Химическая и биологическая безопасность

Уровень биологической безопасности 3

Правила работы согласно технике  безопасности, оборудование и помещение  лаборатории пригодны для работы с местными и экзотическими микроорганизмами, передающимися воздушно-капельным  путем и вызывающими тяжелые  заболевания с возможным летальным  исходом. Особое внимание должно быть уделено защите персонала (первичный  и вторичный барьеры), а также  защиты общества и окружающей среды. Необходимое требование: проведение работ в боксах биологической  безопасности класса I и класса II.

Уровень биологической безопасности 4

Правила работы согласно технике  безопасности, оборудование и помещение  лаборатории приспособлены для  работы с опасными и экзотическими  штаммами микроорганизмов, представляющими  высокий риск для здоровья и жизни  человека. Заболевания передаются воздушно-капельным  или неизвестными путями и не поддаются  лечению; вакцины и лекарственные  препараты отсутствуют. Персонал лаборатории  проходит специальное и тщательное обучение по технике безопасной работы с особо опасными микроорганизмами и находится под руководством специалиста, имеющего опыт подобной работы. Вход в лабораторию строго ограничен. Лаборатория располагается в  отдельном здании или в полностью  изолированной части здания. Установлены  специальные правила проведения работ в лаборатории. Наличие  бокса биологической безопасности класса III строго обязательно. 

Практические рекомендации по биологической безопасности 

1. В лаборатории всегда необходимо соблюдать меры предосторожности при работе с кровью и биологическими жидкостями организма, а также при использовании/хранении острых предметов, проводить обработку рук (универсальные меры предосторожности).
2. Не принимать пищу, не пить и не курить в лаборатории. Пищевые продукты нельзя хранить в холодильных камерах, используемых для хранения клинического материала.
3. Не проводить пипетирование ртом - использовать соответствующие механические устройства.
4. Дезинфицировать рабочие поверхности ежедневно и по необходимости (при случайном попадании биологического материала).
5. Использовать латексные перчатки подходящего размера.
6. Необходимо использовать лицевые щитки или маски и защитные очки в ситуациях, когда имеется высокая вероятность случайного контакта с кровью и биологическими жидкостями организма.

 

 

 

 

 

 

2.  Химическая безопасность - область человеческой деятельности,  направленная  на предотвращение неблагоприятного воздействия на человека  химических соединений, а также уменьшение последствий таких воздействий, обусловленных авариями и иными событиями.

 

       Химическая безопасность рассматривается как часть системы общей  безопасности, наряду с радиационной, противопожарной безопасностью,

излучение, шум, является комплексной проблемой, основное внимание контролирующие органы уделяют вопросам именно химической безопасности, поскольку токсичные вещества  представляют собой главную угрозу здоровью человека.

 

 

                Рассмотрим некоторые понятия и термины, которые позволят лучше понять подходы к  оценке токсичности индивидуальных химических соединений и их смесей, в том числе, неблагоприятных химических факторов жилища человека.  Прежде всего, отметим, что любое вещество, в зависимости от его концентрации и  условий воздействия на человека, может оказывать как благоприятное, так и  неблагоприятное действие. Таким образом, действие токсического вещества определяется не только его природой, но и временными масштабами воздействия, а также концентрацией. Чтобы подчеркнуть это, для количественной характеристики

действия химических соединений применяют специальные величины - дозы воздействия. Если концентрация действующего вещества постоянна, доза определяется как  произведение этой концентрации на продолжительность его воздействия. Если концентрация токсиканта переменна, дозу определяют аналогичным образом, используя среднюю концентрацию за время наблюдения. Зависимость оказываемого биологического действия от дозы (так называемый дозозависимый эффект) лежит в основе экотоксикологического нормирования присутствия химических соединений в

непосредственном окружении  человека. Приведем некоторые такие  характеристики.

 

 

2.1. Токсодоза - количественная характеристика токсичности вещества, соответствующая определенному уровню поражения при его воздействии на живой организм. Токсодоза характеризует действие высокотоксичного соединения и может быть конкретизирована  в зависимости от условий его воздействия. Так, ингаляционная токсодоза равна произведению средней концентрации токсиканта, воздействующего через органы дыхания, и времени пребывания человека в зараженном воздухе (гхмин/м3 , гхс/м3).

Ингаляционную токсодозу  обычно приводят для конкретного  времени воздействия (так называемой экспозиции). Кожно-резорбтивная токсодоза - масса жидкого или твердого вещества, действующего на человека через кожу, кровь или при заглатывании.

Измеряется в мг на 1 кг массы или полную массу человека (принимается 70 кг).    Различают также токсодозы, вызывающие определенные повреждения -

среднесмертельную, средневыводящую, среднюю пороговую.

 

2.2.Предельно допустимая концентрация (ПДК) - норматив, устанавливающий  концентрацию вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (пищевых  продуктов, почвы) или поверхности (кожа работающих), которые при воздействии за  определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не  вызывают неблагоприятных последствий у его потомства. Например, при оценке ПДК в  воздухе рабочей зоны определяется концентрация вещества, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов, или при другой продолжительности,  но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна  вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья работающего.

             Максимально разовая ПДК - концентрация вредного вещества в воздухе населенных  мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных реакций в  организме человека. Также выделяют ПДК в атмосферном воздухе, которым  руководствуются при оценке химической безопасности воздуха жилого помещения. ПДК является нормативом безопасности. Наряду с предельно допустимыми выбросами

вредных веществ из организованных источников поступления (промышленных предприятий, единичных установок), они устанавливают меру ответственности за загрязнение воздуха. Тем не менее, они не являются в чистом виде токсикологическими   характеристиками вещества. Прежде всего, при оценке ПДК учитывается действие  токсикантов не только на человека, но и на других представителей флоры и фауны.

     Кроме того, на данный норматив оказывают влияние некоторые экономические и   технические факторы, например, техническая возможность установления присутствия  вещества на уровне ПДК, экономические соображения. Да и сама процедура  установления ПДК не отвечает в полной мере требованиям экотоксикологии. Последняя

определяет свои параметры, устанавливаемые строго на основе изучения ответной  реакции организмов различного уровня организации. Токсодоза всегда относится к  конкретному живому организму и конкретному пути поступления токсиканта – через  кожные покровы (кожно-резорбтивное поступление), органы дыхания  (воздушно-капельный путь), желудочно-кишечный тракт, слизистые оболочки и т.д.

        В соответствии с рекомендациями Всемирной организации здоровья (WHO) к основным  токсикологическим характеристикам потенциально опасных веществ относятся   следующие показатели:

 

       • NOAEL (non-observed adverse effect level) - максимальные концентрация или количество  вещества, установленные экспериментально или путем наблюдения, которые не  вызывают значимого изменения в морфологии, функциональных параметрах, росте,  развитии или продолжительности жизни целевого организма в определенных условиях  экспозиции.

        •  LOAEL (lowest observed adverse effect level) - минимальные концентрация или  количество вещества, установленные экспериментально или путем наблюдения, которые  вызывают значимые изменения в морфологии, функциональных параметрах, росте,  развитии или продолжительности жизни целевого организма в определенных условиях

 экспозиции.

        • BMD (benchmark dose) - доза воздействия, при которой величина токсического  эффекта составляет 1 или 5% от максимального его значения, устанавливаемого    экспериментально по зависимости доза - эффект.

        • EPI (exposure potency index) - индекс потенциального воздействия, характеризующий  риск воздействия токсического вещества на человека по зависимости доза-эффект,  полученной экспериментальным путем для животного. Определяется как отношение  воздействия вещества на человека (обычно в виде суточной дозы) к величине BMD5o/o  для животного. Малый риск характеризуется величиной EPI менее 2x10"6, средний -  2x10"6... 2х 10"4, высокий - более 2x10"4.

             В соответствии с характером зависимости доза - эффект все химические вещества   делятся на две большие группы. Первая характеризуется наличием максимальной   недействующей (NAOEL) или минимальной действующей (LAOEL) концентрации.   Иными   словами, если вещество присутствует в окружающей среде в концентрации, меньшей  некоторого предельного значения, оно не оказывает воздействия на здоровье человека. 

 

2.3. Методы и способы нейтрализации вредных химических веществ

              Для минимизации риска использования химических продуктов в соответствии с уровнем наших знаний этой проблемы в странах ЕС в 1982 г. был введен в действие так называемый “Закон о химических продуктах”. В процессе проверки его исполнения в течение нескольких лет проводились мероприятия по оптимизации технологий, биологических и физико-химических испытаний, а также по уточнению терминологии, стандартных веществ и методов отбора проб.

         Химический закон устанавливает правила допуска на рынок всех новых химических продуктов.

2.4. Технические мероприятия, используемые для предотвращения опасности промышленных выбросов.

 

Для сокращения и уменьшения выбросов химических веществ на промышленных предприятиях необходимо проводить  следующие меры:

1.Необходимо проектировать  любое производство так, чтобы  выбросы были заведомо минимальны.

2.Необходимо строго соблюдать  технологические режимы производства.

3.Необходима обязательная  герметизация оборудования на  производствах, где присутствуют  и получаются химические соединения (это касается не только химической  промышленности).

4.Необходимо внедрение  непрерывных технологических процессов  и замкнутого круга производства, оборотного водопотребления.

5.Необходимо проводить  меры по предотвращению аварий (например, планово-профилактический  ремонт оборудования).

6. Борьба с потерями  при транспортировке (предотвращение  аварий газо- и нефтепроводов).

7.Борьба с эмиссией (выделением) промышленных газов в атмосферу.

8.Необходимо применение  систем очистки сточных вод  и борьбы с загрязнением.

9.Обязательная переработка  и утилизация отходов, вторичное  использование отходов.

Рассмотрим более подробно два последних пункта.

 

2.5. Борьба с загрязнением воды.

Понимание необходимости  регулируемого водоснабжения и  обезвреживания сточных вод возникло очень давно. Еще в Древнем  Риме строили акведуки для снабжения  свежей водой и “Cloaca maxima” - канализационную  сеть. бассейна отстойника и тем  самым предотвращение засорения  канализации и образования продуктов  гниения (“дортмундские колодцы” и  “ эмские колодцы”).

Другим методом обезвреживания сточных вод была их очистка с  помощью полей орошения, т. е. спуск  сточных вод на специально подготовленные поля. Однако лишь в середине прошлого столетия начались разработка методов  очистки сточных вод и систематическое  строительство канализационных  сетей в городах.

Сначала были созданы установки  механической очистки. Сущность этой очистки  заключалась в осаждении находящихся  в сточных водах твердых частиц на дно просачивании через песчаный грунт сточные воды отфильтровывались  и осветлялись. И только после  открытия в 1914 г. биологического (живого) ила появилась возможность разработки современных технологий очистки  сточных вод, включающих в себя возврат (рецикл) биологического ила в новую  порцию сточных вод и одновременную  аэрацию суспензии. Все методы очистки  сточных вод, разработанные в  последующие годы и до настоящего времени, не содержат никаких существенно  новых решений, а лишь оптимизируют разработанный ранее метод, ограничиваясь  различными комбинациями известных  стадий технологического процесса. Исключение составляют физико-химические методы очистки, в которых используются физические методы и химические реакции, специально подобранные для удаления веществ, содержащихся в сточных  водах (табл. 1).

 

Таблица 1. Физико-химическая очистка сточных вод

1	Нейтрализация
2	Флокуляция (объединение  коллоидных частиц в рыхлые хлопьевидные агрегаты) и осаждение
3	Умягчение сточных вод
4	Очистка скребками и перегонка
5	Адсорбция, ионный обмен, экстракция
6	Обратный осмос и ультрафильтрация
7	Удаление аммиака 1. биологические методы (нитрификация) 2. физико-химические методы (очистка, ионный обмен, обратный  осмос, отгонка с паром)
8	Окислительная очистка сточных  вод 1. сжигание 2. влажное окисление H2O2 / Fe2+ (реагент Фентона) O3 (озонирование)