Качественный и количественный анализ промышленных поллютантов в различных средах.

⇐ ПредыдущаяСтр 17 из 25Следующая ⇒

Для ограничения воздействия вредных веществ применяют гигиеническое нормирование их содержания в различных средах. При установленном ПДК в воздухе рабочей зоны или в воздушном бассейне населенных пунктов ориентируются на токсикологический показатель или рефлекторную реакцию организма.

В связи с тем, что требование полного отсутствия промышленных ядов в зоне дыхания работающих часто невыполнимо, особую значимость приобретает гигиеническая регламентация содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Такая регламентация осуществляется в три этапа:

Ø обоснование ориентировочно безопасного уровня воздействия (ОБУВ);

Ø обоснование ПДК;

Ø корректировка ПДК с учетом условий труда работающих и состояния их

здоровья.

ОБУВ устанавливается временно – на период, предшествующий проектированию производства. Величина ОБУВ определяется путем расчета по физическим и химическим свойствам, или путем интерполяции (лат. interpolation – изменение, переделка) и экстраполяции (лат. extra – сверх, вне и polatio –выправляю, изменяю) в гомологических рядах соединений, либо по показателям острой токсичности.

ОБУВ должны пересматриваться через два года после их утверждения.

ОБУВ не устанавливаются:

Ø - для веществ, опасных в плане развития отдаленных и необратимых эффектов;

Ø - для веществ, подлежащих широкому внедрению в практику.

Для санитарной оценки воздушной среды используется величина ПДК_р.з..- предельно допустимая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3. Эта концентрация при ежедневной (кроме выходных дней) работе в пределах 8 часов или другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, в течение всего рабочего стажа не должна вызывать в состоянии здоровья настоящего и последующих поколений заболеваний или отклонений, обнаруживаемых современными методами исследования. Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих.

Американский аналог - TLV (Threshold limit value - величина порогового предела) существенно отличается от указанного определения: TLV - это уровень воздействия, которому могут подвергаться почти все рабочие при повторном ежедневном воздействии без эффекта. Имеется ввиду, что поскольку существует широкая вариабельность в индивидуальной чувствительности, небольшой процент работающих может испытывать дискомфорт при концентрациях некоторых веществ на уровне или ниже предельных величин. Еще меньший процент рабочих может иметь повреждения более серьезные, вызывающие агравацию предшествующего заболевания, или приводящие к профессиональному заболеванию (TLV, list, 1973). Определение ПДК по Саноцкому, приведенное выше, значительно конкретнее и строже.

До недавнего времени ПДК химических веществ оценивали как максимальные, разовые. В последнее время для веществ, обладающих кумулятивными свойствами, введена ещё одна величина – среднесменная концентрация. Это средняя концентрация, полученная путем непрерывного или периодического отбора проб воздуха при суммарном времени не менее 75 % продолжительности рабочей смены.

Для ускорения способов оценки токсичности вредных промышленных веществ и установления для них ориентировочных значений ПДК используется математический метод, позволяющий прогнозировать токсическое действие химических соединений, как по их физико-химическим свойствам, так и по результатам простейших и кратковременных токсикологических исследований. Вполне ясно, что расчетные методы не могут полностью подменить экспериментальных обоснований ПДК, проводимых в лабораторных условиях. Однако для многих химических соединений рассчитанные по формулам ориентировочные значения ПДК весьма близки к узаконенным. Дальнейшее совершенствование математических методов установления ПДК с привлечением к регрессионному анализу разнообразных исходных показателей еще более повысит его значение в прогнозировании допустимых пределов нахождения во внешней среде химических веществ.

Принципы расчета ПДК_Р.З.:

а) расчет ПДК_Р.З. по показателям токсичности;

б) определение ПДК_Р.З., веществ, относящихся к изученным в токсикологическом плане классам или группам химических соединений;

в) расчет ПДК_Р.З. по физико-химическим показателям веществ;

г) расчет ПДК_Р.З. по биологической активности химических связей.

Содержание вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов также регламентируется ПДК, при этом нормируются среднесуточная и максимальная разовая величина. Для атмосферного воздуха ПДК ниже, чем для воздушной среды рабочей зоны.

Максимальная (разовая) концентрация ПДК м.р.- предельно допустимая максимальная разовая концентрация вещества в воздухе населенных мест мг/м³. Эта концентрация при вдыхании в течение 20 минут не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека. Превышение их даже в течение короткого времени запрещалось.

Среднесуточная концентрация ПДК_СС – предельно допустимая среднесуточная концентрация токсичного вещества в воздухе населенных мест, мг/м³. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неограниченно продолжительном вдыхании.

При нормировании качества воды рек, озер и водохранилищ рассматриваются водоемы двух категорий: первая – хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения, вторая – рыбно-хозяйственного назначения. Для воды установлены ПДК более чем 960 химических соединений, которые объединены в три группы по следующим лимитирующим показателям вредности (ЛПВ): санитарно-токсикологическому (с.-т.); общесанитарному (общ.); органолептическому (орг.). Самые высокие требования предъявляются к питьевой воде

Лимитирующий признак вредности (ЛПВ) – признак вредного действия веществ, который характеризуется наименьшей пороговой концентрацией.

ПДКв – предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, мг/л. Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей жизни, а также на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

ПДКв.р. – предельно допустимая концентрация вещества в воде водоёма, используемого для рыбохозяйственных целей, мг/л.

ПХЗ-10 (показатель химического загрязнения) - особенно важен для территорий, где загрязнение химическими веществами наблюдается сразу по нескольким веществам, причём количество каждого из них многократно превышает ПДК. Этот показатель рассчитывают только при выявлении зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. Расчет ведут по десяти соединениям, максимально превышающим ПДК, по формуле: ПХЗ-10 = С₁/ПДК₁+ С₂/ПДК₂ + С₃/ПДК₃ + …С₁₀/ПДК₁₀,

где С₁, С₂, С₃ … С₁₀ – концентрация химических веществ вводе;

-ПДК – для рыбохозяйственных водоемов.

Для установления ПХЗ-10 рекомендуют проводить анализ воды по максимально возможному числу показателей.

Коэффициент донной аккумуляции (КДА) вычисляют по формуле:

КДА = Сд.о/Св, где (21)

Сд.о. Св - концентрация загрязняющих веществ в донных отложениях и воде соответственно.

Коэффициент накопления в гидробионтах:

Кн = Сг/Св, (22)

где Сг - концентрация загрязняющих веществ в гидробионтах;

Св- концентрация загрязняющих веществ в воде.

Нормирование химического загрязнения почв осуществляется по предельно-допустимым концентрациям.

ПДКп –предельно допустимая концентрация вещества в пахотном слое почвы, мг/кг. Эта концентрация не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы.

По своей величине ПДК_П значительно отличается от принятых допустимых концентраций для воды и воздуха.

Различают четыре разновидности ПДК_П в зависимости от пути миграции веществ в сопредельные среды:

ТВ – транслокационный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений;

МА – миграционный воздушный показатель, характеризующий переход химического вещества в атмосферу;

МВ – миграционный водный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в подземные грунтовые воды и водные источники;

С – общесанитарный показатель, характеризующий влияние химического вещества на самоочищающую способность почвы и микробиоценоз.

В случае применения новых химических соединений, для которых отсутствуют ПДК_П, рассчитывают временные допустимые концентрации ВДКп (ОДК) - временная допустимая концентрация (ориентировочная допустимая концентрация) химического соединения в почве, установленная расчетным путем, мг/кг (временный норматив - 3 года) :

ВДК_П = 1,23 + 0,48 lg ПДК_Пр. (23)

ПДК_Пр – для продуктов питания (овощных и плодовых культур), мг/кг.

В настоящее время для ряда токсичных металлов (ТМ) установлены ПДК и ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) содержания тяжелых металлов в почвах (ГН 2.1.7.2041-06, ГН 2.1.7.2042-06). При превышении допустимых значений содержания ТМ в почвах элементы накапливаются в растениях в количествах, превышающих ПДК в кормах и продуктах питания.

Если величина ПДК в различных средах не установлена, действует временный гигиенический норматив ВДК (ОБУВ) – временно допустимая концентрация (ориентировочно безопасный уровень воздействия) вещества (см. стр.32).

Для более полной оценки качества среды используется критерий ПДЭН – предельно допустимая экологическая нагрузка, ПДС – предельно допустимый сброс и ПДВ – предельно допустимый выброс.

ПДЭН (предельно допустимая экологическая нагрузка) – лимитирующий показатель уровня естественных и антропогенных воздействий.

ПДС (предельно допустимый сброс) – максимально допустимое количество вещества, сбрасываемого со сточными водами в единицу времени при условии сохранения приемлемого качества воды.

ПДВ (предельно допустимый выброс) – экологический норматив, обычно используемый для оценки загрязнения окружающей среды выхлопными газами двигателей автотранспорта. ПДВ определяется таким образом, чтобы концентрация загрязняющих веществ в приземном слое воздуха не превышала доз, опасных для людей, фауны и флоры.

ПДК пр (ДОК) - предельно допустимая концентрация (допустимое остаточное количество) химического соединения в продуктах питания(в англоязычной литературе - maximum permissible levels - MPL, т.е. максимально допустимый уровень - МДУ), мг/кг. Это такие количества веществ в продуктах питания, которые не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья контингентов населения, потребляющих эти продукты, или отрицательно влиять на последующие поколения.

Наряду с «мг/м » (единицей, наиболее часто применяемой в нашей и некоторых других европейских странах) для величин ПДКрз, ПДКмр, ПДКсс и соответствующих им ВДК (ОБУВ) широко используются единицы типа «ppm» «part per million) или «ppb» (part per billion) - объемные части на миллион или биллион. Переход от одних единиц к другим осуществляется следующим образом: ПДК(мг/м³) = М/22,4×ПДК(ррm); ПДК(ррm) = 22.4/M×ПДК(мг/м³), где М - грамм-моль вещества.

Количественное определение токсикантов осуществляют физическими и физико-химическими методами: нейтронно-активационным, рентгенофлуоресцентным, масс-спектрометрическим, хроматографическим, электрохимическим, спектрофотометрическим, атомно-абсорбционным анализом, атомно-эмиссионным анализом с индуктивно связанной плазмой.

2.2.4. Характеристика наиболее актуальных для РФ промышленных токсикантов. В связи с бурным развитием химической промышленности в России, химизацией всех отраслей народного хозяйства в тесном контакте с массой химических соединений находится все большее число работающих.

Токсикология всех направлений (коммунальная, промышленная, сельскохозяйственная, лекарственная и др.) давно и прочно стала неразлучной спутницей химии. Профилактика и терапия возможных отравлений продуктами и полупродуктами химических производств, испытание токсичности новых лекарств, силы действия сельскохозяйственных ядов и многие другие функции токсикологии оказывают непосредственное влияние на скорость развития химии. Без качественного и количественного развития токсикологии поступательное движение химии в определенном смысле могло бы оказаться затруднительным.

На сегодняшний день абсолютно понятно, что дальнейшее развитие химии, при нарастающей опасности от вновь синтезируемых веществ для здоровья населения, невозможно, если этот процесс не будет сдерживаться многочисленными и разнообразными защитными мероприятиями.

К химически опасным и вредным производственным факторам относятся: пыль; токсичные и ядовитые газы; токсичные и ядовитые жидкости.

К химически негативным факторам производственной среды относятся:

- загазованность рабочей зоны, источниками которой являются утечки токсичных и вредных газов из негерметичного оборудования и емкостей, испарения из открытых емкостей при проливах, выбросы вредных газов при разгерметизации оборудования, выделение вредных газов при обработке материалов, окраска распылением, сушка окрашенных поверхностей, ванны гальванической обработки и др.

- запыленность рабочей зоны, источниками которой является обработка материалов абразивным инструментом (заточка, шлифование и т.д.), сварка, газовая и плазменная резка, переработка сыпучих материалов, участки выбивки и очистки отливок, обработки хрупких материалов, пайка свинцовыми припоями, пайка бериллия с припоями, содержащими бериллий, участки дробления и разлома материалов, пневмотранспорт сыпучих материалов и т.д.

- попадание ядов на кожные покровы и слизистые оболочки, источниками которых являются заполнение емкостей, распыление жидкостей, опрыскивание, окраска, гальваническое производство, травление.

- попадание ядов в желудочно-кишечный тракт человека, источниками являются ошибки при использовании ядовитых жидкостей.

По степени воздействия на организм человека вредные вещества делятся на:

ü -чрезвычайно опасные. (бериллий, свинец, марганец, без(а)пирен);

ü -высокоопасные (хлор, фосген, фтористый водород);

ü -умеренно опасные (табак, стеклопластик, метиловый спирт);

ü -малоопасные (аммиак, бензин, ацетон, этиловый спирт).

Весьма существенной угрозой для здоровья человеческой популяции являются образующиеся в промышленности отходы. Существует несколько проблем, с которыми приходится сталкиваться специалистам при изучении этого вопроса:

а) при организации производства образуется большой объем веществ, которые переходят в отходы и выбрасываются в атмосферу Земли. По данным различных источников, ежегодно в атмосферу нашей планеты выбрасывается до 25 млн. т пыли; до 70 млн. т оксидов азота; около 100 млн. т соединений серы; 5,5 — 14 млрд. т диоксида углерода. Кроме того, в воздух попадают и особо токсичные вещества, оказывающие канцерогенное и мутагенное воздействие;

б) в настоящее время производятся многообразные соединения, имеющие различные состав и свойства. В отходах производств, как правило, наблюдается низкая концентрация токсичных веществ, что затрудняет разработку унифицированных способов их обезвреживания и утилизации. В промышленных выбросах токсичные вещества присутствуют в легко усвояемой форме и наиболее агрессивно воздействуют на окружающий мир;

в) освоено синтезирование новых высокотоксичных веществ, способы переработки которых в природе неизвестны. К ним относятся, например, поверхностно-активные вещества (ПАВ), полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), ксенобиотики, диоксины, химические отравляющие вещества, гербициды и пестициды. В природных циклах биогенеза не существует процессов, способных их перерабатывать. Поэтому эти вещества накапливаются в природе, а затем, включаясь в пищевые цепи, попадают в организм человека и животных.

Основными путями загрязнений являются воздушные выбросы загрязняющих веществ и их сброс в водоемы со сточными водами. С потоками воздуха и воды эти вещества распространяются на значительные территории. Из воздуха они оседают на поверхности почвы, растения, затем проходят по трофическим цепям, где происходит их перераспределение, накопление и превращение. В воздухе, которым мы дышим, находится огромное количество вредных веществ: частицы сажи, асбеста, свинца, пыли, взвешенные жидкие капли углеводородов и серной кислоты, а также оксиды углерода, оксиды азота, оксиды серы и т.д. Все эти загрязняющие вещества, находящиеся в воздухе, оказывают токсическое воздействие на организм человека: затрудняется дыхание, развиваются сердечно-сосудистые заболевания и т.д.

В России наибольшее количество загрязняющих веществ в атмосферу выбрасывают:

1) автотранспорт (33,4 %);

2) энергетическая промышленность (15,3 %);

3) цветная (11,2 %) и черная (8,3 %) металлургия;

4) предприятия транспорта (6,3 %).

Больше всего загрязняющих сточных вод сбрасывают в водоемы:

1) жилищно-коммунальные хозяйства (13,0 %);

2) целлюлозно-бумажная промышленность (7,4 %);

3) химическая и нефтехимическая промышленность (6,2 %);

4) энергетическая промышленность (4,5 %).

Среди выбросов веществ в атмосферу промышленностью преобладают жидкие и газообразные вещества (82,4 %), в частности оксиды серы (34,0 %), углерода (23,2 %), азота (9,5 %), аммиак, серная кислота, углеводороды, бензин, сажа. В России от стационарных источников в атмосферу ежегодно выбрасывается около 6 млн. т диоксида серы и 2 млн. т диоксида азота. В сбрасываемых промышленностью сточных водах больше всего водорастворимых солей, включая соли тяжелых металлов, хлориды, сульфаты. Выбросы предприятий транспорта по составу сходны с промышленными. В выхлопных газах автотранспорта выявлено около 200 веществ, среди которых преобладает оксид углерода; в выбросах жилищно-коммунального хозяйства – водорастворимые соли, сажа; сельского хозяйства – минеральные соли, сульфаты, хлориды.

Степень и характер вызываемых веществом нарушений нормальной работы организма зависит от пути поступления в организм, дозы, времени воздействия, концентрации вещества, его растворимости, состояния воспринимающей ткани и организма в целом, атмосферного давления, температуры и других характеристик окружающей среды.

Следствием действия вредных веществ на организм могут быть анатомические повреждения, постоянные или временные расстройства и комбинированные последствия. Многие сильно действующие вредные вещества вызывают в организме расстройство нормальной физиологической деятельности без заметных анатомических повреждений, воздействий на работу нервной и сердечно-сосудистой систем, на общий обмен веществ и т.п.

Вредные вещества попадают е организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, через кожные покровы и слизистые оболочки. Наиболее вероятно проникновение в организм веществ в виде газа, пара и пыли через органы дыхания (около 95 % всех отравлений).

Выделение вредных веществ в воздушную среду возможно при проведении технологических процессов и производстве работ, связанных с применением, хранением, транспортированием химических веществ и материалов, их добычей и изготовлением.

Оксидами называются сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород.

Оксиды серы (SO₂ и SO₃) выделяются в атмосферу в основном в результате сжигания ископаемого топлива (бурого угля, мазута, серосодержащих нефтепродуктов) в процессе работы тепловых электростанций (ТЭС), а также при переработке полиметаллических серосодержащих руд различных металлов (PbS, ZnS, CuS, NiS, MnS и т.д.). Например, ТЭС мощностью 1 млн. кВт при работе на каменном угле выбрасывает 11 тыс. тонн SO₂ в год, при работе на газе - 20% от этого количества. Предприятия, производящие целлюлозу, тоннами выбрасывают оксиды серы. Высокие концентрации SO₂ приводят к образованию «зимнего» смога (смога лондонского типа).

При сжигании топлива и при переработке серосодержащих руд содержащаяся в них сера окисляется, образуя два соединения: SO₂и SO₃. При этом до SO₃ окисляется менее 3% исходной серы. При взаимодействии SO₂и SO₃ с парами воды в воздухе соответственно образуются сернистая и серная кислоты. Около 60% от всех содержащихся в дождевой воде кислот составляет серная кислота. Кислотные дожди способствуют коррозии металлов и губят растения. Даже когда среднее содержание оксидов серы в воздухе составляет всего 100 мкг/м³, что нередко имеет место в городах, растения могут приобретать желтоватый оттенок. Отмечено также, что заболевания дыхательных путей (бронхит, астма, кашель и т.д.) учащаются при повышенном содержании оксидов серы в воздухе. Кроме этого кислотные дожди вымывают тяжелые металлы из горных пород, закисляют почву и увеличивают кислотность озер, пагубно влияя на популяции рыб.

Большую озабоченность вызывает в России огромный трансграничный перенос серы с Запада, составляющий около 2 млн. тонн оксидов серы и 10 млн. тонн сульфатов и в 7-10 раз превышающий обратный поток загрязнения с территории России. В настоящее время многие страны успешно решают проблему загрязнения атмосферы оксидами серы: ограничением сжигания нефти и угля и использованием горючего не содержащего серы; строительство заводов, производящих серную кислоту по схеме SO₂"SO₃"H₂SO₄; использование методов для улавливания SO₂ из отходящих дымовых газов. Весьма привлекательными являются скрубберные установки, позволяющие производить серу высокой чистоты, или разбавленную серную кислоту.

В России проблему загрязнения атмосферы оксидами серы удалось решить на большей части европейской территории. Но до сих пор огромные массы оксидов серы комбината «Норильский никель», выбрасываемые 100-метровыми трубами, достигают через Северный полюс берегов Канады.

Оксид углерода (СО) – (угарный газ, углерода монооксид) высокотоксичное вещество. CO реагирует с хлором, образуя фосген – COCl₂, аналогично протекают реакции с другими галогенами, в реакции с серой получается сульфид карбонила COS, с металлами (M) СO образует карбонилы различного состава M(CO)x, являющиеся комплексными соединениями. Этот газ не имеет ни цвета, ни запаха, ни вкуса, вследствие чего наши органы чувств не в состоянии его обнаружить.

Уже 1% (об.) СO в воздухе опасен для человека, если он находится в такой атмосфере более 10 мин. Пользуясь красочным описанием В.Д. Одоевского «Мороз Иванович»: «…а я затем в окошки стучусь, - отвечал Мороз Иванович, - чтобы не забыли печей топить, да трубы вовремя закрывать, а не то, ведь я знаю, есть такие неряхи, печку истопить истопят, а трубу закрыть не закроют или закрыть закроют, да не вовремя, когда еще не все угольки прогорели…», можно выделить одну из основных причин образования угарного газа (неполное сгорание углеводородного топлива).

Оксид углерода (II) при вдыхании вместе с воздухом поступает в кровь, где взаимодействует с гемоглобином крови. СО вытесняет О₂ из оксигемоглобина (HbО) крови, образуя карбоксигемоглобин (СОHb), содержание О₂ может снижаться с 18-20 до 8% (аноксемия), а разница между содержанием HbО в артериальной и венозной крови уменьшается с 6-7 до 2-4%. В присутствии СО в крови ухудшается способность HbО к диссоциации, и отдача О₂ тканям происходит только при очень низком парциальном давлении его в тканевой среде. Диссоциация СОHb происходит в 3600 раз медленнее, чем HbО. Чем больше угарного газа содержится в воздухе, тем больше гемоглобина связывается с ним и тем меньше кислорода достигает клеток. По этой причине оксид углерода (II) при повышенных концентрациях представляет собой смертельно опасный яд.

Углерода монооксид, составляет около половины от общего весового количества всех вредных веществ, поступающих в воздушный бассейн городов. Самым крупным источником СО в атмосфере крупных населенных пунктов (свыше 90%) является автотранспорт, поскольку в двигателях внутреннего сгорания происходит неполное сгорание углерода.

Другой источник угарного газа - табачный дым, с которым сталкиваются не только курильщики, но и их ближайшее окружение. Доказано, что курильщик поглощает вдвое больше СО, чем человек, живущий в сильно загрязненной среде.

Оксид углерода (IV)(CO₂) - углекислый газ является нормальной составляющей атмосферы, без которой жизнь на Земле в том виде, в котором она существует в настоящее время, не была бы возможна. Бесцветный газ без запаха в 1,5 раза тяжелее воздуха. В присутствии CO₂ под действием света протекает процесс фотосинтеза. Однако постоянное накопление CO₂ в атмосфере Земли сопряжено с негативными последствиями. Влияние углекислого газа связано с его способностью поглощать инфракрасное (ИК) излучение в диапазоне длин волн 700 <λ< 1400 нм. Земля, как известно, получает практически всю свою энергию от Солнца в интервале видимого участка спектра (400 <λ< 700 нм), а отражает в виде длинноволнового ИК излучения. Таким образом, CO₂задерживает тепловое излучение Земли, действуя как парниковая пленка.

Ежегодный прирост концентрации углекислого газа в атмосфере - около 0,4 %,что является следствием техногенной деятельности человека. Механизмом вывода CO₂ из атмосферы Земли является поглощение его в процессе фотосинтеза зеленых растений, а также связывание его в океанских водах в нерастворимые карбонаты по реакции.

При содержании в воздухе от 3 до 7% углекислого газа у человека наблюдается учащение и углубление дыхания, содержание 10-12% вызывает тяжелое отравление со смертельным исходом.

В ряду основных загрязнителей атмосферного воздуха специальное место занимают оксиды азота (NxOy). Более 95% от общего количества выбросов оксидов азота (51 млн. т/год) во всём мире поступает в атмосферу с продуктами сгорания жидкого топлива и газа (при работе ТЭС, двигателей внутреннего сгорания и в процессе травления металлов азотной кислотой), и лишь 2,4 млн. т выбрасывает химическая промышленность (производство взрывчатых веществ и азотной кислоты). В природе оксиды азота образуются при лесных пожарах. Следует отметить, что образующиеся в результате атмосферных явлений оксиды азота в количестве 770 млн. т/год не представляют опасности, т. к. они равномерно распределяются по поверхности земного шара в малых концентрациях.

В атмосфере могут присутствовать:

1) оксид азота (I) - веселящий газ (N₂O), обладает наркотическими свойствами и используется при хирургических операциях;

2) оксид азота(II) - (NO), действует на нервную систему человека, вызывает паралич и судороги, связывает гемоглобин крови и вызывает кислородное голодание;

3) оксиды азота (IV) - (N₂O₄; 2NO2), вызывают поражение дыхательных путей и отек легких. При взаимодействии с водой и кислородом образуют азотную кислоту:

Оксиды азота участвуют в образовании кислотных дождей, фотохимического смога. К фотохимическим процессам, относятся процессы образования пероксиацетилнитратов (ПАН), которые при концентрациях 0,1-0,5 мг/м³ могут вызывать раздражение слизистой оболочки глаз и гибель растений. Уровень фотохимического загрязнения воздуха тесно связан с режимом движения автотранспорта. Так, в период высокой интенсивности движения утром и вечером отмечается максимум выбросов в атмосферу оксидов азота и углеводородов, химическое взаимодействие которых обуславливает фотохимическое загрязнение воздуха.

Высокие уровни оксидов азота приводят к учащению случаев воспалительных заболеваний верхних дыхательных путей, бронхитов и пневмоний у населения. Лица с хроническими заболеваниями дыхательных путей (астма, ХОБЛ, эмфизема легких), а также лица, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями, могут быть более чувствительными к прямым воздействиям оксидов азота.

Аммиак (NH₃) – бесцветный газ с резким запахом нашатырного спирта, в 1,7 раза легче воздуха, хорошо растворяется в воде. Вещество весьма реакционноспособно, склонно к реакциям присоединения. Сгорает в кислороде, реагирует с кислотами, металлами, галогенами, оксидами и галогенидами. Используется при производстве азотной и синильной кислот, мочевины, соды, азотсодержащих солей, удобрений, а также при крашении тканей и серебрении зеркал; как хладагент в холодильниках; 10 % водный раствор аммиака известен под названием «нашатырный спирт», 18–20 % раствор аммиака называется аммиачной водой и используется в качестве удобрения.

По физиологическому действию на организм аммиак обладает как местным, так и резорбтивным действием. Относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отёк лёгких и тяжёлое поражение нервной системы. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. При соприкосновении сжиженного аммиака и его растворов с кожей возникает жжение, возможен химический ожог с пузырями, изъязвлениями.

Запах аммиака ощущается при концентрации 37 мг/м³. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны производственного помещения составляет 20 мг/м³. Следовательно, если чувствуется запах аммиака, то работать без средств защиты уже опасно. Предельно допустимая концентрация аммиака в атмосферном воздухе населённых пунктов равна: среднесуточная 0,04 мг/м³; максимальная разовая 0,2 мг/м³.

Серная кислота (H₂SO₄) - тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха. Серная кислота – важнейший продукт химической промышленности Мировое производство серной кислоты 139 млн. т/год. Применяется в производстве минеральных удобрений, волокон, пластмасс, красителей, взрывчатых веществ, в металлургии при получении меди, никеля, урана и других металлов. Используется как осушитель газов. Самый крупный потребитель серной кислоты - производство минеральных удобрений. На 1 т Р₂О₅ фосфорных удобрений расходуется 2,2-3,4 т серной кислоты, а на 1 т (NH₄)2SO₄ - 0,75 т серной кислоты. Поэтому сернокислотные заводы стремятся строить в комплексе с заводами по производству минеральных удобрений. В атмосфере серная кислот образуется в результате реакции между промышленными выбросами оксидов серы и влагой воздуха (кислотные дожди). Сырьем для получения серной кислоты служат: S, сульфиды металлов, H₂S, отходящие газы теплоэлектростанций, сульфаты Fe, Ca и др. В производстве серной кислоты опасность представляют ядовитые газы (SO₂ и NO₂), а также пары SO₃ и H₂SO₄. Поэтому обязательны хорошая вентиляция, полная герметизация аппаратуры.

Серная кислота поражают дыхательные пути, кожу, слизистые оболочки, вызывают затруднение дыхания, кашель, нередко - ларингит, трахеит, бронхит. Попадая на кожу вызывает тяжёлые ожоги, вследствие чего обращение с ней требует крайней осторожности и защитных приспособлений (очки, резиновые перчатки, фартуки, сапоги).

ПДК аэрозоля серной кислоты в воздухе рабочей зоны 1,0 мг/м³, в атмосферном воздухе 0,3 мг/м³ (максимальная разовая) и 0,1 мг/м³ (среднесуточная). Поражающая концентрация паров серной кислоты 0,008 мг/л (экспозиция 60 мин), смертельная 0,18 мг/л (60 мин). Класс опасности II.

Углеводороды(CnHm) - соединения углерода с водородом, не содержащие других элементов. Известно множество углеводородов различного состава и строения. Различают алифатические (или ациклические - фторированные, хлорированные, бромированные или йодированные) и циклические (алициклические и ароматические углеводороды — преимущественно жидкости, частью твердые вещества с характерным запахом). При малой величине молекулы — это газы. С увеличением молекулярного веса углеводороды становятся жидкими, а затем и твердыми при обыкновенной температуре; одновременно повышается температура кипения. Углеводороды бесцветны, парафины обладают сравнительно слабым запахом, олефины и ацетилен в чистом состоянии отчасти напоминают запах эфира.

Основными источниками получения углеводородов являются природный газ и нефть. Углеводороды, особенно циклические, получают также сухой перегонкой каменного угля и горючих сланцев.

Вследствие разнообразия продуктов, содержащих углеводороды и условий, при которых они могут образоваться заново, углеводороды являются профессионально вредным фактором для различных производств. При добыче природного жидкого и газообразного топлива (газовая, нефтедобывающая промышленность), при переработке нефти и получаемых из нее продуктов (нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность), при использовании продуктов термической переработки каменного и бурого угля, сланцев, торфа, нефти и т. д.

Углеводороды могут играть роль и бытовых ядов: при курении табака (полиароматические), при применении в качестве растворителей в быту (например, при чистке одежды в небольших помещениях), при случайных отравлениях, главным образом детей, жидкими смесями углеводородов (бензином, керосином и т. д.) и в других случаях.

Степень опасности разных углеводородов для человека определяется силой их наркотического действия и наличием у некоторых из них специфического токсического действия. Соединения с разветвленной боковой цепью более токсичны, чем с прямыми цепями; однозамещенные действуют сильнее, чем соответствующие дву- и трехзамещенные. Наиболее выражено оно у ароматических углеводородов. Основные пути поступления этих углеводородов в организм: ингаляционный, через желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Хроническое отравление ароматическими углеводородами характеризуется поражением главным образом нервной, сердечно-сосудистой, кроветворной систем, а также печени и почек, однако могут отмечаться изменения и в др. органах и системах.

Опасность профессиональных отравлений углеводородами определяется в значительной степени их летучестью.

В связи с этим основные профилактические мероприятия на производствах, получающих и использующих углеводороды, направлены на предотвращение и устранение загрязнения воздушной среды газообразными углеводородами и воздействия на кожные покровы жидких углеводородов.

Предельно допустимые концентрации углеводородов в воздухе (в пересчете на углерод) составляют 300 мг/м³, а для паров топливных бензинов — 100 мг/м³.

На производствах, где широко используются нефтяные и минеральные масла и их эмульсии (машиностроительная промышленность), нефтяные продукты (нефтеперерабатывающая промышленность, в частности при крекинг-процессах), санитарно-бытовые помещения оборудуются душевыми и умывальниками с теплой водой, а рабочие, соприкасающиеся с вредными продуктами, снабжаются защитной спецодеждой и защитными мазями.

Бензины — смесь метановых, нафтеновых, ароматических и непредельных углеводородов с числом углеродных атомов в молекуле от 4 до 12. Это прозрачные, летучие, легко воспламеняющиеся, бесцветные или желтоватые жидкости с характерным запахом.

В связи с тем, что вероятность отравлений бензинами связана с их летучестью и испаряемостью, считают, что чем легче топливо и чем быстрее оно испаряется, тем больше опасность образования вредной для здоровья концентрации его паров в воздухе. Пары бензина тяжелее воздуха, вследствие чего на начальном этапе они преимущественно скапливаются в наиболее низких местах и лишь постепенно распространяются по всему объему и массе воздуха. Особой опасностью отличаются работы по зачистке и ремонту цистерн и других резервуаров из-под нефтепродуктов, поскольку в них часто создаются смертельные концентрации, поэтому работы с элементами нарушения техники безопасности могут привести к весьма тяжелым последствиям. Пороговые концентрации бензинов по запаху 0,3-3,12 мг/м³.

Токсичность бензинов варьируется в зависимости от природы нефти, характера ее переработки, углеводородного состава топлива. При вдыхании паров бензина в течение 8 ч в концентрации от 600-700 до 1200 мг/м³ наблюдаются головные боли, неприятные ощущения в горле, кашель, раздражение конъюнктивы глаз. В концентрации до 3200-3900 мг/м³ при экспозиции 1 ч кроме выраженного раздражения слизистых верхних дыхательных путей и глаз — нарушение двигательной активности и координации движений. При вдыхании бензина в более высоких концентрациях (9500-11500 мг/м³ и больше), кроме описанных выше явлений, уже через несколько минут наблюдаются резкое головокружение, неустойчивость, выраженное чувство опьянения. Таким образом, бензины оказывают многостороннее действие на функции нервной системы, что позволяет с полным правом считать их типичными нейротоксическими агентами, кроме того вдыхание воздуха, содержащего большие концентрации паров бензина, вызывает токсический (геморрагический) отек легких. При хроническом воздействии (длительный профессиональный контакт с парами бензина) обнаруживаются иммунотоксические эффекты. Бензины способны всасываться через кожу; описаны отравления и при приеме бензина внутрь, при этом отравление протекает по типу острого гастроэнтероколита. Смертельная доза бензина при приеме внутрь — 50 мл. Предельно допустимые концентрации паров бензина-растворителя — 300 мг/м³, топливного бензина — 100 мг/м³.

Сажа (технический углерод) - высокодисперсный продукт термического или термоокислительного разложения углеводородов, содержащихся в природных и промышленных газах, нефтяных и каменноугольных маслах известна как надежный индикатор загрязнения воздуха продуктами горения. Основные характеристики технического углерода, определяемые качеством сырья и способом получения: размер частиц (средний диаметр 10-50 нм); удельная адсорбционная поверхность (10-1000 м²/г); структурность (объем пустот - 20-400 см³/100 г).

Технический углерод применяют как наполнитель резин (свыше 80% выпускаемой сажи) и пластмасс, пигмент для типографских красок, копировальной бумаги, лент для пишущих машин, в производствах некоторых сплавов, специальных сортов бумаги, электроугольных изделий (электродов), гальванических элементов.

Эпидемиологические исследования дают достаточные доказательства статистической связи сердечно-сосудистой заболеваемости и смертности с воздействием сажи. Из результатов токсикологических работ следует, что сажа может выступать в качестве универсального переносчика самых разнообразных химических агентов различной степени токсичности в организм человека. Хотя сажа, по-видимому, не является основным, непосредственно токсичным компонентом мелкодисперсных взвешенных частиц, сокращение уровней воздействия взвешенных частиц, содержащих сажу, должно снизить их негативное воздействие на здоровье, а также будет способствовать смягчению процессов изменения климата.

Одними из наиболее опасных загрязнителей являются тяжелые металлы и синтетические органические соединения.

Тяжелые металлы – химические элементы, имеющие высокую плотность (> 8 г/см³), например, свинец, олово, кадмий, ртуть, хром, медь, цинк и др., они широко используются в промышленности и очень токсичны. Их ионы и некоторые соединения легко растворимы в воде, могут попадать в организм и оказывать на него негативное воздействие. Основными источниками отходов, содержащих тяжелые металлы, являются предприятия по обогащению руд, плавке и обработке металлов, гальванические производства.

Синтетические органические соединения используются для производства пластмасс, синтетических волокон, растворителей, красок, пестицидов, моющих средств, могут усваиваться живыми организмами и нарушать их функционирование.

Тяжелые металлы и многие синтетические органические соединения способны к биоаккумуляции.

Биоаккумуляция – это накопление загрязнителей в живых организмах при поступлении их из внешней среды в малых дозах, кажущихся безвредными.

Биоаккумуляция усугубляется в пищевой цепи, т.е. растительные организмы усваивают загрязнители из внешней среды и аккумулируют их в своих органах, травоядные животные, питаясь растительностью получают бóльшие дозы, хищные – еще бóльшие дозы. В результате в живых организмах, стоящих в конце пищевой цепи, концентрация загрязнителей может быть в сотни тысяч раз больше, чем во внешней среде. Такое накопление вещества при прохождении через пищевую цепь называют биоконцентрированием.

Опасность биоаккумуляции и биоконцентрирования стала известна в 60-е годы, когда обнаружили сокращение популяций многих хищных птиц, животных, стоящих в конце пищевой цепи.

Основой проведения мероприятий по борьбе с вредными веществами является гигиеническое нормирование.

Снижение уровня воздействия на работающих вредных веществ или его полное устранение достигается путем проведения технологических, санитарно-технических, лечебно-профилактических мероприятий и применением средств индивидуальной защиты.

К технологическим мероприятиям относятся: внедрение непрерывных технологий, автоматизация и механизация производственных процессов, дистанционное управление, герметизация оборудования, замена опасных технологических процессов и операции менее опасными и безопасными.

Санитарно-технические мероприятия: оборудование рабочих мест местной вытяжной вентиляцией или переносными местными отсосами, укрытие оборудования сплошными пыленепроницаемыми кожухами с эффективной аспирацией воздуха и др.

Когда технологические, санитарно-технические меры не полностью исключают наличие вредных веществ в воздушной среде, отсутствуют методы и приборы для их контроля, проводятся лечебно-профилактические мероприятия: организация и проведение предварительных и периодических медицинских осмотров, дыхательной гимнастики, щелочных ингаляций, обеспечение лечебно-профилактическим питанием и молоком и др.

Особое внимание в этих случаях должно уделяться применению средств индивидуальной защиты, прежде всего для защиты органов дыхания (фильтрующие и изолирующие противогазы, респираторы, защитные очки, специальная одежда).

-Задания для самоконтроля

1. Что такое аэрозоли?

2. Каковы основные пути проникновения вредных веществ в организм человека?

3. Как действуют вредные вещества на организм человека?

4. Представьте классификацию вредных веществ.

5. Что такое фиброгенное действие пыли на организм человека?

6. Сформулируйте определение понятия «предельно допустимая концентрация» (ПДК).

7. Как обеспечить поддержание в воздухе безопасной концентрации вредных веществ?

8. Перечислите индивидуальные средства защиты от воздействия вредных веществ.

9. Что такое кратность воздухообмена?

10. Для чего служит местная вытяжная вентиляция?

11. Как осуществляется контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны?

12. Какова область применения фильтрующих и изолирующих противогазов?

2.3. Биологические факторы и их характеристика

«Природа не признает шуток; она всегда правдива,

всегда серьезна, всегда строга; она всегда права,

ошибки же и заблуждения исходят от людей»

В.Гете

Во второй половине XX века особую актуальность приобрело биологическое загрязнение окружающей среды.

Биологическое загрязнение привнесение в окружающую среду (воду, атмосферу, почву, а также продукты питания) и размножение в ней микроорганизмов, вызывающих болезни человека или сельскохозяйственных животных.

Термин "биологическое загрязнение" охватывает различные биологические объекты, способные оказывать прямое либо опосредованное (через объекты окружающей среды) неблагоприятное воздействие на здоровье человека путем угнетения их естественных процессов самоочищения".

К биологическому загрязнению относят биогенное загрязнение - распространение определенных, как правило, нежелательных, с точки зрения людей, биогенных веществ (выделения мертвых тел и т.п.) на территории и/или акватории, где они ранее не наблюдались.

Выделяют также загрязнение микробиологическое (микробное) - появление необычно большого количества микроорганизмов, связанное с массовым их размножением на антропогенных субстратах или средах, изменённых в ходе хозяйственной деятельности человека. Микроорганизмы распространены повсеместно. Они встречаются в воде, почве, воздухе, в организмах растений, животных и человека, продуктах питания. Разнообразные по своей численности и видовому составу, они сформировались в процессе эволюционных преобразований путем мутаций, рекомбинаций и селекции.

К биологическому загрязнению окружающей среды можно также отнести такой вид человеческой деятельности как генетическая инженерия (генная инженерия) - совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы. Генетическая инженерия является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология. Риск так называемого "генетического" загрязнения окружающей среды - этого сравнительно нового вида биологического загрязнения - становится все более реальным. Дело в том, что искусственно созданные микроорганизмы, попав во внешнюю среду при несоблюдении санитарных норм, способны оказать вредное воздействие на биотические сообщества, здоровье человека и его генофонд, могут вызвать эпидемии неизвестных доселе заболеваний, с которыми ученым крайне трудно будет справиться.

Самостоятельную проблему с серьезными социально-этическими аспектами представляет собой вмешательство в геном человека.

Актуальность биологического загрязнения связана с наличием целого ряда медицинских и экологических проблем.

Ø Несмотря на обширную информацию о механизме действия микроорганизмов, их воздействие на состояние здоровья человека все еще полностью не контролируется.

Ø Загрязненность воздушной среды микроорганизмами и пылью органического происхождения на предприятиях биотехнологии, текстильной промышленности, на животноводческих и птицеводческих комплексах и ряде других производств является важнейшим фактором, оказывающим негативное воздействие на здоровье работающих.

Ø Регистрируется неуклонный рост заболеваний, вызванных условно-патогенными возбудителями, представителями обычной микрофлоры человека.

Ø Наблюдается возникновение многочисленных поствакцинальных осложнений в связи с повышенной сенсибилизацией организма человека.

Ø Возникают трудности при лечении многих заболеваний вследствие широкого распространения в окружающей среде антибиотикоустойчивых микроорганизмов.

Ø Все возрастающие темпы урбанизации создают опасность недостаточного обезвреживания огромного количества сточных вод.

Ø Развитие биотехнологий, перевод животноводства и птицеводства на промышленную основу привело к увеличению масштабов микробного загрязнения как воздуха рабочей зоны, так и окружающей среды, а следовательно к ухудшению состояния здоровья людей, работающих на таких предприятиях и проживающих в районах расположения этих производств.

Ø Самостоятельную проблему с серьезными социально-этическими аспектами представляет собой вмешательство в геном человека.

Ø В XXI веке может стать актуальной микробиологическая опасность в сфере космической деятельности.

Это, далеко не полный перечень вопросов, связанных с биологическим загрязнением внешней среды.

Все компоненты, входящие в структуру биологического фактора, целесообразно разделить на две основные группы:

I группа — естественно-природная:

- возбудители, переносчики и носители инфекционных заболеваний людей;

- возбудители инфекционных заболеваний животных;

- возбудители инфекционных заболеваний птиц;

- естественные отходы животного мира;

- пыльца при цветении растений;

- сине-зеленые водоросли;

- заплесневелые предметы.

То есть элементы естественных природных процессов, способные при определенных условиях играть роль биологического фактора.

II группа — индустриальная или техногенная. В нее входят гигиенически значимые факторы (микроорганизмы, готовые продукты, пыль растительного происхождения и т. д.), которые образуются:

- при работе промышленно-животноводческих комплексов;

- в производстве и использовании микробиологических средств защиты растений;

- в производстве и использовании антибиотиков;

- в производстве и использованию белково-витаминных концентратов;

- в производстве по улучшению и использованию стимуляторов роста;

- в сооружениях по очистке сточных вод;

- при производстве сена, льна, хлопка, зерна;

- в производстве вакцин и сывороток;

- при производстве физиологически активных препаратов.

Безусловно, удельный вес различных компонентов неодинаков. Ведущие места в настоящее время занимают микробиотехнология, а также животноводство, переведенное на промышленную основу.

По степени загрязненности органическими веществами, уровню бактериальной обсемененности (в том числе микроорганизмами, патогенными для человека) и по содержанию гельминтов и простейших отходы животноводческих комплексов значительно превосходят хозяйственно-бытовые сточные воды и стоки предприятий.

При ферментативных процессах брожения в навозе наряду с окисленными продуктами появляются водород, альдегиды, спирты, сложные эфиры, жирные кислоты и другие соединения. В анаэробных условиях при гниении белковых веществ образуются пептоны, аммиак, сероводород, сернистый аммоний, меркаптаны, фенол, индол, скатол и другие вещества, обладающие неприятными запахами.

Неприятные запахи вызывают, кроме чувства отвращения, головную боль, тошноту и поверхностное дыхание, которое ведет к уменьшению легочной вентиляции, следовательно, к снижению окислительных процессов в организме.

Исследования показали, что животноводческие комплексы являются массивными источниками загрязнения атмосферного воздуха. Валовой выброс загрязнений, из системы вентиляции, для комплекса крупного рогатого скота на 10 тыс. голов, составляет по аммиаку 57 кг/сут., а суммарно по органическом веществам —2148 кг/сут. Кроме того, из системы вентиляции в атмосферный воздух ежесуточно выбрасывается до 1310 млрд. микроорганизмов. В стоках животноводческих комплексов содержатся сальмонеллы, энтеропатогенные кишечные палочки, протей, синегнойная палочка.

Отходы животноводства также могут быть потенциальными носителями возбудителей ряда зоонозных инфекционных заболеваний: бруцеллеза, лептоспироза, туберкулеза, ящура и др. Необеззараженные стоки могут содержать в 1 л до нескольких десятков тысяч жизнеспособных яиц гельминтов и цист простейших. В основном это яйца аскарид, власоглава, цисты балантидий. В связи с этим утилизация неочищенных или недостаточно очищенных животноводческих стоков приводит к опасному загрязнению почвы, грунтовых и поверхностных вод. Это усугубляется высокой уровнем выживаемости в навозе микроорганизмов-возбудителей инфекционных заболеваний и яиц гельминтов. Так, в жидком навозе яйца гельминтов сохраняют жизнеспособность более 1 года, сальмонеллы — 160 суток, бруцеллы — 170 суток, микобактерии туберкулеза — 460 суток и т. д.

Таким образом, навоз, попадая в почву и водные объекты, становится чрезвычайно мощным источником распространения инфекций и инвазий для людей и животных. Использование в животноводческих комплексах антибиотиков и кормовых дрожжей может приводить к развитию у работающих людей микозов.

Кроме того, биологические загрязнители животного происхождения (шерсть, перхоть и экскременты животных) являются сильными аллергенами и способны вызывать у животноводов целый ряд аллергических заболеваний.

В течение последних двух десятилетий масштабное развитие получила отрасль биотехнологии — микробиотехнология. Это связано с тем, что микроорганизмы обладают заметными преимуществами перед растительными и животными объектами, т. е. имеют в сотни и тысячи раз большую скорость размножения и синтеза биологически активных веществ, быстроту адаптации к изменяющимся условиям среды обитания, максимальную экономию сырья и энергии.

В настоящее время определились сферы приоритетного внедрения микробиотехнологии. Это медицинская, химическая и пищевая промышленность, сельское хозяйство, охрана окружающей среды, коммунальное хозяйство.

В медицинской и фармацевтической промышленности микробиотехнология используется для производства десятков дорогостоящих биологически активных веществ, в том числе антибиотиков, ферментов, аминокислот, витаминов, вакцин, антигенных веществ и пр.

В состав выбросов и сбросов со сточными водами фармакологических заводов входят микробные клетки и их фрагменты, питательная среда для микроорганизмов. Мониторинг загрязнения и контроль выбросов биологических загрязнителей налажен пока слабо. Сравнительно недавно в России установлены регламенты на концентрации в окружающей среде продуктов микробиологического синтеза и штаммы-продуценты микроорганизмов.

В химической промышленности получают дешевые и в неограниченных количествах органические кислоты, кетоны, спирты.

Существование пищевой промышленности также не представляется возможным без использования микробиотехнологий: для изготовления пекарских дрожжей, кисломолочных продуктов и сыров, хлебобулочных изделий, пищевого белка, ферментации чая, табака, кофе, какао и т. д.

Для нужд сельского хозяйства производится кормовой белок, микробные инсектициды, осуществляется силосование кормов, мочка льна, джута и пр.

Это далеко не полный перечень важнейших аспектов жизни и практической деятельности человека, в которых применяются биотехнологии.

Наряду с загрязнением производственной среды на предприятиях биотехнологии наблюдается массивное поступление промышленных микроорганизмов и продуктов микробиологического синтеза в различные объекты окружающей среды.

В связи с биологическим загрязнением нельзя не упомянуть о бактериологическом оружии. Несмотря на международные запреты, периодически просачивается информация о проведении разработок в этой области (Конвенция о запрещении разработки, производства и накопления запасов бактериологического (биологического) и токсинного оружия и об их уничтожении была открыта для подписания 10 апреля 1972 года и вступила в силу 26 марта 1975 года, когда 22 государства передали на хранение свои документы о ратификации Генеральному секретарю ООН. В настоящее время её участниками являются 163 государства, обязавшиеся не разрабатывать, не производить и не накапливать биологическое оружие).

После событий 11 сентября 2001 года в США, появился новый термин - "биотерроризм". Целью биотерроризма является не столько массовое уничтожение людей, сколько создание хаоса в экономике и политической жизни у противника. Опасность бактериологического оружия обусловлена тем, что его можно получить в обстановке полной секретности, в маленьких лабораториях. Опасность его заключается также в трудности обнаружения, в способности микроорганизмов длительное время сохранять активность, т. е. способность вызывать заболевания.

Непосредственное действиебиологических факторов изучено достаточно хорошо. Различные компоненты биологического загрязнения могут приводить к прямому или косвенному негативному влиянию на здоровье людей, в результате того, что попадают в организм: с загрязненным воздухом, водой и растительными пищевыми продуктами (например, после обработки сельскохозяйственных культур микробными инсектицидами).

Ряд заболеваний (бронхиальная астма, хронические астматические бронхиты, риносинуситы, кандидозы верхних дыхательных путей, конъюнктивиты, дерматиты, кольпиты), связаны с воздействием вредных агентов микробиотехнологических предприятий и обусловлены их сенсибилизирующим, иммунотоксическим и дисбиотическим действием на организм человека.

Растительные продукты, загрязненные бактериальными инсектицидами, при определенных условиях могут вызывать пищевые токсикоинфекции.

Опосредованное неблагоприятное влияние на здоровье человека промышленных микроорганизмов заключается в том, что при массивном загрязнении этими штаммами почвы и водоемов происходит нарушение процессов самоочищения, разбалансировка микробиоценозов и увеличение сроков выживания патогенной микрофлоры. Все это способно привести к снижению плодородия почвы, резкому ухудшению санитарного состояния окружающей среды, нарушению экологического равновесия в природе и возникновению эпидемически опасных ситуаций.

Широкий круг работ, связанных с воздействием на организм человека биологических факторов, определяет специфичность и различие мер профилактики в отношении конкретных биологических загрязнений.

Учитывая существенный удельный вес в биологическом загрязнении производственной и окружающей среды биотехнологических производств, представляется важным акцентировать внимание будущих врачей на профилактических мероприятиях, направленных на охрану окружающей среды и здоровья людей от вредного воздействия промышленных микроорганизмов и готовых биотехнологических продуктов.

Организационные меры:

- на стадии проектирования предприятий биотехнологии необходимо проведение санитарно-гигиенической экспертизы проекта;

- размещение биотехнологических производств в каждом конкретном случае согласуется с органами санитарного надзора;

- в качестве микроорганизмов-продуцентов разрешается применять штаммы, прошедшие экспериментальную проверку и допущенные к применению специализированными учреждениями Министерства здравоохранения России.

Медико-профилактические мероприятия:

- рабочие биотехнологических производств в соответствии с приказом МЗ РФ № 302н от 12 апреля 2011 г должны подвергаться предварительным медицинским осмотрам при поступлении на работу с учетом противопоказаний, касающихся работ с микроорганизмами-продуцентами и готовыми продуктами;

- рабочие должны проходить медицинский осмотр, в котором принимают участие терапевт, невропатолог и дерматолог;

-обязательно проведение рентгенологического исследования легких и исследования состава периферической крови;

- для улучшения состояния здоровья работающих и снижения потерь временной нетрудоспособности необходимо функционирование санатория-профилактория.

Гигиенические и санитарно-технические меры профилактики:

- проведение регулярного контроля загрязненности микроорганизмами-продуцентами и готовыми биотехнологическими продуктами специальной одежды и средств индивидуальной защиты рабочих помещений;

- усовершенствование технологий производства биологических препаратов, что предполагает высокую степень автоматизации и герметизации процессов, препятствующих биологическому загрязнению воздуха рабочих помещений;

- использование в производственных помещениях приточно-вытяжной вентиляции и местных отсосов, обеспечивающих соблюдение предельно допустимых концентраций штаммов-продуцентов и готовых продуктов в воздухе рабочих помещений;

- полы и стены в производственных помещениях должны выполняться из материалов с гладкой поверхностью, удобных для мойки и дезинфекции не обладающих сорбирующей способностью;

- в производственных помещениях должна предусматриваться ежедневная влажная уборка с дезинфекцией;

- обязательное использование средств индивидуальной защиты и соблюдение мер личной профилактики:

а) рабочие и служащие биотехнологических производств должны бесплатно обеспечиваться специальной рабочей одеждой, обувью и средствами для защиты органов дыхания (противопылевыми, противоаэрозольными респираторами, в отдельных случаях изолирующими средствами защиты органов дыхания и кожи);

б) все рабочие должны проходить систематические инструктажи по вопросам соблюдения правил работы, мер личной гигиены и индивидуальной профилактики;

в) на рабочих местах биотехнологических предприятий запрещается принимать пищу, курить.

Меры профилактики на различных этапах работы с биологическими препаратами заключаются в соблюдении правил их транспортировки, хранения и безопасного применения.

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 391; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12 13 14 15 161718 19 20 21 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!