„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Jolanta Łagan

Józefa Wójcik

Badanie toksyn w środowisku naturalnym
i przemysłowym 311[02].Z3.02

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:

mgr Urszula Ciosk-Rawluk

dr Robert Rochel

Opracowanie redakcyjne:

mgr Jolanta Łagan

Konsultacja metodyczna:

mgr inż. Gabriela Poloczek

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczn

ą programu jednostki modułowej 311[02].Z3.02,

„Badanie toksyn w środowisku naturalnym i przemysłowym”, zawartego w modułowym
programie nauczania dla zawodu technik analityk.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1.

Wprowadzenie

3

2.

Wymagania wstępne

5

3.

Cele kształcenia

6

4.

Materiał nauczania

7

4.1. Skażenie środowiska naturalnego

7

4.1.1.

Materiał nauczania

7

4.1.2. Pytania sprawdzające

17

4.1.3. Ćwiczenia

17

4.1.4. Sprawdzian postępów

20

4.2. Szkodliwe działanie promieniowania

21

4.2.1. Materiał nauczania

21

4.2.2.

Pytania sprawdzające

4.2.3.

Ćwiczenia

4.2.4 Sprawdzian postępów

4.3. Bezpieczeństwo chemiczne

4.3.1. Materiał nauczania
4.3.2. Pytania sprawdzające
4.3.3. Ćwiczenia
4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Choroby zawodowe w świetle oceny ryzyka zawodowego
4.4.1. Materiał nauczania
4.4.2. Pytania sprawdzające
4.4.3. Ćwiczenia
4.4.4. Sprawdzian postępów

29
30
32
33
33
42
42
43
44
44
49
49
51

5.

Sprawdzian osiągnięć

52

6. Literatura

57

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

1.

WPROWADZENIE

Otrzymujesz do ręki Poradnik „Badanie toksyn w środowisku naturalnym

i przemysłowym”, który zawiera:

−

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,

−

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

−

materiał nauczania zawierający wiadomości teoretyczne, umożliwiający samodzielne
przygotowanie się do wykonywania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianu,

−

pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczenia,

−

ćwiczenia, które pomogą ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

−

sprawdzian postępów,

−

sprawdzian osiągnięć – zestaw pytań sprawdzających Twoje opanowanie wiedzy
i umiejętności z zakresu całej jednostki modułowej,

−

literaturę.
W materiale nauczania zostały omówione:

−

skażenia środowiska naturalnego,

−

szkodliwe dzialania promieniowania,

−

bezpieczeństwo chemiczne,

−

choroby zawodowe w świetle oceny ryzyka zawodowego.
Przed przystąpieniem do wykonywania ćwiczeń zapoznaj się z pytaniami

sprawdzającymi, które pozwolą Ci ocenić stan Twojej wiedzy potrzebnej do wykonania
ćwiczeń.

Kolejnym etapem poznania zagadnień z zakresu toksykologii będzie wykonanie ćwiczeń.

Po ich wykonaniu sprawdź poziom swoich postępów, odpowiadając na pytania zawarte
w sprawdzianie postępów. Poznane przez Ciebie wiadomości i umiejętności zostaną
zweryfikowane sprawdzianem osiągnięć, który zawiera:

−

instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas prowadzenia sprawdzianu,

−

zestaw pytań testowych,

−

przykładową kartę odpowiedzi, w której, w odpowiednich miejscach wpisz odpowiedzi
na pytania.
Jednostka modułowa Badanie toksyn w środowisku naturalnym i przemysłowym, której

treść teraz poznasz jest jednym z modułów koniecznych do zdobycia wiedzy z zakresu
podstawowych badań toksykologicznych – schemat.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni zobowiązany jesteś przestrzegać przepisów bezpieczeństwa

i higieny pracy oraz instrukcji przeciw pożarowych wynikających z rodzaju wykonywanych
ćwiczeń. Przepisy te poznasz w trakcie nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

Schemat układu jednostek modułowych

311[02] Z3

Podstawowe badania toksykologiczne

311[02].Z3.02

Badanie toksyn w środowisku

naturalnym i przemysłowym

311[02].Z3.01

Stosowanie podstawowych zasad

toksykologii

311[02].Z3.03

Badanie substancji toksycznych

w żywności i w środkach codziennego

użytku

311[02].Z3.04

Określanie wpływu leków i substancji

toksycznych na organizm

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

przestrzegać przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
i bezpieczeństwa zdrowotnego,

−

przestrzegać zasad dobrej techniki laboratoryjnej,

−

przestrzegać zasad bezpieczeństwa podczas badania analitycznego,

−

posługiwać się nomenklaturą związków nieorganicznych i organicznych,

−

określać właściwości fizykochemiczne substancji nieorganicznych i organicznych,

−

sporządzać roztwory o określonym stężeniu,

−

przygotowywać próbki do analizy,

−

przygotowywać sprzęt laboratoryjny, aparaturę, odczynniki,

−

rozpoznawać rodzaje zatruć,

−

określać grupy nawozów stosowanych w rolnictwie do użyźniania gleby,

−

posługiwać się wiadomościami z zakresu przemian jądrowych,

−

korzystać z kart charakterystyk substancji niebezpiecznych,

−

korzystać z norm, przepisów, procedur i dostępnych instrukcji,

−

dokonywać oceny stopnia szkodliwości substancji zawartych w środowisku naturalnym.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

sklasyfikować i scharakteryzować trucizny i substancje niebezpieczne stosowane
w przemyśle i rolnictwie,

−

przewidzieć toksyczne działanie najgroźniejszych trucizn przemysłowych i substancji
niebezpiecznych,

−

ocenić stopień narażenia pracowników zakładu przemysłowego na substancje toksyczne
i związki niebezpieczne,

−

scharakteryzować metody kontroli i monitorowania środowiska,

−

scharakteryzować metody zapobiegania skażeniom środowiska,

−

zidentyfikować substancje toksyczne i środki niebezpieczne, zastosować środki
ostrożności,

−

przeprowadzić analizę substancji celem ustalenia stopnia czystości z zastosowaniem
metod analitycznych,

−

zastosować przepisy i normy bezpiecznego użytkowania, przechowywania i transportu
substancji chemicznych,

−

skorzystać z informacji zamieszczanych w kartach charakterystyk, normach, przepisach,
etykietach dotyczących wpływu substancji szkodliwych na organizm oraz oceny ryzyka
pracy na określonych stanowiskach,

−

rozpoznać objawy najczęstszych zatruć w praktyce przemysłowej oraz zastosować
procedury udzielania pierwszej pomocy,

−

zastosować przepisy prawa oraz bezpieczeństwa i higieny pracy dotyczące ochrony
środowiska.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.

Skażenie środowiska naturalnego

4.1.1. Materiał nauczania

Środowisko naturalne obejmuje biosferę czyli sferę życia organicznego na Ziemi.

Biosferę tworzą:
–

dolna część atmosfery,

–

powierzchniowa i górna warstwa skorupy ziemskiej wraz z glebą stanowiącą część
litosfery,

–

wszystkie wody czyli cała hydrosfera,

–

flora i fauna,

–

klimat i krajobraz.
Rozwój życia i utrzymanie zdrowia w środowisku zależy od czynników naturalnych

przyrodniczych, niezależnych od woli i aktywności człowieka, a także od poczynań człowieka
związanych z eksploatacją przyrody.

Skażenia chemiczne

przemysł powietrze

rolnictwo

energetyka

motoryzacja woda skażenia termiczne

urbanizacja przemysł

energetyka
Skażenia promieniotwórcze gleba urbanizacja

przemysł atomowy

wybuchy jądrowe

Rys. 1. Toksyczne i szkodliwe skażenie biosfery [5, s. 65]

Substancje chemiczne stanowiące zanieczyszczenie środowiska naturalnego różnią się

właściwościami

fizycznymi,

chemicznymi

i

toksykodynamicznymi.

Niektóre

są

zanieczyszczeniem tylko jednego elementu środowiska, jednak wiele substancji występuje
zarówno w powietrzu, wodzie, glebie jak i w organizmach roślin i zwierząt.

Szkodliwe działanie związku chemicznego na środowisko człowieka zależy od

następujących czynników:

–

wielkość produkcji i rozmieszczenie geograficzne danego związku chemicznego,

–

obecność substancji towarzyszących (zanieczyszczeń),

–

trwałość substancji w środowisku,

–

zdolność do nagromadzania w środowisku oraz biomagnifikacja w łańcuchu
pokarmowym,

–

wielkość narażonej populacji,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

–

toksyczność danego związku chemicznego dla różnych gatunków,

–

wpływ na różne czynniki fizyczne i chemiczne środowiska.

Źródła zanieczyszczeń powietrza

Zanieczyszczenia powietrza są najważniejszym źródłem skażenia środowiska

naturalnego. Źródłami zanieczyszczenia atmosfery w obszarach miejskich są:

–

elektrownie i elektrociepłownie,

–

transport,

–

przemysł, wytwórczość i przetwarzanie,

–

ogrzewanie mieszkań,

–

spalanie odpadów.

Zanieczyszczenia są szybko transportowane za pomocą dyfuzji i prądów powietrznych.

W procesie samooczyszczania powietrza dochodzi do skażenia pozostałych elementów
ekosystemu tj. wody, gleby, roślinności.

Zanieczyszczeniami powietrza są dymy, pyły i mgły.

Tabela 1. Główne skażenia powietrza atmosferycznego [5, s. 66]

Źródło

Substancje toksyczne

gazy spalinowe

CO, SO

2,

węglowodory, acetylen, związki ołowiu,

nadtlenki, węglowodory rakotwórcze

gazy, dymy, pyły przemysłowe

SO

2

, CO, NO, NH

3

, Cl

2,

organiczne nadtlenki

i związki siarki, metale: ołów, rtęć, arsen, kadm
i ich związki

surowce energetyczne

CO, SO

2

, acetylen, węglowodory, dymy, pyły,

sadze, związki metali rtęci, arsenu, ołowiu, radon,
opady radioaktywne

wybuchy atomowe

promieniotwórcze produkty rozszczepienia

produkty gnilne

CH

4

, CO

2

, H

2

S, NH

3

uprawa roślin

pestycydy

Warunki klimatyczne mają wpływ na wzrost toksyczności zanieczyszczeń. Inwersja

cieplna jest wynikiem spalania i utrzymywania się w górnych warstwach atmosfery dużych
ilości związków chemicznych. Powstaje gęsta mgła, która tworzy z zanieczyszczeniami
chemicznymi, spalinami, gazami, dymem, pyłem, kurzem, drobną zawiesinę aerozolową
tj. smog. Smog łatwo i głęboko przenika do dróg oddechowych. Zjawisko inwersji cieplnej
może być potęgowane działaniem nadfioletowych promieni słonecznych. Smog
fotochemiczny potęguje reakcje w których związki chemiczne zawarte w powietrzu i gazach
spalinowych (węglowodory alifatyczne i aromatyczne, aldehydy, tlenki azotu) ulegają
utlenieniu do toksycznych nitroolefin, ozonu, nadtlenków i związków epoksydowych.

Opady atmosferyczne zawierają produkty przemian tlenków azotu (III) i (V), tlenku

siarki (IV), tlenków węgla, które w procesach wymywania z atmosfery utleniane są do
kwasów i docierają do powierzchni Ziemi. Kwaśne opady przyczyniają się do zakwaszenia
gleby i wód powierzchniowych, u człowieka mogą wywołać poparzenia i podrażnienia dróg
oddechowych, niszczą budowle.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

Dziura ozonowa to zjawisko ubytku ozonu w ozonosferze. Tworzy się ona w wyniku

reakcji zanieczyszczeń atmosfery spowodowane związkami: chlorofluoropochodnymi
węglowodorów (CFC – freony), bromofluoropochodnymi węglowodorów (halony),
chlorometan, tetrachlorometan, bromoetan, tlenki azotu. Mechanizm niszczenia ozonu jest
następujący:

1.

Promieniowanie ultrafioletowe. Powoduje rozkład związku i powstają atomy chloru lub
bromu.

2.

Atomy chloru (bromu) reagują z ozonem.

CF

2

Cl

2

+ hv

→

CF

2

Cl + Cl

⋅

Cl

⋅

+ O

3

→

ClO

⋅

+ O

2

CFCl

3

+ hv

→

CFCl

2

+ Cl

⋅

W ten sposób następuje spadek stężenia ozonu i tworzenie się dziur ozonowych.

Długość życia w atmosferze

Rys. 2. Najpowszechniej używane związki wpływające na destrukcję warstwy ozonowej [3, s. 3 – 10]

Konsekwencją

zmniejszenia

powłoki

ozonowej

jest

zwiększenie

natężenia

promieniowania ultrafioletowego. Zmniejszanie się ozonosfery może prowadzić do:

–

wzrostu zachorowań na raka skóry,

–

wzrostu zachorowań na choroby oczu,

–

uszkodzenia struktury kwasów nukleinowych powodując mutacje genetyczne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

Efekt cieplarniany to zjawisko ocieplania się klimatu, spowodowane wzrostem

zawartości gazów cieplarnianych.

Rys.3. Efekt cieplarniany [3, s. 37]

Gazy szklarniowe (cieplarniane), głównie CO

2

jak i gazy powstające podczas spalania

tj. CO, węglowodory, tlenki azotu (rys. 3.) przepuszczają dla oka ludzkiego pasmo fal
słonecznych oraz absorbują promieniowanie podczerwone (cieplne), zapobiegając ucieczce
ciepła atmosferycznego w kosmos. Wzrost zawartości CO

2

i innych gazów szklarniowych

może podnieść temperaturę Ziemi do niebezpiecznego poziomu i może przyczynić się do
zmian klimatu.

Rys.4. Udział gazów szklarniowych pochodzenia antropogenicznego

w procesie ocieplania globalnego [10, s. 109]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

Ocenę skutków zanieczyszczeń powietrza przeliczamy na równoważną emisję tlenku

siarki (IV). Współczynnik toksyczności wyraża ile razy dane zanieczyszczenie jest bardziej
szkodliwe niż tlenek siarki (IV). Dzieląc najwyższe dopuszczalne stężenie SO

2

w powietrzu

przez najwyższe dopuszczalne stężenie w powietrzu danego zanieczyszczenia obliczamy
współczynnik toksyczności. Przykłady wielkości współczynników toksyczności przedstawia
tabela 2.

Tabela 2. Współczynniki toksyczności zanieczyszczeń powietrza [opr. własne]

Rodzaj zanieczyszczenia

Współczynnik toksyczności

NH

3

2,3

węglowodory

9,0

aldehydy

5 - 45

styren

45

kwas octowy

4,5

toluen

3,0

akrylonitryl

15

CS

2

20

H

2

S

15

fluor

30

H

2

SO

4

3

fenol

45

nikiel

150

rtęć

900

Szkodliwe działanie zanieczyszczonego powietrza na zdrowie człowieka, żywe

organizmy roślinne i zwierzęce może rozwijać się w następujących kierunkach:
–

bezpośrednie działanie toksyczne, powstaje w wyniku dużego stężenia substancji
skażającej. Zatrucia powstają wskutek wypadków lub uszkodzeń zbiorników
zawierających substancje trujące. Są niebezpieczne dla ludzi i mogą prowadzić do zatruć
śmiertelnych,

–

szkodliwości powstające w wyniku krótszego lub dłuższego okresu narażenia na
wdychanie substancji drażniących, kumulujących się w organizmie, narażenie organizmu
na substancje emitowane przez przemysł, gazy spalinowe oraz produkty spalania
surowców energetycznych. Skażenia te nie powodują zatruć śmiertelnych, ale przewlekłe
schorzenia dróg oddechowych, spojówek, schorzenia alergiczne i wpływają niekorzystnie
na stan zdrowia,

–

pobudzenie rozrostu złośliwego komórek pod wpływem substancji rakotwórczych
tj. policyklicznych węglowodorów i sadzy. Rakotwórczość substancji zależy od ogólnej
ilości przyjętej do organizmu trucizny.
Zanieczyszczeniami powietrza są substancje o różnym stopniu rozdrobnienia i różnej

przenikliwości w głąb dróg oddechowych. Pył tworzą cząstki (ziarna) od 0,001 do 100

µ

m.

Pył o wielkości ziaren 35–3,5

µ

m opada na ziemię szybko, pył o ziarnach 0,1–3,5

µ

m dłużej

utrzymuje się w powietrzu, a pył o uziarnieniu poniżej 0,1

µ

m nie opada na ziemię.

Biologiczne oddziaływanie pyłów na organizm człowieka uzależnione jest od:

–

wielkości ziarna, szczególnie niebezpieczne są pyły o średnicy < 5

µ

m,

–

stężenia,

–

składu chemicznego,

–

charakteru działania, sposobu przenikania do organizmu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

W zależności od biologicznego działania pyły dzielimy na:
–

pyły o działaniu zwłókniającym (pylicowym): pyły pochodzenia mineralnego – pyły
zawierające pochodne krzemu,

–

pyły o działaniu alergizującym: pyły pochodzenia organicznego – pył bawełniany, lnu,
konopi, tytoniu, zboża, jedwabiu, sierści zwierzęcej,

–

pyły o działaniu drażniącym: nierozpuszczalne ciała stałe – korund, szkło, węgiel
kamienny, rudy żelaza,

–

pyły o działaniu toksycznym: związki fluoru, ołowiu, chromu,

–

pyły radioaktywne i aerozole pyłowe, zawierające pierwiastki promieniotwórcze.
Zanieczyszczenie powietrza ma ujemne działanie na organizm człowieka, zależy od

wielu czynników, takich jak: wiek, indywidualna odporność organizmu, warunki
klimatyczne, stężenie, czas oddziaływania zanieczyszczeń. W celu oceny wpływu
zanieczyszczonego powietrza na organizmy prowadzone są badania biologiczne ludzi,
zwierząt, roślin oraz badania statystyczne dotyczące występowania chorób. Do schorzeń
występujących u ludzi w wyniku oddziaływania zanieczyszczeń powietrza należą:
–

choroby układu oddechowego: zapalenie błony śluzowej jamy nosowej, gardła, oskrzeli,
nowotwory płuc,

–

zaburzenia centralnego układu nerwowego: bezsenność, bóle głowy, złe samopoczucie,

–

choroby oczu, zapalenie spojówek oka,

–

reakcje alergiczne ustroju,

–

zaburzenia w układzie krążenia, choroby serca.

Zakres oddziaływania niektórych składników zanieczyszczenia powietrza na zdrowie
człowieka przedstawia tabela 3.

Tabela 3. Zakres i mechanizm oddziaływania zanieczyszczeń powietrza [opr. własne]

Składniki zanieczyszczające powietrze

Zakres i mechanizm oddziaływania

tlenek siarki(IV)

atakuje drogi oddechowe i struny głosowe, wdychany
powoduje skurcze oskrzeli, długotrwałe oddychanie
powietrzem z SO

2

prowadzi do nieżytów oskrzeli, SO

2

przenika do krwi, kumuluje się w ściankach tchawicy
i oskrzelach, w wątrobie, śledzionie, mózgu i węzłach
chłonnych

tlenek węgla

pochłaniany przez płuca, skąd przenika do krwi, łączy się
trwale z hemoglobiną, tworząc karboksyhemoglobinę
niezdolną do przenoszenia tlenu, następuje niedotlenienie
organizmu, objawy to: bóle, zawroty głowy, duszności,
nudności, wymioty, przyspieszony oddech, kołatanie serca,
utrata przytomności

tlenki azotu

obniżają zdolności obronne ustroju na infekcje bakteryjne,
NO

2

działa drażniąco na oczy, drogi oddechowe, wywołuje

choroby alergiczne, np.: astmę

metale ciężkie

odkładają się w szpiku kostnym, śledzionie i nerkach,
uszkadzają układ nerwowy, powodują anemię, zaburzenia
snu, mogą wywoływać zmiany nowotworowe

wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne
(WWA)

Powodują

zapalenie

górnych

dróg

oddechowych,

wywołują choroby oczu, astmę, pylicę płuc, nowotwory
płuc, gardła, krtani

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

Zanieczyszczenia wód

Woda jest podstawowym czynnikiem biorącym udział w integracji ekosystemu. Stan

chemiczny wody zależy od podłoża, szaty roślinnej, klimatu i działalności człowieka.

Zanieczyszczenia występujące w wodach dzielimy na:

–

fizyczne – nierozpuszczalne substancje stałe, cząstki mineralne, związki koloidalne,

–

chemiczne – substancje organiczne i nieorganiczne, rozpuszczalne i zawieszone,
dostające się z opadami atmosferycznymi i ze ściekami,

–

mikrobiologiczne – bakterie i wirusy chorobotwórcze, bakterie nieszkodliwe dla zdrowia
pełnią ważną rolę w samooczyszczaniu wód powierzchniowych,

–

radioaktywne – lokalnie występują po wypuszczeniu ścieków radioaktywnych lub po
radioaktywnym opadzie.
Do licznych i najgroźniejszych zanieczyszczeń wód należą: detergenty, węglowodory

aromatyczne, pestycydy, fenole, fosforany, azotany, metale ciężkie, substancje radioaktywne.
Szczególnie szkodliwe są związki chemiczne odporne na rozkład biologiczny.

Tabela 4. Główne zanieczyszczenia chemiczne wód i ich źródła [10, s. 117]

Główne zanieczyszczenia chemiczne wód

Źródła chemicznych zanieczyszczeń

detergenty

gospodarstwo domowe, pralnie, myjnie

flotacje przemysłowe

przemysł papierniczy, farbiarski, gumowy, szklarski,
tekstylny,

budownictwo

środki ochrony roślin, nawozy

przemysł chemiczny

rolnictwo i leśnictwo

fenole, krezole

przemysł chemiczny, spożywczy

ścieki komunalne

rafinerie naftowe, koksownie, gazownie

garbarnie

związki metali ciężkich

(rtęć, kadm, chrom, ołów, mangan, miedź,
żelazo)

transport samochodowy, garbarnie

ścieki przemysłowe

metalurgia, górnictwo, hałdy hutnicze hutnictwo, przemysł
zbrojeniowy

radioizotopy (radu, strontu)

eksplozje jądrowe, awarie jądrowe, przemysł zbrojeniowy,
odpady, ścieki

węglowodory aromatyczne

petrochemia, przemysł chemiczny

benzyna, nafta, oleje, ropa naftowa, smary

komunikacja i transport samochodowy

transport wodny

awarie i katastrofy tankowców, platform wiertniczych

przemysł paliwowo – energetyczny

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

Spośród różnego rodzaju zanieczyszczeń możemy wyróżnić zanieczyszczenia rozkładane

i nierozkładalne.

Zanieczyszczenia rozkładane (eutrofizacja wód)

Bakterie zawarte w wodzie rozkładają substancje organiczne na proste związki

nieorganiczne fosforu, węgla i azotu, które stanowią materiał odżywczy dla roślin. W procesie
tym zostaje zużyty tlen, którego niedobór uzupełniany jest w wyniku fotosyntezy i utleniania
wody w warstwie powierzchniowej. Duże zanieczyszczenia wód mogą spowodować, że tlen
zostanie wyczerpany i dalsze procesy rozkładu związków organicznych zachodzić będą
w

warunkach beztlenowych. Zachodząca reakcja redukcji prowadzi do powstawania

produktów ubocznych, szczególnie metanu i siarkowodoru. Obniżony poziom tlenu w wodzie
może być śmiercionośny lub podnosić wrażliwość na substancje toksyczne. Wzrost
zawartości w wodzie związków azotu, fosforu i węgla powoduje rozmnażanie glonów, co
świadczy o postępującej eutrofizacji wód. Eutrofizacja w wodach stojących prowadzi do
rozwoju sinic.

Zanieczyszczenia trwałe, nierozkładalne

Zanieczyszczenia nierozkładalne nie są rozkładane przez żadne organizmy wodne

a nagromadzone nadają jej nieprzyjemny smak. Składniki takiej wody są toksyczne, należą do
nich cząstki koloidalne, sole licznych metali ciężkich i zwykła sól. Zanieczyszczenia trwałe
stanowią syntetyczne substancje organiczne produkowane przez przemysł chemiczny.
Związki te tylko w wolnym tempie częściowo są rozkładane.

Zanieczyszczenie wód wzmagają opady atmosferyczne, które wprowadzają wiele

związków chemicznych. Opady zawierają stosunkowo dużo związków azotowych i związków
siarki. Ich źródłem mogą być wyładowania atmosferyczne, fotochemiczne syntezy tlenków
azotu i emisje przemysłowe.

Wody zmienione w gospodarce miejskiej, przemysłowej lub rolnej nazywamy ściekami.

Ścieki przemysłowe posiadają różny skład chemiczny w zależności od gałęzi przemysłowej,
która je zrzuca. Ścieki te zawierają kwasy mineralne, zasady, sole metali ciężkich, cyjanki,
oleje mineralne, tłuszcze, wolny chlor, siarczki, węglowodory, fenole, barwniki, środki
owadobójcze i grzybobójcze. Oddziaływanie toksyczne związków spływających do wód
może być powolne i kumulujące.

Tabela 5. Główne skażenia wód powierzchniowych [5, s. 76]

Źródło

Skażenie toksyczne

ścieki przemysłowe, ścieki komunalne

KCN, Cl

-

, S

2-

, SO

4

2-

, F

-

, CrO

4

2-

, PO

4,

3-

organiczne

siarczki, metale: arsen, kadm, cynk, miedź, ołów, rtęć,
fenole, barwniki, detergenty, polichlorodifenyle,
węglowodory

chemikalia rolnicze

nawozy mineralne, azotany(III), związki organiczne
rtęci, pestycydy

przemysł, elektrociepłownie

skażenia termiczne

odpady z zakładów atomowych, wybuchy jądrowe

skażenia promieniotwórcze

Dla celów określania jakości wody oznaczane są następujące cechy fizyko – chemiczne:

–

temperatura, barwa, zapach i smak wody,

–

przeźroczystość mierzona krążkiem Secchiego,

–

odczyn i utlenialność wody,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

–

przewodność elektryczna[Siemens/m],

–

twardość wody,

–

zawartość związków azotu(NH

3

, NO

−

2

, NO

−

3

), chlorków, siarczanów, żelaza i manganu,

–

zawartość tlenu, dwutlenku węgla i siarkowodoru,

–

zawartość jonów toksycznych metali: arsenu, ołowiu, cynku, miedzi.
Na podstawie różnych parametrów określa się czystość wód spełniających wymagania

odpowiednich klas i posiadających odpowiednie przeznaczenie.

Wody I klasy czystości winny służyć:

–

zaopatrzeniu ludności w wodę do picia,

–

zaopatrzeniu przemysłu spożywczego i pozostałych gałęzi o wysokich wymaganiach,

–

hodowli ryb łososiowatych,
oraz mieć: BZT

5

do 4 mg O

2

/dm

3

, tlen rozpuszczony > 6 mg/dm

3

.

Wody II klasy czystości winny służyć:

–

zaopatrzeniu hodowli zwierząt gospodarskich,

–

urządzaniu kąpielisk i zawodów w sportach wodnych,

–

hodowli ryb z wyjątkiem łososiowatych,
oraz mieć: BZT

5

do 8 mg O

2

/dm

3

, tlen rozpuszczony > 5 mg/dm

3

.

Wody III klasy czystości winny służyć:

–

zaopatrzeniu przemysłu z wyjątkiem wymagających wód I klasy czystości,

–

nawadnianiu upraw ogrodniczych i szklarniowych,
oraz mieć: BZT

5

do 12 mgO

2

/dm

3

, tlen rozpuszczony > 4 mg/dm

3

.

Badanie wody i ścieków jest niezbędnym środkiem ochrony źródeł wody przed

zanieczyszczeniem i degradacją środowiska. Badania przeprowadzane dla kontroli
analitycznej ścieków przedstawia tabela 6.

Tabela 6. Zakres kontroli analitycznej dla wybranych ścieków przemysłowych [7, s. 209]

Rodzaj przemysłu

Wskaźniki zanieczyszczeń

przemysł mięsny

BZT

5

, azot azotanowy (V) i amonowy, tłuszcze i oleje, fosfor,

bakterie

cukrownie

temperatura, zawiesiny, pH, BZT

5

, ChZT, substancje rozpuszczone

przemysł cementowy

temperatura, zawiesiny, pH, substancje rozpuszczone

zakłady tworzyw sztucznych

zawiesiny, BZT

5

, ChZT, metale, pH

produkcja mydeł i detergentów

zawiesiny, pH, BZT

5

, ChZT, detergenty, tłuszcze i oleje

produkcja nawozów azotowych

pH, N

org.

, C

org,

azot azotanowy(V) i amonowy

przemysł petrochemiczny

całkowite i niepolarne substancje organiczne, siarka, fenole, BZT

5

,

ChZT, zasadowość, metale ciężkie

garbarnie

barwa, siarka, aminy, BZT

5

, ChZT, zasadowość, twardość, chrom,

substancje rozpuszczalne,

tłuszcze i oleje

huty szkła

barwa, temperatura, mętność, pH

przemysł gumowy

BZT

5

, ChZT, N

org

, detergenty, barwa, chlor, siarka, tłuszcze, oleje,

fenole

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

Zanieczyszczenia gleb i roślinności

Gleba tworzy podstawowe środowisko życia roślin i umożliwia życie zwierząt

i człowieka. Emisja związków przez przemysł prowadzi do zmiany właściwości chemicznych
gleb.

Degradacja gleby to pomniejszenie lub zniszczenie ekologicznej i produkcyjnej wartości

gleby. Czynniki degradujące glebę dzielimy na:
–

naturalne – zachodzące bez czynnego udziału człowieka,

–

antropogeniczne – powodowane przez człowieka.
Na degradację gleb mają wpływ:

–

procesy zakwaszenia gleb przez związki siarki w rejonach przemysłowych,

–

naruszenie równowagi jonowej w glebie pod wpływem zanieczyszczeń przemysłowych,

–

nadmierna koncentracja metali ciężkich na terenach przemysłowych, urbanizowanych
i wzdłuż szlaków komunikacyjnych.

Tabela 7. Formy i czynniki degradacji gleb [opr. własne]

Formy degradacji gleb

Czynniki degradacji gleb

zakwaszenie gleb

kwaśne opady atmosferyczne

nawożenie mineralne

składowanie kwasotwórczych odpadów

niedostateczne wapnowanie gruntów

mechaniczne zniekształcenie gruntów

techniczna zabudowa powierzchni, górnictwo odkrywkowe,
zapadliska

zniekształcenie rzeźby terenu i pokrywy
glebowej

erozja wodna i wiatrowa

eksploatacja kopalin

wyrobiska i zwałowiska pokopalniane

budownictwo mieszkaniowe, przemysłowe, drogowe

wylesianie i rolnicze użytkowanie jałowych
gruntów

erozja wiatrowa i wodna

wymywanie składników pokarmowych (wyjaławianie)

rozkład próchnicy

przesuszenie lub nawodnienie gruntów

melioracje odwadniające

obniżenie poziomu wód gruntowych

chemiczne zanieczyszczenie gleb

przemysł: metale ciężkie

rolnictwo: niewłaściwe stosowanie nawozów mineralnych i
chemicznych środków ochrony roślin

składowanie odpadów chemicznych i górniczych

zanieczyszczenie atmosfery

biologiczne zanieczyszczenie gleb

przedawkowanie gnojowicy

wprowadzenie do gleby obornika, gnojowicy, osadów
ściekowych z naruszeniem zasad agrotechniki

składowanie odpadów komunalnych

Chemiczne zanieczyszczenia gleb powodują zachwianie równowagi biologicznej

środowiska glebowego, której przejawem jest zmęczenie gleb. Długotrwałe oddziaływanie
zanieczyszczeń może być przyczyną zmian chemicznych i biologicznych w środowisku
glebowym. Chemiczną degradację gleb ukierunkowują substancje zawarte w zanieczyszczonym
powietrzu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

Tabela 8. Źródła zanieczyszczenia gleb

Źródło

Skażenie toksyczne

przemysł energetyczny

CO

2

, SO

2

, tlenki azotu, związki wanadu, berylu, fluoru, kadmu,

ołowiu

przemysł metalurgiczny

pyły zawierające wiele metali ciężkich: miedź, cynk, ołów, kadm,

gazy: związki siarki, fluoru i azotu

przemysł petrochemiczny

węglowodory i związki siarki

przemysł azotowy

związki azotu

Niszczenie środowiska glebowego często odbywa się w wyniku stosowania nadmiernej

ilości środków ochrony roślin i nawozów sztucznych. Działania chemiczne prowadzą do
zmiany odczynu w glebach, następuje naruszenie równowagi jonowej, zasolenie roztworów
glebowych, wzrost stężenia metali ciężkich i związków biologicznie czynnych.

4.1.2.

Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jakie czynniki przyczyniają się do szkodliwego działania związku chemicznego na
środowisko człowieka?

2.

Jakie znasz źródła zanieczyszczenia atmosfery?

3.

Jakie substancje toksyczne stanowią skażenie powietrza atmosferycznego?

4.

Jakie zjawiska są obrazem zanieczyszczenia atmosfery?

5.

Co rozumiemy pod pojęciem współczynnik toksyczności?

6.

Jakie grupy pyłów wyróżniamy ze względu na ich biologiczne działanie?

7.

Jakie są chemiczne zanieczyszczenia wód?

8.

Jak tłumaczymy zjawisko eutrofizacji?

9.

Jakie związki chemiczne mogą zawierać ścieki?

10.

Jakie czynniki prowadzą do degradacji gleb?

11.

Jakie związki chemiczne są przyczyną skażenia toksycznego gleb?

4.1.3 Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oznacz metodą amerykańską związki organiczne zawarte w wodzie i w ściekach (ChZT).

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami bezpieczeństwa i higieny pracy,

2)

odmierzyć 10 cm

3

badanych ścieków do kolby miarowej o pojemności 125 cm

3

,

3)

dodać do kolby 25 cm

3

mieszaniny utleniającej,

4)

dodać 0,5 g siarczanu (VI) srebra i 0,5 g siarczanu (VI) rtęci,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

5)

ogrzać mieszaninę do 168ºC,

6)

ochłodzić mieszaninę,

7)

dodać 25 cm

3

wody destylowanej i ochłodzić do temperatury pokojowej,

8)

dodać 2–3 cm

3

wskaźnika ferroiny,

9)

miareczkować solą Mohra do zmiany zabarwienia z niebiesko – zielonego na czerwono –
niebieski,

10)

powtórzyć czynności dla kolejnych próbek ścieków,

11)

wykonać ślepą próbę z 10 cm

3

wody destylowanej,

12)

wyznaczyć stężenie soli Mohra:
–

miareczkować ślepą próbę,

–

dodać 10 cm

3

dichromianu (VI) potasu do zmiany barwy na zielono – żółtą,

–

miareczkować solą Mohra (nie dodawać wskaźnika),

–

obliczyć stężenie molowe korzystając ze wzoru:

c

x

=

k

V

V

1

10

⋅

c

x

– poszukiwane stężenie molowe [mol/dm

3

]

V

k

– objętość roztworu, którego miano nastawiamy [cm

3

]

V

1

–objętość roztworu o znanym mianie [cm

3

]

13)

powtórzyć czynności dla próbki wody,

14)

obliczyć ChZT dla wody i ścieków ze wzoru:

ChZT =

V

c

a

b

x

1000

8

)

(

⋅

⋅

⋅

−













3

2

dm

mgO

V – obj

ę

to

ść

próbki pobranej do analizy [cm

3

]

a – obj

ę

to

ść

soli Mohra zu

ż

yta na miareczkowanie badanej próbki [cm

3

]

b – obj

ę

to

ść

soli Mohra zu

ż

yta na miareczkowanie

ś

lepej próby [cm

3

]

c

x

– st

ęż

enie soli Mohra [mol/dm

3

]

8 – współczynnik przeliczeniowy wyniku na mg tlenu

15)

zestawi

ć

wyniki w tabeli,

Rodzaj próbki

V

1

V

2

V

3

V

śr

b–a

ChZT

[mgO

2

/dm

3

]

Próbka badana (a)

Ślepa próba (b)

16)

dokona

ć

oceny ilo

ś

ciowej badanej próbki z wymogami normatywnymi,

17)

dokona

ć

neutralizacji odczynników i uporz

ą

dkowa

ć

stanowisko pracy.

Wyposa

ż

enie stanowiska pracy:

–

szkło laboratoryjne: cylindry, kolbki sto

ż

kowe, zlewka, biureta, lejek do biurety, pipety,

–

sprz

ę

t laboratoryjny: łapa do biurety, gruszka, tryskawka, termometr, waga analityczna,

–

sprz

ę

t ochrony indywidualnej: r

ę

kawice, okulary ochronne, fartuch ochronny,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

–

odczynniki: mieszanina utleniająca: 2,4518 g K

2

Cr

2

O

7

rozpuścić w 1 dm

3

stężonego

H

2

SO

4,

dodać 1 cm

3

stężonego H

3

PO

4

, roztwór 0,05 mol/dm

3

soli Mohra, roztwór

0,05 mol/dm

3

dichromianu (VI) potasu (K

2

Cr

2

O

7

), siarczan (VI) srebra, siarczan (VI)

rtęci, 1% roztwór 1,1 – siarczanu ferroiny (wskaźnik), woda destylowana bez węglanów,

–

próbka wody i ścieków,

–

norma badania wody PN: C – 04578.

Ćwiczenie 2

Oznacz w nawozach fosforowych zawartości fosforu obecnego w postaci związków

rozpuszczalnych w wodzie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami bezpieczeństwa i higieny pracy,

2)

utrzeć próbkę nawozu w moździerzu,

3)

przesiać próbkę przez sito o średnicy oczek 0,5 mm,

4)

odważyć na wadze analitycznej około 5 g rozdrobnionej próbki,

5)

przenieść odważkę nawozu do zlewki,

6)

dodać do zlewki 200 cm

3

wody destylowanej (odmierzonej cylindrze miarowym),

7)

przykryć zlewkę szkiełkiem zegarkowym,

8)

zmieszać zawartość zlewki mieszadełkiem na mieszadle magnetycznym przez 30 minut,

9)

pozostawić zlewkę do sedymentacji,

10)

przesączyć roztwór do suchej zlewki,

11)

pobrać pipetą 50 cm

3

przesączu do kolbki stożkowej o pojemności 500 cm

3

,

12)

dodać do kolbki stożkowej 150 cm

3

wody destylowanej i 3 krople oranżu metylowego,

13)

miareczkować roztworem 0,1 mol/dm

3

NaOH do zmiany barwy wskaźnika z czerwonej

na żółtą,

14)

dodać 50 cm

3

roztworu chlorku wapnia, 3 krople fenoloftaleiny,

15)

oziębić zlewkę do temperatury 14ºC,

16)

miareczkować roztworem 0,5 mol/dm

3

NaOH do wyraźnej zmiany barwy roztworu na

kolor malinowy,

17)

powtórzyć czynności dla kolejnych próbek,

18)

obliczyć zawartość w procentach masowych wolnego kwasu ortofosforowego
w przeliczeniu na P

2

O

5

według wzoru:

x

1

=

50

250

007098

,

0

⋅

⋅

⋅

m

V

⋅

100%

x

1

– zawarto

ść

wolnego H

3

PO

4

w przeliczeniu na P

2

O

5

V – obj

ę

to

ść

roztworu NaOH o st

ęż

eniu 0,1 mol/dm

3

zu

ż

yta na miareczkowanie

wobec oran

ż

u metylowego [cm

3

]

0,007098 – ilo

ść

P

2

O

5

odpowiadaj

ą

ca 1 cm

3

roztworu NaOH o st

ęż

eniu

0,1 mol/dm

3

[g/cm

3

]

m – masa badanej próbki, odwa

ż

onej do ekstrakcji [g]

19)

obliczy

ć

w procentach masowych, ł

ą

czn

ą

zawarto

ść

H

3

PO

4

i Ca(H

2

PO

4

)

2

w przeliczeniu

na P

2

O

5

według wzoru:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

x

2

=

50

250

017745

,

0

⋅

⋅

⋅

m

V

·

100%

V – obj

ę

to

ść

roztworu NaOH o st

ęż

eniu 0,5 mol/dm

3

, zu

ż

yta na miareczkowanie

wobec fenoloftaleiny [cm

3

]

0, 017745 – masa P

2

O

5

odpowiadaj

ą

ca 1 cm

3

roztworu NaOH o st

ęż

eniu

0,5 mol/dm

3

[g/cm

3

]

m – masa badanej próbki, odwa

ż

onej do ekstrakcji [g]

20)

zestawi

ć

wyniki w tabeli,

21)

zaprezentowa

ć

, korzystaj

ą

c z pozycji literaturowej wpływ zawarto

ś

ci fosforu w nawozie

na uzyskiwane plony.

Wyposa

ż

enie stanowiska pracy:

–

szkło laboratoryjne: zlewka, szkiełko zegarkowe, kolba miarowa (200 cm

3

), kolba

sto

ż

kowa, lejek zwykły, pipeta, biureta, cylinder miarowy, s

ą

czek,

–

sprz

ę

t laboratoryjny: mo

ź

dzierz, mieszadło magnetyczne, sito o

ś

rednicy oczek 0,5 mm,

waga analityczna,

–

odczynniki: roztwór 0,5 mol/dm

3

i 0,1 mol/dm

3

NaOH, fenoloftaleina, oran

ż

metylowy,

roztwór 30% CaCl

2

,

–

próbki nawozu fosforowego,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

PN – C – 05537.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

okre

ś

li

ć

czynniki sprzyjaj

ą

ce powstaniu inwersji cieplnej?





2)

wytłumaczy

ć

przyczyn

ę

ocieplania si

ę

klimatu?

3)

wymieni

ć

czynniki od których zale

ż

y nara

ż

enie organizmu na pyły?









4)

okre

ś

li

ć

schorzenia powstaj

ą

ce u ludzi w wyniku wyst

ę

powania

zanieczyszcze

ń

w

ś

rodowisku ?

5)

poda

ć

ź

ródła pochodzenia fenolu w zanieczyszczonych zbiornikach

wodnych?









6)

okre

ś

li

ć

na czym polega oznaczenie tlenu w wodzie metod

ą

ChZT?

7)

rozró

ż

ni

ć

czynniki biologiczne prowadz

ą

ce do degradacji gleb?

8)

wskaza

ć

metody prowadz

ą

ce do zmiany odczynu gleby?













„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

4.2.

Szkodliwe działanie promieniowania

4.2.1. Materiał nauczania

Promieniowanie to wysyłanie i przekazywanie energii na odległość. Energia może być

wysyłana w postaci ciepła, światła, fal elektromagnetycznych (promieniowanie
elektromagnetyczne) lub cząstek (promieniowanie korpuskularne).

Spektrum promieniowania elektromagnetycznego obejmuje różne długości fal, od fal

radiowych przez fale promieni podczerwonych, zakres widzialny i fale promieni
nadfioletowych do krótkich fal promieni rentgenowskich i promieni gamma.

Atomy pierwiastka w stanie wolnym lub związanym mogą wykazywać zdolność

samorzutnego wysyłania promieni. Promieniowanie wytwarzane przez substancje
radioaktywne, np. α, β, γ jest nazywane promieniowaniem jonizującym. Promienie wysyłane
przez atomy pierwiastków radioaktywnych mogą posiadać odmienną naturę. Promieniowanie
jonizujące występuje jako:
–

promieniowanie korpuskularne, składające się z cząstek,

–

promieniowanie elektromagnetyczne (fotonowe).

Promieniowanie fotonowe

promieniowanie X promieniowanie γ

Promieniowanie X i γ to porcje czystej energii, gdyż fotony nie mają masy cząsteczkowej

i ładunku elektrycznego. Te dwa rodzaje promieniowania różni sposób w jaki powstają:
–

promieniowanie X powstaje w wyniku hamowania strumienia elektronów w polu
elektrycznym jąder atomów materii,

–

promieniowanie γ powstaje w wyniku przemian zachodzących w jądrach atomów
(w sposób samorzutny lub wywołanych oddziaływaniem z innymi cząstkami).

Promieniowanie jonizujące korpuskularne przenosi masę i ładunek, do niego należą:

–

elektrony i pozytony, nazywane promieniowaniem

β

-

,

–

protony,

–

neutrony,

–

cząstki

α

, czyli jądra atomów helu.

Własności promieniowania

α

i

β

prezentuje tabela 9 i 10.

Tabela 9. Własności promieniowania jonizującego [opr. własne]

Własności

cechy

promieni

α

αα

α

promieni

β

masa
ładunek
natura
prędkość

4,0015059 u

2e (3,2

⋅

10

–19

C)

strumień jąder helu

ok. 2,1

⋅

10

6

m/s

0,000548 u
1e (1,6

⋅

10

–19

C)

strumień elektronów
1,2–2,97

⋅

10

8

m/s

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

Tabela 10. Przenikliwość promieniowania jonizującego [opr. własne]

Promieniowanie γ jest promieniowaniem elektromagnetycznym, podobnie jak promienie

X, światło widzialne. Są to fale o większej energii od światła widzialnego, rozchodzą się
z prędkością światła. Wykazują bardzo dużą przenikliwość.

Tabela 11. Własności promieniowania γ

Własności promieni γ

Przenikliwość

masa
ładunek
natura
prędkość

praktycznie 0
0
fala elektromagnetyczna
3

⋅

10

8

m/s

gazy
ciecze

ciała stałe

rzędu kilkunastu metrów
rzędu kilkudziesięciu
centymetrów
rzędu 1 centymetra

Promieniowanie jonizujące jest nieodłącznym elementem środowiska naturalnego,

dociera z Kosmosu, z wnętrza Ziemi. Część tego promieniowania magazynowana jest
w ludzkim organizmie. W przyrodzie występuje blisko 80 radioizotopów. Do najbardziej
znanych należą izotopy uranu, toru, potasu, węgla, wodoru, radu.

Promieniowanie niejonizujące składa się z:

–

promieniowania optycznego, obejmującego część promieniowania widzialnego
(o długości fali od 400 nm do 760 nm), promieniowania podczerwonego (cieplnego
o długości fali od 800 nm do1 mm),

–

promieniowania o wysokiej częstotliwości, obejmującego fale krótkie, ultrakrótkie,
mikrofale i fale radiowe.

Rys. 5. Przykładowe źródła promieniowania jonizującego [10, s. 177]

Przenikliwość

Stan
skupienia

promieni

α

αα

α

promieni

ββββ

Gazy
Ciecze
Ciała stałe

rzędu kilku centymetrów

rzędu kilku tysięcznych centymetra

do 0,001 centymetra

rzędu kilkudziesięciu centymetrów
rzędu kilku setnych centymetra
do 0,01 centymetra

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

Podstawową jednostką energii promieniowania jest elektronowolt [eV], a jednostkami
pochodnymi są kiloelektronowolt [keV] i megaelektronowolt [MeV].
W wyniku przemian zachodzących w jądrze atomowym aktywność w preparatach maleje
z upływem czasu zgodnie z zależnością:

A

t

= A

o

⋅

e

-λt

A

t

– aktywność po upływie czasu t

A

o

– aktywność początkowa

e – podstawa logarytmów naturalnych
λ – stała rozpadu promieniotwórczego

Okres połowicznego rozpadu jest wielkością charakteryzującą izotop. Określa, po

upływie jakiego czasu połowa atomów promieniotwórczych ulegnie przemianie jądrowej.
Jednostką aktywności jest bekerel (Bq), odpowiadający jednemu rozpadowi na sekundę.

Promieniowanie jonizujące powstaje w wyniku przemian zachodzących w jądrach

atomów w sposób naturalny tj. przez rozpad promieniotwórczy lub sztuczny tj. rozszczepienie
jąder pierwiastków ciężkich.

Naturalnymi źródłami promieniowania jonizującego są te, które nieodłącznie związane są

ze środowiskiem naturalnym. Do nich należą:
–

promieniowanie kosmiczne, w tym Słońce i izotop węgla

14

C,

–

promieniowanie emitowane przez pierwiastki zawarte w skorupie ziemskiej.
Ze względu na zastosowanie wyróżnia się dwa rodzaje promieniowania występujące w:

–

aparaturze rentgenowskiej,

–

preparatach promieniotwórczych.

Izotopy promieniotwórcze wykorzystywane są jako:

–

źródła promieniowania w terapii medycznej,

–

składniki mierników lub czujników stosowanych w przemyśle,

–

stabilne podstawniki izotopów danego pierwiastka.

Oddziaływanie promieniowania jonizującego na materię

Cząstki promieniowania jonizującego przechodząc przez ośrodek materialny

pozostawiają na swej drodze porcje energii, które zmieniają strukturę atomów w obszarze
oddziaływania cząstek.

Efektami oddziaływania promieniowania może być jonizacja atomu tj. oderwanie

elektronu, który zaczyna poruszać się swobodnie lub wzbudzenie tj. przesunięcie jednego lub
wielu elektronów na wyższy poziom energetyczny. Następuje zmiana właściwości fizycznych
i chemicznych atomów. Powstałe zjonizowane jony rekombinują kolejne zderzenia
a wzbudzony atom powraca do stanu pierwotnego emitując nadmiar energii w postaci emisji
fal elektromagnetycznych.

Cząstki promieniowania korpuskularnego bezpośrednio jonizują ośrodek przez który

przechodzą. Promieniowanie elektromagnetyczne (X, γ) i neutrony jonizują ośrodek za
pośrednictwem wtórnych produktów swych oddziaływań z atomami ośrodka.
Przekazywanie ośrodkowi energii odbywa się przez całkowitą absorpcję cząstki padającej na
materię lub w wyniku procesu rozproszenia cząstek. Każda nowa powstająca cząstka porusza
się w ośrodku i wywołuje dalsze reakcje. Cząstki ciężkie i powolne zostają zaabsorbowane
przez bardzo cienkie warstwy ośrodka a wysokoenergetyczne kwanty γ przechodzą przez
wielokrotnie grubsze warstwy tego samego ośrodka.

Ilościowo zdolność rodzaju cząstek do przekazywania energii ośrodkowi przez który

przechodzą ujmuje współczynnik promieniowania W

R

. Najniższą wartość czynnika W

R

(W

R

= 1) mają fotony (X i γ) i elektrony, najwyższą wartość posiadają cząstki

α

(W

R

= 20).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

Produkty promieniowania są nierównomiernie rozmieszczone w materii, grupują się wzdłuż
torów cząstek tworząc kanały.
Oddziaływanie promieniowania jonizującego na żywą tkankę

Rozpoznanie potencjalnego ryzyka związanego z działaniem promieniowania

jonizującego prowadzi się w celu oceny następstw, jakie mogą powodować w żywych
organizmach poddanych ekspozycji.

W żywej tkance powstające produkty wtórne reagują z elementami składowymi komórek

zmieniając ich właściwości chemiczne i naruszając proces funkcjonowania.

Rozróżnia się cztery stadia oddziaływania promieniowania na żywą tkankę. Należą do

nich:
–

stadium fizyczne – zmieniają się właściwości fizyczne tkanki i zachodzą pierwotne
procesy chemiczne w kanałach bogatych w pozostawioną energię,

–

stadium fizykochemiczne – powstałe produkty ulegają dalszym rekombinacjom
i reakcjom, tworząc wolne rodniki i rodniko–jony. Woda zawarta w tkankach absorbuje
energię promieniowania jonizującego i zachodzi radioliza wody (rozpad cząsteczki
w wyniku jonizacji lub wzbudzenie cząsteczki wody).
Radiolizę wody rozpoczyna reakcja:

promieniowanie jonizujące
H

2

O H

2

O

+

+

e

W kolejnych reakcjach mogą tworzyć się: hydratowe elektrony e

aq

, rodnik wodorowy H

+

,

rodnik wodorotlenowy OH

–

, nadtlenek wodoru H

2

O

2

.

W wyniku pochłonięcia promieniowania przez cząsteczkę wody, powstają silnie

reaktywne związki, które mogą wzbudzać i jonizować inne molekuły ważne dla
funkcjonowania komórki:
–

stadium chemiczne – powstałe wolne rodniki dyfundują do dalszych obszarów tkanki,
rodnik wodorotlenowy OH

–

, jako utleniacz może spowodować usunięcie atomu wodoru

z DNA. Powstający rodnik DNA jest substancją zdolną do inicjowania wielu zmian
funkcjonalnych prowadzących do śmierci komórki,

–

stadium biologiczne – zmiany właściwości składników komórki i tkanki prowadzą do
zaburzenia funkcjonowania organizmu. Zauważalne zmiany kliniczne mogą ujawniać się
po długim okresie działania promieniowania jonizującego w zależności od ilości i rodzaju
zaabsorbowanej energii.

Dawki promieniowania i jednostki stosowane w ochronie radiologicznej

Zadaniem ochrony radiologicznej jest przewidywanie i zapobieganie skutkom ekspozycji

żywych organizmów na promieniowanie jonizujące. Niezbędne staje się określenie:
–

ilości promieniowania padającego na obiekt z zewnątrz lub wprowadzonej do wewnątrz
obiektu,

–

ilości energii i rodzaju cząstek, które tę energię pozostawiły lub wytworzyły,

–

skutków biologicznych z uwzględnieniem dostępnych informacji o podatności
poszczególnych tkanek i narządów na działanie promieniowania.

Określenie wartości dawki pochłoniętej przez narządy organizmu jest istotną informacją

dla określenia skutków narażenia człowieka na ekspozycję. Stosowane są dwie metody badań:
–

doświadczalna – pomiary wykonuje się w zadanych warunkach ekspozycji dla fantomu,

–

teoretyczna – przeprowadza się komputerową symulację kolejnych oddziaływań cząstek
promieniowania z obiektem, który stanowi fantom matematyczny opisujący dokładnie
właściwości absorpcyjne ciała ludzkiego (metoda symulacji Monte Carlo).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

Dla określenia ilości pozostawionej w ośrodku stosuje się następujące rodzaje dawek:
–

dawka pochłonięta (D), to ilość energii przekazanej ośrodkowi pochłaniającemu.
Jednostką dawki jest grej (Gy) 1 Gy = J

⋅

kg

–1

,

–

dawka równoważna (H

T

), jest to jest dawka pochłonięta w tkance lub narządzie,

określona jest wzorem:

H

T

= W

R

⋅

D

D – uśredniona dawka pochłonięta w tkance lub narządzie,
W

R

– współczynnik wagowy promieniowania.

W przypadku gdy pola promieniowania składają się z różnych rodzajów promieniowania

o różnych energiach, którym odpowiadają różne współczynniki wagowe, wówczas całkowita
dawka równoważna H

T

jest sumą poszczególnych dawek równoważnych.

H

T

= W

R1

D

1

+ W

R2

D

2

+ …..

Jednostką dawki równoważnej jest siwert (Sv), 1 Sv = 1J

⋅

kg

–1

.

–

dawka skuteczna (efektywna ,E), to suma dawek równoważnych od zewnętrznego
i wewnętrznego promieniowania jonizującego we wszystkich tkankach i narządach
z uwzględnieniem ich współczynników wagowych.

E=

T

T

T

H

W

⋅

∑

W

T

– współczynnik określający wrażliwość tkanki,

H

T

– dawka równoważna dla określonej tkanki.

Jednostką dawki skutecznej jest siwert (Sv).

Wartości dawek efektywnych służą do oszacowania liczby następstw stochastycznych

(nowotworów i zmian genetycznych), jakie mogą wystąpić u napromieniowanych osób lub
ich potomstwa.

Tabela 12. Współczynniki wagowe narządów [12, s. 731]

Narząd

Współczynnik wagowy W

T

Gonady
Szpik kostny
Jelito grube
Płuca
śołądek
Pęcherz moczowy
Gruczoł piersiowy
Wątroba
Przełyk
Tarczyca
Skóra
Powierzchnia kości
pozostałe

0,20
0,12
0,12
0,12
0,12
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,01
0,01
0,05

–

moc dawki, wielkość stosowana do wszystkich znaczeń dawki, stanowi iloraz dawki
i czasu działania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

Tabela 13. Wielkości, jednostki i dawki promieniowania [10, s.263]

Jednostki

Wielkość

Opis

obecne

dawne

aktywność

liczba rozpadów promieniotwórczych
w jednostce czasu

bekerel, Bq
1Bq = 1s

-1

kiur, Ci
1Xt = 3,7 .10

10

Bq

skażenie
promieniotwórcze

obecność substancji promieniotwórczej

Bq/cm

2

Bq/ m

3

µ

Ci/cm

2

µ

Ci/m

3

dawka

promieniowania

(dawka ekspozycyjna)

jonizacja powietrza pod wpływem
promieniowania X lub γ

C/kg

rentgen, R
1R = 2,58

⋅

10

-4

C/kg

1R = 8,69

⋅

10

-3

Gy

dawka pochłonięta

napromienienie dowolnego materiału –
energia pochłonięta w jednostce masy

grej, Gy
1 Gy = 1J/kg

rad, rd
1 rd = 0,01 Gy

równoważnik dawki
(dawka równoważna)

napromienienie żywego organizmu
(pojedynczy narząd lub tkanka)

sivert, Sv
1 Sv = 10 rem

rem
1 rem = 10mSv

efektywny równoważnik
dawki
(dawka skuteczna)

napromienienie żywego organizmu
(całe ciało lub kilka narządów)

sivert, Sv

_

Następstwa zdrowotne ekspozycji na promieniowanie jonizujące

Następstwem

ekspozycji

na

promieniowanie

jonizujące

jest

dostarczenie

napromieniowanemu obiektowi energii. Ilość energii pochłoniętej ma wpływ na powstanie
zmian w funkcjonowaniu obiektu. Rozróżniamy dwa rodzaje następstw:
–

stochastyczne,

–

deterministyczne.

Skutki stochastyczne

Małe dawki promieniowania z zakresu 0,5–1,0 Gy prowadzą do zmian w funkcjonowaniu

komórek narządów. Zmiany ujawniają się w długim czasie ekspozycji (kilka – kilkadziesiąt
lat). Następstwa pochłoniętej dawki mogą dotyczyć bezpośrednio osoby napromieniowanej
(skutki o charakterze somatycznym) lub jej potomstwa (skutki genetyczne).

Skutki somatyczne prowadzą do indukowania zmian nowotworowych tj. kancerogenezy

popromiennej. Okres utajenia czyli czas od ekspozycji do wykrycia nowotworu jest różny dla
różnych nowotworów i zależy od wieku osoby. W każdym organizmie istnieją mechanizmy
reparacyjne, które zapobiegają rozwojowi choroby nowotworowej.

Skutki genetyczne występują gdy uszkodzeniu ulegają komórki rozrodcze. Następstwa

mogą obejmować potomstwo napromieniowanej osoby.
Skutki deterministyczne

Skutki te, wywołują duże wartości dawek, większe niż 1 Gy. Prowadzą do uszkodzenia

dużej liczby komórek i praca organizmu ulega zaburzeniu w bardzo krótkim czasie po
ekspozycji (od kilka minut do kilku dni).

Następstwa deterministyczne u ludzi mogą być skutkiem ogólnego lub miejscowego

napromieniowania tkanek. Powstający ubytek komórek nie może zostać wyrównany przez
rozrost komórek pozostałych przy życiu.

Promieniowanie może uszkadzać tkanki na różne sposoby, takie jak:

–

regulacja składników komórkowych,

–

reakcje zapalne prowadzące do zmiany przepuszczalności komórkowej i tkankowej,

–

migracja komórek w organogenezie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

Tabela 14. Prawdopodobne skutki napromieniowania ciała ludzkiego[10, s. 184]

Dawka [Sv]

Skutki promieniowania

0,25

brak wykrywalności skutków klinicznych

0,25 – 0,50

prawdopodobne zmiany obrazu krwi

0,50 – 1,00

mdłości, zmęczenie, u części osób zmiany obrazu krwi

1 – 2

mdłości, wymioty, wyczerpanie, zmniejszona żywotność, biegunka

2 – 4

mdłości, wymioty, niezdolność do pracy, pewna liczba zgonów

4 – 6

50% zgonów (w ciągu 2 do 6 tygodni)

6

i więcej

prawie 100% zgonów

Rodzaje ekspozycji na promieniowanie jonizujące

Radioizotopy mają szerokie zastosowanie. Wykorzystuje się je m.in.:

–

w reaktorach jądrowych, przy produkcji broni jądrowej, w przemyśle atomowym,
w zakładach produkcji i dystrybucji radioizotopów, w zakładach przerobu paliwa
jądrowego,

–

w medycynie podczas sterylizacji sprzętu medycznego, w diagnostyce i terapii
medycznej, w której wykorzystuje się techniki radiologiczne i radioizotopowe,

–

w laboratoriach i instytucjach stosujących radioizotopy do celów naukowych,
w archeologii, w geologii przy badaniu wieku skał,

–

w przemyśle węglowym, energetycznym, hutniczym, chemicznym, w rolnictwie,

–

w radiacyjnej konserwacji żywności.
Promieniotwórczość przynosi korzyści dla człowieka ale też straty i zagrożenie związane

ze skażeniem środowiska substancjami radioaktywnymi. Zagrożenie środowiska może
wynikać ze świadomej, zamierzonej lub niezamierzonej a często bezmyślnej działalności
człowieka. Zanieczyszczenie środowiska substancjami radioaktywnymi spowodowane jest na
skutek:
–

bezpośredniego zrzucania radioaktywnych odpadów do mórz, oceanów lub składowania
w ziemi,

–

przeprowadzania próbnych wybuchów jądrowych,

–

awarii reaktorów,

–

eksploatacji i przerabiania rud np. uranu,

–

spalania paliw kopalnych,

–

produkowania i stosowania nawozów fosforowych zawierających znaczne ilości

238

U,

226

Ra,

232

Th,

40

K,

–

nieprzestrzegania

norm

dotyczących

produkcji

materiałów

budowlanych

z wykorzystaniem radioaktywnych popiołów i żużli, powstających ze spalania węgla
kamiennego i brunatnego.
Rozróżniamy cztery rodzaje ekspozycji, w których ludzie mogą być narażeni na działanie

promieniowania jonizującego. Są to:
–

ekspozycja zawodowa, narażenie związane jest z wykonywaniem pracy,

–

ekspozycja medyczna, narażenie pacjentów związane z zastosowaniem promieniowania
jonizującego do celów diagnostycznych i terapeutycznych,

–

ekspozycja populacji ogólnej (środowiskowa), narażenie na promieniowanie naturalne,
a także wynikające ze skażeń promieniotwórczych wody, powietrza, żywności oraz
używania przedmiotów emitujących promieniowanie jonizujące,

–

ekspozycja potencjalna, przewidywane sytuacje, w których może dojść do
napromieniowania ludzi w ekstremalnych warunkach działania rutynowego lub
w sytuacji awaryjnej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

Tabela 15. Zalecane limity dawek promieniowania jonizującego [9, s. 476]

Narażenie

Wielkość limitowana

Zawodowe

[mSv]

Środowiskowe

[mSv]

roczna dawka efektywna


roczna dawka równoważna w :
soczewce oka
skórze
dłoniach i stopach

20

(średnio w okresie 5 lat)

150
500
500

1

15
50

-

Energia jądrowa

Podstawą działania reaktora jądrowego jest reakcja łańcuchowa do której dochodzi

w momencie oddziaływania wolnego neutronu z izotopem uranu

235

U. W wyniku zderzenia

powstaje wiele produktów o mniejszych masach atomowych i uwalniany jest jeden lub więcej
wysokoenergetycznych neutronów. Neutrony te oddziaływają z innymi atomami

235

U

i zachodzi reakcja łańcuchowa. Podczas każdego zderzenia uwalniana jest energia. Uran pełni
funkcję „substancji paliworodnej”, tj. takiej która może zostać przekształcona w paliwo
jądrowe. Przekształcenie uranu zachodzi w następujący sposób:

β

β

n

+

U

238

92

→

U

239

92

→

239

93

Np

→

→

→

→

Pu

239

94

Obydwa przekształcenia, uranu w neptun i neptunu w pluton są reakcjami szybkimi

(t

1/2

= 23 min). Tym sposobem reaktory dostarczają energię rozszczepienia a także własnego

paliwa.

Źródłem paliwa do reaktorów jądrowych są dwie rudy uranowe: tlenek uranu(IV) UO

2

(blenda uranowa) i uranylowanadan potasu K

2

O

⋅

2 U

2

O

3

⋅

V

2

O

5

⋅

3H

2

O (karnotyt). Rudy te

pochodzą z kopalń podziemnych i odkrywkowych. Otrzymana ruda poddawana jest obróbce,
której etapami są:
–

wzbogacenie – rozdział chemiczny uranu od towarzyszącego radu. Uran ulega
przekształceniu w diuranian amonu [(NH

4

)

2

U

2

O

7

], rad pozostaje w rudzie i zostaje

składany w stawach odpadowych,

–

wzbogacenie do poziomu właściwego dla paliwa reaktorowego – przekształcenie uranu
w gazowy heksafluorek uranu UF

6,

–

przekształcenie w tlenek uranu(IV) – uformowany w postaci tabletek ładowany jest do
rur ze stopu cyrkonowego.
Elektrownia jądrowa to zakład energetyczny, w którym następuje wyzwalanie energii

jądrowej i cieplnej w procesie rozszczepienia jąder atomowych. Energia cieplna w wyniku
dalszych przemian zamieniana jest na energie elektryczną. Elektrownia jądrowa pozwala na
uzyskanie znacznych ilości energii elektrycznej bez konieczności wykorzystania paliw
kopalnych. Oddziaływanie elektrowni na środowisko ma pozytywne ale i negatywne strony.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

Tabela 16. Pozytywne i negatywne skutki funkcjonowania elektrowni jądrowej w środowisku [10, s. 182]

Korzyści

Ryzyko

Nie emituje pyłów i szkodliwych gazów
(SO

2,

NO

x

, CO

2

,

CO), przez co w ograniczonym stopniu

degraduje środowisko.

Ograniczenie eksploatacji paliw kopalnych.

Zajmuje niedużą powierzchnię.

Nie wymaga hałaśliwych urządzeń do nawęglania.

Eliminuje problemy usuwania i składowania lotnych
popiołów.

Zmniejsza transport paliw, pracę kopalń.
Wielokrotnie zmniejszona ilość odpadów
i powierzchnia ich składowania.

Stanowi zagrożenie radioaktywnością
w przypadku awarii reaktora jądrowego.

Możliwość wydzielania nuklidów
promieniotwórczych podczas eksploatacji reaktora
jądrowego.

Kłopotliwy problem składowania
i zagospodarowania radioaktywnych odpadów,
powstających z reaktora jądrowego.


Możliwość skażenia wód, powietrza,
gleb znajdujących się w rejonie składowania
odpadów.

Reaktory jądrowe to skomplikowane urządzenia, których złe funkcjonowanie może

przynieść społeczeństwu katastrofalne konsekwencje. Awarie mogą przydarzyć się
z powodu:
–

ludzkiej lekkomyślności,

–

niedbalstwa,

–

awarii układu,

–

sabotażu,

–

sił natury,

–

kombinacji wymienionych czynników.
Najpoważniejszą awarią jest utrata wody chłodzącej nawet na bardzo krótki czas (1 min).

Rozkładające się materiały radioaktywne mają zdolność wytwarzania ciepła wystarczającego
do stopienia elementów reaktora. Gwałtowna ekspozycja pary i wodoru może wyrzucać tony
radioaktywnego gruzu. Opady radioaktywne będą zanieczyszczały środowisko, glebę, plony,
wodę, lasy, żywy inwentarz i ludzi. Odpady z czasem będą włączały się w łańcuch
pokarmowy, rozpoczynający się od pasącego się bydła.

Historia energetyki jądrowej notuje wiele awarii. Oto niektóre z nich:

–

awaria w Three Mile Island, 1979 rok, nastąpiło częściowe wypalenie budynku w którym
znajdował się reaktor,

–

wypadek w Czarnobylu, 1986 rok, nastąpiło całkowite stopienie reaktora.
Problemem przemysłu energetyki jądrowej jest składowanie wykorzystanego paliwa

(odpadów radioaktywnych).

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jakie znasz rodzaje promieniowania?

2.

Jakie własności posiada promieniowanie jonizujące korpuskularne?

3.

Jakie są źródła promieniowania naturalnego?

4.

Jakie są źródła promieniowania sztucznego?

5.

Jakie zmiany zachodzą w atomie na skutek promieniowania?

6.

Co oznacza współczynnik wagowy promieniowania?

7.

Jakie określenia dawek stosuje się w badaniach radiologicznych?

8.

Jakie rozróżniamy stadia oddziaływania promieniowania na tkankę?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

9.

Jakie rodzaje ekspozycji rozróżniamy w wyniku działania promieniowania jonizującego
na ludzi?

10.

Jakie są korzyści istnienia elektrowni jądrowej dla środowiska?

11.

Gdzie znajdują zastosowanie radioizotopy?

12.

Jakie mogą być przyczyny awarii elektrowni jądrowych?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Okres połowicznego rozpadu izotopu

Po

209

84

wynosi 102 lata. Sporządź wykres zależności

masy pierwiastka od czasu i odczytaj z wykresu:
–

masę pierwiastka, który powstanie z próbki o masie 100 mg po upływie 155 lat,

–

czas, po którym z próbki o masie 100 mg pozostało 12,5 mg pierwiastka.

Przedstaw zastosowanie okresu półtrwania w metodach radioizotopowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

uzupełnić tabelę odpowiednimi wartościami,

Tabela do ćwiczenia 1

2)

dobrać jednostkę i nanieś na osie współrzędnych wartości z tabeli,

3)

wykreślić krzywą zależności m = f(

τ

1/2

),

4)

znaleźć na osi czasu wartość t = 155 lat,

5)

odczytać z osi masy wartość dla 155 lat i zaznaczyć punkt,

6)

znaleźć na osi masy wartość m = 12,5 mg,

7)

odczytać z osi czasu wartość dla 12,5 mg i zaznaczyć punkt,

8)

zobaczyć film o zastosowaniu w badaniach radioizotopowych okresu półtrwania,

9)

zanotować przykłady zastosowania czasu półtrwania w badaniach radioizotopowych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

film,

–

przybory papiernicze,

–

kalkulator.

Ćwiczenie 2

Podczas badania szczątków tkaniny znalezionych w starożytnym grobowcu stwierdzono,

że zmierzona intensywność rozpadu promieniotwórczego

14

C jest ośmiokrotnie niższa niż

w przypadku świeżo sporządzonej tkaniny. Oblicz wiek znaleziska i zapoznaj się z metodą
radiowęglową stosowaną w badaniach archeologicznych.
Skorzystaj ze standardowego wzoru związanego z obliczeniami dotyczącymi okresu czasu
półtrwania.

Okres półtrwania

Lata

Masa pierwiastka

τ

1/2

2

τ

1/2

3

τ

1/2

4

τ

1/2

5

τ

1/2

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

I

=

2

1

2

1

0

τ

t

I

⋅

I – intensywność rozpadu
I

o

– intensywność początkowa

t – czas

τ

– okres półtrwania

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wypisać dane z ćwiczenia,

2)

odszukać wartość półtrwania

14

C,

3)

zapisać odpowiedni wzór,

4)

wstawić wartości do wzoru,

5)

rozwiązać równanie wykładnicze,

6)

zapisać odpowiedź do ćwiczenia,

7)

przedstawić istotę metody radiowęglowej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

poradnik fizykochemiczny,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 3

Promieniowanie jonizujące oddziaływuje na człowieka z różnych źródeł. Analizując

roczne dawki (w mSv) promieniowania (rysunek do ćwiczenia), oblicz dawkę jaką otrzymuje
w ciągu roku statystyczny Polak. Określ procentowy udział promieniowania pochodzenia
naturalnego i sztucznego. Podaj przykłady katastrof jądrowych, jakie wydarzyły się na
świecie i oceń ich wpływ na środowisko i poszczególne organy wewnętrzne człowieka.

Rysunek do ćwiczenia 3. Orientacyjne dawki roczne, jakie otrzymuje

człowiek z różnych źródeł promieniowania

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z dołączonym rysunkiem do ćwiczenia,

2)

zsumować wartości dawek z poszczególnych źródeł promieniowania,

3)

obliczyć procent udziału promieniowania naturalnego,

4)

obliczyć procent udziału promieniowania sztucznego,

5)

odszukać wiadomości dotyczące katastrof ekologicznych,

6)

wybrać przykłady katastrof jądrowych mających miejsce na świecie,

7)

zaprezentować skutki oddziaływania odszukanych katastrof na środowisko,

8)

zaprezentować skutki oddziaływania odszukanych katastrof na organizm człowieka,

9)

wykreślić na podstawie zebranych danych diagram pokazujący opad substancji
promieniotwórczej na tereny skażone w zależności od roku wydarzenia,

10)

dokonać oceny rozwoju radioaktywności we współczesnym świecie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

Internet,

–

literatura,

–

kalkulator.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

porównać przenikliwość promieniowania α, β, γ?





2)

podać przykłady promieniowania niejonizującego?

3)

wytłumaczyć na dowolnym przykładzie pierwiastka
promieniotwórczego okres połowicznego rozpadu?









4)

określić jednostki stosowane do określania dawek promieniowania?

5)

obliczać zadania z treścią zawierającą podstawowe elementy wiedzy
o promieniotwórczości?









6)

określić skutki ekspozycji promieniowania na organizm ludzki?

7)

podać źródło powstawania energii jądrowej?

8)

podać przykłady awarii elektrowni jądrowej?









„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

4.3. Bezpieczeństwo chemiczne

4.3.1. Materiał nauczania

Bezpieczeństwo chemiczne można określić jako takie stosowanie substancji

chemicznych, które eliminuje lub w dużym stopniu ogranicza ich szkodliwe działanie na
człowieka w pracy jak i poza pracą oraz ich szkodliwe działanie na środowisko.

Podstawowym

warunkiem

prowadzenia

jakichkolwiek

działań

w

dziedzinie

bezpieczeństwa chemicznego jest wiedza o zagrożeniach stwarzanych przez substancje
chemiczne. Skutki ich oddziaływania zależą od:
–

zdolności substancji do jej wchłaniania,

–

czasu narażenia,

–

ilości substancji wchłanianej,

–

stanu zdrowia osoby narażonej,

–

czynników zewnętrznych.
Właściwości fizykochemiczne substancji są jednym z wielu czynników decydujących

o stopniu niebezpieczeństwa danej substancji. Należą do nich:
–

gęstość względna par i gazów (względem powietrza) - D, jest to stosunek gęstości gazów
lub par danej substancji do gęstości powietrza. Informuje o tym, czy znajdujący się
w pomieszczeniu gaz lub para w warunkach niekontrolowanego pomiaru ulatniania się
i podnosi się ku górze (D<1), czy też opada ku dołowi(D>1),

–

temperatura wrzenia, charakteryzuje przejście ze stanu ciekłego do gazowego. W tej
temperaturze prężność pary nasyconej osiąga wartość normalnego ciśnienia
zewnętrznego 1013hPa.

T

w

< 293K (20ºC) gazy

T

w

< 308K (35 ºC) ciecze palne

T

w

wzrasta ze wzrostem ciśnienia zewnętrznego co pozwala oszacować łatwość

odparowania cieczy:
–

temperatura topnienia, charakteryzuje przejście z fazy stałej do ciekłej, jeżeli substancja
wykazuje specyficzną właściwość w obszarze tej temperatury ostrzeżenie znajduje się
przy oznakowaniu tej substancji,

–

temperatura zapłonu, jest to najniższa temperatura, przy której wytworzona mieszanina
par cieczy z powietrzem pod wpływem czynnika inicjującego ulegnie zapaleniu,

–

temperatura samozapłonu, to najniższa temperatura mierzona w warunkach
standardowych w której mieszanina gazu lub par cieczy z powietrzem (lub tlenem) ulega
samorzutnemu zapaleniu bez dodatkowego bodźca energetycznego,

–

prężność pary, to ciśnienie, jakie wywiera para nasycona danej cieczy nad jej
powierzchnią, rośnie ze wzrostem temperatury. Substancje o niskiej prężności pary
przechodzą do otaczającego powietrza w mniejszym stopniu niż te o wysokiej prężności,

–

para nasycona, to para pozostająca w równowadze dynamicznej z fazą ciekłą lub stałą
danej substancji. Szybkość procesów parowanie

→

skraplanie czy sublimacja

→

resublimacja są w danej temperaturze takie same.

Wprowadzanie substancji chemicznej do obrotu wymaga przestrzegania systemu

zaprezentowanego na rysunku 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

Użytkownik Bezpieczne stosowanie
substancji i preparatów
chemicznych


Producent Rozpoznanie zagrożeń: Poinformowanie odbiorcy:
lub importer - badania - etykiety
- obserwacja ludzi - karty charakterystyki
- istniejące dane - instrukcje
- na podstawie składników


Ocena ryzyka


Społeczno- ekonomiczna ocena ryzyka
- analiza kosztów i korzyści


Władze państwa
Decyzje:
- urzędowa klasyfikacja i oznakowanie
(wykaz substancji niebezpiecznych)
- ograniczenie lub zakaz obrotu i stosowania
- dopuszczenie do obrotu

Rys. 6. System wprowadzania do obrotu substancji i preparatów chemicznych [9, s. 450]

Bezpieczeństwo chemiczne obejmuje następujące obszary:

–

kryteria i sposób klasyfikacji substancji chemicznych pod względem zagrożeń dla
zdrowia lub życia,

–

sposób oznakowania tych substancji,

–

wymagania odnośnie do sporządzania kart charakterystyki niebezpiecznych substancji
chemicznych,

–

zasady klasyfikacji mieszanin w zależności od stężenia w niej substancji.
Substancje niebezpieczne muszą posiadać jedno z poniższych zagrożeń:

–

właściwości wybuchowe,

–

właściwości utleniające,

–

skrajnie łatwo palne,

–

łatwo palne,

–

bardzo toksyczne,

–

toksyczne,

–

szkodliwe,

–

żrące,

–

drażniące,

–

uczulające,

–

rakotwórcze,

–

mutagenne,

–

wpływające na rozrodczość,

–

niebezpieczne dla środowiska.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

Na podstawie właściwości substancji zgodnie z rozporządzeniem Ministra Środowiska

z dnia 4 czerwca 2003 r. (Dz.U. Nr 105, poz. 994) w sprawie oznaczania opakowań stosuje
się zasady oznakowania opakowań odpowiednimi symbolami wskazującymi na rodzaj
zagrożenia i sposób postępowania z substancjami w zależności od zagrożenia. Podstawowe
symbole oznakowane są literą R (Riks) i liczbami określającymi jego rodzaj. Różne rodzaje
ryzyka określone są za pomocą 64 symboli typu R. Litera R oznacza, że z daną substancją
związane jest ryzyko, liczba występująca po literze R określa rodzaj zagrożenia.

Przykłady opisu substancji mających bezpośredni wpływ na zdrowie człowieka.
R1 – Materiał wybuchowy w stanie wolnym
R4 – Tworzy łatwo wybuchające związki metaliczne
R15 – W kontakcie z wodą wyzwala wysoce łatwo palne gazy
R22 – Działa szkodliwie w przypadku spożycia
R28 – Działa bardzo toksycznie w przypadku spożycia
R45 – Może być przyczyną raka
R60 – Może upośledzić płodność
Symbole dotyczące zasad postępowania z substancjami niebezpiecznymi oznakowane są

literą S (Safety) i liczbami szczegółowo określającymi te zasady. Zasady prawidłowego
postępowania ujęto są w 62 symbolach.

Przykłady opisu zasad postępowania z substancjami niebezpiecznymi:
S1 – Przechowywać w zamknięciu
S4 – Nie przechowywać w pomieszczeniach mieszkalnych
S18 – Otwierać pojemnik ostrożnie, zachować ostrożność w czasie wszelkich manipulacji
S26 – W przypadku zanieczyszczenia oczu przemyć natychmiast dużą ilością wody,

zwrócić się o pomoc lekarską

S60 – ten materiał i (lub) jego opakowanie muszą być z powrotem usuwane jako

niebezpieczne odpady

Rozporządzenie przewiduje stosownie symboli łączonych np.
R39/27/28 – działa bardzo toksycznie w przypadku kontaktu ze skórą i po spożyciu;

zagraża powstawaniu bardzo poważnych nieodwracalnych zamian w stanie zdrowia,

S37/39 – nosić odpowiednie rękawice i ochronę oczu/twarzy.

Toksyczność ostra dzieli substancje na trzy klasy:

–

bardzo toksyczne – symbol T

+

–

toksyczne – symbol T

–

szkodliwe – symbol X

n

Klasyfikację substancji z zastosowanie procedury ustalonej dawki prezentuje tabela 17.

Tabela 17. Klasyfikacja substancji na podstawie wyników badań z zastosowaniem procedury ustalonej dawki.

[12, s. 324]

Klasa toksyczności

Dawka różnicująca

(mg/kg masy ciała)

bardzo toksyczne
toksyczne
szkodliwe

<5

5

50 lub 500

W skali międzynarodowej każda substancja niebezpieczna posiada oznakowanie

składające się z:
–

numeru indeksowego,

–

nazwy substancji,

–

numeru Chemical Abstract Sernice(CAS),

–

klasyfikację,

–

oznakowanie substancji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

Tabela 18. Przykład klasyfikacji i oznakowania substancji niebezpiecznych [12, s. 325]

Numer
indeksowy

Nazwa substancji

Numer CAS

Klasyfikacja
substancji

Znakowanie
substancji

006-006-01-7

Kwas
cyjanowodorowy

74-90-8

T

+

; R26/27/28; R32

NOTA B
T

+

R:26/27/28-32
S:(1/2)25-36/37-45

609-039-00-3

4-Nitrobifenyl

92-93-3

Rakotw. Kat.2; R45

T
R:45
S:53-45

Praca z substancjami i preparatami chemicznymi wymaga stosowania zasad:

–

transport substancji niebezpiecznych (żrące, palne, wybuchowe, utleniające, itp.) może
być realizowany przez osoby przeszkolone na kursie przewozu towarów
niebezpiecznych,

–

niedopuszczalne jest stosowanie substancji i preparatów chemicznych nie oznakowanych
w sposób widoczny, umożliwiający ich identyfikację (dotyczy wszystkich substancji
i preparatów),

–

etykiety substancji stwarzających zagrożenie muszą posiadać niezbędne znaki i symbole
ostrzegawcze (nalepki ostrzegawcze),

–

niedopuszczalne

jest

stosowanie

niebezpiecznych

substancji

chemicznych

i niebezpiecznych preparatów bez posiadania aktualnego spisu tych substancji
i preparatów, bez posiadania kart charakterystyki (obowiązek nieodpłatnego dostarczenia
ciąży na producencie/dostawcy), bez posiadania opakowań zabezpieczających przed ich
szkodliwym działaniem, pożarem lub wybuchem.
Substancje nieopisane lub niepełnowartościowe, muszą zostać bezpiecznie zutylizowane

w zakładzie lub przez wyspecjalizowaną firmę. Posiadacz odpadów jest obowiązany do
postępowania z odpadami w sposób zgodny z zasadami gospodarowania odpadami,
wymaganiami ochrony środowiska oraz planami gospodarki odpadami, tak aby:
–

zapobiegać powstawaniu odpadów lub ograniczać ilość odpadów i ich negatywne
oddziaływanie na środowisko przy wytwarzaniu produktów, podczas i po zakończeniu
ich użytkowania,

–

zapewniać zgodny z zasadami ochrony środowiska odzysk, jeżeli nie udało się zapobiec
ich powstaniu,

–

zapewniać zgodne z zasadami ochrony środowiska unieszkodliwianie odpadów, których
powstaniu nie udało się zapobiec lub których nie udało się poddać odzyskowi.
W każdym pomieszczeniu, w którym odbywa się praca z zastosowaniem urządzeń lub

substancji stwarzających zagrożenie należy zapewnić:
–

regulamin porządkowy zawierający zasady bezpiecznej pracy,

–

instrukcje obsługi dla każdego urządzenia,

–

środki ochrony indywidualnej (maski, osłony twarzy, rękawice ochronne itp.) do
wykonania czynności szczególnie niebezpiecznych,

–

apteczki wyposażone w niezbędne środki farmaceutyczne i materiały medyczne.
Miejsca, do których dostęp jest ograniczony powinny być odpowiednio oznakowane

i zabezpieczone przed dostępem osób nieuprawnionych.
Urządzenia czasowo niesprawne powinny być wyraźnie oznakowane i zabezpieczone
w sposób uniemożliwiający ich uruchomienie.
Do prowadzenia wszelkiego typu prac eksperymentalnych wymagane są szczegółowe
instrukcje prowadzenia badań, zawierające postanowienia dotyczące zapobiegania
powstawania zagrożeń zdrowia lub życia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

Opakowania substancji niebezpiecznych wprowadzanych do obrotu powinny się

cechować:
–

konstrukcją uniemożliwiającą wydostanie się zawartości z opakowania w sposób
przypadkowy,

–

wykonaniem z materiałów odpornych na niszczące działanie ich zawartości
i uniemożliwiających tworzenie się substancji niebezpiecznych w wyniku chemicznego
oddziaływania zawartości na materiał opakowania,

–

zachowaniem szczelności w warunkach działających na opakowanie obciążeń i napięć
w trakcie jego normalnej ekspozycji,

–

gwarantowaniem zachowania szczelności podczas wielokrotnego otwierania i zamykania
opakowań wielokrotnego użytku w warunkach normalnej eksploatacji.
Oznakowanie opakowania substancji niebezpiecznej obejmuje:

–

nazwę umożliwiającą jednoznaczną identyfikację substancji,

–

nazwy określonych substancji niebezpiecznych zawartych preparacie,

–

nazwę i adres zakładu wprowadzającego substancję do obrotu,

–

znaki ostrzegawcze i napisy,

–

kod opakowania,

–

informacje o wymaganym postępowaniu z opróżnionymi opakowaniami, zgodnie
z obowiązującymi przepisami.
Konsekwencją

stosowania

substancji

niebezpiecznych

jest

konieczność

ich

przemieszczania. Umowa Europejska (ADR) reguluje zagadnienia transportu drogowego
towarów niebezpiecznych.

Zgodnie z postanowieniami Umowy ADR towary niebezpieczne to głównie produkty

wytworzone przez przemysł chemiczny albo przedmioty wypełnione tymi substancjami.

Materiały niebezpieczne według ADR zostały ujęte w klasy:

–

klasa 1 – materiały i przedmioty wybuchowe,

–

klasa 2 – gazy,

–

klasa 3 – materiały ciekłe zapalne,

–

klasa 4.1 – materiały stałe zapalne,

–

klasa 4.2 – materiały samozapalne;

–

klasa 4.3 – materiały wytwarzające w zetknięciu z wodą gazy zapalne,

–

klasa 5.1 – materiały utleniające,

–

klasa 5.2 – nadtlenki organiczne,

–

klasa 6.1 – materiały trujące,

–

klasa 6.2 – materiały zakaźne,

–

klasa 7 – materiały promieniotwórcze,

–

klasa 8 – materiały żrące,

–

klasa 9 – różne materiały i przedmioty niebezpieczne.
Tablica ADR (pomarańczowa odblaskowa tablica informacyjna umieszczona na

pojazdach przewożących substancje niebezpieczne) zawiera dwa numery rozpoznawcze
przewożonej substancji tj.
–

numer rozpoznawczy niebezpieczeństwa - dwie lub trzy cyfry (w liczniku),

–

numer rozpoznawczy materiału – cztery cyfry (w mianowniku).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

38

Rys. 7. Przykładowa tablica bezpieczeństwa dla benzyny [15]

Tablica z umieszczonymi na niej numerami rozpoznawczymi stosowana jest przy

przewozach towarów niebezpiecznych w cysternach lub luzem. Przy przewozach w tzw.
sztukach przesyłki stosowane są tablice pomarańczowe bez numerów rozpoznawczych.

Tabela 19. Znaczenie pierwszej cyfry w numerze rozpoznawczym niebezpieczeństwa (licznik)

Cyfra

Znaczenie

2

emisja gazu spowodowana ciśnieniem lub reakcją chemiczną

3

łatwopalność cieczy (par) i gazów

4

łatwopalność materiałów stałych

5

działanie utleniające (podtrzymujące palenie)

6

działanie trujące

8

działanie żrące

9

niebezpieczeństwo samorzutnej i gwałtownej reakcji

0

brak dodatkowego zagrożenia

Cyfra podwójna określa intensywność głównego niebezpieczeństwa. W przypadku

określenia niebezpieczeństwa tylko jedną cyfrą, po niej występuje zero. Znak X przed
numerem niebezpieczeństwa wskazuje na całkowity zakaz kontaktu danego materiału z wodą
(Na, K).

Tabela 20. Znaczenie przykładowych numerów rozpoznawczych niebezpieczeństwa

Numer

Znaczenie

20

gaz obojętny

22

gaz schłodzony

223

gaz schłodzony palny

225

gaz schłodzony utleniający (podtrzymujący palenie)

23

gaz palny

236

gaz palny i trujący

239

gaz palny mogący powodować samorzutną i gwałtowną reakcję

25

gaz utleniający (podtrzymujący palenie)

26

gaz trujący

265

gaz trujący i utleniający (podtrzymujący palenie)

266

gaz silnie trujący

268

gaz trujący i żrący

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

39

286

gaz żrący i trujący

30

ciecz zapalna (temp. zapłonu od 21 st.C do 100 st.C)

33

ciecz łatwo zapalna (temp. zapłonu niższa od 21 st.C)

X333

ciecz samozapalna reagująca niebezpiecznie z wodą

336

ciecz łatwo zapalna i trująca

338

ciecz łatwo zapalna i żrąca

X338

ciecz łatwo zapalna i żrąca reagująca niebezpiecznie z wodą

339

ciecz łatwo zapalna mogąca powodować samorzutną i gwałtowną reakcję

Numery rozpoznawcze wszystkich substancji znajdują się w poradnikach dla ratowników

wydawanych przez Główny Inspektor Ochrony Środowiska lub materiałach dotyczących
informacji zawodowej oraz poradnikach dla kierowców towarów niebezpiecznych.

Tabela 21. Znaki ostrzegawcze ADR substancji chemicznych i opakowań transportowych z zawartością [16]

215-01

215-02

215-02a

215-02b

215-04

215-05

215-06

215-07

215-08

215-09

215-10

215-11

215-12

215-13

215-15

215-16

215-17

215-17a

215-17b

215-17c

215-17d

215-18

215-19

215-20

215-21

215-22

215-23

215-30

215-31

215-32

215-33

215-34

215-35

700-01

700-02

700-03

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

40

700-04

700-05

700-06

700-07

700-08

700-09

700-10

700-11

700-12

700-13

700-14

700-16

Opisy znaków ADR
215 – 01 gazy palne
215 – 02 substancje i przedmioty wybuchowe
215 – 04 materiały żrące
215 – 05 substancje i przedmioty wybuchowe
215 – 06 gazy niepalne i nietrujące
215 – 07 gazy niepalne i nietrujące
215 – 08 materiały samozapalne
215 – 09 gazy palne
215 – 10 materiały stałe zapalne, samoreaktywne i materiały wybuchowe odczulone
215 – 11 materiały wytwarzające w kontakcie z wodą gazy zapalne
215 – 12 materiały wytwarzające w kontakcie z wodą gazy zapalne
215 – 13 materiały utleniające
215 – 15 nadtlenki organiczne
215 – 16 materiały trujące

215 – 17 materiały promieniotwórcze, kategoria I
215 – 18 różne materiały i przedmioty niebezpieczne

215 – 19 materiały ciekłe zapalne
215 – 20 uziemienie

215 – 21 materiały ciekłe zapalne
215 – 22 materiały stałe zapalne

215 – 23 materiały trujące
215 – 30 ostrzeżenie o gazowaniu

215 – 31 substancje o podwyższonej temperaturze
215 – 32 materiały zakaźne
215 – 33 UN 1170
215 – 34 gazy trujące
215 – 35 ograniczenie ilości
700 – 01 substancja drażniąca
700 – 02 substancja szkodliwa
700 – 03 substancja toksyczna
700 – 04 substancja bardzo toksyczna
700 – 05 substancja żrąca

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

41

700 – 06 substancja korodująca
700 – 07 substancja skrajnie łatwopalna
700 – 08 substancja wysoce łatwopalna
700 – 09 substancje utleniające
700 – 10 substancja wybuchowa
700 – 11 substancja stwarzająca zagrożenie biologiczne
700 – 12 substancja niebezpieczna dla środowiska
700 – 13 uwaga zawiera azbest
700 – 14 freon 12
700 – 15 halon 1211

Praca z substancjami szkodliwymi stwarza trudne a czasem i niebezpieczne warunki

pracy. Przestrzeganie wszelkich zasad bezpieczeństwa i higieny jest nieodzownym
warunkiem prawidłowej pracy. Możliwe są jednak takie sytuacje, kiedy dochodzi do sytuacji
wypadkowej i pracownik ulega zatruciu.

Ze względu na drogę wchłaniania trucizny rozróżniamy zatrucia przez:

–

drogi oddechowe,

–

przewód pokarmowy,

–

skórę.

Przy zatruciach drogą oddechową należy:

–

usunąć chorego z miejsca, w którym nastąpiło zatrucie i wynieść na świeże powietrze,

–

rozluźnić uciskające części ubioru,

–

zdjąć odzież w przypadku zanieczyszczenia jej środkami trującymi,

–

zapewnić zatrutemu bezwzględny spokój,

–

zabezpieczyć chorego przed utratą ciepła przez okrycie go np. kocem,

–

w przypadku braku akcji serca i oddychania (bezwzględnie pamiętając o skontrolowaniu
drożności dróg oddechowych) rozpocząć sztuczne oddychanie i masaż serca,

–

w razie wystąpienia drgawek zabezpieczyć chorego przed przegryzieniem języka
(włożyć między zęby np. kawałek drewna).

Przy zatruciach drogą pokarmową:
–

usunąć truciznę z żołądka przez spowodowanie wymiotów (drażnienie palcem tylnej
ściany gardła lub podanie do wypicia szklanki bardzo słonej wody),

–

podać odtrutkę (po ustąpieniu wymiotów)np. zwykłą wodę (rozcieńcza i zobojętnia
truciznę), zawiesinę węgla aktywnego lub wodny roztwór białka kurzego (2 białka na
szklankę wody),

–

ponownie spowodować wymioty.

Przy zatruciach przez skórę:

–

rozebrać zatrutego,

–

zmyć skórę strumieniem wody dbając o to, aby strumień wody ze spłukaną trucizną nie
skaził części ciała, które nie miało kontaktu z trucizną.

Jak najszybciej wezwać lekarza lub zapewnić transport chorego do szpitala. Podać

lekarzowi nazwę substancji trującej, a przy truciznach nieznanych zebrać pierwsze
wymiociny i przekazać lekarzowi, co umożliwi przeprowadzenie analizy i ułatwi
leczenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

42

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jakie właściwości fizykochemiczne decydują o stopniu niebezpieczeństwa substancji?

2.

Jakie wyróżniamy etapy systemu wprowadzania substancji i preparatów chemicznych do
obrotu?

3.

Jakie kryteria decydują o zaliczeniu substancji chemicznej do grupy substancji
niebezpiecznych?

4.

Jaki obowiązuje system oznakowania i postępowania z substancja niebezpieczną?

5.

Jakie wymagania musi spełniać pomieszczenie, w którym odbywa się praca
z substancjami niebezpiecznymi?

6.

Jakie klasy materiałów niebezpiecznych wyróżnia Umowa ADR?

7.

Jakie obowiązuje oznakowanie substancji niebezpiecznych przy ich transporcie?

8.

Jakimi drogami może przedostawać się substancja toksyczna do organizmu człowieka?

9.

Jakie działanie należy podjąć w przypadku dostania się do organizmu trucizny drogą
pokarmową?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenia 1

Roztwór amoniaku z zakładu produkcyjnego należy przetransportować do innych

zakładów w których amoniak jest surowcem do otrzymywania tworzyw sztucznych.
Zaproponuj bezpieczny przewóz amoniaku. Określ rodzaje zagrożenia dla organizmu
i środowiska w przypadku wycieku substancji.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

skorzystać z dostępnych źródeł informacji na temat amoniaku,

2)

zaproponować opis zgodnie z wymogami określonymi w umowie Europejskiej ADR
transportu amoniaku,

3)

ocenić drogi narażenia organizmu na amoniak,

4)

określić objawy toksyczne w przypadku narażenia amoniakiem,

5)

dobrać środki ochrony indywidualnej dla ochrony zdrowia w kontakcie z amoniakiem,

6)

oznakować substancje odpowiednimi symbolami.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

znaki ADR,

–

symbole oznakowania substancji niebezpiecznych,

–

Karta Charakterystyki amoniaku,

–

Internet.

Ćwiczenie 2

W laboratorium do analizy powietrza kopalnianego stosuje się analizator SRG składający

się ze szklanych płuczek zawierających: rtęć, P

2

O

5

i inne substancje chemiczne. Podczas

sprawdzania szczelności aparatury płuczka z rtęcią uległa stłuczeniu. Płuczka zawierała
25 cm

3

rtęci. Oceń narażenie pracownika – laboranta na pary rtęci w ciągu 8 godzinnego dnia

pracy. Zaproponuj sposób neutralizacji i usunięcia rozlanej cieczy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

43

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

skorzystać z dostępnych źródeł na temat bezpieczeństwa pracy z rtęcią,

2)

ocenić drogi narażenia organizmu na rtęć,

3)

określić objawy toksyczne działania rtęci na organizm,

4)

dobrać środki ochrony indywidualnej do likwidacji rtęci,

5)

dobrać bezpieczny sposób neutralizacji likwidacji rozlanej rtęci,

6)

dokonać oszacowania pochłoniętej dawki rtęci w godzinach pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

Karta Charakterystyki rtęci,

–

literatura,

–

Internet.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

określić zadania bezpieczeństwa chemicznego?





2)

podać klasy toksyczności ostrej dla substancji szkodliwej?

3)

zdefiniować prężność pary?







4)

odczytać zapis oznakowania substancji niebezpiecznej?

5)

dobrać właściwe środki ochrony indywidualnej podczas pracy
z substancja niebezpieczną?









6)

odczytać opis oznakowania cysterny przewożącej substancję
chemiczną?

7)

zaproponować opis substancji niebezpiecznej przeznaczonej do
transportu?

8)

udzielić pomocy w przypadku oparzenia substancją chemiczną?











„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

44

4.4. Choroby zawodowe w świetle oceny ryzyka zawodowego

4.4.1. Materiał nauczania

Substancje i preparaty chemiczne występują w środowisku pracy praktycznie we

wszystkich gałęziach przemysłu. Procesy technologiczne, w których są produkowane,
przetwarzane lub stosowane substancje stają się źródłem zanieczyszczeń powietrza na
stanowisku pracy. Narażenie na te substancje może powodować niekorzystne zmiany w stanie
zdrowia pracownika. Szacownie ryzyka wystąpienia szkodliwych skutków zdrowotnych jest
procesem złożonym i wymagającym korzystania z wiedzy ekspertów wielu dziedzin nauki.

Ocenie ryzyka zawodowego podlegają:

–

ekosystemy wodne,

–

gleba,

–

zwierzęta dzikie,

–

ludzie bezpośrednio narażeni w miejscu pracy, pośrednio narażeni poprzez środowisko
i jako konsumenci produktów handlowych,

–

związki chemiczne, które sklasyfikowane są jako substancje nowe i już istniejące.

Kryterium oceny ryzyka są wartości normatywów higienicznych dla środowiska pracy.

Rys. 8. Proces oceny ryzyka zawodowego

Opis stanowiska pracy

Identyfikacja

Pomiar stężeń substancji

chemicznych

Wyznaczanie wskaźników

narażenia

Ocena narażenia

Oszacowanie ryzyka

Pobór próbek

Ilościowe oznaczanie

Ryzyko małe

Ryzyko średnie

Ryzyko duże

Działania korygujące

Ocena
okresowa
ryzyka

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

45

Dla substancji chemicznych są to:

–

najwyższe dopuszczalne stężenie NDS,

–

najwyższe dopuszczalne stężenie chwilowe NDSCh,

–

najwyższe dopuszczalne stężenie pułapowe NDSP.
Proces oceny ryzyka zawodowego związanego z narażeniem na szkodliwe substancje

chemiczne jest procesem wieloetapowym. Wynik każdego etapu ma istotny wpływ na
ostateczną ocenę, której celem jest ochrona zdrowia i życia pracownika.
Schemat przebiegu oceny ryzyka przedstawia rys. 8

Opisując stanowisko pracy, dla którego będzie przeprowadzana ocena narażenia

zawodowego, należy zebrać informacje dotyczące:
–

rodzaju i przebiegu procesu technologicznego,

–

stosowania preparatów lub substancji chemicznych,

–

chronometrażu

(rotacji,

zmianowości,

redukcji

czasu)

pracy

poszczególnych

pracowników,

–

liczby pracowników (w tym mężczyzn, kobiet, kobiet w ciąży, młodocianych),

–

stosowania środków ochrony zbiorowej i indywidualnej,

–

chorób zawodowych i wypadków przy pracy spowodowanych substancjami
chemicznymi,

–

profilaktycznych zaleceń medycznych,

–

profilaktycznych środków organizacyjnych,

–

dotychczasowych wyników pomiarów substancji szkodliwych w środowisku pracy.
Pomiary stężeń szkodliwych substancji chemicznych w środowisku pracy wykonywane

są przez odpowiednie laboratoria z zastosowaniem selektywnych metod oznaczania
o odpowiedniej czułości i precyzji. Każda procedura pomiarowa stosowana do pomiarów
stężeń zanieczyszczeń zawiera dokładne procedury pobierania próbek i procedury
ilościowego oznaczania zawartych w tych próbkach substancji szkodliwych. Metodami
pobierania próbek powietrza są: metoda izolacyjna i metoda wzbogacania próbek.

Do oznaczania stężeń substancji chemicznych w próbkach powietrza pobranych na

stanowiskach pracy wykorzystywane są metody instrumentalne, takie jak:
–

spektrofotometria w widzialnym zakresie widma,

–

chromatografia gazowa,

–

absorpcyjna spektrometria atomowa,

–

wysokosprawna chromatografia cieczowa.
Wyniki oceny narażenia na szkodliwe substancje chemiczne w środowisku pracy

pozwalają wyróżnić trzy poziomy ryzyka zawodowego:
–

ryzyko małe (M), pomijalne – jeżeli wskaźniki narażenia przy ocenie zgodności
warunków pracy z wartościami NDS oraz dodatkowo NDSCh lub NDSP są mniejsze niż
0,5 tych wartości,

–

ryzyko średnie (Ś), akceptowalne – jeżeli wyznaczone wskaźniki narażenia są równe lub
większe od 0,5 wartości dopuszczalnych NDS, NDSCh lub NDSP ale nie przekraczają
tych wartości,

–

ryzyko duże (D), nieakceptowane – jeżeli wskaźniki narażenia są większe od wartości
dopuszczalnych NDS, NDSCh lub NDSP.
W przypadku stwierdzenia ryzyka nieakceptowanego koniczne jest natychmiastowe

podjęcie odpowiednich działań, które doprowadzą do bezpiecznych stężeń substancji
chemicznych. Podstawowymi środkami technicznymi zmniejszającymi ryzyko zawodowe są:
–

instalacja nowych lub modernizacja istniejących systemów wentylacyjnych,

–

hermetyzacja, automatyzacja procesów technologicznych,

–

izolacja stanowisk pracy,

–

prawidłowe magazynowanie substancji chemicznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

46

Ograniczanie ryzyka zawodowego metodą organizacyjną obejmuje:
–

skracanie czasu ekspozycji na substancje chemiczne,

–

zatrudnienie pracowników szczególnie wrażliwych na ich działanie na innych
stanowiskach,

–

informowanie pracowników o zagrożeniach związanych ze stosowaniem tych substancji.
Na podstawie oceny ryzyka pojawienia się szkodliwych zmian w zdrowiu człowieka

podejmowane są działania mające na celu stworzenie bezpiecznych warunków pracy.

Ryzyko jest to możliwość wystąpienia szkodliwego skutku w wyniku narażenia na dany

czynnik w określonych warunkach. Ryzyko rozpatrujemy w dwóch kategoriach:
–

jakościowo jako możliwość pojawienia się szkodliwych zmian,

–

ilościowo jako prawdopodobieństwo pojawienia się zmian w stanie zdrowia ludzi
i w stanie środowiska.

Współczesny człowiek coraz częściej zapada na różnego rodzaju choroby. W zależności

od zespołu przyczyn, które choroby wywołują wyróżnia się trzy kategorie:
–

choroby cywilizacyjne, związane z rozwojem cywilizacji. Zalicza się do nich: wypadki
przy pracy, wypadki drogowe, zatrucia przemysłowe, wibracyjne, choroby wywołane
przez nadmierny hałas i promienie jonizujące, choroby wywołane nadmiernym
skażeniem środowiska,

–

choroby społeczne, związane są z warunkami społecznymi ludności np. gruźlica, kiła,
AIDS, choroby psychiczne, reumatyczne, cukrzyca, otyłość, choroby serca, próchnica
zębów, choroby zakaźne, inwazyjne,

–

choroby zawodowe, schorzenia powstające w wyniku wykonywania określonej pracy lub
z powodu warunków w których się ją wykonuje.
Za choroby zawodowe uważa się choroby określone w wykazie chorób zawodowych,

jeżeli zostały spowodowane działaniem czynników szkodliwych dla zdrowia, występujących
w środowisku pracy. Przy ocenie działania czynnika szkodliwego uwzględnia się:
–

rodzaj narażenia zawodowego,

–

stopień narażenia zawodowego,

–

czas narażenia zawodowego,

–

sposób wykonywania pracy,

–

bezpośredni kontakt z chorymi zakaźnie lub z materiałem pochodzącym od tych chorych,

–

czynniki powodujące choroby inwazyjne, uczuleniowe i nowotworowe.

Wykaz chorób zawodowych zawiera 20 pozycji chorób lub grup chorobowych. Każdą

z nich należy rozpatrywać w ścisłej zależności z definicją choroby zawodowej.

WYKAZ CHORÓB ZAWODOWYCH
1.

Zatrucia ostre i przewlekłe substancjami chemicznymi oraz następstwa tych zatruć.

2.

Pylice płuc.

3.

Przewlekłe choroby oskrzeli wywołane działaniem substancji powodujących napadowe
stany spastyczne oskrzeli i choroby płuc przebiegające z odczynami zapalno-
wytwórczymi w płucach, np. dychawica oskrzelowa, byssinoberyloza.

4.

Przewlekłe zapalenie oskrzeli wywołane działaniem substancji toksycznych, aerozoli
drażniących-w razie stwierdzenia niewydolności narządu oddechowego.

5.

Przewlekłe, zanikowe, przerostowe i alergiczne nieżyty błon śluzowych nosa, gardła,
krtani i tchawicy, wywołane działaniem substancji o silnym działaniu drażniącym lub
uczulającym.

6.

Przewlekłe choroby narządu głosu związane z nadmiernym wysiłkiem głosowym (guzki
śpiewacze, niedowłady strun głosowych, zmiany przerostowe).

7.

Rozedma płuc u dmuchaczy szkła i muzyków orkiestr dętych w razie stwierdzenia
niewydolności narządu oddechowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

47

8.

Choroby wywołane promieniowaniem jonizującym łącznie z nowotworami złośliwymi.

9.

Nowotwory złośliwe powstałe w następstwie działania czynników rakotwórczych
występujących w środowisku pracy.

10.

Choroby skóry.

11.

Choroby zakaźne inwazyjne.

12.

Przewlekłe choroby narządu ruchu wywołane sposobem wykonywania pracy,
nadmiernym przeciążeniem: zapalenia pochewek ścięgnistych i kaletek maziowych,
uszkodzenie łękotki, mięśni i przyczepów ścięgnistych, martwica kości nadgarstka,
zapalenie nadkłykci kości ramieniowej, zmęczeniowe złamanie kości.

13.

Przewlekłe choroby obwodowego układu nerwowego wywołane uciskiem na pnie
nerwów.

14.

Choroby układu wzrokowego wywołane zawodowymi czynnikami fizycznymi lub
chemicznymi.

15.

Uszkodzenie słuchu wywołane działaniem hałasu.

16.

Zespół wibracyjny.

17.

Choroby wywołane pracą w podwyższonym lub obniżonym ciśnieniu atmosferycznym.

18.

Choroby wywołane działaniem przeciążeń grawitacyjnych.

19.

Choroby centralnego układu nerwowego, układu bodźcotwórczego i przewodzącego
serca oraz gonad wywołane działaniem pól elektromagnetycznych.

20.

Ostry zespół przegrzania i jego następstwa.

Tabela 22. Zachorowalność w 1995 r na choroby zawodowe w Polsce [12, s. 777]

Uszkodzenie słuchu 28,9% choroby skóry 6,1%
Choroby narządu głosu 26,5% zatrucia 3,6%
Choroby zakaźne i inwazyjne 10,5% zespół wibracyjny
Pylica płuc 7,6% pozostałe 13,2%

Ze względu na sposób bezpośredniego kontaktu trucizny przemysłowej z organizmem,

choroby zawodowe dzielimy na:
–

choroby dróg oddechowych,

–

choroby skóry,

–

choroby jamy ustnej.
Każdy przypadek podejrzenia choroby zawodowej u pracownika, a także każdy

przypadek tej choroby, pracodawca, również zakład służby zdrowia lub lekarz, który
rozpoznał przypadek takiej choroby, obowiązany jest ją zgłosić:
–

właściwemu Wojewódzkiemu Inspektorowi Sanitarnemu,

–

właściwemu inspektorowi pracy.
Podejrzenie o chorobę zawodową zgłasza każdy, kto może mieć do tego podstawę,

a zatem:
–

zakłady służby zdrowia,

–

lekarze, lekarze stomatolodzy, którzy przy wykonywaniu zawodu poza zakładami służby
zdrowia powzięli podejrzenie o chorobę zawodową,

–

lekarze weterynarii, którzy przy wykonywaniu zawodu stwierdzili u pracownika
stykającego się z chorymi zwierzętami objawy mogące nasunąć podejrzenie o chorobę
zawodową,

–

zakład pracy zatrudniający pracownika,

–

sam pracownik (za pośrednictwem zakładu służby zdrowia sprawującego opiekę
profilaktyczną nad zakładem pracy zatrudniającego pracownika).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

48

Gdy zgłoszenia podejrzenia o chorobę zawodową dokonały jednostki lub osoby nie

będące zakładem pracy zatrudniającym pracownika, o fakcie zgłoszenia pracownika oraz
skierowania w celu rozpoznania choroby zawodowej należy zawiadomić zakład pracy.

Wymienione podmioty są zobowiązane skierować pracownika do zakładu służby zdrowia

właściwym do rozpoznania chorób zawodowych. Należą do nich:
–

poradnie chorób zawodowych (wojewódzkie ośrodki medycyny pracy),

–

kliniki chorób zawodowych,

–

oddziały chorób zawodowych wchodzące w skład odpowiednich zakładów społecznej
służby zdrowia,

–

akademie medyczne lub instytuty naukowo-badawcze,

–

oddziały i poradnie medycyny pracy kolejowej służby zdrowia (dla pracowników
kolejowych).

Zakład pracy jest zobowiązany przesłać zakładowi służby zdrowia właściwemu do

rozpoznania chorób zawodowych dokumentację dotyczącą:
–

zagrożeń zawodowych występujących w środowisku pracy,

–

przebiegu pracy zawodowej pracownika.

Dochodzenie epidemiologiczne w środowisku pracy pracownika, u którego zachodzi

podejrzenie o chorobę zawodową przeprowadza:
–

lekarz sprawujący opiekę profilaktyczną nad zakładem pracy zatrudniającym pracownika,

–

inspektor sanitarny na wniosek zakładu społecznej służby zdrowia właściwego do
rozpoznania chorób zawodowych, w razie gdy zakład pracy zatrudniający pracownika nie
jest objęty opieką przemysłowej służby zdrowia.

Wyniki tego dochodzenia przesyła się do zakładu służby zdrowia właściwego do

rozpoznania choroby zawodowej.

Zakłady służby zdrowia właściwe do rozpoznania chorób zawodowych wydają

orzeczenia o chorobie zawodowej, w oparciu o informacje o zagrożeniach zawodowych,
wyniki dochodzenia epidemiologicznego w środowisku pracy, dokumentację dotyczącą
przebiegu zatrudnienia, wyniki przeprowadzonych badań klinicznych i dokumentację
lekarską.

Po dokonaniu oceny stanu zdrowia badanego przesyłają orzeczenie lekarskie w sprawie

choroby zawodowej wraz z posiadaną niezbędną dokumentacją , inspektorowi sanitarnemu.

Kopię orzeczenia przesyła się:

–

zainteresowanemu pracownikowi,

–

jednostce organizacyjnej, która zgłosiła podejrzenie o chorobę zawodową.
Pracownik, który nie zgadza się z treścią orzeczenia lekarskiego o braku podstaw do

rozpoznania choroby zawodowej, może wystąpić z wnioskiem o przeprowadzenie ponownego
badania przez właściwy instytut naukowo-badawczy (Instytut Medycyny Pracy),
a w odniesieniu do chorób zakaźnych i inwazyjnych również przez Akademię Medyczną.
Wniosek o ponowne badanie składa się za pośrednictwem jednostki organizacyjnej która
dokonywała ustaleń w sprawie rozpoznania choroby zawodowej.

W oparciu o rozpoznanie choroby zawodowej oraz wyniki dodatkowego dochodzenia

epidemiologicznego, właściwy ze względu na siedzibę zakładu pracy państwowy wojewódzki
inspektor sanitarny lub upoważniony przez niego terenowy inspektor sanitarny wydaje
decyzję o stwierdzeniu choroby zawodowej lub braku podstaw do jej stwierdzenia.
W wypadku, gdy postępowanie w sprawie choroby zawodowej dotyczy pracownika
cywilnego zatrudnionego w jednostce organizacyjnej podległej Ministrowi Obrony
Narodowej, dochodzenie epidemiologiczne przeprowadza inspektor sanitarny właściwego
okręgu wojskowego, na wniosek organu właściwego do wydania decyzji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

49

Decyzje o stwierdzeniu choroby zawodowej lub braku podstaw do jej stwierdzenia należy

przesłać:
–

zainteresowanemu pracownikowi,

–

zakładowi pracy, w którym pracownik był ostatnio narażony na działanie czynnika
wywołującego rozpoznaną chorobę zawodową,

–

zakładowi opieki zdrowotnej, który dokonał rozpoznania choroby zawodowej,

–

właściwemu inspektorowi pracy.
Zakład pracy po otrzymaniu decyzji o stwierdzeniu u pracownika choroby zawodowej

jest zobowiązany przesłać odpis decyzji właściwemu państwowemu inspektorowi pracy.

Zakłady pracy są zobowiązane prowadzić rejestry:

−

podejrzeń o chorobę zawodową,

−

stwierdzonych chorób zawodowych i ich skutków oraz informować właściwych terenowo
państwowych inspektorów sanitarnych o podjętych działaniach zapobiegających
występowaniu dalszych przypadków schorzeń zawodowych. Zakłady pracy zobowiązane
są zawiadamiać o skutkach choroby zawodowej właściwego Państwowego Inspektora
Sanitarnego oraz Instytut Medycyny Pracy. Inspektorzy sanitarni prowadzą rejestry
chorób zawodowych stwierdzonych w zakładach pracy położonych na obszarze objętym
zakresem ich działalności.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jakie obowiązują normatywy higieniczne środowiska pracy?

2.

Jakie działania należy przeprowadzić w celu oceny ryzyka zawodowego?

3.

Jakie informacje są niezbędne do wypracowania oceny narażenia na stanowisku pracy?

4.

Jakie metody analizy chemicznej wykorzystywane są do oznaczania substancji
w próbkach powietrza?

5.

Jakie stosuje się rozwiązania prowadzące do tworzenia bezpiecznych miejsc pracy?

6.

Co rozumiemy pod pojęciem choroby zawodowe?

7.

Które choroby należą do grupy chorób zawodowych?

8.

Do jakich zakładów służby zdrowia może udać się pracownik, w celu uzyskania
skierowania do rozpoznania choroby zawodowej?

9.

Jakie działania powinien wykonać zakład pracy po uzyskaniu informacji o stwierdzeniu u
pracownika choroby zawodowej?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj opisu stanowiska pracy dla zawodu – spawacz w celu oceny narażenia

zawodowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zebrać informacje dotyczące rodzaju i przebiegu procesu spawania,

2)

sporządzić listę stosowanych substancji i preparatów chemicznych,

3)

zapoznać się z chronometrażem pracy poszczególnych pracowników,

4)

wykonać zestawienie liczby pracowników, w tym kobiet i mężczyzn,

5)

zaproponować zestaw środków ochrony indywidualnej i zbiorowej,

6)

zapoznać się z chorobami zawodowymi występującymi u spawaczy,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

50

7)

zgłosić potrzebę profilaktycznych zaleceń medycznych,

8)

zaproponować rozwiązania organizacyjne na stanowisku spawacza,

9)

prześledzić wyniki pomiarów substancji szkodliwych na stanowisku pracy,

10)

ocenić szkodliwość warunków pracy na zdrowie pracownika,

11)

sporządzić protokół analizy stanowiska pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

dokumentacja lekarska,

–

wywiad z pracownikami,

–

raport z obserwacji stanowiska pracy,

–

karty substancji szkodliwych,

–

znaki bezpieczeństwa substancji szkodliwych,

–

normy oznaczeń substancji szkodliwych.

Ćwiczenie 2

Pyły występujące na różnych stanowiskach pracy mogą wykazywać szkodliwe działanie

na organizm pracownika. Dokonaj analizy działania pyłów na układ oddechowy człowieka na
podstawie informacji zawartych w tabeli.

Tabela do ćwiczenia 2

Zawód pracownika

Czynnik toksyczny

Obraz kliniczny

Choroba zawodowa

drewno

zapalenie płuc

rozedma

węglik krzemu
mika

górnik dołowy

nafta, benzyna

nauczyciel

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

prześledzić budowę i choroby układu oddechowego,

2)

sporządzić listę zawodów, w których zachorowalność pracownika w ciągu 5 lat pracy
według badań statystycznych była największa,

3)

skorzystać z literatury lub poradnika medycznego w celu odszukania objawów
klinicznych towarzyszących przykładowym chorobom zawodowym,

4)

przeanalizować Karty Charakterystyk substancji szkodliwych,

5)

prześledzić listę chorób zawodowych,

6)

uzupełnić tabelę wpisując w puste miejsca odpowiednie wiadomości,

7)

zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

literatura medyczna: Vademecum zatruć, Poradnik medyczny, Słownik medyczny,

–

karty charakterystyk substancji szkodliwych,

–

lista chorób zawodowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

51

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

dokonać oceny bezpieczeństwa na stanowisku pracy?

2)

określić na czym polega chronometraż pracy pracownika?







3)

określić w jakim celu prowadzona jest ocena ryzyka zawodowego?

4)

wymienić normatywy obowiązujące w zakładzie pracy na
określonym stanowisku?









5)

określić zadania poziomu oceny ryzyka zawodowego?





6)

podać choroby zawodowe układu krążenia?

7)

podać choroby zawodowe układu oddechowego?

8)

określić podstawowe badania lekarskie, jakie powinien wykonać
przyszły pracownik w celu zatrudnienia na określone stanowisko
pracy?












„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

52

5.

SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.

Przeczytaj uważnie instrukcję.

2.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

3.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

4.

Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, wstawiając w odpowiedniej
rubryce znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem,
a następnie ponownie zaznaczyć odpowiedź prawidłową.

5.

Test zawiera 22 zadań o różnym stopniu trudności.

6.

Do każdego zadania dołączone są 4 możliwe odpowiedzi, tylko jedna jest prawdziwa.

7.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

8.

Kiedy udzielanie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego
rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

9.

Na rozwiązanie testu masz 40 minut.

Powodzenia

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1.

Pylica to
a)

choroba wątroby powodująca marskość narządu.

b)

choroba układu krwiotwórczego, polegająca na uszkodzeniu krwinek czerwonych
przez pył dostający się do organizmu człowieka.

c)

choroba układu oddechowego, powodująca jego przewlekłe stany zapalne.

d)

choroba układu pokarmowego, powodująca zapalenie dwunastnicy.

2.

Krzemica to choroba wywołana przez pył
a)

gipsowy.

b)

drzewny.

c)

wapienny.

d)

kwarcowy.

3.

Biodegradacja oznacza

a)

zanik przemian metabolicznych u roślin.

b)

naturalny rozkład substancji organicznych przez mikroorganizmy.

c)

anomalie rozwojowe u zwierząt pod wpływem zanieczyszczenia powietrza.

d)

wynaturzenie zwierząt pod wpływem zanieczyszczeń gazowych.

4.

Proces wzmożenia organicznego wzbogacania wód przez działalność gospodarczą
człowieka określa się mianem

a)

eutrofizacji.

b)

jarowizacji.

c)

humifikacji.

d)

nitrofizacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

53

5.

O dopuszczeniu wody do celów pitnych decyduje

a)

Wydział

Ochrony

Środowiska

Gospodarki

Wodnej

i

Geologii

Urzędu

Wojewódzkiego.

b)

Stacja Sanitarno – Epidemiologiczna.

c)

Ośrodek Badań i Kontroli Środowiska.

d)

Ośrodek Kontroli Przestrzegania Dopuszczalnych Stężeń.

6.

Ze względu na oddziaływanie na ludzki organizm pyły dzielimy na

a)

pochodzenia organicznego i nieorganicznego.

b)

toksyczne, pylicotwórcze, uczulające, drażniące.

c)

drobnoziarniste i gruboziarniste.

d)

mineralne i kopalniane.

7.

Pierwiastkiem, który wskazuje na skażenie środowiska po katastrofie w Czarnobylu jest

a)

ołów.

b)

cez.

c)

jod.

d)

potas.

8.

Wśród zanieczyszczeń powietrza są węglowodory, których źródłem są

a)

gazy spalinowe i gazy koksownicze.

b)

pyły przemysłowe i surowce energetyczne.

c)

gazy spalinowe i surowce energetyczne.

d)

gazy przemysłowe i gazy spalinowe.

9.

Trwałe zanieczyszczenia wód są spowodowane przez

a)

rozpuszczony tlen.

b)

obecność glonów.

c)

sole metali ciężkich.

d)

butwiejące szczątki organiczne.

10.

Zawartość tlenu w wodzie można oznaczyć metodą

a)

tylko Winklera.

b)

tylko ChZT.

c)

tylko BZT

5

.

d)

Winklera, ChZT oraz BZT

5

.

11.

Fenole przedostające się do wód są niebezpieczne z powodu

a)

reaktywności z zawartym w wodzie wodociągowej chlorem.

b)

zmiany składu substancji mineralnych stałych wody.

c)

aktywności chemicznej z zawartym w wodzie tlenem.

d)

zasadowości wody.

12.

Zakwaszenie gleb nie jest spowodowane

a)

hydrolizą zawartych w glebie soli.

b)

nitryfikacją związków zawartych w glebie.

c)

kwaśnymi opadami deszczu.

d)

dysocjacją stosowanych nawozów sztucznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

54

13.

Z 1 g radu o okresie połowicznego rozpadu równym 1600 lat pozostanie po upływie
8000 lat około

a)

1 mg.

b)

3 mg.

c)

30 mg.

d)

5 mg.

14.

Śmiertelna dawka promieniowania LD

30
50

dla człowieka waha się w granicach od 3–4 Gy.

Późniejsze skutki takiego promieniowania mogą spowodować u człowieka

a)

uszkodzenie szpiku kostnego.

b)

zaburzenia układu pokarmowego.

c)

egzemę skóry.

d)

zmiany w narządzie słuchu.

15.

Radioizotopy mają szerokie zastosowanie, wykorzystuje się je

a)

tylko medycynie podczas sterylizacji sprzętu medycznego.

b)

tylko geologii przy badaniu wieku skał.

c)

tylko radiacyjnej konserwacji żywności.

d)

medycynie podczas sterylizacji sprzętu medycznego, geologii przy badaniu wieku
skał, radiacyjnej konserwacji żywności.

16.

Bezpośrednie oddziaływanie pyłów na układy i narządy ludzkie nie zależy od

a)

rodzaju pyłów.

b)

wilgotności powietrza.

c)

wielkości cząstek.

d)

składu chemicznego pyłów.

17.

Z próbki o masie początkowej 0,16 g próbki po upływie 176 dni zostało 0,04 g próbki.
Czas połowicznego rozpadu pewnego pierwiastka wynosi

a)

88 dni.

b)

58 dni.

c)

28 dni.

d)

68 dni.

18.

BZT

5

to

a)

biochemiczne zapotrzebowanie na tlen w ciągu 5 dni.

b)

biologiczne zapotrzebowanie na tlen w ciągu 5 dni.

c)

biochemiczne zapotrzebowanie na tlen w ciągu 5 minut.

d)

biologiczne zapotrzebowanie na tlen w ciągu 5 godzin.

19.

Zanieczyszczenia środowiska są powodem wzrostu zachorowań na

a)

białaczkę, rozedmę płuc.

b)

ołowicę, grypę.

c)

gruźlicę, białaczkę.

d)

ołowicę, zapalenie płuc.

20.

Freony stanowią zagrożenie dla biosfery ze względu na

a)

przynależność do pochodnych węglowodorów.

b)

powstający chlor pełniący rolę katalizatora w reakcjach rodnikowych.

c)

szerokie zastosowanie w urządzeniach chłodniczych.

d)

wzrost produkcji tych związków.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

55

21.

Nieprawidłowy sposób zmniejszania emisji zanieczyszczeń podczas spalania paliw to

a)

zmiana technologii.

b)

oczyszczenie paliwa.

c)

oczyszczanie spalin.

d)

stosowanie surowców zawierających domieszki.

22.

Dla oceny ryzyka zawodowego zbędne są informacje o

a)

opisie stanowiska pracy.

b)

chronometrażu pracy pracowników.

c)

pomiarze stężeń substancji chemicznych.

d)

wskaźnikach narażenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

56

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Badanie toksyn w środowisku naturalnym i przemysłowym

Zakreśl poprawną odpowiedź

.

Nr

zadania

Odpowiedź

Punkty

1.

a

b

c

d

2.

a

b

c

d

3.

a

b

c

d

4.

a

b

c

d

5.

a

b

c

d

6.

a

b

c

d

7.

a

b

c

d

8.

a

b

c

d

9.

a

b

c

d

10.

a

b

c

d

11.

a

b

c

d

12.

a

b

c

d

13.

a

b

c

d

14.

a

b

c

d

15.

a

b

c

d

16.

a

b

c

d

17.

a

b

c

d

18.

a

b

c

d

19.

a

b

c

d

20.

a

b

c

d

21.

a

b

c

d

22.

a

b

c

d

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

57

6. LITERATURA

1.

Bodzek D.: Chemia i fizykochemia substancji toksycznych i niebezpiecznych. ŚAM,
Katowice 2003

2.

Dreisbach R. H., Robertson W. O.: Vademecum zatruć. Wydawnictwo Lekarskie. PZWL,
Warszawa 1995

3.

Górny M.: Ekologia i ochrona środowiska. Polski Klub Ekologiczny, Gliwice 1996

4.

Hassa R., Mrzigod A, Mrzigod J, Sułkowski W.: Chemia. Wydawnictwo M. Rożak
Sp.z o.o. 2002

5.

Jasińska – Zubelewicz E.: Ergonomia. Toksykologia przemysłowa i środowiskowa.
OWPW, Warszawa 1996

6.

Klepaczko – Filipek B., Łoin J.: Analiza techniczna. WSiP, Warszawa 1994

7.

Lipkowska – Grabowska K.: Analiza wody i ścieków WSiP, Warszawa 1998

8.

Łopata K.: Chemia a środowiska. WSIP, Warszawa 1994

9.

Piotrowski J.: Podstawy toksykologii. WNT, Warszawa 2006

10.

Pyłka – Gutowska E.: Ekologia z ochroną środowiska. Wydawnictwo Oświata,
Warszawa 1997

11.

Rączkowski B.: BHP w praktyce. Ośrodek Doradztwa i Doskonalenia Kadr Sp.z.o.o,
Gdańsk 2000

12.

Seńczuk W.: Toksykologia. Wyd. Lekarskie PZWL, Warszawa 1999

13.

Wiśniewski H., Kowalewski G.: Ekologia z ochroną i kształtowaniem środowiska. Wyd.
AGMEN, Warszawa 2000

14.

Zawieski M. W.: Ocena ryzyka zawodowego. CIOP PIB, Warszawa 2004

15.

www.komers-

bhp.pl/substancjeniebezpieczne.html

16.

www.techem.com.pl/category_sign.php?categoryId=chemost