Аварийно-химически опасные вещества

В настоящее время известно несколько миллионов химических веществ и соединений (далее — вещества), из которых несколько десятков тысяч находят применение в техногенной сфере. Ежегод­но это количество увеличивается на 200—1000 наименований. Боль­шинство этих веществ токсично (ядовито) для человека; при по­падании в его организм они могут вызывать различные физиоло­гические нарушения, вплоть до гибели человека. В производствен­ных условиях токсичные вещества называются вредными.

Вредные вещества — это химические соединения, которые при попадании в организм человека могут вызвать травмы, заболева­ния и отклонения в состоянии здоровья как в процессе контакта с ними, так и в отдаленные сроки жизни. Вредными являются около 60 тыс. веществ.

Ядовитые свойства могут проявлять все вещества, даже такие, как поваренная соль в больших дозах или кислород в больших количествах. Однако к ядам принято относить лишь те, которые свое действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

К промышленным ядам относится большая группа химических веществ, которые в виде сырья, промежуточных или готовых про­дуктов встречаются в производстве. Токсическое действие вред­ных веществ характеризуется количественными показателями, в соответствии с которыми вещества классифицируются на чрез­вычайно токсичные и высокотоксичные (например, соединения мышьяка, ртути, свинца, цинка, фосфора, фтора, а также хлор, бром), сильнотоксичные (например, серная, азотная и другие кислоты, аммиак, соединения серы), умеренно и малотокси­чные.

Большинство из перечисленных выше веществ, в том числе слаботоксичных и практически нетоксичных, могут стать причи­ной тяжелого поражения человека. Однако привести к массовым потерям (поражениям людей) в результате выброса (утечек) этих

38

веществ в окружающую среду при аварии на ХОО могут не все вредные вещества, включая даже чрезвычайно токсичные и высо­котоксичные соединения.

Лишь часть химических соединений, которые при определен­ных условиях в аварийных ситуациях способны легко переходить в основное поражающее состояние (пар или аэрозоль), может стать причиной массовых поражений людей. Эти вещества относятся к группе наиболее опасных и называются аварийно-химически опа­сными.

Аварийно-химически опасные вещества (АХОВ) — это обраща­ющиеся в больших количествах на ХОО вещества, способные лег­ко переходить в атмосферу при авариях и вызывать массовые по­ражения людей.

Под массовым поражением понимают ситуацию, при которой выброс АХОВ представляет опасность:

на объекте — для персонала производственного участка;

в городе — для населения квартала и более;

в загородной зоне — для населения поселка или сельского на­селенного пункта.

По сравнению с другими веществами номенклатура АХОВ не­значительна — около 40 веществ, из них примерно 25 % ранее являлись табельными отравляющими веществами (хлор, фосген, синильная кислота, цианистый водород и т.п.). По широте при­менения в производстве и объему используемых веществ на пер­вом месте стоят аммиак (более 50 %), хлор (35 %), соляная кисло­та (5%).

Токсичность — основная характеристика АХОВ, а ее количе­ственная мера — токсическая доза, под которой понимается ко­личество вещества, вызывающее определенный токсический эф­фект в организме здорового человека. Основной путь попадания АХОВ в организм — органы дыхания (ингаляционное пораже­ние).

В этом случае токсическая доза Д_и равна произведению кон­центрации вещества в воздухе С (мг/л, мг/м³) на время t (с, мин) ее действия на организм, т.е. Д_и = Ct.

В ряде случаев не исключена возможность поражения людей при попадании АХОВ на кожу или через желудочно-кишечный тракт (кожно-резорбтивное поражение при действии через кожу). Тогда токсическая доза Д_к измеряется количеством вещества, при­ходящегося на единицу массы человека (мг/кг).

По степени токсичности подавляющее число АХОВ относится к чрезвычайно токсичным (частично смертельная концентрация С < 1 мг/л, частично смертельная доза Д_к < 1 мг/кг — синильная кислота и ее производные, соединения фосфора); высокотоксич­ным (С= 1 ...5 мг/л, Д_к = 1 — 50 мг/кг — хлор, бром и др.); сильно­токсичным (С = 6...20 мг/л, Д_к = 51...500 мг/кг — аммиак и др.).

39

Для сравнения приведем токсические дозы для абсолютного этилового спирта: 2,5 — 3,5 г/кг — сильное опьянение, 4—5 г/кг — тяжелое опьянение, от 6 г/кг и более — смертельная токсическая доза.

Подробнее рассмотрим два наиболее распространенных АХОВ: аммиак и хлор.

Аммиак (NH₃) — бесцветный газ с резким запахом, значи­тельно легче воздуха. Хорошо растворяется в воде; водный раствор называется нашатырным спиртом, широко распространенным в медицине.

Применяется при производстве азотных удобрений, полимер­ных материалов, пластической взрывчатки. Широко распростра­ненный хладагент, используется в пищевой и обрабатывающей промышленности. Перевозится и хранится в сжиженном состо­янии под давлением.

Горючий газ горит при наличии постоянного источника огня. Пары его образуют с воздухом взрывообразные смеси. Емкости могут взрываться при нагревании. Газ обладает удушающим и ней-ротропным действием, относится к сильнотоксичным веществам. Токсический эффект в основном обусловлен действием на нерв­ную систему (курареподобное действие). Последствиями являют­ся снижение интеллектуального уровня с выпадением памяти, понижение болевой чувствительности, головокружение и т.д.

Признаки поражения:

при малых концентрациях — незначительное раздражение глаз и верхних дыхательных путей;

средних концентрациях — сильное раздражение в глазах и но­соглотке, частое чиханье и обильное слюноотделение, покрасне­ние лица и потоотделение;

высоких концентрациях — уже через несколько минут наступа­ет мышечная слабость с повышенной нервной возбудимостью, буйный бред, неспособность стоять. Смерть может наступить от сердечной слабости или остановки дыхания.

Хлор (С1₂) — зеленовато-желтый газ с характерным резким удушливым запахом, тяжелее воздуха, поэтому скапливается в под­валах, низинах местности. В воде растворяется плохо. Очень силь­ный окислитель. Перевозится и хранится в сжиженном состоянии под давлением. Взрывоопасен в смеси с водородом. Не горюч, но пожароопасен. Поддерживает горение многих органических веществ. Емкости могут взрываться при нагревании.

Применяется в хлопчатобумажной и целлюлозно-бумажной промышленности как отбеливатель тканей и бумаги, на объектах водоснабжения — для обеззараживания, для производства соля­ной кислоты и других хлорсодержащих веществ.

Относится к высокотоксичным газам удушающего действия. С 1914 по 1935 г. состоял на вооружении многих армий мира как

40

боевое отравляющее вещество. Впервые в истории человечества хлор был использован в качестве оружия 22 апреля 1915 г. немец­кой армией против англо-французских войск на Западном фронте в Бельгии. Немецкие войска на фронте протяженностью 6 км выпу­стили из 5730 баллонов за 5 — 8 мин примерно 180 т хлора. В резуль­тате газовой атаки за считанные минуты было отравлено более 15 000 человек, из которых 5000 погибли прямо на поле боя, а половина из оставшихся в живых стали инвалидами.

Токсичность хлора принимают за эталонную для сравнения с ней токсичности всех остальных АХОВ. Ему присвоен коэффици­ент токсичности К_т = 1, у менее токсичных веществ К_т> 1, более токсичных К_т < 1. Например, у аммиака К_т = 10, т.е. 1т хлора эквивалентна по токсичности 10 т аммиака.