Курс лекций: Основные составляющие безопасности жизнедеятельности

3. Нарушение технологического режима при работах (возгорание происходит чаще всего при повышении температуры выше рабочей).

4. Самовозгорание промасленных обтирочных материалов, металлических и древесных опилок и т.п.

5. Возникновение электростатических разрядов, особенно в лакокрасочных отделениях.

6. Накопление горючей пыли на отопительных приборах и осветительных приборах, складирование и сушка вблизи топок горючих материалов, оставление без надзора включенных электронагревательных приборов.

В приборостроении пожарная опасность электрооборудования электроизмерительных приборов, радиоэлектронной аппаратуры и других электроприемников связана с применением горючих материалов ( резина, пластмасса, лаки, масла и др.).

Печатные платы, выполняемые из гетинакса и текстолита, стеклопластика на основе полиэфирных и эпоксидных смол, могут загораться от перегретых деталей.

В РЭА возможны загорания импульсных высокочастотных силовых и высоковольтных анодных трансформаторов от коротких замыканий, плохих контактов на клеммах.

11. Охрана окружающего воздуха

Атмосферный воздух представляет собой сложную систему, находящуюся в тесном взаимодействии с окружающей средой: земной поверхностью, мировым океаном, космосом, солнечным излучением и т.д.

Поэтому, прежде чем изучать вопрос защиты воздушного бассейна от загрязнения вредными веществами, необходимо знать его природный химический состав и протекающие в нем процессы.

В атмосферном воздухе под действием внешних и внутренних факторов постоянно протекают гидродинамические, тепловые, электромагнитные, химические и фотохимические процессы, от которых зависят температура, влажность, давление, скорость перемещения воздушных потоков и химический состав воздуха.

Атмосфера на сотни километров простирается вокруг Земли, ее масса составляет примерно 5,31015 тонн. Плотность, влажность, температура и химический состав атмосферы не одинаковы они зависят, в основном, от высоты слоя атмосферы над Землей.

Земную атмосферу условно разделяют на 5 основных слоев: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Наибольший интерес представляет тропосфера.

Тропосфера это ближайший к поверхности Земли слой атмосферы, толщина которого составляет над экватором 16-18 км, над полюсами 7-9 км. Исследования показали, что в тропосфере заключено 9/10 всей массы атмосферы. В тропосфере воздух находится в постоянном движении. Здесь наиболее интенсивно протекают гидродинамические, тепловые и химические процессы. Происходят вертикальные и горизонтальные перемещения больших масс воздуха, образование зон с повышенным или пониженным давлением, охлаждение или нагревание воздушных масс, конденсация влаги и т.д.

Температура воздуха в тропосфере по мере удаления от Земли понижается, и на высоте 10-15 км она составляет минус 60-70°С. Это происходит потому, что воздух нагревается от земли, которая в свою очередь нагревается от солнечных лучей. По мере удаления от поверхности земли плотность воздуха уменьшается, ухудшается теплопередача, и воздух не успевает прогреваться. Температура снижается примерно на 6°С на каждый километр высоты над уровнем моря.

Природный химический состав атмосферы

Необходимость изучения химического состава атмосферы вызвана тем, что, зная природный состав атмосферного воздуха легко установить присутствие в нем посторонних примесей и рассматривать их как ингредиенты, загрязняющие атмосферу.

Табл. 11.1. Природный химический состав атмосферного воздуха

В порядке убывания от тысячных до миллионных долей следуют следующие компоненты: неон, гелий, криптон, водород, ксенон, озон, радон. В очень небольших количествах в состав природного воздуха входят также N2O, СО, SO2, H2S, NН3, СН4, формальдегид, мельчайшая пыль самого различного происхождения. Присутствие природных примесей в земной атмосфере нельзя рассматривать как загрязнения, т.к. они являются постоянными компонентами атмосферы, а их содержание обычно в сотни и тысячи раз меньше ПДК, поэтому они не оказывают отрицательного воздействия на окружающую среду.

Если бы в атмосфере протекали необратимые физико-химические процессы, то это могло бы привести к быстрому изменению ее состава. В действительности же изменение состава атмосферы Земли за время развития человеческого общества остается практически неизменным. Это происходит вследствие непрерывного круговорота веществ в природе.

Круговорот веществ в природе носит довольно сложный характер, охватывая животный и растительный мир, гидросферу, геосферу и атмосферу. Интенсивная циркуляция, накопление и трансформация веществ в природе происходит в основном в нижних слоях атмосферы, т.е. в биосфере. К главным циклам биосферы относят биогеохимические циклы углерода, азота, кислорода и воды. Поведение этих газов в атмосфере различно и зависит, главным образом, от распределения их зон выделения и поглощения. На круговорот веществ существенное влияние оказывает загрязнение атмосферы.

Источники загрязнения атмосферного воздуха

Существуют два пути загрязнения воздуха атмосферы: естественный и искусственный. Загрязнение атмосферы естественным путем происходит в результате пыльных бурь, вулканической деятельности, лесных пожаров, морскими брызгами и т.д. В атмосферу при этом попадают как твердые, так и газообразные вещества.

Пыль, поднимаемая с поверхности земли, состоит из мелких частиц горных пород, почвы, остатков растительности и живых организмов. Размеры пылевидных частиц достигают от 1 до нескольких микрон. На высоте 1-2 км их концентрация составляет 0,02 мг/м3. В некоторых случаях эта концентрация в значительной мере может возрастать. Это происходит в результате пыльных бурь (>100 г/м3). Пыльная буря, разразившаяся над Украиной в 1968 году, подняла с поверхности и перенесла на огромные расстояния сотни миллионов тонн земли.

В атмосфере воздуха находится пыль, образовавшаяся в результате лесных, степных и торфяных пожаров. Эта пыль представляет собой мельчайшие частицы золы, образующиеся при сгорании органической массы.

Источником загрязнения воздуха твердыми частицами может служить мировой океан. Мельчайшие брызги воды, поднимаясь над океаном, быстро испаряются, а растворенные в них соли кальция, магния, натрия, калия в виде микроскопических кристаллов остаются в воздухе и воздушными течениями переносятся на довольно большие расстояния.

Мощным источником загрязнения атмосферы являются вулканы. При извержении вулканов в атмосферу вместе с газообразными продуктами выбрасывается большое количество пепла. В состав вулканических газов входят HCl, HF, NН3, Cl2, СО, SO2, H2S, CO2, H2O и другие соединения, твердые частицы в основном состоят из SiO2. Кроме перечисленных источников загрязнение воздушного бассейна происходит за счет космической пыли (d = 50-100 мкм). Кроме частиц неорганического происхождения в атмосфере содержатся мельчайшие микроорганизмы, грибки, бактерии, споры.

Искусственное загрязнение атмосферы происходит в результате практической деятельности человека. Наибольшее количество вредных веществ выбрасывают в атмосферу тепловые электростанции, сжигающие в топках твердое, жидкое или газообразное топливо. Значительное количество вредных веществ выбрасывается при выплавке черных и цветных металлов, в химической промышленности.

С развитием автотранспорта происходит значительное загрязнение атмосферы выхлопными газами, а также резиновой пылью, образующейся от истирания покрышек.

Особый вид загрязнения атмосферного воздуха представляют радиоактивные вещества. Эта угроза возникла в результате развития атомной промышленности и испытаний ядерного оружия.

В настоящее время идентифицировано более 100 загрязнителей воздуха. Наиболее массовыми загрязнителями воздушного бассейна являются сернистый ангидрид, окись углерода, окислы азота, различные углеводороды и пыль. На их долю приходится 80-85 от общего количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Основой законодательства об охране атмосферного воздуха являются предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК).

ПДК это такое содержание вредных веществ в атмосферном воздухе, при котором на человека и окружающую среду не оказывается ни прямого, ни косвенного вредного воздействия.

Прямое воздействие это нанесение организму временного раздражающего действия, вызывающего кашель, ощущение запаха, головной боли и подобных явлений, которые наступают при превышении пороговой концентрации. К прямому воздействию на организм относят и те вещества, которые, накапливаясь в организме при превышении определенной дозы, могут вызвать патологические изменения.

Под косвенным воздействием имеются ввиду такие изменения в окружающей среде, которые, не оказывая вредного влияния на организм, ухудшают обычные условия обитания (например, увеличивают число туманных дней, поражают зеленые насаждения и т.д.).

В настоящее время величины ПДК устанавливают главным образом на основании изучения влияния веществ на человеческий организм. Для установления ПДК проводят испытания на животных, а в отдельных случаях на людях (например, для обнаружения порога восприятия запаха).

Пороговая концентрация устанавливается на основе реакции у наиболее восприимчивых людей.

Нормативные значения ПДК устанавливаются по отношению к пороговым величинам обычно с двукратным запасом. В отдельных случаях для особо опасных веществ величины ПДК устанавливаются с большим запасом по отношению к выявленной пороговой величине влияния на организм (для бенз(а)пирена 10-кратный запас).

ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов регламентированы списком Министерства здравоохранения России с дополнениями, в соответствии с которыми установлены: класс опасности вещества, ПДКм.р., ПДКс.с..

ПДКм.р. устанавливают для тех веществ, которые оказывают немедленное, но временное раздражающее действие за 20-мин период.

ПДКс.с. устанавливают для веществ, оказывающих вредное влияние при накоплении в организме. Среднесуточная за год, а не за отдельные сутки.

Для веществ, которые обладают обоими этими свойствами устанавливают и ПДКм.р. и ПДКс.с., при этом если ПДКм.р. > ПДКс.с., то для вещества устанавливаются различные величины ПДКм.р. и ПДКс.с.. Например, для СО ПДКм.р. = 5 мг/м3, ПДКс.с. = 3 мг/м3.

Нормативы ПДК являются едиными для всей территории России. Однако есть исключения. Более строгие нормативы ПДК установлены для заповедных зон, зон санитарной охраны курортов, мест размещения крупных санаториев и домов отдыха, а также зон отдыха городов. Для этих районов ПДК установлена на 20% ниже, чем для жилых районов. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.) регламентированы ГОСТ 12.01.005. 88.

ПДК, установленные для рабочей зоны, по санитарно-гигиеническим требованиям, как правило значительно больше, чем ПДК для населенных мест. Для территории заводских площадок ПДК не разрабатывались, но в соответствии с СН 245-71 в местах воздухозаборов величина концентрации вредных веществ не должна превышать 30% от ПДКр.з.. А поскольку воздух в большинство помещений поступает через окна и другие аэрационные проемы, эта величина (30% ПДКр.з.) условно принята в качестве ПДК для заводской территории.

ПДК впервые были введены в СССР в 1952 году и распространялись всего на 6 веществ пыль, сернистый ангидрид, оксид углерода, окислы азота, аммиак, хлористый водород. Этот перечень постоянно расширяется и в настоящее время содержит более 350 веществ.

При одновременном присутствии в воздухе нескольких вредных веществ, обладающих эффектом однонаправленного действия, суммарная концентрация их, определяемая по формуле:

С = С1/ПДК1 + С2/ПДК2 + … + Сn/ПДКn 1.

Для вредных веществ, ПДК которых не утверждены Министерством здравоохранения, определены ориентировочные безопасные уровни вредности (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосфере населенных пунктов и рабочей зоны. ОБУВ утверждается сроком на 3 года.

Несколько примеров ПДК наиболее характерных веществ, загрязняющих атмосферный воздух в городах и населенных пунктах:

Табл. 11.2