Химични вещества със задушливо,общотоксично и наркотично действие

Задушливо действие:
-хлор- силно окислително действие, жълто-зелен газ, с остра миризма, 2,5 пъти по-тежък от въздуха, при експозиция 30 мин. концентрация 0,1-0,2 mg/l е опасна за живота, при 0,0003 об.% се усеща, ПДК 0,0001 mg/l, основната причина за неговото токсично действие е изгарянето(некроза) на лигавицата на бронхите, получава се токсичен белодробен оток, остър кислороден глад, появява се суха кашлица, задух, болка в гърдите, цианоза(посиняване), развива се бронхопневмония, по диагноза наподобява фосгена и някои полицейски отрови, пострадалия се обдишва с кислород. Като антидот се използва 3 %-ен разтвор на натриев бикарбонат.
-фосген- хлорен анхидрид на въглената киселина. Леката степен на отравяне протича с неголям задух, кашлица и оскъдни фисикални проблеми в белия дроб. При по-тежки форми се получава задух, отток и силни усложнения на белия дроб.

Обхщотоксично действие:
-циановодород – съдържа се в галванотехниката, при получаване на метални покрития, съставна част е на доменния газ, съдържа се и под формата на алкалоид в ядките на плодовете. Поразява черния дроб, далака, бъбреци, мозък, мозъчни обвивки. При високи концентрации за няколко минути настъпва смърт. Има силна летливост.
-СО- горим безцветен газ без миризма, Мол. м- 28,01,ρ=0,72; Ттоп=-205оС, Ткип=-191,5оС, Тсамовъзпл =61оС Образува никелов, железен и др. карбомили. С хлора дава фосген. Свързва се с двувалентното желязо на хемоглобина като бразува карбоксихемоглобин, който засяга еритроцитите(червени кръвни телца) и е 300 пъти по-активен от кислорода,и 3500 пъти по-устойчив от оксихемоглобина. Тежката форма протича внезапно с кома, генерализирани тремори, токсично увреждане на мозъка, липса на реакция при светлина, хипотомия, инфаркт.Защитата на дихателните органи се заключава в използването на изолиращ противогаз или локталитов патрон, съдържащ 40 % меден оксид и 60 % манганов оксид.
Наркотично действие:
Органични разтворители – принадлежат към различна група химични съединения, но имат някои общи свойства : ниска или висока летливост, неразтворимост във вода, липоразтворимост.
отравяния с алифатни въглеводороди и циклопарафини(I група),нефт и нефтопродукти(II група),ароматни и хлорирани въглеводороди.
-бензен- безцветна ЛЗТ, Мол. м- 78,11,ρ=879; Ттоп=5,53оС, Ткип=80,1оС голямо приложение като разтворител на бои и лакове. Изходна суровина в химичния синтез. Избирателно уврежда централната нервна система, има наркотично действие. Предизвиква гърчове, парализа на дихателните пътища, изменение на кръвната картина. Леката форма започва с еуфория, от там преминава в адинамия, световъртене, шум, неустойчива походка. При средната и тежката форма има разширяване на зениците и бщ гърч на организма. Наблюдават се инфекциозни усложнения в горните дихателни пътища, белите дробове, смущения в сърдечно-съдовата дейност, токсични хепотити. Той е силен канцероген. Където е възможно се заменя с толуен.
-бензин- типичен наркотик. Предизвиква бронхоспазъм при повишаване на концентрацията,от там белдробен оток, намаляване на вътрешното активно задържане, хистероподобна реакция, психомоторна възбуда,безпричинен смях, плач, тремор, сърцебиене и т.н.
-ацетон- безцветна ЛЗТ, Мол. м- 58,08,ρ=790,8; Ттоп=-95,35оС, Ткип=56,24оС Силно изразен наркотичен ефект- дразни лигавицата на очите и горните дихателни пътища. При тежки случаи се развива ацедоза.
-сероводород- безцветен отровен горим газ с миризма на развалени яйца, Мол. м- 38,08,ρ=1,54; Ттоп=-85,6оС, Ткип=-59,5оС. Критичен орган е централната нервна система,с ензимите съдържащи метали образува хелати(комплексни съединения). При него се наблюдават подчертано халюцинации, световъртеж, неконтролирани реакции.
-хлорирани въглеводороди-дихлоретана поразява централната нервна система, черен дроб, повишава съдовата пропускливост, загуба на течност. При леката форма има еуфория, световъртеж, главоболие. При средната има психомоторна възбуда, токсичен гастрит, хипертония, тахикардия (ускорен пулс). При тежката форма има разширени зеници,зрителни и звукови халюцинации, кома. Особено опасни са трихлоретилена,тетрахлорметана,хлороформа.Задължително се прави изкуствено дишане. При тях липсват антидоти и борбата с отравянията е следната: изкуствено предизвикване на повръщане, изкуствено дишане, клизми.

Твърди, течни и газообразни продукти замърсяващи почвата. Промишлени и битови отпадъци. Защита на почвата

Почвата може да бъде замърсена по различни начини. Това настъпва най-често при горене, при пръскане с различни пестициди, при изхвърляне на промишлени и битови отпадъци, при поливане със замърсени води, отпадъците от въгледобива, рудодобива, енергетиката,нерудни и строителни материали, металургия, животновъдство,комунално-битова дейност и др.
Емисиите от отпадъчните газове и пепел от промишлеността и енергетиката - SOx, които с влагата образуват киселинни дъждове, причиняващи силна ерозия и изменение на киселинно-солевия състав.
В селското стопанство използването на пестициди, торове, приготвени от битови и промишлени отпадъци влияят пагубно –почвата се насища с тежки метали, химикали, нитрати, фосфати и др. вредни отпадъци. Замърсяването на околната среда с пестициди е следствие на това, че разлагане на тези вещества в природата се извършва бавно, те се натрупват в растения и животни и така оказват вредно въздействие върху организмите.
Пестициди –те влияят отрицателно, особено хлорираните и фосфоросъдържащите органични съединения. Те, хербецидите(препарати за борба с плевелите), дефолиантите,десеканти и други са на база на хлор и фосфор съдържащи съединения. Те инактивират, инхибират холинестеразата на организмите и предизвикват нервно-паралитично заболяваме. Появяват се симптоми като възбуждане,треперене, безпокойство, гадене, повръщане, пототделяне и други.Тези зъединения поразяват ензима, който неутрализира химическите вещества, предаващи нервния импулс в организма- ацетилхлорин.
Изкуствени торове - предизвикват промяна в структурата на почвата наред с нитрирането на клетъчно ниво на организмите. Нитратите от изкуствените торове(амониева селитра), чрез водата и корените стигат до човек, а там се превръщат в нитрити и образуват метхемоглобин, намалява оксихемоглобина и се получава кислороден глад, поразяване на мозъка. В кисела среда нитридите се превръщат във вторични и третични амини и образуване на нитроамини, които са канцерогенни.
Фосфорните торове намаляват цинка в растенията и го заместват с кадмий,който има негативно влияние върху сърдечно съдовата система на човека.
Замърсители са и тежките метали, продукти от ерозия на почвите.Земите се увреждат още от твърди, течни и газообразни отпадъци от промишлеността.
Битови отпадаци – отпадъчна хартия, метални опаковки от цветен метал, стъклен амбалаж, пластмаси. Пластмасите са твърде устойчиви отпадъци на бактериално разлагане, на които и до ден днешен не е намерен подходящ начин за изгаряне и ликвидиране.
Замърсявания от експлозии на транспортни средства – азбест, автомобилни гуми( с канцерогенно действие)
Методи за защита:
- пазделно събиране на отпадъците и тяхното преработване по подходящ начин;
- подходящо изграждане на сметищата;
-безотпадъчни технологии
- превръщане на отпадъците в индустриален компос (превръщане на някои отпадъци в хумоподобна маса). Компостирането се извършва чрез отстраняване от отпадъците на хартия, пластмаса, стъкло и т.н., остава органичния остатък, полива се с бактерийна каша и след време се използва като тор. При торене с индустриален компос се увеличава количеството на металите(кадмий и др.);
- рекултивация на почвата –става на 2 етапа:техническа(планиране, строителство) и биологическа(комплекс от агротехнически и мелиоративни мероприятия, при които се подобрява структурата на почвите, възстановява се флората и фауната и т.н. )
-опасните вещества трябва да се отделят при спазване на определени правила при техния пренос,трябва да се съхраняват правилно.
- всички мерки се взимат при контрол на опасните конжентрации.

Обща характеристика на опасните вещества

Под опасни вещества се разбира всички вещества използвани като суровини, междинни, крайни и отпадъчни продукти, които имат вредно въздействие върху растения и животни.
Броят на опасните вещества е изключително голяв и съществуват твърде много български стандарти и международна документация регламентираща дейността с тях. В света има открити 18 млн. Органични вещества, като се използват 5-6 хил. Превозването и транспортирането им се регламентира в документи.
В широк смисъл под ПОВ се разбират хим. суровини, междинни съединения и продукти, които при авария не заразяват с пари, но от директното им попадане във или в/у организма предизвикват поразяване.
В тесен смисъл ПОВ са отровни хим. съединения и междинни продукти, които оставени на открито, разпръснати в следствие на производствена авария или образувани при други бедствия заразяват въздуха, почвите, водите на големи площи, поразяват хора, животни, селскостопански растения.
Под токсичност на ПОВ се разбира тяхната способност при попадане във или в/у организма да предизвика вредно физиологично действие. Токсичността им зависи от тяхната химична природа, концентрацията във въздуха и експозицията (времето за въздействие).
Концентрациите обикновено се изразяват в mg/l или mg/m3.
Токсичността чрез формулата: Т = с . , където Т – степен на токсичност; с – концентрация; - време

Токсична концентрация – най-малкото количество вещество на кг. телесна маса, което причинява патологични промени в човешкото тяло.
Смъртоносна(летална) концентрация – тази която предизвиква летален изход или се взима - 10 мин. ЛД50 – 50% летален изход.
Прагова концентрация – над която се наблюдава поразяващо действие
Пределно допустима концентрация (ПДК) – която при 8 часов работен ден не предизвиква патологични изменения или заболявания в човешкото тяло.
ПДК за населено място обикновено представлява допустима еднократна или средно денонощна концентрация, която не оказва нито пряко нито косвено въздействие върху населението.
Класификация на ПОВ според характера на тяхната токсичност:
1. вещества с отровно или разяждащо действие върху кожата и лигавицата, напр. Концентрирани киселини и основи;
2. вещества дразнещи дихателните органи, напр. хлор, амоняк;
3. вещества отравящи кръвта, напр. бензен,ароматни с-я;
4. вещества действащи на нервната система, напр. сероводород, серовъглерод, алкохоли;
5. вещества, които инактивират дихателните ферменти и предизвикват кислороден глад, напр. цяноводородр сереведеред;
Според степента на токсично действие:
1-ва степен – извънредно опасни вещества с ПДК стохилядни и милионни части от mg/l , напр. органофосфорни, БОВ
2-ра степен – опасни токсични вещества с ПДК хилядни и десетохилядни от mg/l , напр. серен триоксид, етиленоксид;
3-та степен – силно токсични вещества с ПДК стотни от mg/l , напр. серен диоксид;
4-та степен – умерено токсични вещества с ПДК десети от mg/l , напр. ацетон, етанол.
mg/l); средно токсични(Слет. 11-40 mg/l); слаботоксични(Слет. над 40 mg/l ). За всяко конкретно вещество се определя неговата ПДК, чието спазване по стандарт и СЗО е задължително.
Наредба №13, 30.12.2003 г. за защита на работещите от рискове, свързани с експозицията на вредни вещества при работа.В сила от 31.01.05.

Замъресители на повърхностни и подземни води и морета.Топлинно натоварване.Защита на водите

Основни замърсители на сладката вода са: минерални хранителни вещества,органични отпадъци, топлинно замърсяване, утайки, патогенни микроорганизми, таксични в-ва, радиоактивни вещества.
Минералните хранителни вещества се получават от битова дейност. Води бедни на хранителни вещества се наричат олиготрофни, а богатите се наричат еотрофни. Процеса на обогатяване и повишаване на продуктивността на водните системи се нарича еутрофикация. Минералните хранителни вещества идват от комунално-битовите отпадни води , изкуствените торове, ПАВ и някои отпадъци от промишленото производство.
Органичните отпадъци , за чието разграждане е необходим кислород, се образуват от отделянето на биомаса от листа на дървета,риби,селско стопанство,водорасли,и др. Процесъ на преработка е окислителен. Количеството кислород необходим за прерабоването им се определя чрез показателя БПК - биологична потребност от кислород (mg/l).
Tоплинното замърсяване се получава от ТЕЦ , АЕЦ, добив на стомана химическата промишленост и др. Вредните последици от него са:
- намаляване на съдържанието на разтворения кислород
- повишаване Т на водата
- възпрепятства се размножаването на риби и други студенокръвни(над 60 оС измират);
- прекъсват се хранителните вериги във водните екосистеми;
- охлаждащите води унищожават микроорганизмите и наред с хлорирането се нарушава фотосинтезата.
Патогенни микроорганизми – получават се главно от комунално битовата система. Това са бактерии, гъбички,вируси, рикеции(пръчковидни микроорганизми).
Замърсяване с утайки е в резултат на проливните дъждове, които отнасят външния повърхностен слой на почвата и разрушават равновесието на водните системи.
Замърсявания с радиоактивни вещества основно се дължи на производствените процеси. Например Енергетика – от ТЕЦ се отделя К 40. А също така от радиоактивни материали,и от тяхното приложение в медицината, електрониката и др.
Замърсявания с токсични вещерства се дължи на пестицидите, изкуствените торове, на химическата промишленост.
Замърсяването на моретата и океаните се дължи наред с всичко дотук, а така също на вливанията в реките, разливи от танкери,от платформите за добив на нефт ,от разливи на различни химикали и др.
Методи за очистка на водите.
Методи за очистване на отпадъчните води:
1 гр. Механични методи:
- прецеждане;
- утаяване;
- отделяне на плаващи замърсители;
- филтриране.
2 гр. Физико-химични методи:
- адсорбция – за очистка на хербециди, пестициди, ПАВ, бои, лакове (чрез естествени сорбенти – бентонити, или изкуствени – смоли);
- екстракция – чрез използване на феноли, масла;
- дезодорация – отделяне на лошо миришещи вещества.
- хлориране
3 гр. Химически и ел. химически методи:
- неутрализация;
- коагулация – окрупняване на частиците;
- окисляване на водите.
4 гр. Биохимични методи – способността на микроорганизмите да разграждат орг. и неорганични вещества.
5 гр. Термични методи.

Състав на атмосферата.Естествени и антропогенни замърсители.Парников ефект.Защита на въздуха

Въздухът представлява механична газова смес. Цялата атмосфера е с дебелина около 1000 км. Нормален състав на атмосферата:
Азот- 78,09 oб. %, 75,5 мас. %. Мол. м – 28,01,ρ =1,25 kg/ m3, Ттоп=-210оС, Ткип=-195,8оС;
Кислород - 20,95oб.%, 23,15 мас. %
Аргон- 0,93 об.%, 1,3 мас.%, Мол. м – 39,95, ρ=1,78;
СО2; неон; Не; NO2; Н; криптон, ксенон, радон.
Метан – 0,00022 об.%, 0,00012 мас.%, Мол. м=16,04,ρ=0,72;
Озон – 0,000001 об.%, 0,0000017 мас.% Мол. м=48,ρ=2,14;
Замърсител - всеки агент (химичен, физиологичен, биологичен и др.), който попаднал в околната среда надвишава неговото естествено колебание.
Замърсителите биват различни видове:

1.Физични – шум, радиоактивно излъчване, топлинно излъчване, вибрации. Физичното замърсяване представлява изменение на околната среда, породено от физични процеси и явления и е заплаха за живите организми. Различават се следните форми на физично замърсяване:

А) Механично физично замърсяване –от твърди частици, метали, пластмаси, хартия стъкло и предмети, изработени от тях;

Б) Топлинно физично замърсяване – от огромни количества вода, използвани за охлаждане в промишлеността, които постъпват във водоемите и предизвикват повишаване на тяхната температура, което нарушава дейността на микроорганизмите, растенията и животните;

В) Радиоактивно физично замърсяване – радиоактивни вещества, продукт от промишлената дейност на човека, които предизвикват мутации в организмите;

Г) Шумово физично замърсяване – възниква в резултат на рязко увеличаване на интензивността и повторяемостта на шума над пределно допустимото ниво. Шумовото замърсяване уврежда слуха и нервната система на човека, увеличава умората и понижава умствената активност.

2. Химични – прости вещества, химични съединения, смеси.

3. Механични –прахообразни отпадъци от ТЕЦ, машиностроителни и други заводи.

4. Биологични замърсители – повишена численост на видовете.

Замърсителите са резултат на естествени причини или на дейността на човека. Естествените замърсители са тела или вещества от естествен произход, които могат да се разглеждат като замърсител на средата, когато се съдържат в излишък. Например –вулканична пепел от изригване на вулкани; морска сол; озон; въглероден диоксид; продукти, отделящи се при пожари и др. Замърсителите, които са резултат, продукт от дейността на човека се наричат антропогенни замърсители Антропогенни замърсител- това са производствено-отпадъчни газове,газове на междинните етапи на производството, газове от вентилационните системи;
- неорганични замърсители – от пожари, аварии, отработени газове от транспортни средства.
По състав те биват:
СО2 –токсикохимията се дължи на бързото свързване на СО2 с хемоглобина и получаването на карбоксихемоглобин, от тук следва кислороден глад, изразяващ се с отпадналост, главоболие, сърдечна недостатъчност.
Физични и химични свойства:
Въглероден оксид (CO) - оксид на въглерода в +2 степен на окисление. Въглеродния оксид е безцветен газ, без миризма и силноотровен (свързва се с хемоглобина в кръвта и причинява задушаване). Той е неутрален оксид.

SО2, SО3 - предизвикват възпаление на гърлото и дихателните пътища, бронхити. В по-големи количества създава смог, поразява паметници на културата, предизвиква киселинни дъждове;
Азотни оксиди - NО при нормална концентрация е безвреден, но при високи концентрации се свързва 300 хил.пъти по лесно с хемоглобина на кръвта от колкото кислорода. Лесно се окислява до NО2, който причинява рак на белите дробове, предизвиква пневмония. Той е катализатор при окисляването на въглеводороди под действието на слънчевите лъчи. Получава се фотохимичен смок, представляващ синьо-жълта омара. Фотохимичният смог се получава най-вече при светли слънчеви дни, който се образува при окисляването на въглеводороди под въздействието на катализатор.
Въглеводороди – основно се отделят от добива на нефт. Болшинството от тях имат наркотично действие, а ароматните – канцерогенно. Най-опасен е 3-4 бенспирена. При окислението на въглеводородите се получават различни вещества, включително и озон. Озоновият слой притежава защитна функция срещу вредното проникване на ултравиолетови лъчи. При разрушаване на озоновия слой се увеличава ултравиолетовото излъчване, което е унищожително за живите организме. Поради тази причина е забранено изхвърлянета на фреони.
Фино-разпрашени вещества – сажди, пепел, мъгла, съдържащи: арсен, берилий, кадмий, олово, желязо, магнезий , въглеводороди и др.
Последиците от замърсителите на атмосферата се заключава във възникването на парников ефект – отделяне на СО2 в тропосферата (5-6км.) и отчсти в стратосферата (17-18км.). Прибавят се съединения на метана, азотни оксиди и други.Всички те задържат инфрачервеното излъчване от земната повърхност,което води до повишаване на температурата на земната кора. Около 2/3 от изхвърления СО2 се събира от водата на планетата, а 1/3 се натрупва в тропосферата и стратосферата. За последните 100 години температурата се е повишила с 0.036оС. Разрушаване на озоновия слой вследствие отдаването на флуор-хлор органични съединения , оттам повишаване на Тта поради отсъствие на естествен екран на ултравиолетовите лъчи.
Методи за защита на околната среда те се изразяват в система от обществено-политически, правни, социално-икономически, технически, педагогически, хигиенни, естествено-научни и др.мерки
Активни - усърършенстване на съществуващите и разработване на нови- създаване на безотпадъчни технологии,оплзотворяваня на отпадъците, намаляване вредността на суровините.
Пасивни - тези които имат защитен характер.
- каптиране – улавяне на отпадъчните газове в непосредствена близост до зоната на изхвърляне;
- охлаждане на газовете
- репариране- отделяне на вредните в-ва от отпадъчните газове чрез:
- механични прахоуловители- гравитационни, инерционни, центробежни(циклони);
- хидравлични прахоуловители: оросителни устройства
- филтрация;
- електрически прахоуловители.
Очистване на газовете от течни аерозоли:
- чрез ад- и абсорбционни методи;
- термични методи- окисляванв на вредните вещества с последващо изгаряне
- каталитични методи- ускорване процеса на окисляване

Предмет, цел и задачи на Екологията. Основни понятия. Инженерна екология.

През 1906г. Хекел дефинира екологията като самостоятелна биологична наука изучаваща взаимоотношенията на организмите със обкръжаващата ги среда. Екос означава дом, а логос-наука. Предмет на Екологията са трите нива в биологичната йерархия: индивиди, популации, съобщества. Въведено е понятието био-гео-ценоза: обединяване на органичната част(с животински и растителен произход) с абиотичната(неорганичната) част от природата.
Задачи на екологията:
1. Изучава взаимоотношенията между живите организми и околната среда , влиянието им взаимно, както и взаимоотношенията с антропогенно въздействие върху средата.
2. Изменението на околната среда под въздействието на външни фактори (естествени и антропогенни) с оглед жизнената среда на човека.
3. Установяване на хармония между природата и човека за повишаване продуктивността на екосистемите .
Съществуват различни клонове на екологията: теоретична,приложна,земна,космическа екология,екология на водоемите,на сушата, на въздушната среда. Най-нова е инженерната екология, която изучава взаимодействието на обществото с природата в процеса на производството. Предмет на изследване е структурата и функционирането на природно-промишлената система, с оценка на техн. схеми на производството, развитие на човешката популация.

Основни екологични понятия
*Екосистема- част от биосферата, в която има регулиран поток от енергия и вещества, обединение на организми с неорганична среда. Тя се разглежда като отделна структурна единица на биосферата. Характерна особеност е, че екосистемата е отворена. Това обуславя връзката на екологията със всички науки.
*Популация- съвкупност от индивиди от един и същи вид, които заемат определено място в пространството и времето. Индивидите не съществуват изолирано, а се събират на групи и изграждат структура и взаимоотношение. Отнася се и за растения и за животни.
*Съобщество - сумата от всички видове организми, които си взаимодействат помужду си(селски двор,пойни птички). Съобществото притежава следните свойства: продуктивност, гъвкавост, възсановяване след бедствие.
*Кръговрат на веществата- непрекъснато преминаване на материята от неорганичната среда на организмете в организмите и обратно. Кръговрата се осъществява с помощта на 3 вида организми:
*Продуценти-преобразуват неорганичната материя в органична (растения, които чрез фотосинтезата поглъщат СО2 и образуват захари).

*Консументи - не образуват органични вещества но ги набавят от природата . *Редуценти - микроорганизми, които преработват мъртвата органична материя в неорганични вещества.
Между всички тях има динамично равновесие.
*Биосфера-обхваща цялата хидросфера (морета и океани), част от атмосферата (20-25км) и част от земното кълбо (литосфера до 1200м.) , в които съществува някакъв живот.
*Природна среда - част от биосферата, която в незначителна степен е засегната от човешката дейност и се изменя под въздействието на естествени фактори: наводнения, земетресения.
*Околна среда - част от биосферата, която се развива и видоизменя, както от естествени фактори, така и от човешка дейност.
*Екологична субсесия (непрекъснатост) - развитието на всяка екосиситема до състоянието й на климакс (равновесие).
*Биоми - области от земята, които имат подобни климатични,топографски и почвени условия, а от тук и сходни съобщества (пустини, савани, тундри и т.н.).

Основни екологични закони
1. Закон за запазване на енергията - тя не може да се съсдава или унищожава, а се првръща от един вид в друг и общото й количество остава постоянна величина;
2. Закон на Ален - с намаляване на средната температура се намалява и дължината на крайниците, което е в съотношение необходимостта от запазване на топлината в тялото;
3. Закон на Коз - няма 2 живи вида, които могат да живеят в една и съща екологична ниша по едно и също време в едно и също общество.
4. Закон за екологичната толерантност.
5. Закон за минимума.
6. Закон за нарушаване на средната величина.

7. Закон за необратимост на еволюцията.