Задача 1. Спектральные методы окружающей среды

Найдите границы серии Бальмера (в частотах и длинах волн). Сопоставьте эти данные с интервалами частот и длин видимого света. В каком диапазоне частот находятся эти линии.

Дано:

;

;

м^-1;

м/с.

Найти:

Решение:

формула Бальмера, описывающая спектральные линии атома водорода

;

где R - постоянная Ридберга;

т - определяет серию, n - определяет отдельные линии соответствующей линии;

- длина волны.

; нм;

При выражение ;

нм;

границы серии Бальмера (в длинах волн)

.

Так как , то формулу Бальмера можно переписать для частот

;

где с - скорость света в вакууме.

Гц;

Гц;

границы серии Бальмера (в частотах)

.

Ответ: границы серии Бальмера (в длинах волн) .

границы серии Бальмера (в частотах) .

Задача 2. Электромагнитное загрязнение окружающей среды

Считая, что на внешнее излучение уходит 10% мощности СВЧ-печки, определить безопасное расстояние, если при работе печи не более 20 минут предельная допустимая плотность энергии равна 1мВт/см². СВЧ-печь считать за точечный источник мощностью 1 кВт.

Дано:

мВт/см² = 1Вт/м²;

;

кВт =10³ Вт.

Найти:

Решение:

Плотность потока энергии равна;

При мин, Вт/м²;

Отсюда следует;

;

;

м.

Ответ: находиться можно только на расстояниях, больших, чем м.

Задача 3. Радиационное загрязнение биосферы

2,1 мл морской воды содержит 10^-15 г радия . Какое количество воды имеет активность, равную 10 мКи? Период полураспада равен 1622года.

Дано:

мл; г; года = с;

кг/моль; моль^-1;

мКи =Ки;

Найти:

Решение:

Активность изотопа;

;

где масса изотопа при V₁=2,1мл; постоянная Авогадро; молярная масса; период полураспада.

Ки;

Найдем массу изотопа при V_2, составим пропорцию;

г;

Найдем V_2, составим пропорцию;

мл;

Ответ: активность, равную 10 мКи, имеет объем морской воды равный мл.

Задача 4. Акустическое загрязнение окружающей среды

Звуковое давление при частоте кГц соответствующее порогу слышимости, равно Па, а порогу болевого ощущения 64 Па. Определить среднюю силу, действующую на барабанную перепонку человека, (площадьмм²) для двух случаев: а) порог слышимости б) порог болевого ощущения.

Дано:

кГц;

Па;

Па.

м².

Найти:

.

Решение:

Давление равно отношению силы к площади, на которую эта сила воздействует.

;

где, звуковое давление,

сила действующая на барабанную перепонку человека,

площадь барабанной перепонки человека.

Н.

Н.

мониторинг окружающая среда загрязнение

Ответ: Средняя сила, действующая на барабанную перепонку человека, площадьюмм² равна:

а) порог слышимостиН,

б) порог болевого ощущения Н

Задача 5. Химическое загрязнение окружающей среды и методы химического контроля химического загрязнения биосферы

Опишите основные, химические, физические и опасные свойства соединения фосфора, напишите соответствующие уравнения химических реакций

Физические свойства. Для фосфора известны три основных аллотропичных модификации: белый, красный и черный. При температурах, близких к С, и давлении 1 атм термодинамически наиболее стабилен черный фосфор. Из-за небольшой скорости фазового перехода в этих условиях белый и красный фосфор могут длительно существовать как метастабильные формы. В отличие от белого фосфора, состоящего из тетраэдрических молекул Р₄;, красный и черный фосфор высокополимерны и нерастворимы в обычных органических и неорганических растворителях.

Белый фосфор - широко распространенная форма фосфора, образующаяся в виде белоснежной массы при конденсации пара фосфора в жидкость и затвердевании последней. В присутствии примесей белый фосфор окрашен в желтый цвет, поэтому технически белый фосфор иногда называют желтым фосфором. Существуют две формы белого фосфора. Низкотемпературная ромбическая -форма (плотность 1,88) при С и давлении 1 атм превращается высокотемпературную кубическую-форму (плотность 1,828).

Лучшим растворителем -белого фосфора является сероуглерод, хорошими - жидкие NH₃ и SO₂, диэтиловый эфир и бензол. Растворимость в воде при С менее , поэтому белый фосфор можно хранить под водой.

Красный фосфор образуется при нагревании жидкого белого фосфора в закрытом сосуде до температур С. Превращение ускоряется УФ-лучами, а также примесями (йод, натрий, селен и т.д.), поэтому очищенный белый фосфор следуем хранить в темноте. Обычный товарный красный фосфор полностью аморфен. При нагревании аморфного красного фосфора выше С получены и кристаллические формы: триклинная, тетрагональная, кубическая и т.д.

В зависимости от условий получения красный фосфор обладает различными свойствами. Различие форм и свойств красного фосфора объясняется различной степенью полимеризации и влиянием примесей. При нагревании выше температуры плавления (свышеС), а особенно при испарении красный фосфор превращается в белый. Красный фосфор не ядовит.

Черный фосфор по внешнему виду похож на графит. При нагревании белого фосфора до температуры С под давлением атм образуется черный фосфор. Это превращение можно осуществить без давления, но в присутствии ртути и небольшого количества кристаллов черного фосфора (затравки) при С в течение 8 суток. Черный фосфор представляет собой кристаллы ромбической структуры, решетка построена из волокнистых слоев с характерным для фосфора пирамидальным расположением атомов. При нагревании черного фосфора до С под давлением собственных паров превращается в красный фосфор. Черный фосфор малоактивен, с трудом воспламеняется при поджигании, поэтому его можно безопасно подвергать механической обработке на воздухе.

Химические свойства. Фосфор химически активен и непосредственно взаимодействует с большинством элементов. Структура внешней электронной оболочки атома фосфора , поэтому для фосфора наиболее характерны степени окисления +5,+3, и - 3. химические связи атома фосфора с соседними атомами преимущественно ковалентны. В большинстве соединений координационное число атома фосфора 4 и 3 (РХ₃). известны и немногочисленные соединения с координационным числом 5 (PF₅) и даже 6 (PCl₆).

Изучение окисления белого фосфора привело к разработке теории разветвленных цепных реакций. Окисление фосфора обычно сопровождается хемилюминесценцией. Основным продуктом реакции фосфора с избытком сухого кислорода является пятиокись фосфора: . Горение при недостатке воздуха приводит к образованию трехокиси фосфора: . Спектроскопически доказано существование в парах Р₄О₇, Р₄О₈, Р₂О₆,РО и др. Пятиокись фосфора - ангидрит фосфорной кислоты: . Сжигание белого фосфора в избытке воздуха и гидратация образующейся Р₂О₅ - основа технологического процесса получения так называемой термической фосфорной кислоты. Трехокись фосфора - ангидрит фосфористой кислота: . Кроме того, фосфор образует фосфорноватую (Н₄Р₂О₆) и фосфорноватистую (Н₃РО₂) кислоты.

С фтором фосфор реагирует со взрывом, поэтому фториды фосфора получают с помощью реакций обмена: . В атмосфере хлора и брома белый фосфор воспламеняется на холоду, с красным фосфором реакция протекает спокойно. С йодом белый фосфор взаимодействует при охлаждении, красный фосфор - при подогревании. С водородом фосфор в обычных условиях не взаимодействует, поэтому соединения фосфора с водородом (фосфин РН₃, дифосфин Р₂Н₄ и др.) получают косвенными методами: . Однако под давлением и при температуреС смесь паров фосфора и водорода дает фосфин: . Пары фосфора в электрическом разряде реагируют с азотом с образованием твердых нитридов состава . Чистые нитриды белого цвета, темное окрашивание обусловлено примесями. С углеродом фосфор реагирует в парах при высоких температурах (вышеС). При реакции с ацетиленмагниййодидом образуется желтовато-белый аморфный осадок карбида, не растворяющийся в обычных растворителях и не разрушающийся кислотами и щелочами. При нагревании с металлами фосфор образует большой класс соединений - фосфиды; некоторые из них тугоплавки и имеют важное практическое значение.

Белый фосфор легко окисляется водными растворами солей металлов, имеющих низкий окислительно-восстановительный потенциал (Cu, Ag, Au, Pb и т.д.). Поэтому водные растворы могут быть использованы для обезвреживания белого фосфора, при этом фосфор покрывается черным фосфидом меди. Красный и черный фосфор водными растворами солей Cu, Ag, Au не окисляются. Окись углерода не окисляет фосфор и не восстанавливает его окислы. Двуокись углерода окисляет фосфор при температуре С. В смесях с окисью углерода пары фосфора окисляются воздухом избирательно, без одновременного образования заметных количеств двуокиси углерода.

Токсичность. Белый фосфор сильноядовит. Острые отравления описаны почти исключительно при приеме белого фосфора внутрь. При этом бывают боли в животе, рвота светящимися в темноте массами, имеющими запах чеснока, понос, живот вздувается, головокружение. Характерны сердечная недостаточность, симптоматика инфаркта миокарда и разнообразные нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы, что связано с действием белого фосфора на миокард и периферические сосуды. Также типичны изменения в костях, особенно омертвление челюстей. Процесс начинается иногда сильной зубной болью, обычно в кариозных зубах, или воспалением надкостницы около кариозного зуба. Иногда разрушение и выпадение зубов происходит безболезненно. Если зуб удален, заживление идет медленно. Образуются гнойные свищи, вскрывающиеся обычно в рот, если поражена верхняя челюсть, и наружу - при заболевании нижней челюсти. Кроме гноя через свищи отделяются и кусочки кости. Заболевание может вызвать потерю аппетита, анемию, истощение, лихорадку. Наблюдаются поражения слизистой рта, воспаление десен, “фосфорные полоски" серо-желтого или коричневого цвета на передних зубах, пародонтоз, боли в челюстях, слюнотечение, увеличение подчелюстных желез, гастриты и язвы желудка, понижение антитоксической функции печени, цирроз. Красный - малоядовит благодаря нерастворимости в жидкостях организма, но в виде пыли все же может оказать токсическое действие, по-видимому, в результате примеси белого фосфора. При поступлении в дыхательные пути в виде пыли вызывает явления, напоминающие хроническое отравление парами белого фосфора. Известны случаи атипичной острой пневмонии у рабочих, занятых возгонкой красного фосфора и работавших в среде с концентрацией аэрозоля красного фосфора до 0,04 мг/л. Описан случай омертвления челюсти у рабочего, который имел дело только с красным фосфором. Предполагают возможность его превращения в организме в белый фосфор. Чрезвычайно ядовит также фосфористый водород РН₃. Яд, действующий преимущественно на нервную систему и нарушающий обмена веществ; влияет также на кровеносные сосуды, органы дыхания, печень, почки. При отравлении: в легких случаях боли в области диафрагмы, отдающие в спину чувство холода, позже бронхит. В случаях средней тяжести - страх озноб, рвота, ощущение стеснения в груди, резкое удушье, загрудинные боли, иногда сухой кашель, жгучая боль в затылке, головокружение, шум в ушах, общая слабость, обложенный язык, отсутствие аппетита, жажда. В тяжелых случаях - оглушение, нервная походка, подергивания в конечностях, расширение зрачков. Токсичность фосфидов металлов обусловлена РН₃, который они легко образуют. Для хлоридов фосфора характерны сильное раздражение глаз, светобоязнь, возможны глубокие поражения глаз с потерей зрения. Наблюдается насморк, раздражение гортани, кашель, потеря голоса, затрудненное глотание, стеснения в груди, трахеиты, бронхиты иногда отек легких. Для оксохлорида фосфора характерны: раздражение слизистых, боль в глазах, сухой кашель, удушье, синюха, сердечная слабость, отек легких; позже - бронхит с пенистой, иногда кровянистой мокротой, сердечные расстройства, резкое малокровие, увеличение печени, белок в моче, расширение границ легких. Возможна эмфизема легких. Окись фосфора (V) в виде пыли обладает местным раздражающим действием, являясь сильным водоотнимающим средством. Картина острой интоксикации парами окислов фосфора в условиях производства сходна с экспериментальной. Через 6 - 20 часов недомогание, слабость, сухой кашель, повышение температуры. Через сутки одышка, кашель с вязкой мокротой, высокая температура. У некоторых головная боль, головокружение и боли за грудиной, насморк и носовые кровотечения. Трахеобронхит иногда сопровождается токсической пневмонией. Не исключено, что низшие окислы обладают общим токсическим действием, причем действие паров белого фосфора, может быть, отчасти объяснятся образованием этих соединений. Соли фосфорной кислоты малотоксичны, токсичность апатитов, суперфосфата и нитрофосок определяется главным образом примесями соединений фтора. Пыль фосфоритов и апатитов может приводить к пневмокониозу. Полимерные фосфаты малотоксичны. Пыль тетрафосфортрисульфида Р₄S₃ обладает раздражающими свойствами и вызывает дерматиты.

Задача 6. Воздействие загрязняющих веществ (ионов металлов) на человека и животных

Проанализировать абсорбцию, распределение и токсичность мышьяка As в организме человека и животных

Природные соединения мышьяка с серой (As₂S₃, As₄S₄), были известны народам древнего мира, которые применяли эти минералы как лекарства и краски. Был известен и продукт обжигания сульфидов мышьяка - оксид мышьяка (III) As₂O₃.

As, химический элемент V группы периодической системы Менделеева, атомная масса 74,9216; кристаллы серо-стального цвета. Элемент состоит из одного устойчивого изотопа ⁷⁶As.

Содержание в земной коре по массе. Относится к рассеянным элементам, однако образует свыше 160 собственных минералов. Редко встречается в самородном виде. Значительное количества мышьяка концентрируется в большинстве полиметаллических руд цветных металлов. Прежде всего он генетически ассоциируется с рудами W, Sn, Pb, Sb, Zn, Cu, Ni, Co. Минералы мышьяка также встречаются в месторождениях благородных металлов - Au и Ag.

Химические и физические свойства. Мышьяк существует в нескольких аллотропичных формах, из которых наиболее устойчив серый, так называемый металлический, мышьяк ( - As) - серостальная хрупкая кристаллическая масса; в свежем изломе имеет металлический блеск, на воздухе быстро тускнеет, т.к. покрывается тонкой пленкой As₂O₃. Кристаллическая решетка серого мышьяка ромбоэдрическая ( нм, ,), слоистая. Плотность 5,74 г/см³. Твердость 147кгс/мм². При очень быстрой конденсации пара мышьяка на поверхности, охлаждаемой жидким воздухом, образуется желтый мышьяк - прозрачные, мягкие как воск кристаллы, плотностью 2,0 г/см³, похожие по свойствам на белый фосфор. При действии света или слабом нагревании он переходит в серый мышьяк. Известны также стекловидно-аморфные модификации: черный и бурый мышьяк, которые при нагревании выше С превращаются в серый мышьяк.

Конфигурация внешних электронов атома мышьяка . В соединениях мышьяк имеет степени окисления +5, +3, и - 3. серый мышьяк значительно менее активен химически чем фосфор. При нагревании на воздухе выше С мышьяк горит, образуя As₂O₃. С галогенами мышьяк соединяется непосредственно; при обычных условиях AsF₅ - газ; AsF₃, AsCl₃, AsBr₃ - бесцветные легко летучие жидкости; AsI₃ и AsI₄ - красные кристаллы. При нагревании мышьяка с серой получены сульфиды: оранжево-красный As₄S₄ и лимонно-желтый As₂S₃. Бледно-желтый сульфид As₂S₅ осаждается при пропускании H₂S в охлаждаемый льдом раствор мышьяковой кислоты в дымящей соляной кислоте: 2Н₃AsO₄ + 5H₂S = As₂S₅ + 8H₂O; около С он разлагается на As₂S₃ и серу. Все сульфиды мышьяка нерастворимы в воде и разбавленных кислотах. С кислородом мышьяк дает окислы As₂O₃ - мышьяковистый ангидрид и As₂O₅ - мышьяковый ангидрид.

Абсорбция, распределение и экскреция мышьяка в организме. Соединения As поступают в организм при вдыхании, заглатывании пыли и через кожу. Среднее содержание мышьяка в теле человека 0,08 - 0,2 мг/кг. В крови мышьяк избирательно накапливается в эритроцитах, где он связывается с молекулой гемоглобина (причем в глобиновой фракции содержится его ыдвое больше, чем в геме). мышьяк As (V) в тканях медленно восстанавливается до более токсичного мышьяка As (III). Мышьяк обнаруживается во всех органах, но количественные взаимоотношения зависят и от пути поступления яда в организм, и от времени его определения после происшедшего отравления. Наибольшее количество его обнаруживается в почках и печени. Много мышьяка содержится в легких и селезенке, коже и волосах; сравнительно мало - в спинномозговой жидкости, головном мозге и др. В тканях мышьяк находится в основной белковой фракции, значительно меньше - в кислорастворимой и лишь незначительная часть его обнаруживается в липидной фракции. Концентрация мышьяка в перенхиматозных органах со временем уменьшается, а в эктодермальных тканях, напротив, увеличивается. Мышьяк участвует в окислительно-восстановительных реакциях: окислительном распаде сложных углеводов, брожении, гликолизе и т.п.

В медицине органические соединения мышьяка (аминарсон, миарсенол, новарсенал, осарсол) применяют для лечения сифилиса и протозойных заболеваний. Неорганический препараты мышьяка - натрия арсенит (мышьяковокислый натрий), калия арсенит (мышьяковистокислый калий), мышьяковистый ангидрид As₂O₃, назначают как общеукрепляющие и тонизирующие средства. При местном применении неорганические препараты мышьяка могут вызывать некротизирующий эффект без предшествующего раздражения, отчего этот процесс протекает почти безболезненно; это свойство, которое наиболее выражено у As₂O₃, используют в стоматологии для разрушения пульпы зуба. Неорганические препараты мышьяка применяют также для лечения псориаза. Согласно рекомендациям Международной комиссии по защите от излучений, предельно допустимое содержание мышьяка в организме 11 мккюри.

Токсичность. В первую очередь соединения мышьяка действуют на нервную систему, стенки сосудов, вызывают увеличение проницаемости и паралич капилляров. Вследствие нарушения механизмов регуляции кровообращения и нервотрофических процессов развиваются некробиотические поражения в печени, сердце, кишечнике, почках; трофические кожные заболевания и поражения ногтей. Первичный механизм токсического действия мышьяка As (III) связывают с блокированием SH-групп тиолсодержащих ферментов. Нарушается жировой и углеводный обмен, понижаются окислительные процессы в тканях. Воздействие As на дигидролипоатдегидрогеназы, липоамидоксиредуктазы и ряд коферментов нарушает окислительное декарбоксилирование пировиноградной и -кетоглутаровой кислот. мышьяка рассматривают, кроме того, и как физиологический антагонист I₂, Se и, возможно, Р. Он вызывает злокачественные новообразования, оказывает в эксперименте тератогенное действие. Соединения мышьяка As (III) значительно токсичнее, чем мышьяка As (V). Токсичность зависит также от растворимости. Плохорастворимые соединения (сульфиды) и сам мышьяк малоядовиты.

При остром отравлении у животных (кошек, кроликов, собак) понос, боковое положение, одышка. Мочеотделение сильно уменьшено. В моче - белок, кровь. Температура тела понижается. Смерть обычно в судорогах. Белые мыши и кошки переносят 12-ти минутное вдыхание 40 мг/м³ As₂O₃ без видимого заболевания и без явлений раздражения во время опыта; 0,1 г As₂O₃ при введении в желудок вызывает смерть кролика через 3-6 ч; 0,03 г КАsО_{2 -} смертельная доза для собак.

У человека различают три формы острого отравления.

а) При поступлении яда в желудок (например при отравлении пестицидами) наиболее обычна желуджелудочно-кишечная форма. В течение 0,5 - 2 ч после начала отравления во рту металлический вкус, царапанье и жжение, упорная рвота при сильнейших болях в животе. Рвотные массы, отчасти желчные, иногда окрашены в зеленый цвет или содержат белое ядро из нерастворенного мышьяка. Спустя несколько часов рвота прекращается, но сильные боли в животе и икота остаются. Происходит обезвоживание организма, уменьшается мочеотделения. Голос хриплый, судороги в икрах, синюха и коллапс при ускоренном, слабом и неправильном пульсе; температура ниже нормальной, головокружение, преходящий обморок. Все эти явления - непосредственный результат паралича в области брыжеечных капилляров. При более медленном течении картина осложняется явлениями, обусловленными параличом капилляров в других органах; пузырьки и пустулы на коже, иногда опоясывающий лишай, отек, лихорадка. Период общетоксических явлений обычно длится от 2 - 3 дней до нескольких недель, после чего больные начинают поправляться. Однако спустя 8 - 15 дней могут появляться признаки развивающегося полиневрита (резкие боли в конечностях, парестезии).

б) При больших дозах яда развивается паралитическая форма, выражающаяся в общей слабости, болезненных судорогах, потере сознания, коматозном состоянии и параличе дыхательного и сосудо-двегательного центров. Смерть может наступить через несколько часов, самое позднее через день, без появления желудочно-кишечных расстройств. Токсическая доза 0,01 - 0,05 г, смертельная доза 0,06 - 0,2 г.

в) При вдыхании пыли мышьяковистых соединений; раздражение глаз и слизистых дыхательных путей, иногда кровохарканье. При продолжении вдыхании все симптомы могут значительно усилиться. Отмечается сильная головная боль, у некоторых носовое кровотечение. Ранний симптом - тупая боль в руках и ногах. При более тяжелых отравлениях с этими симптомами комбинируются сладкий вкус во рту, тошнота, рвота, боли в животе; жар и зуд в области половых органов, мучительный кашель, боли в груди. Поражение нервной системы проявлялось головной болью, головокружением, слабостью, вялой реакцией зрачков на свет. Неоднократно наблюдались полиневриты, а также озноб и повышение температуры.

При хроническом отравлении у животных наблюдается: исхудание, понос; облысение; в моче - белок, эритроциты, желчные пигменты; нарастающая слабость, параличи; конъюнктивиты; кожные заболевания. На вскрытии - дегенеративные и дистрофические изменения во внутренних органах; значительное отложение гемосидерина в селезенке, печени, лимфатических узлах. Деструктивные диффузные изменения в межнейронных связях и нервных клетках верхних слоев коры, в подкорковых узлах, таламо-гипоталамических областях, спинном мозге и периферических нервах.

У человека при хроническом отравлении наблюдается:

а) Желудочно-кишечные расстройства: отсутствие аппетита, тошнота, позывы на рвоту, боль в желудке, дисперсия, периодические энтероколиты, хронические гепатиты; в тяжелых случаях - цирроз.

б) Поражение слизистых оболочек и кожи: слезотечение, светобоязнь, отек век, конъюнктивит, помутнение стекловидного тела и роговицы, сухость в носу и зеве, насморк, иногда изъязвление и даже прободение носовой перегородки, стоматит, ларингит, трахеит, бронхит. Папулезная и пустулезная сыпь, чаще между пальцами. На мошонке изъязвления. Фурункулез, рецидивирующие экземы, жжение и краснота в области половых органов. Атрофический акродерматит, гипергидроз, особенно ладоней и подошв; пигментация кожи, иногда напоминающая Аддисонову болезнь; лишай на лице и конечностях, атрофия и ломкость ногтей; выпадение и поседение волос.

в) Поражение нервной системы: снижение работоспособности; нарушение мышления, запоминания и речи; головные боли. Возможны депрессия, галлюцинации, раздражительность. Полиневрит; в большинстве случаев - симметричное поражение нерва, начинающееся дистально на конечностях. Вначале понижается чувствительность на руках и ногах, нервные стволы при надавливании болезненны, сухожильные рефлексы отсутствуют. В прогрессирующих случаях - парезы и вялые параличи с последующей атрофией мышц и перерождением мышечной ткани. Нередко - ретробульбарный неврит, расстройство вкуса и обоняния.

Нередки дегенеративные изменения во внутренних органах, в особенности в печени, почках и сердце. В отдельных случаях акроцианоз, облитерирующий эндоартериит и узелковый периартериит. При отравлении пылью первые явления наблюдаются со стороны слизистых, глаз, кожи. Иногда первые выраженные симптомы отравления - параличи.

Задача 7. Мониторинг техногенного воздействия на природную среду при транспортировке железнодорожным транспортом опасных грузов

Газы, сжатые, сжиженные и растворенные под давлением

К опасным грузам относятся вещества, материалы, изделия, отходы производства и иной деятельности, которые в силу присущих им свойств и особенностей при наличии определенных факторов в процессе транспортирования, при производстве погрузочно-разгрузочных работ и хранении могут нанести вред окружающей природной среде, послужить причиной взрыва, пожара или повреждения транспортных средств, устройств, зданий и сооружений, а также гибели, травмирования, отравления, ожогов или заболевания людей, животных и птиц.

В соответствии с ГОСТ 19433 - 88, газы, сжатые, сжиженные и растворенные под давлением относятся ко второму классу (класс 2). Опасные грузы каждого класса в соответствии с их физико-химическими свойствами, видами и степенью опасности при транспортировании разделяют на подклассы, категории и группы.

К классу 2 относятся газы, сжатые, сжиженные и растворенные под давлением, отвечающие хотя бы одному из следующих условий: абсолютное давление паров при температуреС не менее 300 кПа (3 кгс/см²), критическая температура менее С.

К подклассу 2.1 относятся газы, являющиеся невоспламеняющиеся и неядовитыми.

К подклассу 2.2 относятся ядовитые, невоспламеняющиеся газы, среднесмертельная (летальная) концентрация ЛК₅₀ которых не превышает 5000 см³/м³.

К подклассу 2.3 относятся неядовитые газы, образующие воспламеняющиеся смеси с воздухом.

К подклассу 2.4 относятся ядовитые газы, ЛК₅₀ которых не превышает 5000 см³/м³ и которые образующие воспламеняющиеся смеси с воздухом.

По физическим свойствам и агрегатному состоянию газы делятся на группы:

а - сжатые, критическая температура которых менее минусС;

б - сжиженные, критическая температура которых не менее минусС, но менее С;

в - сжиженные, критическая температура которых не менееС;

г - растворенные под давлением;

д - сжиженные охлажденные, транспортируемые под давлением, близким к атмосферному;

е - вещества в аэрозольной упаковке, вместительностью не менее 1000 см³ и находящиеся под давлением не более 1 МПа (10 кгс/см²).

При транспортировке опасных грузов класса 2 в цистернах должны выполняться требования Правил перевозок грузов. Особое значение имеет соблюдение регламентных положений нормативно-технической документации по технике безопасности при эксплуатации цистерн, производстве налива и слива и перевозкам конкретных опасных грузов этого класса.

Для перевозки используются специализированные цистерны, принадлежащие грузоотправителям или грузополучателям, причем каждая цистерна предназначена для перевозки определенного газа. Использование ее для налива других сжиженных газов запрещается. Сжиженные газы в цистернах перевозятся под повышенным давлением.

Вагон-цистерна, предназначенная для перевозки сжиженных газов под нормальным давлением (азот, кислород), должна быть оборудована отводящей трубой для испарения газа, находящейся в открытом состоянии. На вагонах-цистернах в этом случае у места свободного выхода газа должна быть надпись: "Газосброс не закрывать". После наполнения вагонов-цистерн, оборудованных арматурным шкафом (тамбуром), шкаф должен быть закрыт на замок и опломбирован пломбой грузоотправителя.

Сжиженные газы грузоотправитель обязан предъявлять к перевозке только в цистернах, удовлетворяющих требованиям, предусмотренным Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденным Госгортехнадзором.

С котла цистерны для сжиженных газов должны быть сняты манометр с трубкой и трехходовым краном. На отверстии для манометра необходимо поставить заглушку на резьбе. Манометр и другие контрольно-измерительные приборы не снимают с цистерн, оборудованных запирающимся арматурным шкафом, в котором размещены эти приборы.

Грузополучатель обязан слить груз из вагона-цистерны, контейнера-цистерны полностью. Давление в цистерне после слива должно быть менее норм, установленных нормативно-технической документацией для данного груза (не менее 0,05 МПа). В накладной на порожний вагон-цистерну он обязан записать: "Цистерна порожняя из-под … (указывается полностью наименование груза) слита. Давление в котле…МПа". Порожние вагоны - и контейнеры-цистерны для транспортирования опасных грузов класса 2 перевозятся на тех же условиях, что и заполненные.

Также перевозка осуществляется в баллонах и сосудах. Грузоотправитель обязан предъявлять к перевозке баллоны со сжатыми, сжиженными и растворенными под давлением газами только при условии полной исправности баллонов и наличия на них:

а) четких, установленных для каждого газа цветных полос и надписей;

б) предохранительного колпака, опломбированного пломбой грузоотправителя или завода, наполнявшего баллоны;

в) двух защитных резиновых колец толщиной не менее 25 мм;

г) знаков опасности;

д) заглушек на вентилях баллонов согласно инструкциям по наполнению.

Железнодорожный транспорт оказывает заметное влияние на окружающую природную среду. Все географические пояса России попадают под это влияние, главной особенностью которого является круглосуточная работа подвижного состава и производственных объектов, обеспечивающих перевозки.

При строительстве и эксплуатации железных дорог, особенно при крушениях и авариях, когда транспортируемый груз относится к категории опасных, причиняется непоправимый вред природе, здоровью людей, увеличиваются непроизводительные расходы железнодорожных предприятий. Основным условием обеспечения охраны окружающей среды на железнодорожном транспорте является необходимость совместных действий всех участков перевозки - отправителей, перевозчиков и получателей грузов.

Перевозка опасных грузов играет доминирующую роль в определении состояния экологической безопасности на железнодорожном транспорте. В ходе их транспортировки происходят тысячи инцидентов: утечки нефтепродуктов, химикатов, ядовитых и других вредных веществ, представляющих угрозу для экологической безопасности окружающей природной среды.

Особую тревогу с точки зрения экологической безопасности вызывают случаи схода и столкновения вагонов, загруженных опасными грузами, в крупных городах и населенных пунктах. При производстве маневровых работ, роспуске вагонов с сортировочных горок в черте крупных населенных пунктов за год в окружающую среду попадает около 1000 т нефтепродуктов, 200 т кислот, 100 т различных ядовитых химических веществ. Утечки опасных грузов происходят также в пути следования из-за низкого качества ремонта вагонов и уровня подготовки подвижного состава под погрузку опасных грузов, неисправности арматуры и сливо-наливных устройств, низкого качества пути и т.д.

Убытки от утраты грузов, ущерба окружающей среде и затрат на ремонт путей, подвижного состава, на привлечение сил для устранения последствий аварии - огромны.

Ущерб, наносимый окружающей среде, выражается в ее загрязнении, отравлении, заражении, возникновении массовых заболеваний людей.

Под загрязнением окружающей природной среды в данном случае понимается физическое, химическое, радиационное, ароматическое, биологическое изменение качества воды, воздуха, почвы, превышающее установленные нормативы вредного воздействия на природную среду и создающее в результате этого угрозу здоровью человека, состоянию растительного и животного мира и всему генофонду в целом, а также озоновому слою.

Отравление окружающей среды - это разновидность загрязнения, насыщение компонентов природной среды ядовитыми веществами и отходами, способными вызвать гибель или расстройство здоровья людей и животных, уничтожение или угнетение роста растительности, мутации.

Заражение окружающей среды - внесение в среду обитания возбудителей болезней животных, растений и человека, а также вредителей растительности, способных к быстрому размножению (как растительного, так и животного происхождения).

Под массовыми заболеваниями людей понимается распространение заразных болезней, значительно превышающее уровень заболеваемости, который обычно регистрируется в данной местности.

Список используемой литературы