Влияние первобытного и современного человека на окружающую среду

     При удалении вредностей непосредственно у места их выделения достигается наибольший эффект действия вентиляции, т.к. при этом не происходит загрязнения больших объёмов воздуха и можно удалить малыми объёмами воздуха выделяемые вредности. При наличии местных отсосов объём приточного воздуха принимается равным объёму вытяжки (минус 5% для исключения возможности перетекания загрязнённого воздуха в соседние помещения).

     Расчёт местной вентиляции (вытыжной) .

     Воздухообмен при поступлении вредных веществ в воздух рабочей зоны

     Угол несоосности j между осями факела вредностей и отсоса принят величиной 20^о из конструктивных соображений. Расход воздуха для отсоса, удаляющего теплоту и газы, пропорционален характерному расходу воздуха в конвективном потоке, поднимающемся над источником:

                 L_отс. = L₀ ^. К_П ^. К_В ^. К_Т ,

где L₀ – характерный расход, м³/ч ; К_П – безразмерный множитель, учитывающий влияние геометрических и режимных параметров, характеризующих систему “источник - отсос”; К_В – коэффициент, учитывающий скорость движения воздуха в помещении; К_Т – коэффициент, учитывающий токсичность вредных выбросов.

     L₀ = ,

где Q – конвективная теплоотдача источника (40 Вт); s – параметр, имеющий размерность длины, м; d – эквивалентный диаметр источника (0,003 м).

     s = ,

где х₀ – расстояние в плане от центра источника до центра отсоса (0,2 м); у₀ – расстояние по высоте от центра источника до центра отсоса (0,4 м);

     Д = ,

где Д_экв. – эквивалентный диаметр отсоса (0,15 м).

     К_В = ,

где v_B – подвижность воздуха в помещении.

     К_Т определяется в зависимости от параметра С:

                 С = ,

где М – расход вредного вещества (7,5 ^. 10^-3 мг/с); L_отс.1 – расход воздуха отсосом при К_Т = 1 ; ПДК – предельно-допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (0,01 мг/м³); q_пр. – концентрация вредного вещества в приточном воздухе, мг/м³.

     Расчёт общеобменной вентиляции (приточной) .

     Т.к  приточная вентиляция проектируется по принципу компенсации вытяжки (по воздухообмену), то для обеспечения скорости в сети 6,5 м/с целесообразно применить воздуховод сечением 200´200, для обеспечения необходимого притока использовать 10 решёток двойной регулировки РР 200´200.

     Комплект “вентилятор - электродвигатель” можно использо- вать тот же, что и в вытяжной сети, т.к. сопротивление (возду- хозаборная решётка, воздушный фильтр, калорифер и решётки в помещении) будет того же порядка, что и в вытяжной сети.

     Под воздействием применяемого оборудования и технологических процессов в рабочей зоне создается определенная внешняя среда. Ее характеризуют: микроклимат; содержание вредных веществ; уровни шума, вибраций, излучений; освещенность рабочего места.

     Содержание  вредных веществ в воздухе  рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК).

     ПДК – это концентрации, которые, воздействуя  на людей при их ежедневной, кроме выходных дней, работе продолжительностью 8 ч (или другой продолжительностью, но не более 41 ч в неделю) в течение всего рабочего стажа, не могут вызвать обнаруживаемые современными методами исследований заболевания или отклонения в состоянии здоровья как у самих работников в процессе трудовой деятельности и в дальнейший период жизни, так и у последующих поколений.

     ПДК для большинства веществ являются максимально разовыми, т. е. содержание вещества в зоне дыхания работающих усреднено периодом кратковременного отбора проб воздуха: 15 мин для токсичных веществ и 30 мин для веществ преимущественно фиброгенного действия (вызывающих фибрилляцию сердца). Для высококумулятивных веществ наряду с максимально разовой установлена среднесменная ПДК, т.е. средняя концентрация, полученная при непрерывном или прерывистом отборе проб воздуха при суммарном времени не менее 75 % продолжительности рабочей смены, или концентрация средневзвешенная во времени длительности всей смены в зоне дыхания работающих на местах постоянного или временного их пребывания.

     В соответствии с СН 245-71 и ГОСТ 12.1.007-76 все вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяют на четыре класса опасности:

чрезвычайно опасные – ПДК менее 0,1 мг/м3 (свинец, ртуть - 0,001 мг/м3);

высокоопасные – ПДК от 0,1 до 1 мг/м3 (хлор - 0,1 мг/м3; серная кислота - 1 мг/м3);

умеренно  опасные – ПДК от 1,1 до 10 мг/м3 (спирт метиловый - 5 мг/м3; дихлорэтан - 10 мг/м3);

малоопасные – ПДК более 10 мг/м3 (аммиак - 20 мг/м3; ацетон - 200 мг/м3; бензин, керосин - 300 мг/м3; спирт этиловый - 1000 мг/м3).

     По  характеру воздействия на организм человека вредные вещества можно разделить: на раздражающие (хлор, аммиак, хлористый водород и др.); удушающие (оксид углерода, сероводород и др.); наркотические (азот под давлением, ацетилен, ацетон, четыреххлористый углерод и др.); соматические, вызывающие нарушения деятельности организма (свинец, бензол, метиловый спирт, мышьяк).

     При одновременном содержании в воздухе  рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из них в воздухе (К1, К2, ..., Кn) к их ПДК (ПДК1, ПДК2, ..., ПДКn) не должна превышать единицы:

           

 

      Задача 1/2

На мясокомбинате, расположенном в пригороде, разрушилась необвалованная емкость, содержащая G=5 т аммиака NH₃ (r=0,68 т/м³). Облако зараженного воздуха движется к центру города, где на расстоянии R=1,5 км от мясокомбината расположен магазин, в котором находится N=70 чел. Обеспеченность противогазами X=20%.. Местность открытая, скорость ветра в приземном слое V=2 м/с, инверсия.

     Определить  размеры и площадь химического  заражения, время подхода зараженного облака к магазину, время поражающего действия хлора, потери людей, оказавшихся в магазине.

     Решение.

1. Определим  возможную площадь разлива аммиака  по формуле:

      ,

где G – масса хлора, т; p – плотность хлора, т/м³; 0,05 – толщина слоя разлившегося хлора, м.

     2. Определим глубины зоны химического  заражения (Г)

     Для необвалованой емкости, при скорости ветра 1 м/с; для G=5 т; изотермия Г₀=0,7 км.

     Для данной задачи: при инверсии для  скорости ветра 2 м/с Г=Г₀×0,6×5=0,7×0,6×5=2,1 км.

     3. Ширина зоны химического заражения  (Ш) при инверсии: Ш=0,03×Г=0,03×2,1=0,063 км.

     4. Площадь зоны химического заражения  (S_з):

     

     5. Время прохода зараженного воздуха  к населенному пункту, расположенному по направлению ветра (t_подх), по формуле:

     

6. Время поражающего действия (t_пор) для аммиака, необвалованное хранилище t_пор,0=1,2. Для скорости ветра 2 м/с вводим поправочный коэффициент 0,7.

     t_пор = 1,2×0,7=0,84 с.

     7. Возможные потери людей (П), оказавшихся в магазине.

     Для обеспеченности противогазами 20% количество пораженных человек П=70×40/100=28 человека. из них поражение легкой степени 7 чел, средней и тяжелой степени 12 чел, со смертельным исходом 9 чел.

     Какие действия необходимо предпринять, чтобы обеспечить безопасность людей находящихся в магазине? Как оказать первую помощь пострадавшему от аммиака?

     Ответы:

     Защита  от АХОВ достигается применением  средств индивидуальной и коллективной защиты. Для ликвидации последствий заражения проводят дегазацию объектов и санитарную обработку личного состава. Внезапность аварий на химически опасных объектах, высокая скорость формирования и распространения облака зараженного воздуха требует принятия оперативных мер по защите людей от АХОВ.

     Поэтому защита населения организуется заблаговременно. Создается система и устанавливается порядок оповещения о чрезвычайных ситуациях, возникающих на объектах. Накапливаются средства индивидуальной защиты и определяется порядок их использования. Подготавливаются защитные сооружения, жилые и производственные здания. Намечаются пути вывода людей в безопасные районы. Осуществляется подготовка органов управления. Целенаправленно проводится обучение населения, проживающего в прилегающих к предприятию районах. Для своевременного принятия мер защиты задействуется система оповещения. Ее основу составляют создаваемые на химически опасных объектах и вокруг них локальные системы, которые обеспечивают оповещение не только персонала предприятия, но и населения близлежащих районов.

     Защитой от АХОВ служат фильтрующие промышленные и гражданские противогазы, противогазовые респираторы, изолирующие противогазы и убежища ГО. Промышленные противогазы надежно предохранять органы дыхания, глаза и лицо от поражения. Однако их используют только там, где в воздухе содержится не менее 18% кислорода, а суммарная объемная доля пара- и газообразных вредных примесей не превышает 0,5%.

     Если  состав газов и паров неизвестен или их концентрация выше максимально допустимой, применяются только изолирующие противогазы (ИП-4, ИП-5).

     Коробки промышленных противогазов строго специализированы по назначению (по составу поглотителей) и отличаются окраской и маркировкой. Некоторые из них изготавливаются с аэрозольными фильтрами, другие без них. Белая вертикальная полоса на коробке означает, что она оснащена фильтром. Для защиты от хлора можно использовать промышленные противогазы марок А (коробка окрашена в коричневый цвет), БКФ (защитный), В (желтый), Г (половина в черный, половина в желтый), а также гражданские противогазы ГП-5, ГП-7 и детские. А если их нет? Тогда ватно-марлевая повязка, смоченная водой, а лучше 2%-м раствором питьевой соды.

     Гражданские противогазы ГП-5, ГП-7 и детские  ПДФ-2Д (Д), ПДФ-2Ш (Ш) и ПДФ-7 надежно  защищают от таких АХОВ, как хлор, сероводород, сернистый газ, соляная кислота, тетраэтилсвинец, этилмеркаптан, фенол, фурфурол.

     Для населения рекомендуются подручные  средства защиты кожи в комплекте с противогазами. Это могут быть обычные непромокаемые накидки и плащи, а также пальто из плотного толстого материала, ватные куртки. Для ног - резиновые сапоги, боты, калоши. Для рук - все виды резиновых и кожаных перчаток и рукавицы.

     В случае аварии с выбросом АХОВ убежища  ГО обеспечивают надежную защиту. Во-первых, если неизвестен вид вещества или  его концентрация слишком велика, можно перейти на полную изоляцию (третий режим), можно также какое-то время находиться в помещении с постоянным объемом воздуха. Во-вторых, фильтропоглотители защитных сооружений препятствуют проникновению хлора, фосгена, сероводорода и многих других ядовитых веществ, обеспечивая безопасное пребывание людей.

     Выходить  из зоны заражения нужно в одну из сторон, перпендикулярную направлению  ветра, ориентируясь на показания флюгера, развевание флага или любого другого  куска материи, по наклону деревьев из открытой местности. В речевой информации об аварийной ситуации должно быть указано куда и по каким улицам, дорогам целесообразно выходить (выезжать), чтобы не попасть под зараженное облако. В таких случаях нужно использовать любой транспорт: автобусы, грузовые и легковые автомобили.