Вредные вещества, классификация, пути поступления в организм человека, комбинированное действие вредных веществ.

Вредные вещества, классификация, пути
поступления в организм человека, комбинированное
действие вредных веществ.
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
3
1.Ионизирующие излучения, их виды и физическая характеристика.
Биологическое действие на организм человека. Защита от ионизирующих
излучений
5
1.1 Понятие ионизирующего излучения
5
1.2 Альфа излучение
6
1.3 Бета излучение
7
1.4 Гамма излучение
9
1.5 Рентгеновское излучение
10
1.6 Нейтронное излучение
11
2. Вредные вещества, их классификация. Влияние вредных веществ на
организм человека. ПДК.
12
2.1 Понятие вредного вещества
12
2.2 Классификация вредных веществ
13
2.3 Виды вредных веществ
13
2.4 Понятие ПДК
15
Заключение
Список источников и литературы
16
Ошибка! Закладка не определена.
2
ВВЕДЕНИЕ
На Земле нет такого человека, которому не угрожают опасности.
Реализуясь в пространстве и времени, опасности угрожают не только
человеку, но и обществу, государству и в целом всему миру. Поэтому
профилактика безопасности и защита от них — актуальнейшая проблема,
в решении которой должны быть заинтересованы не только отдельные
личности, но и государство, и все мировое сообщество.
В то же время нельзя обеспечить абсолютную безопасность для
личности, общества, государства. Под безопасностью понимается такой
уровень опасности, с которым на данном этапе развития человечества можно
смириться. Безопасность — это приемлемый риск. Чтобы его достичь,
необходима
выработка
идеологии
безопасности,
формирование
соответствующего уровня мышления и поведения человека и общества
в целом. Именно этими проблемами и занимается наука безопасность
жизнедеятельности.
Сегодня
безопасность
жизнедеятельности
(БЖД)
опирается
на осознанную потребность общества, на правила безопасного поведения,
выработанные практикой или смежными областями науки, на законы
государства и международного права по безопасности и защите населения.
Однако
этого
недостаточно.
В основе
БЖД
должны
быть
систематизированные
и обобщенные
знания
об объективных
закономерностях существования и развития природы, человека и общества.
В образовательных учреждениях данная подготовка осуществляется
курсом «Основы безопасности жизнедеятельности», а в вузах введена
дисциплина «Безопасность жизнедеятельности».
Будущие
специалисты
должны
быть
готовы
к действиям
в экстремальных условиях чрезвычайных ситуаций (ЧС) с целью выбора
оптимальных и правильных решений, направленных на защиту персонала
учреждений, объектов экономики и населения, а также на существенное
ослабление (предотвращение) воздействия различных поражающих факторов
ЧС. Поэтому студентам необходимо изучать дисциплину «Безопасность
жизнедеятельности».
Цели и задачи работы:
1. Понять, что такое ионизирующие излучения, рассмотреть их виды,
понять, как они влияют на организм человека и как от них
защищаться.
3
2. Понять, что такое вредные вещества, рассмотреть
классификации, виды и их влияние на организм человека.
3. Дать понятие ПДК.
4
их
1.Ионизирующие
излучения,
их
виды
и
физическая
характеристика. Биологическое действие на организм человека. Защита
от ионизирующих излучений
1.1 Понятие ионизирующего излучения
Ионизирующее излучение — это вид энергии, высвобождаемой
атомами в форме электромагнитных волн (гамма- или рентгеновское
излучение) или частиц (нейтроны, бета или альфа). Спонтанный распад
атомов называется радиоактивностью, а избыток возникающей при этом
энергии является формой ионизирующего излучения. Нестабильные
элементы, образующиеся при распаде и испускающие ионизирующее
излучение, называются радионуклидами.
Все радионуклиды уникальным образом идентифицируются по виду
испускаемого ими излучения, энергии излучения и периоду полураспада.
Активность, используемая в качестве показателя количества
присутствующего радионуклида, выражается в единицах, называемых
беккерелями (Бк): один беккерель — это один акт распада в секунду. Период
полураспада — это время, необходимое для того, чтобы активность
радионуклида в результате распада уменьшилась наполовину от его
первоначальной величины. Период полураспада радиоактивного элемента —
это время, в течение которого происходит распад половины его атомов. Оно
может находиться в диапазоне от долей секунды до миллионов лет
(например, период полураспада йода-131 составляет 8 дней, а период
полураспада углерода-14 — 5730 лет).
Существуют следующие виды ионизирующего излучения:
альфа-излучение;
бета-излучение;
гамма-излучение, рентгеновское излучение;
нейтронное излучение.
Каждый вид ионизирующего излучения имеет индивидуальную
проникающую способность и другие характеристики, влияющие на уровень
воздействия и, следовательно, требующие разных мер по обеспечению
безопасности и сохранению здоровья.
5
1.2 Альфа излучение
Рис.1 Альфа излучение
излучаются: два протона и два нейтрона
проникающая способность: низкая
облучение от источника: до 10 см
скорость излучения: 20 000 км/с
ионизация: 30 000 пар ионов на 1 см пробега
биологическое действие радиации: высокое
Альфа
(α)
излучение
нестабильных изотопов элементов.
возникает
при
распаде
Альфа излучение - это излучение тяжелых, положительно заряженных
альфа частиц, которыми являются ядра атомов гелия (два нейтрона и два
протона). Альфа частицы излучаются при распаде более сложных ядер,
например, при распаде атомов урана, радия, тория.
Альфа частицы обладают большой массой и излучаются с
относительно невысокой скоростью в среднем 20 тыс. км/с, что примерно в
15 раз меньше скорости света. Поскольку альфа частицы очень тяжелые, то
при контакте с веществом, частицы сталкиваются с молекулами этого
вещества, начинают с ними взаимодействовать, теряя свою энергию и
поэтому проникающая способность данных частиц не велика и их способен
задержать даже простой лист бумаги.
Однако альфа частицы несут в себе большую энергию и при
взаимодействии с веществом вызывают его значительную ионизацию. А в
клетках живого организма, помимо ионизации, альфа излучение разрушает
ткани, приводя к различным повреждениям живых клеток.
Из всех видов радиационного излучения, альфа излучение обладает
наименьшей проникающей способностью, но последствия облучения живых
6
тканей данным видом радиации наиболее тяжелые и значительные по
сравнению с другими видами излучения.
Облучение радиацией в виде альфа излучения может произойти при
попадании радиоактивных элементов внутрь организма, например, с
воздухом, водой или пищей, а также через порезы или ранения. Попадая в
организм, данные радиоактивные элементы разносятся током крови по
организму, накапливаются в тканях и органах, оказывая на них мощное
энергетическое воздействие. Поскольку некоторые виды радиоактивных
изотопов, излучающих альфа радиацию, имеют продолжительный срок
жизни, то попадая внутрь организма, они способны вызвать в клетках
серьезные изменения и привести к перерождению тканей и мутациям.
Радиоактивные изотопы фактически не выводятся с организма
самостоятельно, поэтому попадая внутрь организма, они будут облучать
ткани изнутри на протяжении многих лет, пока не приведут к серьезным
изменениям. Организм человека не способен нейтрализовать, переработать,
усвоить или утилизировать, большинство радиоактивных изотопов,
попавших внутрь организма.
1.3 Бета излучение
Рис.2 Бета излучение
излучаются: электроны или позитроны
проникающая способность: средняя
облучение от источника: до 20 м
скорость излучения: 300 000 км/с
7
ионизация: от 40 до 150 пар ионов на 1 см пробега
биологическое действие радиации: среднее
Бета (β) излучение возникает при превращении одного элемента в
другой, при этом процессы происходят в самом ядре атома вещества с
изменением свойств протонов и нейтронов.
При бета излучении, происходит превращение нейтрона в протон или
протона в нейтрон, при этом превращении происходит излучение электрона
или позитрона (античастица электрона), в зависимости от вида превращения.
Скорость излучаемых элементов приближается к скорости света и примерно
равна 300 000 км/с. Излучаемые при этом элементы называются бета
частицы.
Имея изначально высокую скорость излучения и малые размеры
излучаемых элементов, бета излучение обладает более высокой
проникающей способностью чем альфа излучение, но обладает в сотни раз
меньшей способность ионизировать вещество по сравнению с альфа
излучением.
Бета излучение с легкостью проникает сквозь одежду и частично
сквозь живые ткани, но при прохождении через более плотные структуры
вещества, например, через металл, начинает с ним более интенсивно
взаимодействовать и теряет большую часть своей энергии передавая ее
элементам вещества. Металлический лист в несколько миллиметров может
полностью остановить бета излучение.
Если альфа излучение представляет опасность только при
непосредственном контакте с радиоактивным изотопом, то бета излучение в
зависимости от его интенсивности, уже может нанести существенный вред
живому организму на расстоянии несколько десятков метров от источника
радиации.
Если радиоактивный изотоп, излучающий бета излучение попадает
внутрь живого организма, он накапливается в тканях и органах, оказывая на
них энергетическое воздействие, приводя к изменениям в структуре тканей и
со временем вызывая существенные повреждения.
Некоторые радиоактивные изотопы с бета излучением имеют
длительный период распада, то есть попадая в организм, они будут облучать
его годами, пока не приведут к перерождению тканей и как следствие к раку.
8
1.4 Гамма излучение
Рис.3 Гамма излучение
излучаются: энергия в виде фотонов
проникающая способность: высокая
облучение от источника: до сотен метров
скорость излучения: 300 000 км/с
ионизация: от 3 до 5 пар ионов на 1 см пробега
биологическое действие радиации: низкое
Гамма (γ) излучение - это энергетическое электромагнитное излучение
в виде фотонов.
Гамма излучение сопровождает процесс распада атомов вещества и
проявляется в виде излучаемой электромагнитной энергии в виде фотонов,
высвобождающихся при изменении энергетического состояния ядра атома.
Гамма лучи излучаются ядром со скоростью света.
Когда происходит радиоактивный распад атома, то из одних веществ
образовываются другие. Атом вновь образованных веществ находятся в
энергетически нестабильном (возбужденном) состоянии. Воздействую друг
на друга, нейтроны и протоны в ядре приходят к состоянию, когда силы
взаимодействия уравновешиваются, а излишки энергии выбрасываются
атомом в виде гамма излучения
Гамма излучение обладает высокой проникающей способностью и с
легкостью проникает сквозь одежду, живые ткани, немного сложнее через
плотные структуры вещества типа металла. Чтобы остановить гамма
излучение потребуется значительная толщина стали или бетона. Но при этом
гамма излучение в сто раз слабее оказывает действие на вещество чем бета
излучение и десятки тысяч раз слабее чем альфа излучение.
Основная опасность гамма излучения - это его способность
преодолевать значительные расстояния и оказывать воздействие на живые
организмы за несколько сотен метров от источника гамма излучения
9
1.5 Рентгеновское излучение
излучаются: энергия в виде фотонов
проникающая способность:высокая
облучение от источника: до сотен метров
скорость излучения: 300 000 км/с
ионизация: от 3 до 5 пар ионов на 1 см пробега
биологическое действие радиации: низкое
Рис.4 Рентгеновское излучение
Рентгеновское излучение - это энергетическое электромагнитное
излучение в виде фотонов, возникающие при переходе электрона внутри
атома с одной орбиты на другую.
Рентгеновское излучение сходно по действию с гамма излучением, но
обладает меньшей проникающей способностью, потому что имеет большую
длину волны.
Рассмотрев различные виды радиоактивного излучения, видно, что
понятие радиация включает в себя совершенно различные виды излучения,
которые оказывают разное воздействие на вещество и живые ткани, от
прямой бомбардировки элементарными частицами (альфа, бета и нейтронное
излучение) до энергетического воздействия в виде гамма и рентгеновского
излечения.
10
1.6 Нейтронное излучение
Рис.5 Нейтронное излучение
излучаются: нейтроны
проникающая способность: высокая
облучение от источника: километры
скорость излучения: 40 000 км/с
ионизация: от 3000 до 5000 пар ионов на 1 см пробега
биологическое действие радиации: высокое
Нейтронное излучение - это техногенное излучение, возникающие в
различных ядерных реакторах и при атомных взрывах.
Не обладая зарядом, нейтронное излучение сталкиваясь с веществом,
слабо взаимодействует с элементами атомов на атомном уровне, поэтому
обладает высокой проникающей способностью. Остановить нейтронное
излучение можно с помощью материалов с высоким содержанием водорода,
например, емкостью с водой. Так же нейтронное излучение плохо проникает
через полиэтилен.
Нейтронное излучение при прохождении через биологические ткани,
причиняет клеткам серьезный ущерб, так как обладает значительной массой
и более высокой скоростью чем альфа излучение.
11
2. Вредные вещества, их классификация. Влияние вредных
веществ на организм человека. ПДК.
2.1 Понятие вредного вещества
Вредное вещество - вещество, которое при контакте с организмом
человека в случае нарушения требований безопасности может вызывать
производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в
состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами, как в
процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и
последующих поколений (ГОСТ 12.1.007-76).
Классификация вредных веществ и пути их поступления в организм
человека
Нерациональное применение химических веществ, синтетических
материалов неблагоприятно влияет на здоровье работающих.
Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями
токсикометрии, в соответствии с которыми вещества классифицируют на:
1) чрезвычайно токсичные;
2) высокотоксичные;
3) умеренно токсичные;
4) малотоксичные.
Эффект токсического действия различных веществ зависит от
количества попавшего в организм вещества, его физических свойств,
длительности поступления, химизма взаимодействия с биологическими
средами (кровью, ферментами). Кроме того, эффект зависит от пола,
возраста, индивидуальной чувствительности, путей поступления и
выведения, распределения в организме, метеорологических условий и др.
факторов окружающей среды.
Токсический эффект при действии различных доз и концентраций ядов
может проявляться функциональными и структурными изменениями или
гибелью организма (действующие пороговые дозы, концентрация и
смертельная концентрация).
Яды, наряду с общей, обладают избирательной токсичностью, т.е.
представляют наибольшую опасность для определенного органа или системы
организма.
12
Опасность
вещества –
это
вероятность
возникновения
неблагоприятных для здоровья эффектов в реальных условиях производства
или применении химических соединений.
2.2 Классификация вредных веществ
Классификация веществ по характеру воздействия на организм и общие
требования безопасности регламентируются ГОСТ 12.0.003 – 74. Согласно
ГОСТ вещества подразделяются на:
1) токсические, вызывающие отравления всего организма или
поражающие отдельные системы;
2) раздражающие – вызывающие раздражение слизистых оболочек
дыхательных путей, глаз, лёгких, кожных покровов;
3) сенсибилирующие, действующие как аллергены;
4) мутагенные, приводящие к нарушению генетического кода,
изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные
изотопы и др.);
5) канцерогенные, вызывающие злокачественные новообразования
(циклические амины, хром, никель, асбест и т.д.);
6) влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть,
свинец, стирол, радиоактивные изотопы).
2.3 Виды вредных веществ
Три последних вида воздействия вредных веществ, а также вещества,
вызывающие ускорение процессов старения сердечно-сосудистой системы,
относят к отдалённым последствиям влияния химических соединений на
организм.
Различают:
1) острое отравление - при поступлении большого количества
вещества (в результате аварии, поломанного оборудования, грубых
нарушений требований безопасности труда, при сильном загрязнении
кожных покровов, ошибочном приёме внутрь);
2) хронические отравления - возникающие постепенно, при длительном
поступлении яда в организм в относительно небольших количествах.
При повторном воздействии одного и того же яда может измениться
течение отравления, и кроме кумуляции (т.е. накопления массы вредного
вещества в организме) может развиться сенсибилизация и привыкание.
13
Сенсибилизация – это состояние организма, при котором повторное
воздействие вещества вызывает больший эффект, чем предыдущие.
Привыкание – ослабление эффектов при повторном воздействии.
Толерантность – развитие повышенной
веществам после воздействия других.
устойчивости
к
одним
Комбинированное действие вредных веществ на здоровье человека –
это одновременное или последовательное действие на организм нескольких
ядов при одном и том же пути поступления. Различают несколько типов
комбинированного действия ядов в зависимости от эффектов токсичности:
1) аддитивное действие – это суммарный эффект смеси, равный сумме
эффектов действующих компонентов. Это действие характерно для веществ
однонаправленного действия, на одни и те же системы организма.
2) потенцированное действие (синергизм) – когда одно вещество
усиливает действие другого;
Возможно только в случае острого отравления. Эффект
комбинированного действия при синергизме выше, чем при аддитивном
действии. Количественной оценки нет;
3) антагонистическое действие – эффект комбинированного действия
менее ожидаемого. Одно вещество ослабляет действие другого, менее чем
аддитивное;
4) независимое действие – комбинированный эффект не отличается от
изолированного действия каждого яда в отдельности. Преобладает эффект
наиболее токсичного вещества.
Возможно комплексное действие, когда яды поступают в организм
одновременно, по разным путям (через органы дыхания и ЖКТ, органы
дыхания и кожу и т.д.).
Для ограничения неблагоприятного воздействия вредных веществ
применяют гигиеническое нормирование их содержания в различных средах
по:
1. ГОСТ 12.1.005 – 88 «Гигиеническая регламентация содержания
вредных веществ в воздухе рабочей зоны».
Такая регламентация проводится в три этапа:
1) обоснование ориентировочного безопасного уровня воздействия
ОБУВ;
14
2) обоснование ПДК;
3) корректирование ПДК с учётом условий труда работающих и
состояния их здоровья.
2.4 Понятие ПДК1
ПДК – это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных)
работе (8 часов) или при другой деятельности не более 41 часа в неделю, в
течение всего рабочего стажа не могут вызывать заболеваний или
отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами
исследований в процессе работы или отдалённые сроки жизни настоящего
или последующих поколений.
Значение ОБУВ2 устанавливают временно, на период предшествующий
проектированию производства, пересматриваются после двух лет их
утверждения.
2. Для веществ, обладающих кожно-резорбтивным действием,
обосновывается предельно допустимый уровень загрязнения кожи (мг/см3) в
соответствии с СН 46/8 – 88.
3. Нормирование качества вод и рек, озёр и водохранилищ проводят в
соответствии с «Санитарными правилами и нормами охраны поверхностных
вод от загрязнения» №4630 – 88.
Гигиенические и технические требования к источникам водоснабжения
и правила их выбора в интересах здоровья населения регламентируются
ГОСТ 2761 – 84. Гигиенические требования к качеству питьевой воды
централизованных систем питьевого водоснабжения указаны в санитарных
правилах и нормах СанПиН 2.1.4.559 – 96 и СанПиН 2.1.4.544 – 96.
1
2
ПДК-Предельно Допустимая концентрация
ОБУВ-ориентировочный безопасный уровень воздействия вещества
15
Заключение
Постоянная связь человека с живой и неживой природой реализуется через
потоки масс веществ, энергии и информации. В тех случаях, когда эти потоки
превышают предельно допустимые уровни своих значений, они получают
способность наносить ущерб здоровью человека, наносить вред природе,
рушить материальные ценности и становятся опасными для окружающего их
мира. Источники опасности имеют естественное, антропогенное или
техногенное происхождение.
Мир угроз в начале 21 века достиг своего наивысшего развития. Обилие и
высокие уровни угроз, влияющих на человека, свойственны, прежде всего,
для техносферы. Постоянно нарастающие ухудшения самочувствия и гибель
людей от воздействия опасностей техносферы объективно требует от страны
и общества принятия обширных мер с применением научного подхода в
решении проблем безопасности жизнедеятельности человека в условиях
техносферы.
Достижение приемлемого уровня безопасности в системе «человек-среда
обитания» крепко сопряжено с потребностью глубочайшего разбора
первопричин увеличения количества и значения действующих в техносфере
угроз; исследование первопричин принудительной утраты здоровья и гибели
людей; исследования и обширного внедрения превентивных защитных мер
на производстве, в быту и в регионах техносферы. Главную значимость в
сохранении здоровья и жизни людей в настоящем и будущем призвана играть
информационная деятельность страны в области прогнозирования
опасностей среды обитания. Профессионализм людей в мире опасностей и
методы защиты от них – необходимое условие достижения безопасности
жизнедеятельности человека на всех стадиях его жизни.
Исходя из данной работы, выполнены задачи и сделаны следующие выводы:
1) В предоставленной работе предоставлены краткие сведения по видам и
свойствам ионизирующих излучений, воздействующих на радиоэлектронную
технику и ее составляющие; также приведены сведения по единицам
измерения физических величин ионизирующих излучений, рассмотрены
виды радиационных дефектов в материалах и деталях электронных приборов.
Из анализа имеющихся данных об ионизирующих космических излучениях
видно, что в нынешнее время на базе этой информации можно делать только
приблизительную оценку уровней радиации, которые смогут повлиять на
радиоэлектронную аппаратуру космических объектов.
16
2) Под вредным подразумевается вещество, которое при контакте с
организмом
человека
вызывает
производственные
травмы,
профессиональные болезни или отклонения в состоянии здоровья.
Результатом воздействия вредных веществ на организм могут быть
анатомические повреждения, постоянные или временные расстройства, и
комбинированные последствия. Основой проведения мероприятий по борьбе
с вредоносными веществами считается гигиеническое нормирование.
Таким образом, поставленные задачи были исполнены.
17
Список источников и литературы
1. Арустамов, Э.А. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для
бакалавров / Э.А. Арустамов. - М.: Дашков и К, 2016. - 448 c.
2. Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей
среды (техносферная безопасность): Учебник для бакалавров / С.В.
Белов. - М.: Юрайт, ИД Юрайт, 2013. - 682 c.
3. Беляков, Г.И. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда в 2 т.
Том 2: Учебник для академического бакалавриата / Г.И. Беляков. Люберцы: Юрайт, 2016. - 352 c.
4. Бондин, В.И. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие / В.И.
Бондин, Ю.Г. Семехин. - М.: НИЦ ИНФРА-М, Академцентр, 2013. 349 c.
5. Вишняков, Я.Д. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для СПО /
Я.Д. Вишняков. - Люберцы: Юрайт, 2015. - 543 c.
6. Графкина, М.В. Безопасность жизнедеятельности: Учебник / М.В.
Графкина, Б.Н. Нюнин, В.А. Михайлов. - М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М,
2013. - 416 c.
7. Курбатов, В.И. Безопасность жизнедеятельности (для ссузов) / В.И.
Курбатов. - М.: КноРус, 2013. - 192 c.
8. Михайлов, Л.А. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов /
Л.А. Михайлов. - СПб.: Питер, 2013. - 461 c.
9. Никифоров, Л.Л. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие /
Л.Л. Никифоров, В.В. Персиянов. - М.: Дашков и К, 2015. - 496 c.
10.Соломин, В.П. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов /
Л.А. Михайлов, В.П. Соломин, Т.А. Беспамятных; Под ред. Л.А.
Михайлов. - СПб.: Питер, 2013. - 461 c.
18