Свойства дыма в зависимости от состава горящих веществ и его влияние на организм человека конспект

Обновлено: 01.07.2024

Серый, а иногда желтоватый цвет дыма указывает на горение волоса, кожи, резины, клея. Бурый - указывает на горение тканей, на тление или неполное горение других веществ, а желто-бурый - на горение азотистых соединений, в которых присутствует окись азота.

Серовато-желтый дым образуется при горении дерева. Черный сильно коптящий указывает на горение жидкостей (бензина, скипидара, нефти, керосина и других).

Белый дым образуется при горении фосфора, мышьяка, магния и других веществ. Беловато-желтый указывает на горение сена, бумаги.

Запах скипидара обычно имеет дым при горении сосновой и елочной древесины. Дым серы, резины, шерсти, волос и ряда других веществ имеет специфические запахи.

Чесночный, сернистый и миндальный запахи синий, белый и желтый цвета указывают на присутствие в нем отравляющих газов. Вяжущий, сладковатый и горьковатый дым обычно ядовит.

Характеристики дыма

характеристика дыма

Бумага, сено, солома

Влияние основных токсичных продуктов горения на организм человека.

УГЛЕКИСЛОТА. Концентрация до 2,5% (45 мг/л) не оказывает вред­ного влияния на организм человека. При 4% концентрации (72 мг/л) ускоряется и углубляется дыхание, появляются признаки раздражения, чувство сдавливания головы, головная боль, головокружение, замедленный пульс.

СИНИЛЬНАЯ КИСЛОТА. Вдыхание 0,05 мг/л (0,005%) паров си­нильной кислоты в течении продолжительного времени приводит к головной боли, тошноте, усиленному сердцебиению. Более высокие кон­центрации, около 0,1 мг/л (около 0,01%) опасны для жизни.

Концентрация 0,3 мг/л (около 0,27%) вызывает немедленную смерть. Особенностью синильной кислоты является возможность отравления ею через кожу. Уже после 2-5 минутного пребывания в атмосфере, содержащей 1% синильной кислоты (11 мг/л), при одновременной защите органов дыхания, усиливается сердцебиение, появля­ется чувство жара, кожа становится красно-белой; позже возникает головная боль, рвота, слабость. Более длительное пребывание, свыше 5 минут в атмосфере, содержащей 1% синильной кислоты, опасно для здоровья и даже жизни.

АКРОЛЕИН. Малейшее количество акролеина (около 0,002 мг/л) вызывает жжение глаз, раздражение слизистых оболочек рта и носа, кашель. При нескольких больших количествах паров появляются головокружение вялость, затрудненный вдох. Вдыхание более высоких концентраций может вызвать воспламенение легких со смертельным исходом. Концентрация 0,07 мг/л (около 0,003%) нормальный человек не может переносить более одной минуты.

ФОРМАЛЬДЕГИД. Концентрация 0,025 мг/л (около 0,002%) формальдегида вызывает сильное раздражение глаз, слизистых оболочек рта и носа. Более высокие концентрации формальдегида в практике тушения пожаров не встречаются.

Горение является процессом окисления, в результате которого выделяются тепло и продукты сгорания, встречающиеся в виде дыма.

При полном сгорании органических веществ выделяется, как правило, углекислый газ и вода. При неполном сгорании (осуществившегося при недостаче кислорода), кроме углекислого газа и паров воды, выделяются и другие соединения типа оксида углерода (СО), сложных органических веществ (спиртов, кетонов, альдегидов, кислот и др.).

Дым представляет собой дисперсную систему, состоящую из мелких несгоревших твердых, жидких, или газообразных частей вещества которое горит величиной не менее 0,1 мкм, находящихся в зависимом состоянии. Дым способный адсорбировать на своей поверхности не только газы но и пары жидкости: при этом он усложняет видимость и удушающее действует на органы дыхания человека. Дым имеет большую стойкость. Это объясняется тем, что частицы дыма, вследствие трения между собой, несут на себе электрические заряды.

Особенности дымовых продуктов и степень задымления много в чем зависят от температуры дыма. При повышении температуры увеличивается токсичность дымовых газов. Дым, образовавший при пожаре в домах, может

распространиться из помещения в помещение через прорези, щели и мелкие зазоры в конструкциях и большая опасность задымления помещений создается в случае, если дымом заполнены лестничные клетки, коридоры вентиляционные каналы и шахты лифтов.

Характеристика дыма зависит от вида продуктов, которые горят. Под цветом дыма можно определить основной вид материалов, которые горят, это имеет существенное значение при оценке обстановки на пожаре и организации её тушения. В условиях пожара продукты горения и теплового разложения входящие в состав дыма действует на организм человека комбинировано по этому их общая токсичность опасна для жизни даже при незначительных концентрациях. При значительных концентрациях продуктов горения в составе дыма понижается процентное содержание кислорода, что также опасно для жизни человека.

По характеру влияния на организм человека все химические вещества, входящие в состав дыма, разделяют на пять групп:

- в первую группу входят вещества, имеющие ожоговое и поражающие действие на кожный покров и слизистые оболочки.

Последствия таких влияний – кашель, жжение, чесотка. Из веществ, входящих в состав дыма, к этой группе относится: сернистый газ, пары многих органических соединений – продуктов не полного горения (муравьиной и уксусной кислот, формальдегида, паров дёгтя и т.д.).

- в третью группу входят токсичные вещества, действующие в большинстве на кровь. К этой группе относятся: бензол и его производные - ксилол, толуол, амино- и нитросоединения, а также мышьяковый водород, свинец, оксид углерода и другие, которые при попадании в кровь вызывают поражение или гибель красных кровяных телец (эритроцитов), что приводит быстрому развитию выраженного малокровия, понижению доставки кислорода и кислородному голоданию;

- в четвёртую группу входят отравы, влияющие на нервную систему ( бензол и его составляющие, сероводород, сероуглерод, метиловый спирт, анилин, тетраэтилсвинец и др.);

- к пятой группе относятся ферменты или обменные отравы (синильная кислота, сероводород и др.), действующие на функцию дыхания. В результате ткани теряют возможность использовать кислород, доставленный кровью.

Большое количество отрав, входящих в состав всех этих групп, поступает в организм через органы дыхания, а поэтому при работе в очагах пожара является необходимостью в надёжной от них защите. При наступлении влияния на организм человека все опасные вещества подразделяются на 4 класса опасности:

1- й – вещества особенно опасные; 2- й - вещества высоко опасные; 3- й - вещества умеренно опасные; 4- й - вещества малоопасные;

Во время пожаров наиболее опасным газом является оксид углерода (СО) – газ без цвета, вкуса и запаха. Легко соединяясь с гемоглобином крови (в 250-300 раз активнее чем кислород), оксид углерода уменьшает способность крови поглощать кислород, вызывая, в следствии этого кислородный голод организма. Сернистый газ (SO2) без цвета, имеет резкий вкус и запах, достаточно ядовит, образовывается в случаях, когда взрывчатые или горючие вещества содержат серу. Этот газ поражает дыхательные пути и глаза, образовывая на их поверхности серную кислоту, в тяжелых случаях вызывает воспаление бронхов, отек гортани и легких. Объёмная концентрация уже в 0,05 % опасно для жизни даже при кратковременном дыхании.

Сероводород (H2S) – газ без цвета, со сладковатым вкусом и запахом. Образовывается как во время пожаров, так и в случаях гниение органических веществ. Очень ядовитый, действует поражая глаза и дыхательные пути. Смертельно опасно, даже при кратковременном влиянии, концентрация H2S, которая составляет 0,1 %.

Оксиды азота (NO, NO2, N2O4, N2O5) – ядовитые красно бурые газы с резким запахом. Образовываются во время взрывов. Они поражают дыхательные пути и глаза, в следствии вызывает отёк лёгких. Смертельная концентрация оксидов азота при кратковременном дыхании- 0.025%.

В отдельных случаях состав опасных газов может превысить значения,

Состав кислорода в воздухе во время пожара также понижается. Особенно это характерно для пожаров в закрытых помещениях, где он используется на окисление горючих материалов, но не поставляется. Искусственное уменьшение кислорода во время тушения может осуществляться генераторами инертного газа, впуском азота или углекислого газа.

Дыхание воздухом с пониженным содержанием кислорода приводит к неполному обогащению им крови в лёгочных капиллярах. Уменьшение содержания кислорода вызывает гипоксию (недостачу кислорода в крови), что приводит к кислородному голоданию. Признаками гипоксии являются: повышение частоты дыхания и пульса, понижение способности продуктивно мыслить, нарушение четкости в работе некоторых мышц. Главная опасность заключается в её субъективной без симптомности. Человек при этом не ощущает угрожающей ему опасности и не предпринимает способов, для того чтобы заботится о своем самочувствии.

Таким образом, необходимо обеспечить соответствующую защиту органов дыхания от проникновения в них продуктов горения, а также изолировать их.

Продукты горения, выделяемые при пожаре, очень токсичны. Они содержат до 100 химических соединений, оказывающих опасное воздействие на организм человека.

Дым – летуч и особо опасен

Дым - летуч и особо опасен

Дым – это смесь воздуха и продуктов сгорания, наиболее токсичными из которых являются оксид и диоксид углерода. Попадая в кровь с вдыхаемым воздухом, эти вещества очень быстро замещают кислород, вызывая кислородное голодание всех органов и систем.

К опасным факторам пожара относится и ухудшения видимости из-за образовавшегося едкого дыма. Из-за потери видимости люди не могут найти аварийные выходы. Ориентироваться в зоне возгорания становится невозможным. Кроме того, наличие в дыме частиц тлеющихся предметов разъедает глаза и слизистые. Максимальным значением по концентрации дыма и видимости в таких условиях равняется 20 м.

Что делать при активном распространении дыма?

• Не паниковать и вызвать пожарную бригаду;
• пригнувшись, двигаться к выходу;
• при сильном задымлении накрыться мокрой плотной тканью и продвигаться ползком;
• если густой дым не позволяет выбраться из помещения, при возможности выйти на балкон, защитившись от высокой температуры мокрым одеялом или ковром.

Зоны особого риска

Большое значение в спасении людей при пожаре имеет количество этажей, площадь и степень огнестойкости здания.

В помещении, заполненном дымом, видимость резко снижается и это препятствует эвакуации людей. Если возгорание произошло на нижних этажах многоэтажного дома, то дым перекрывает путь к спасению людей, живущих выше.

Пользоваться лифтом при пожаре очень опасно, так как в любой момент может отключиться электроэнергия и выбраться из ловушки будет невозможно.

Часто пожары происходят в домах с печным отоплением. Основными причинами этого являются неисправность печей, дымоходов. Огонь распространяется со скоростью 10 м/секунду и более, и дым охватывает помещение в считанные минуты. Содержание в воздухе даже 0,5% угарного газа может стать критическим для жизни человека.

Следы огненного произвола

Даже после тушения пожара находиться в пострадавшем помещении опасно. Уровень токсичных веществ в воздухе долгое время остается высоким, что неблагоприятно сказывается на здоровье человека.

Для того чтобы восстановить помещение после поражения огнем, нужно в первую очередь устранить все следы пожара – запах гари, сажу и копоть, в которых содержатся ядовитые смолы.

При проведении работ желательно использовать профессиональные чистящие средства и оборудование.

Отравление дымом

По данным статистики каждую минуту в мире умирают, отравившись дымом, 3 человека. Из-за возгорания лесов и торфяников в некоторых регионах России трудно спасаться от дыма даже в квартирах городов. Нередко возникают и пожары в самих домах. Осенью от сжигания опавших листьев многие владельцы садов тоже никак не хотят отказаться, загрязняя атмосферу и оказывая отравляющее действие не только на свой организм, а и на окружающих.

О причинах вредного воздействия дыма на организм в различных ситуациях (при пожарах, сжигании костров, сгорании пищи, пластика и других изделий из искусственных материалов), проявлениях отравления, первой помощи и лечении вы узнаете из этой статьи.

Причины отравления дымом

При пожаре опасность представляет не только открытый огонь. Отравление дымом тлеющих материалов при пожаре наступает из-за попадания дыма через дыхательные пути. Отравляющее действие обеспечивают в первую очередь два вещества в нём:

  • угарный газ;
  • и цианид водорода — опасный даже в небольшом количестве.

Наличие цианида в составе дыма связано с тем, что он имеется в строительных материалах.

Углекислый газ блокирует гемоглобин, нарушая тем самым снабжение кислородом различных органов, развивается кислородное голодание. Цианид нарушает энергетический обмен в структуре тканей и клеточное дыхание.

При горении различных материалов образуются раздражающие газы, которые, соединяясь с водой, образуют разъедающие растворы — азотную, серную и сернистую кислоты, аммиак. Они вызывают повреждение (химический ожог) слизистых дыхательных путей, сужение мелких бронхов и накопление в лёгких жидкости.

В дыме может находиться высокотоксичный газ фосген, образующийся при контакте содержимого огнетушителя с горячей поверхностью.

Можно ли отравиться дымом, сидя у костра? Оказывается, дым от костра столь же губителен для организма, как дым сигарет. При вынужденном приготовлении пищи на костре в организм ежедневно поступает количество смол, равноценное выкуриванию 2 пачек сигарет. Дети и беременные женщины наиболее подвержены отравлению дымом от костра. Они страдают хроническими заболеваниями дыхательной системы, больными рождаются младенцы. От дыма развивается катаракта.

При сжигании мусора, опавших листьев также таится опасность: в мусор попадают пластиковые бутылки, трава с придорожным загрязнением соляркой, бензином и так далее.

Особую опасность представляют отравления дымом от горения пластика, поролона, резины, красок и лаков, фанеры — образующиеся при этом фосген и диоксин, вызывают злокачественные заболевания, а цианиды способствуют развитию сильнейших аллергических реакций.

В сырую погоду токсические вещества соединяются с водяными парами, зависают в воздухе, оседают на слизистой дыхательных путей.

Симптомы отравления дымом

Симптомы отравления дымом

Основными признаками отравления дымом являются:

  • появление общей слабости;
  • тяжесть в голове;
  • головная боль (в лобно-височной области);
  • покраснение лица;
  • отдышка;
  • шум в ушах;
  • учащение пульса;
  • сонливость;
  • боли в мышцах;
  • возможны рвота и обморок.

При отравлении дымом симптомы могут появиться спустя несколько часов, но тяжесть может нарастать очень быстро, представляя опасность для жизни.

Раздражающие газы вызывают жгучего характера боли в глотке и грудной клетке, упорный кашель. В течение суток появляется синюшный оттенок кожи, развивается одышка с последующим отёком лёгких.

При тяжёлой степени отравления дыхание частое и поверхностное, появляются судороги, развивается дыхательная и сердечно-сосудистая недостаточность. Может быть, непроизвольное мочеиспускание. Смерть наступает от остановки дыхания и сердца.

При массивных лесных пожарах в близлежащих населённых пунктах многих людей разных возрастов могут беспокоить недомогание, плохое общее самочувствие, нарушения со стороны сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Первая помощь при отравлении дымом

Первая помощь при отравлении дымом включает следующие мероприятия.

Лечение после отравления дымом

Вопрос о дальнейшем лечении решит врач после осмотра. После госпитализации пациенту обеспечивают длительное дыхание кислородом, который вытесняет углекислый газ из соединения его с гемоглобином. В течение трёх часов устанавливают режим гипервентиляции — концентрация кислорода во вдыхаемом воздухе составляет около 80%, а затем её снижают до 50%. В особо тяжёлых случаях лечение проводят в барокамере с повышенным давлением кислорода.

Проводится симптоматическое лечение в зависимости от тяжести состояния. Если есть показания, то используются:

  • кортикостероиды;
  • антидоты;
  • сердечные средства;
  • витаминотерапия.

В качестве итога можно сделать следующие выводы — дымом можно отравиться при различных ситуациях: при пожаре в помещении или в лесу, от костра при сжигании мусора или во время приготовления пищи из-за сгорания пищевых продуктов в кастрюле. Особую опасность представляет дым от сгорания пластика. Симптомами отравления являются слабость, покраснение лица, одышка, учащение пульса, головная боль. При проявлениях отравления следует оказать первую помощь, а в тяжёлых случаях следует обратиться за медицинской помощью.

Пожары создают опасность жизни и здоровью людей, вследствие воздействия их опасных факторов. которые являются основной причиной гибели. При возникновении чрезвычайных ситуаций, обусловленных пожарами, воздействие пожаров определяется их поражающими факторами (термическое воздействие и токсичные продукты горения). В данной статье приводится общая классификация и критические значения некоторых параметров опасных факторов пожара. Рассматривается действие на здоровье человека различных факторов пожара, относящихся к опасным (пламя и искры, тепловой поток, повышенная температура окружающей среды, повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения; пониженная концентрация кислорода, снижение видимости в дыму). Таким образом, пожары обладают различные опасными факторами, способными негативно влиять на организм человека, ухудшать его здоровье, вызывать ожоги, отравления, иногда и смертельный исход. Знание воздействия на свой организм этих факторов и динамики их развития может максимально помочь обеспечить безопасность и минимизировать вредное и опасное воздействие вредных факторов пожара. и произведен анализ негативного воздействия этих факторов на здоровье человека.


2. Евстропов В.М. Опасные природные и производственные процессы. Медицина катастроф: учебное пособие. – Ростов-н/Д: Ростовский гос. строит. ун-т, 2005. – 68 с.

3. Евстропов В.М. Защита населения в чрезвычайных ситуациях: учебное пособие. – Ростов –н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2011. – 104 с.

4. Евстропов В.М. Медико-биологические аспекты безопасности жизнедеятельности в экстремальных и чрезвычайных ситуациях: монография. – Ростов-н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2013. – 166 с.

5. Евстропов В.М. Предупреждение ЧС: учебное пособие. – Ростов-н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2014. – 152 с.

7. Еналеев Р.Ш. Термодинамические критерии теплового поражения человека в техногенных авариях / Р.Ш. Еналеев, А.М. Закиров А.М., Ю.С. Чистов, Э.Ш. Теляков // Вестник Казанского технологического университета – 2012. – №17. – С.50-55.

8. Жилин О.И. Действия людей при пожаре // Энергобезопасность и энергосбережение – 2007. – №2. – С. 24-33.

9. Колычева И.В. Актуальные вопросы медицины труда пожарных (обзор литературы) // Бюллетень ВСНЦ РАМН– 2005. – №8. – С.133-139.

10. Наумов И.С. Комплексный анализ процессов горения // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология, нефтегазовое и горное дело – 2011. – №1. – С.162-168.

11. Пушенко С.Л. Безопасность жизнедеятельности. Часть 3 Безопасность производства работ (техника безопасности) / С.Л. Пушенко, А.В. Нихаева, Е.В. Омельченко, А.С. Пушенко, Г.Н. Соколова, Е.В. Стасева, Е.А. Трушкова, Е.С. Филь. Учебное пособие. – Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2015. – 184 с.

12. Федеральный закон от 22.07.2008 №123-ФЗ (ред. от 03.07.2016) Технический регламент о требованиях пожарной безопасности – С. 7-8.

Пожары рассматривают как стихийные бедствия, возникающие вследствие самовозгорания, разряда молнии [2], производственных аварий при нарушении техники безопасности [5,11] и по другим причинам. Пожары ежедневно создают опасность жизни и здоровью людей. Любой пожар сопровождается опасными факторами пожара, которые являются основной причиной гибели людей. При возникновении чрезвычайных ситуаций, обусловленных пожарами, воздействие пожаров определяется их поражающими факторами (термическое воздействие и токсичные продукты горения) [3].

Вопросы безопасности населения являются актуальными в наше время [6]. Так знание опасных факторов пожара, динамики их развития и влияние на здоровье человека может помочь максимально обеспечить собственную безопасность, сохранить жизнь и здоровье себе и окружающим людям, путем анализа обстановки, быстрого принятия правильных решений и уверенных действий. Таким образом, цель данной работы - это изучение опасных факторов пожара и их действие на организм человека.

Опасный фактор пожара – это фактор, воздействие которого приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу. Согласно Федеральному закону от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 03.07.2016) "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" к опасным факторам пожара, которые могут нанести вред жизни, здоровью и имуществу людей относятся:

1) пламя и искры;

2) тепловой поток;

3) повышенная температура окружающей среды;

4) повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;

5) пониженная концентрация кислорода;

6) снижение видимости в дыму [12].

При длительном воздействии на человека данных параметров, их критическими значениями являются: температура окружающей среды – 70 °С; плотность теплового излучения – 1,26 кВт/м 2 ; концентрация окиси углерода – 0,1%; Содержание диоксида углерода – 6%; содержание кислорода – менее 17%; видимость в зоне задымления – 6–12 м.

Рассмотрим характеристики и влияние указанных факторов на здоровье человека.

Пламя является сильным поражающим фактором. Гибель людей может наступить даже при кратковременном воздействии открытого огня в результате сгорания одежды и ожогов кожного покрова. Особенно легко загораются изделия из хлопка (температура воспламенения 210-230° C) и синтетических тканей.

Тяжесть последствий непосредственного воздействия высокой температуры на тело зависит от температурных параметров, длительности воздействия, обширности (глубины и площади термического поражения кожи) и локализации ожога [4] (МБО БЖД). Чем распространённей и глубже сам ожог, тем он опаснее для жизни человека. Так при получении ожога, превышающего 10% кожного покрова независимо от его степени, у пострадавшего может наступить шоковое состояние. Если ожоги II, III-А и III-Б степени охватывают менее 20% тела, то шансы выжить у пострадавшего велики, но выживаемость резко снижается, если ожоги такой интенсивности составляют 50% и более процентов от поверхности тела. Ожоги III-Б и IV степеней при поражении около 15-20% площади кожи человека вызывают ожоговую болезнь и летальный исход [8].

К другим негативным факторам пожара относят тепловой поток и повышенную температуру окружающей среды, которые могут стать причиной теплового поражения человека при пожаре. Его характеристиками являются: время возникновения термического ожога, количество тепловой энергии поглощенной кожным покровом, степень тяжести ожога, критическая температура основных структурных слоев кожного покрова [7].

В первые 10-15 минут температура окружающей среды повышается до 250-300° C, что является причиной нарушения теплового равновесия в организме человека. Это приводит к ухудшению самочувствия из-за интенсивного выделения нужных организму солей и резкого усиления дыхания, нарушается деятельность сердца и сосудов. Температура тела человека в зоне пожара повышается и возникает опасность теплового удара и потери сознания. При воздействии нагретого воздуха создаются условия для получения ожога полости рта, слизистых оболочек носа, трахеи и бронхов, что может привести к рефлекторной остановке дыхания и в дальнейшем к смертельному исходу.

Повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения является одним из наиболее опасных факторов и ведет к наибольшему количеству человеческих жертв, потому что токсичные вещества опасные для жизни человека начинают образовываться уже через несколько минут после возникновения источника пожара в закрытых помещениях. Состав и концентрация вредных веществ зависят от состава горящего вещества и от условий его горения. Органические и неорганические горючие вещества состоят в основном из углерода, кислорода, водорода, серы, фосфора и азота. Из них углерод, водород, сера и фосфор способны окисляться при температуре горения и образовывать продукты горения: СО, СО2, SO2 P2O5. Азот при температуре горения не окисляется и выделяется в свободном состоянии, а кислород расходуется на окисление горючих элементов вещества. Все указанные продукты сгорания (за исключение окиси углерода CO) гореть в дальнейшем больше не способны. Они образуются при полном сгорании при высокой температуре и достаточном количестве воздуха [10]. Угарный газ является одним из основных компонентов токсических смесей, концентрация которого в замкнутых пространствах может превышать 10%. Это вещество не имеет запаха, цвета и вкуса, но его воздействие на организм человека приводит к головокружению (при концентрации 0,05%), обмороку (0,1%), быстрой смерти (0,2% и выше). Осуществляя токсическое действие на организм, угарный газ в первую очередь блокирует гемоглобин, вызывая выраженные признаки гипо- и аноксии головного мозга.

К тому же при горении содержание кислорода в воздухе замкнутых пространств начинает резко уменьшаться. При снижении концентрации кислорода в воздухе до 17% у человека возможна потеря сознания. В зоне пониженной концентрацией кислорода у человека нарушается мозговая деятельность, может внезапно возникнуть удушье, а вслед за ним страх и слабость, что не позволяет пострадавшим от пожара самостоятельно выбраться из опасной зоны и может, таким образом, привести к смертельному исходу [1].

При неполном сгорании органических веществ в условиях низких температур и недостатка воздуха образуются более разнообразные продукты – спирты, кетоны, альдегиды, кислоты и другие сложные химические соединения. Они получаются при частичном окислении, как самого горючего, так и продуктов его сухой перегонки (пиролиза). Эти продукты образуют едкий и ядовитый дым. Также, продукты неполного горения сами способны гореть и образовывать взрывчатые соединения при контакте с воздухом. Кроме того, дым и другие продукты горения, заполняющие помещения, не дают установиться воздухообмену в помещении. Опасность дыма и токсичных газообразных, жидких и твердых компонентов, входящих в его состав, заключается и в уменьшении освещенности, в результате чего снижается видимость, теряется ориентация, а на организм начинают оказывать влияние раздражающие свойства дыма. Высокие концентрации токсических веществ в зоне задымления превышают их предельно-допустимые концентрации в несколько раз.

Особую опасность представляет зона задымления при горении полимеров. При термическом и термоокислительном разложении полиметилметакрилата образуются: при низкой температуре горения – метилметакрилат, при более высокой температуре – оксид и диоксид углерода, углеводороды, различные кислоты и вода [9]. Продуктами разложения полистирола при температуре 400° С являются этилен, бензол, стирол, этилбензол, изопропилбензол. В условиях пожара процесс горения полистирола сопровождается образованием густого черного дыма, в состав которого входят углеводороды, оксид и диоксид углерода, сажа. Все это представляет реальную опасность для жизни людей.

Например, в помещении площадью 12 м 2 и высотой 3 метра при сгорании 0,5 кг древесины или 0,3 кг керосина видимость снижается примерно до 1 м. Следовательно, данный фактор делает практически невозможным отыскание в задымленных помещениях и коридорах выхода наружу, это вызывает растерянность и панику у людей. Раздражающее, слезоточивое действие и ядовитость дыма также способствуют гибели людей. Скорость перемещения переднего края дымового облака под потолком примерно равна 1 м/с, поэтому время заполнения помещений дымом от потолка до высоты плеч людей очень мало и предельно опасные условия задымления возникают быстро.

Таким образом, пожары обладают различные опасными факторами, способными негативно влиять на организм человека, ухудшать его здоровье, вызывать ожоги, отравления, иногда и смертельный исход. Знание воздействия на свой организм этих факторов и динамики их развития может максимально помочь обеспечить безопасность и минимизировать вредное и опасное воздействие вредных факторов пожара.

В работе сравнивается химический состав и вредное влияние дыма от сгоревшей листвы и табачного .

ВложениеРазмер
kugushina_serova.docx 163.66 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное учреждение

( Изучение и наблюдение природы породило науки (Цицерон).)

Кугушина Дарья, 9а класс,

Серова Дарья, 9а класс.

Третьякова Елена Васильевна,

высшей квалификационной категории.

1.1. Токсичные вещества дыма и их влияние на организм человека.………………………. 4

1.2. Влияние дыма на организм человека.…..……………………………………………. ….6

1.3. Долгосрочные прогнозы влияния дыма на организм.………………………………. ….6

Глава 2. Результаты собственных исследований …………………………………. …8

2.1. Социологический опрос учащихся………………………………………..…………….…8

2.2.1. Получение раствора веществ, содержащихся в дыме от сгоревшей листвы………. 8

2.2.2. Химический анализ дыма от сгоревшей листвы.……………………………………….9

Опыт 1. Определение реакции среды полученных растворов …………………………….…9

Опыт 2. Обнаружение фенолов в растворе дыма от сгоревшей листвы.…………………. 9

Опыт 3. Обнаружение альдегидов в растворе дыма от сгоревшей листвы……………….…9

Опыт 4. Обнаружение непредельных соединений в растворе дыма от сгоревшей листвы. ……………………………………………………………………………. ………….10

Опыт 5. Обнаружение алкалоидов в растворе дыма от сгоревшей листвы.….…………. 10

Опыт 6. Обнаружение циановодорода в растворе дыма от сгоревшей листвы………….…10

Опыт 7. Исследование состава дыма от сгоревшей листвы на наличие ионов тяжелых металлов.………………………………………………………………………………………. 10

Опыт 8. Доказательство высокого содержания CO 2 в дыме от сгоревшей листвы. 11

2.2.3. Изучение действия дыма от сгоревшей листвы на набухание и прорастание семян фасоли.……………………………………………………………………………………….….11

Список использованных источников…………………………………..……………..…. 13

Приложение 1. Постоянные патогенные компоненты древесного дыма и их влияние на здоровье человека.

Приложение 2. Патогенные компоненты древесного дыма, найденные не во всех исследованиях, и их влияние на здоровье человека.

Приложение 3. Психические расстройства при жизнеопасных ситуациях.

Приложение 4. Химический анализ дыма от сгоревшей листвы.

Приложение 5. Результаты социологического опроса.

Приложение 6. Вред, причиняемый человеку в результате сгорания листьев и мусора.

Актуальность темы: в 2010 году [3, с. 4] было очень жаркое лето. Пожары держали население в страхе. Наша подруга в это время находилась в Москве и на себе ощутила действие дыма: было трудно дышать, многие ходили в марлевых повязках. Люди жаловались на тошноту, головную боль, снижалась трудоспособность, многие ощущали чувство слабости, болели и слезились глаза. У многих обострялись болезни органов дыхания и сердечно – сосудистые заболевания.

Цель: исследовать химический состав дыма от сгоревшей листвы и изучить его действие на живые организмы.

1. Изучить литературу о составе, свойствах и вреде дыма.

3. Исследовать химический состав дыма от сгоревшей листвы и изучить его влияние на живые организмы.

Объект исследования: дым от сгоревшей листвы, Фасо́ль (лат. Phaséolus).

Предмет исследования: вещества, входящие в состав дыма от сгоревшей листвы.

Гипотеза: если подростки будут владеть информацией о составе и влиянии дыма от сгоревшей листвы на организм человека, то их отношение к поджиганию листвы изменится.

Методы исследования: изучение литературы, соцопрос, эксперимент, анализ полученных результатов.

Значимость исследования: способствовать формированию экологической культуры подростков.

Реализация проекта: создание презентации проекта, представление результатов работы перед учащимися школы. Выступление на научно-практической конференции.

Глава 1. Вредный дым.

1.1. Токсичные вещества дыма и их влияние на организм человека.

Угарный газ CO. Очень токсичен. Угарный газ опасен, потому что он лишает возможности кровь нести кислород к жизненно важным органам, таким как сердце и мозг. В зависимости от вдыхаемого количества, угарный газ ухудшает координацию, обостряет сердечнососудистые заболевания и вызывает усталость, головную боль, слабость, Концентрация угарного газа в воздухе более 0,1% приводит к смерти в течение одного часа, а концентрация более 1,2% в течении трех минут.

Углекислый газ - менее токсичное соединение. Содержание его в воздухе в количестве от 12,1 до 38,2 мг/м 3 вызывает раздражение слизистой оболочки глаз и верхних дыхательных путей. Вдыхание воздуха с концентрацией углекислого газа 160-200 мг/м 3 в течение 5-10 мин может оказаться смертельным. При сильной задымленности немаловажным фактором является недостаток во вдыхаемом воздухе кислорода. Нормальным считается 20 %-ное содержание кислорода в атмосфере. При снижении его на 3 % наблюдается нарушение мускульной координации, затрудняется мышление, притупляется внимание.

Диоксид азота воздействует в основном на дыхательные пути и легкие, а также вызывает изменения состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина. В специальной литературе также указывается на то, что воздействие на организм человека диоксида азота снижает сопротивляемость к заболеваниям, вызывает кислородное голодание тканей, особенно у детей. Усиливает действие канцерогенных веществ, способствуя возникновению злокачественных новообразований.

Оксиды азота, улетучивающиеся в атмосферу, представляют серьёзную опасность для экологической ситуации, так как способны вызывать кислотные дожди, а также сами по себе являются токсичными веществами, вызывающими раздражение слизистых оболочек.

Оксид серы (IV)— SO 2 . В нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом. SO 2 токсичен. Симптомы при отравлении сернистым газом: насморк, кашель, охриплость, першение в горле. При вдыхании сернистого газа более высокой концентрации — удушье, расстройство речи, затруднение глотания, рвота, возможен острый отёк лёгких.

Фенол ядовит. Вызывает нарушение функций нервной системы. Попадая в организм, фенол очень быстро всасывается даже через неповрежденные участки кожи и уже через несколько минут начинает воздействовать на ткани головного мозга. Даже при воздействии минимальных доз фенола наблюдается чихание, кашель, головная боль, головокружение, бледность, тошнота, упадок сил. Тяжелые случаи отравления характеризуются бессознательным состоянием, затруднением дыхания, нечувствительностью роговицы, скорым, едва ощутимым пульсом, холодным потом, нередко судорогами. Зачастую фенол является причиной онкозаболеваний. [10]

Взвешенные частицы включают пыль, золу, сажу, дым, сульфаты, нитраты и другие твердые вещества. Взвешенные частицы при проникновении в органы дыхания человека приводят к нарушению системы дыхания и кровообращения. Формальдегид. Обладает токсичностью, негативно воздействует на генетический материал, репродуктивные органы, дыхательные пути, глаза, кожный покров. Оказывает сильное действие на центральную нервную систему. Симптомы хронического отравления: бледность, упадок сил, бессознательное состояние, депрессия, затрудненное дыхание, головная боль, нередко судороги по ночам. [5, с. 140], [1, с. 157]

1.2. Влияние дыма на организм человека.

Возникновение неблагоприятных санитарно-эпидемиологических чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, представляет угрозу жизнедеятельности человека, поскольку они приводят к загрязнению атмосферного воздуха, оказывающего непосредственное влияние на состояние здоровья населения и в первую очередь на заболеваемость болезнями органов дыхания и сердечнососудистыми заболеваниями.

Одним из критериев оценки общественного здоровья является обращаемость населения за оказанием скорой и неотложной медицинской помощи, которая резко увеличивается в дни самого интенсивного задымления воздуха (лето 2010 года).

Обилие патогенетических вариантов гипоксии, возникающей под воздействием пожаров, способствует развитию расстройств нервной системы, высокочувствительной кислородному голоданию. В результате различных исследований установлено, что гипоксия может вызывать в нервных клетках головного мозга обратимые и необратимые изменения. Наиболее подвержены гипоксии кора больших полушарий головного мозга и мозжечок, в меньшей степени – подкорковые ядра, гипоталамус. [2, с. 21-36]

1.3. Долгосрочные прогнозы влияния дыма на организм.

Зачастую присутствует фактор отсрочки последствий воздействия вредных веществ, находящихся в дыме, на органы человека и появления у него различных болезней. Вот некоторые предполагаемые последствия воздействия неблагоприятной среды на организм людей разных возрастных категорий:

Дети (0-14 лет). Выделены классы болезней, по которым возможен рост заболеваемости среди детского населения:

  • инфекционные и паразитарные болезни;
  • болезни органов дыхания; рост заболеваемости аллергическим ринитом, бронхиальной астмой;
  • высокий показатель заболеваемости функциональными расстройствами желудка, гастритами и дуоденитами;
  • болезни системы кровообращения;
  • резкий рост анемий среди детей;
  • высокий показатель по травмам и отравлениям;
  • рост врожденных аномалий

У детей, родившихся у женщин, которые не были защищены от воздействия дыма во время беременности в период пожаров, снижается процентное содержание эритроцитов и присутствует низкое содержанием гемоглобина в крови.

Подростки (15-17 лет). Классы болезней, по которым возможен высокий показатель роста заболеваемости среди подростков:

  • заболевания крови и кроветворных органов;
  • эндокринной системы;
  • системы кровообращения;
  • органов дыхания;
  • органов пищеварения;
  • костно-мышечной системы;
  • врожденные аномалии.

Одной из причин такого роста является то, что подростки большее время находятся на открытом воздухе. Их иммунная система не сформирована и не обладает необходимой устойчивостью перед воздействием вредных веществ дыма.

Взрослое население. В структуре заболеваемости можно выделить отдельные классы болезней, по которым предполагается рост заболеваемости:

  • болезни мочеполовой системы;
  • хронический бронхит и бронхиальная астма;
  • болезни органов пищеварения, гастриты и дуодениты;
  • крови и кроветворных органов;
  • эндокринной системы;
  • системы кровообращения;
  • органов дыхания. [10]

Глава 2. Результаты собственных исследований.

2.1. Социологический опрос учащихся.

2.2. Экспериментальная часть.

2.2.1. Получение раствора веществ, содержащихся в дыме от сгоревшей листвы.

Цель: Получить для дальнейших экспериментов раствор веществ, содержащихся в дыме от сгоревшей листвы.

Методика. Резиновую грушу от спринцовки мы соединили с ёмкостью, в которой сжигали листву. Сжимая грушу, собрали образовавшийся дым. В химический стакан налили дистиллированной воды и выпустили дым из груши в воду. Некоторые компоненты дыма растворяются в воде. Забор дыма повторяли несколько раз. Полученные растворы оставили для последующих опытов.

Вывод: с помощью данной методики мы получили раствор дыма от сжигания листвы, собранной весной на территории школы, а также осенью со школьного двора и вблизи железнодорожного полотна, которые использовали для последующих опытов.

2.2.2. Химический анализ дыма от сгоревшей листвы.

Цель: провести химический анализ дыма от сгоревшей листвы и сравнить с табачным дымом.

Опыт 1. Определение реакции среды полученных растворов.

Методика. В пробирку налили растворы табачного дыма из колб № 5-№7, опустили в раствор универсальную индикаторную лакмусовую бумажку. Светло синяя лакмусовая бумажка окрасилась в бледно розовый цвет

Вывод: лакмусовая бумажка показала кислую реакцию среды. Дым от сгоревшей листвы, как и табачный дым, содержит оксиды, которые при взаимодействии с водой образуют кислоты, которые создают кислую реакцию среды (уравнения реакций в приложении 4).

Опыт 2. Обнаружение фенолов в растворе дыма от сгоревшей листвы.

Методика. В три пробирки налили растворы из колб № 5-№7 и добавили в каждую пробирку по 3 капли 5%-ного раствора FeCl 3 . Жидкость в пробирке №7 окрасилась в коричнево-зеленый цвет.

Вывод: каждый из фенолов, входящих в состав дыма даёт с FeCl 3 свою окраску: фенол — фиолетовую, пирокатехин — зеленую, а гидрохинон - зеленую, переходящую в желтую. Мы получили раствор коричнево – зелённого цвета из-за образования смеси комплексных соединений фенолов разного строения как и от табачного дыма (уравнения реакций в приложении 4).

Опыт 3. Обнаружение альдегидов в растворе дыма от сгоревшей листвы. Методика. В три пробирки налили растворы из колб № 5-№7 и добавили в каждую пробирку по 5 капель 5% - ного раствора KMnO 4 , слегка встряхнули пробирки. Раствор KMnO 4 обесцветился в пробирке №7, в результате реакции выпал бурый осадок MnO 2 .

Вывод: в дыме от сгоревшей листвы, собранной вблизи ж/д полотна, как и в табачном дыме, содержатся восстановители, обладающие высокой токсичностью и раздражающим действием, при взаимодействии которых с раствором KMnO 4 в нейтральной среде выпадает бурый осадок MnO 2 . (уравнения реакций в приложении 4).

Опыт 4. Обнаружение непредельных соединений в растворе дыма от сгоревшей листвы.

Методика. В три пробирки налили растворы из колб № 5-№7, добавили по 3 капли йодной воды (2 капли аптечной настойки йода растворяю в 10 мл воды). Обесцвечивание растворов в пробирках не произошло.

Вывод: в дыме от сгоревшей листвы, в отличие от табачного, непредельные соединения не были выявлены.

Опыт 5. Обнаружение алкалоидов в растворе дыма от сгоревшей листвы.

Методика. В три пробирки налили растворы из колб № 5-№7, добавили по 1 капле 40%-ной соляной кислоты, затем 4 капли раствора йода в иодиде калия - J 2 KJ (реактив Вагнера), который является общеалкалоидным осадительным реактивом. Изменений обнаружено не было.

Вывод: в дыме от сгоревшей листвы, в отличие от табачного, алкалоиды не обнаружены.

Опыт 6. Обнаружение циановодорода в растворе дыма от сгоревшей листвы.

Методика. В три пробирки налили растворы из колб № 5-№7, добавили по 3 капли раствора AgNO 3 , слегка встряхнули пробирки. Выпадение белого осадка не произошло.

Вывод: в растворе дыма от сгоревшей листвы, в отличие от табачного, циановодород не содержится.

Опыт 7. Исследование состава дыма от сгоревшей листвы на наличие ионов тяжелых металлов.

Методика определения ионов висмута. В три пробирки налили растворы из колб № 5-№7, добавили несколько крупинок иодида калия. Изменений обнаружено не было.

Методика определения ионов свинца. В три пробирки налил по 1 мл растворов из колб № 5-№7, добавил несколько капель сульфида натрия. Наблюдали осадок черного цвета в пробирке №7.

Методика определения ионов стронция. В три фарфоровые чашечки налили по

0,5 мл растворов из колб № 5-№7, добавил 1 мл этилового спирта, помешали стеклянной палочкой и подожгли. Изменений обнаружено не было.

Вывод: в вытяжке №7 есть ионы свинца. Экспериментально доказано, что свинец– радиоактивный металл.

Опыт 8. Доказательство высокого содержания CO 2 в дыме от сгоревшей листвы.

Методика. В пробирки налили известковый раствор, через первую пропустил воздух из груши, а через раствор из пробирок № 5-№7 дым от сгоревшей листвы: 5 – собранной весной на территории школы, в 6 – собранный осенью на территории школы, в 7 – собранный осенью вбизи ж/д полотна. Наблюдали выпадение белого осадка CaCO 3 .

Вывод: наибольшее количество осадка выпало в пробирке №7, затем №5 и потом 63. Дым от сгоревшей листвы, как и табачный, содержит большое количество CO 2 , вредного для здоровья.

2.2.3. Изучение действия дыма от сгоревшей листвы на набухание и прорастание семян фасоли.

Цель: изучить действие дыма от сгоревшей листвы на набухание и прорастание семян фасоли.

Методика. Для опыта было отобрано 4 группы семян фасоли (лат. Phaséolus). На дно фарфоровой чашки кладём влажную салфетку. На неё укладываем семена. В 1 тарелке салфетка пропитывается водой, в 5 – дымом от сгоревшей листвы, собранной весной на территории школы, в 6 – собранный осенью на территории школы, в 7 – собранный осенью вблизи ж/д полотна. Набухшие семена сажаем в пластиковые стаканы с землей (на десятый день) и по мере необходимости поливаем в той же последовательности (приложение 4).

Вывод: вещества, содержащиеся в дыме от сгоревшей листвы, как и в табачном, губительно действуют на семя, и не дают семени возможности прорасти, а также вызывают гибель проросших семян и гниение семян в почве.

В ходе изучения литературы и проведённого исследования мы подтвердили свою гипотезу, что изменение отношения к поджиганию листвы может привести только высокая культура знаний о ней и выяснили:

  1. Деревья и всевозможные растения являются своего рода фильтром. Они накапливают в себе вредные вещества, находящиеся в почве, воде и в атмосфере. Выхлопные газы, соединения тяжелых металлов – все это впитывают в себя деревья. Именно поэтому нельзя сжигать мусор в виде опалых листьев рядом с жилыми помещениями. Оказывается, тонна тлеющей листвы выделяет около 30 кг вредных веществ.
  2. Проблема борьбы с лесными пожарами является очень острой во всех странах мира и в России, в том числе.
  3. Экспериментальным путем доказал, что раствор дыма от сгоревшей листвы, как и от табачного, имеет кислую среду, а в его состав входят фенолы, альдегиды, непредельные соединения, ионы тяжелых металлов (ионы свинца), углекислый газ.
  4. Под воздействием дыма от сгоревшей листвы, как и от никотина, семена фасоли не развиваются. Дым, содержащийся в воде для полива, убивает зародыши семян.

Читайте также: