ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΦΩΤΙΑΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΓΕΝΙΚΑ

Transcript

1 ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΓΕΝΙΚΑ

2 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΑΤΥΧΗΜΑΤΩΝ ΜΕΓΑΛΗΣ ΕΚΤΑΣΗΣ Μεγάλος αριθμός θυμάτων (εγκαύματα-αναπνευστικά προβλήματα) Μεγάλη πιθανότητα για αλυσιδωτά ατυχήματα Μεγάλη χρονική διάρκεια του ατυχήματος Μεγάλες υλικές ζημιές εντός/εκτός της εγκατάστασης Καταστροφικές επιπτώσεις στο περιβάλλον Συνεργασία πολλών υπηρεσιών επέμβασης (Πυροσβεστική Υπηρεσία, Αστυνομία, ασθενοφόρα, τοπικές Αρχές κ.α.) Πιθανή ανάγκη εκκένωσης του πληθυσμού σε περιοχές γύρω από την εγκατάσταση Η Οδηγία SEVESO ΙΙI αναφέρει τα κριτήρια χαρακτηρισμού ενός μεγάλου ατυχήματος Το ΥΠΕΧΩΔΕ ενημερώνει την Ευρωπαϊκή Επιτροπή για τα μεγάλα βιομηχανικά ατυχήματα (Ευρωπαϊκή βάση δεδομένων MARS- Major Accident Report System)

3 MAMIDOIL-JET OIL ΠΕΤΡΟΛΑ 1992

4 MAMIDOIL-JET OIL Εγκαταστάσεις πετρελαιοειδών Καλοχώρι Θεσσαλονίκης Η πυρκαγιά ξέσπασε στις 24/2/1986 κατα τη διάρκεια επισκευών και μιας οξυγονοκόλλησης. Την επόμενη μέρα επεκτάθηκε σε 4 γειτονικές δεξαμενές με φόβο να φτάσει τη δεξαμενή αμμωνίας, χωρητικότητας τόνων! Επιπτώσεις: Από την Κατερίνη μέχρι τη Χαλκιδική ο ουρανός ήταν μαύρος λόγω του καπνού για 7 ημέρες -Διασυνοριακή μεταφορά καπνού και στη γειτονική Βουλγαρία Δεκάδες άνθρωποι οδηγήθηκαν στα γύρω νοσοκομεία με τραυματισμούς και δηλητηριάσεις. Το Καλοχώρι εκκενώθηκε

5 ΠΕΤΡΟΛΑ 1992-Ελευσίνα Στις ξέσπασε πυρκαγιά σε μονάδα διύλισης αργού πετρελαίου στην ΠΕΤΡΟΛΑ λόγω διαρροής μεγάλων ποσοτήτων μίγματος υγραερίων και ελαφριάς νάφθας (ανάφλεξη και έκρηξη)- Η διαρροή οφειλόταν σε διάρρηξη χαλύβδινου σωλήνα διαμέτρου 10 ιντσών Επιπτώσεις Συνολικά 14 εργαζόμενοι έχασαν τη ζωή τους από το υψηλό θερμικό φορτίο (εγκαύματα) σε συνδυασμό με το ωστικό κύμα και 24 τραυματίστηκαν (εγκαύματα μικρότερης έκτασης)! Η θέση των γραφείων συνέβαλε στον μεγάλο αριθμό των θυμάτων Η μελέτη ασφάλειας των εγκαταστάσεων του διυλιστηρίου δεν περιελάμβανε τα θέματα χωροθέτησης των κτιριακών εγκαταστάσεων και εκπαίδευσης του προσωπικού (Πηγή: %CF%83%CE%B5%CF%80%CF%84%CE%B5%CE%BC%CE%B2%CF%81%CE%AF%CE%BF%CF% /)

6 Hazard= Κίνδυνος Exposure=Έκθεση Vulnerability= Eυπάθεια Risk= Επικινδυνότητα ή διακινδύνευση Επικίνδυνες ουσίες (Hazardous Compounds): κάθε υγρό, αέριο ή στερεό που θέτει σε κίνδυνο την υγεία ή την ασφάλεια. Κίνδυνος (Hazard) : Η εγγενής ιδιότητα μιας επικίνδυνης ουσίας ή ενός φυσικού παράγοντα να προκαλέσει ζημία στην ανθρώπινη υγεία ή/και στο περιβάλλον Επικινδυνότητα ή Διακινδύνευση (Risk), είναι η πιθανότητα (probability) να υποστεί κάποιος αποδέκτης δυσμενείς επιπτώσεις, λόγω έκθεσής του σε κάποιο κίνδυνο (hazard).

7 Πώς κάνω εκτίμηση επικινδυνότητας? Εκτίμηση Επικινδυνότητας (Risk Assessment), ορίζεται η συνολική διαδικασία που περιλαμβάνει τις εξής φάσεις: - Αναγνώριση και καταγραφή των κινδύνων (Ηazard Ιdentification), - Ανάλυση της επικινδυνότητας, δηλαδή του καθορισμού των πιθανών αποδεκτών και του βαθμού των πιθανών επιπτώσεων για αυτούς τους αποδέκτες (Risk Analysis) - Ορισμός μέτρων για την μείωση της επικινδυνότητας (Risk Control) Η διαχείριση της βιομηχανικής επικινδυνότητας (Risk Management)- αντιμετώπιση ουσιαστικά βασίζεται στα αποτελέσματα που προκύπτουν από την εκτίμηση της επικινδυνότητας

8 Επικίνδυνες Χημικές Ουσίες- Εικονογράμματα κινδύνου- Δηλώσεις Κινδύνου (Η- Statements)

9 Επικίνδυνες Χημικές Ουσίες-SEVESO III Στο παράρτημα Ι της οδηγίας 96/82/ΕΚ απαριθμούνται οι επικίνδυνες ουσίες Τμήμα «Η» -ΚΙΝΔΥΝΟΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΓΕΙΑ (οξεία-άμεση τοξικότητα) Τμήμα «P» - ΦΥΣΙΚΟΙ ΚΙΝΔΥΝΟΙ (εύφλεκτα αέρια-αερολύματα-υγρά, οξειδωτικά αέρια-υγρά-στερεά, αυτοαντιδρώσες ουσίες&μίγματα- οργανικά υπεροξείδια, πυροφορικά στερεά-υγρά) Τμήμα «E» -ΚΙΝΔΥΝΟΙ ΓΙΑ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ (οξύς ή χρόνιος κίνδυνος για το υδάτινο περιβάλλον) Τμήμα «O» - ΑΛΛΟΙ ΚΙΝΔΥΝΟΙ (ουσίες ή μίγματα που σε επαφή με το νερό, εκλύουν εύφλεκτα αέρια, ή μπορούν να προκαλέσουν καρκίνο)

10 Εγκαταστάσεις παραγωγής αγαθών κοινής ωφέλειας (π.χ. Δ.Ε.Η.) Οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις στην Ελλάδα και χρησιμοποιούν επικίνδυνες ουσίες και υπάρχει ενδεχόμενο ατυχήματος είναι: Διυλιστήρια πετρελαίου Εγκαταστάσεις αποθήκευσης και εμπορίας υγρών καυσίμων Εγκαταστάσεις αποθήκευσης και εμπορίας αερίων καυσίμων (π.χ. LPGπροκύπτει από μείγματα υδρογονανθράκων στα οποία περιέχονται Προπάνιο, Βουτάνιο, Ισοβουτάνιο, Προπένιο Εγκαταστάσεις τυποποίησης και εμπορίας φυτοφαρμάκων Μονάδες παραγωγής λιπασμάτων Εγκαταστάσεις παραγωγής και αποθήκευσης εκρηκτικών Μονάδες παραγωγής και εμπορίας χημικών προϊόντων

11 ΠΡΟΛΗΨΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΑΤΥΧΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΩΝ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΤΟΥΣ- ΕΥΡΩΠΑΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ Το 2012 εγκρίθηκε η οδηγία Seveso-III (οδηγία 2012/18 / ΕΕ) λαμβάνοντας υπόψη, μεταξύ άλλων, τις αλλαγές της νομοθεσίας της Ένωσης σχετικά με την ταξινόμηση των χημικών ουσιών και την αύξηση των δικαιωμάτων πρόσβασης των πολιτών στην πληροφόρηση. ΜΕΛΕΤΗ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ και ΣΑΤΑΜΕ

12 Να θυμηθούμε: Μελέτη Ασφάλειας Βιομηχανικής Εγκατάστασης (ΒΕ) κατηγορίας SEVESO ΙΙΙ λόγω επικίνδυνων ουσιών (ΚΥΑ /2016) Τι περιλαμβάνει? 1. Γενικές Πληροφορίες της Εγκατάστασης 2. Γεωγραφική Θέση της Εγκατάστασης 3. Περιγραφή Εγκατάστασης (γειτονικές εγκαταστάσεις, περιγραφή χρήσεων γης της ευρύτερης περιοχής) 4. Επικίνδυνες Ουσίες 5. Αναγνώριση Κινδύνων 6. Ανάλυση Επιπτώσεων 7. Προληπτικά Μέτρα Ασφαλείας 8. Μέτρα Προστασίας και Επέμβασης για τον περιορισμό των συνεπειών των ατυχημάτων Κάθε ΒΕ είναι υποχρεωμένη να εκπονήσει Μελέτη Ασφάλειας, η οποία επανεγκρίνεται από τους αρμόδιους φορείς κάθε 5 χρόνια Γενική Γραμματεία Πολιτικής Προστασίας, ΣΑΤΑΜΕ Το εγκεκριμένο Γενικό ΣΑΤΑΜΕ αποστέλλεται στις Νομαρχιακές Αυτοδιοικήσεις και τις Περιφέρειες της χώρας με σκοπό την κατάρτιση των Νομαρχιακών και Περιφερειακών ΣΑΤΑΜΕ αντίστοιχα όπως προβλέπεται στο Γενικό Σχέδιο Πολιτικής Προστασίας «ΞΕΝΟΚΡΑΤΗΣ».

13 Διάβρωση/αστοχία κατασκευής/μερική ή ολική κατάρρευση των εγκαταστάσεων Διαφυγή και διασπορά τοξικών ή εύφλεκτων αερίων-αλυσιδωτά φαινόμενα που ενισχύουν την ένταση και έκταση των επιπτώσεων (severity of impact) ΠΟΙΟΙ ΕΝΑΙ ΟΙ ΚΙΝΔΥΝΟΙ ΚΑΙ ΟΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΕ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΣΕ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ? Έκλυση μεγάλης ποσότητας θερμικής ακτινοβολίας Εγκαύματα Έκλυση ουσιών υψηλής τοξικότητας και παραγωγή πυκνού καπνού-νέφους Αναπνευστικά προβλήματα- Ασφυξία-Δηλητηρίαση-Χημικά εγκαύματα Έκρηξη Παραγωγή ωστικού κύματος-τραυματισμοί από πρωτογενή και δευτερογενή θραύσματα

14 ΟΡΙΑΚΕΣ ΤΙΜΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ-ΖΩΝΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ή ΖΩΝΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ Οριακές τιμές επιπτώσεων από τη δράση επικίνδυνων παραγόντων στο περιβάλλον ορίζονται τα επίπεδα επιβάρυνσης πέρα από τα οποία παρατηρούνται συγκεκριμένες βλάβες στα άτομα τα οποία εκτίθενται. Στην περίπτωση των βιομηχανικών ατυχημάτων ως επικίνδυνος παράγοντας θεωρείται η παρουσία τοξικών ουσιών στον αέρα, η θερμική ακτινοβολία και η υπερπίεση λόγω ωστικού κύματος. Οι άνω οριακές τιμές προσδιορίζονται με βάση τη λαμβανόμενη δόση, η οποία υπολογίζεται από την ένταση του φαινομένου της έκθεσης (συγκέντρωση) στον επικίνδυνο παράγοντα και τον χρόνο έκθεσης.

15 Ζώνες Επιπτώσεων ή Ζώνες Ασφάλειας (Σχηματική απεικόνιση) Ντετερμινιστική Ανάλυση :Τα επίπεδα ασφάλειας ορίζονται ως διακριτές τιμές (οριακές τιμές έκθεσης)

16 Εκτίμηση επιπτώσεων-ζώνες Επιπτώσεων Επιπτώσεις λόγω τοξικών ουσιών στον αέρα, θερμικής ακτινοβολίας και υπερπίεσης από το ωστικό κύμα. Ένταση Θερμικής ακτινοβολίας kw/m2 Ωστικό κύμα Υπερπίεση (mbar) Τοξικές ουσίες Συγκέντρωση (mg/m3) Ζώνη πολλαπλασιαστικών φαινομένων (domino effect) Ζώνη Ι Προστασίας Δυνάμεων Καταστολής Ατυχήματος Πολύ σοβαρές επιπτώσεις Πιθανοί θάνατοι 37,5 kw/m2 700 mbar kw/m2 για έκθεση 40 sec σε ακίνητο παρατηρητή 350 mbar LC50 Ζώνη ΙI Προστασίας Πληθυσμού Σοβαρές επιπτώσεις Σοβαροί τραυματισμοί 6 kw/m2 για έκθεση 40 sec σε ακίνητο παρατηρητή 140 mbar LC1 Ζώνη ΙΙΙ Προστασίας Πληθυσμού 3 kw/m2 για έκθεση 40 sec σε 50 mbar IDLH (30 min) 16

17 Ποσοτική εκτίμηση επικινδυνότητας Λεπτομερής ανάλυση κάθε συμβάντος-ειδικά Σενάρια Εvent Tree analysis (Δένδρο Γεγονότων) Risk = Severity x Probability

18 Risk Matrix= Ημι-ποσοτική εκτίμηση επικινδυνότητας Severity of Impact=Μέγεθος επιπτώσεων Likelihood of Occurrence=Πιθανότητα να συμβεί Risk = Severity x Probability Πιθανολογική Ανάλυση : Το επίπεδο ασφάλειας ορίζεται ως συνάρτηση πιθανότητας

19 Χρήση μοντέλων πρόβλεψης επιπτώσεων για κάθε σενάριο-υπολογισμός αριθμού θανάτων Ποιοι επηρεάζονται? Άτομα που βρίσκονται σε εξωτερικό χώρο- Άμεση έκθεση, Δόση (dose-response) Άτομα που βρίσκονται μέσα σε κτίρια Ανάλογα με την αντίδραση του κτιρίου στη θερμική καταπόνηση από την ακτινοβολία και την υπερπίεση/εξαερισμό μόνωση για την προστασία από τα τοξικά αέρια και τον καπνό που παράγεται

20 Ενότητα 2: ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΑΠΟ ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

21 Σχηματική απεικόνιση έκλυσης θερμικής ακτινοβολίας σε Φωτιά Λίμνης (Pool Fire) Θερμική ακτινοβολία σε Φωτιά Λίμνης

22 Επιπτώσεις στον άνθρωπο από θερμική ακτινοβολία 1. «Λειτουργικές»: Αύξηση παλμών θερμοκρασίας ιδρώτα 2. «Δερματικές»: Εγκαύματα 1 ου, 2 ου και 3 ου βαθμού Εξάρτηση από: Ένταση θερμικής ακτινοβολίας Χρόνο έκθεσης Ενδυμασία (αυτανάφλεξη ή όχι)! Η εκτίμηση των επιπτώσεων σε ένα πληθυσμό ατόμων από ένα επικίνδυνο παράγοντα στην Ελλάδα γίνεται με τη μέθοδο της ατομικής διακινδύνευσης και τη χρήση μίας συνάρτησης δόσης - απόκρισης (Dose-Response)

23 Πιθανότητα θανάτου ενός ανθρώπου= f (Δόση της θερμικής ακτινοβολίας) Ένταση της θερμικής ακτινοβολίας Χρόνος Έκθεσης Μονάδα Μέτρησης Έκθεσης σε θερμική ακτινοβολία = TDU (Τhermal Dose Unit) Η εκτίμηση της επικινδυνότητας θανάτου γίνεται με τη βοήθεια μοντέλων πρόβλεψης (Συνάρτηση Δόσης-Απόκρισης)

24 Δόση θερμικής ακτινοβολίας (D) D = q 4/3 x t eff, (W/m 2 ) 4/3 s q: ένταση (ροή) θερμικής ακτινοβολίας W/m 2 t eff : χρόνος έκθεσης s Εξάρτηση από: είδος φωτιάς θέση ατόμου ως προς την εστία φωτιάς χρόνος και τρόπος αντίδρασης του ατόμου προσωπικοί παράγοντες (ηλικία, φυσική κατάσταση) (human vulnerability)

25 Χρόνος έκθεσης Σε περίπτωση φαινομένου Bleve, ο χρόνος έκθεσης ακίνητου παρατηρητή λαμβάνεται ίσος με την διάρκεια του φαινομένου Ενώ για pool fire ίσος με 40 sec

26 Υπολογισμός Χρόνου έκθεσης t eff = t r + (x o r) / u t r : χρόνος αντίδρασης x o : η απόσταση μεταξύ της επιφάνειας της φλόγας και της θέσης όπου η ένταση της θερμικής ακτινοβολίας είναι χαμηλότερη από 1kW/m 2 r : η απόσταση του ατόμου από την επιφάνεια της φλόγας u : η ταχύτητα διαφυγής Για μέσο πληθυσμό προτείνονται tr = 5s και u = 4m/s (ΤΝΟ 1989)

27 Όρια επιπτώσεων θερμικής ακτινοβολίας Ζώνη προστασίας Ζώνη I Ζώνη ΙΙ Ζώνη ΙΙΙ Επιπτώσεις Εξαιρετικά σοβαρές, εγκαύματα γ βαθμού σε ποσοστό πάνω από 50% (ακτίνα πρόκλησης θανάτων) Σοβαρές, εγκαύματα γ βαθμού στο 1% του πληθυσμού (ακτίνα πρόκλησης σοβαρών τραυματισμών) Μέτριες, εγκαύματα α βαθμού σε σημαντικό μέρος του πληθυσμού (ακτίνα πρόκλησης μικρών τραυματισμών) Ένταση θερμικής ακτινοβολίας (kw/m 2 ) Δόση (TDU) Για ακίνητο παρατηρητή και χρόνο έκθεσης 40s

28 Πιθανότητα επιπτώσεων P = F k x1/2 x {1+ erf [(P r -5)/sqrt(2)] } F k : συντελεστής που εκφράζει την επίδραση ένδυσης (0.14 για χειμερινή ένδυση και 0.95 για θερινή ένδυση) erf : συνάρτηση σφάλματος P r : συνάρτηση καταπόνησης (εμπειρική) sqrt : τετραγωνική ρίζα

29 Συνάρτηση σφάλματος Ισχύει για x > 0 και σφάλμα < : erf (-x) = - erf (x) και erf (x) = 1 ( x x x x 4 ) -4

30 Συνάρτηση καταπόνησης P r = c 1 + c 2 x ln (D) c 1, c 2 : συντελεστές ανάλογα με την επίπτωση (έγκαυμα 1 ου, 2 ου βαθμού ή θάνατος) Εγκαύματα 1 ου βαθμού Εγκαύματα 2 ου βαθμού Θάνατοι c 1-39,83-43,14-36,38 c 2 3,0186 3,0186 2,56

31 Θάνατοι εντός της περιοχής της φωτιάς Ν 1 = Ν ο x π x R 2 Ν ο R : συγκέντρωση ατόμων (αριθμός ατόμων ανά τ.μ.) : ακτίνα της φωτιάς (m) Θάνατοι εκτός της περιοχής της φωτιάς

32 Παράδειγμα Βυτιοφόρο χωρητικότητας 20 m 3 είναι γεμάτο κατά το 1/4 με βενζίνη. Μετά από σύγκρουση με ΙΧ διαρρέει στο δρόμο όλη η βενζίνη δημιουργώντας λίμνη πάχους 3 cm η οποία στη συνέχεια αναφλέγεται. Να υπολογιστεί η πιθανότητα θανάτων και εγκαυμάτων 1 ου και 2 ου βαθμού σε απόσταση 10m από το κέντρο της φλόγας. Δίνονται: Θεωρείστε: ρvl =Πυκνότητα βενζίνης 875 kg/m 3 Η ακτινοβολούμενη ισχύς hc = Ενθαλπία καύσης kj/kg περιορίζεται κατά 55% λόγω hv =Ενθαλπία εξάτμισης 370 kj/kg καπνού Τb=Θερμοκρασία βρασμού 473 Κ Η ροή θερμικής ακτινοβολίας q(x) Cvl= Ειδική θερμότητα 2.32 kj/(kgk) είναι 1 kw/m 2 σε απόσταση 50 m ρα =Πυκνότητα αέρα 1.21 kg/m 3 από το κέντρο της φλόγας Ta=Θερμοκρασία περιβάλλοντος 20 ο C Θερινή περίοδο F= Παράγοντας μορφής (view factor) τα=ατμοσφαιρική διαπερατότητα 0.95

33 Παράδειγμα 1. Προσδιορισμός Διαμέτρου της λίμνης Θεωρώντας ομοκεντρική εξάπλωση διαρροής, η λίμνη που σχηματίζεται έχει σχήμα κυλίνδρου. Συνεπώς από τον ορισμό του όγκου κυλίνδρου προκύπτει ότι η ακτίνα της λίμνης δίνεται από τον τύπο: R 2 = V / (π x h) = m (V = 1/4 x 20, h = 3 x 0.01) Συνεπώς διάμετρος λίμνης d p = 2 x R = m

34 Παράδειγμα 2. Υπολογισμός ρυθμού καύσης m = hc x / (hv + c vl x (Tb Ta)) = kg/m 2 s 3. Προσδιορισμός ύψους φλόγας h f / d p = 42 x {m / [p a x ( g x d p ) 1/2 ]} 0.61 = 1.41 h f = m

35 Παράδειγμα 4. Υπολογισμός ισχύος ακτινοβολίας Ε = [0.35 x m x hc / (72 x m )] x (1-0.55) = kw/m 2 5. Ροή θερμικής ακτινοβολίας q(x) = Ε x F x τα = kw/m 2

36 Παράδειγμα 6. Υπολογισμός χρόνου έκθεσης t eff = t r + (x o r) / u = 15 s t r = 5 s, x o = 50 m, r = 10 m, u = 4 m/s 7. Δόση θερμικής ακτινοβολίας D = q 4/3 x t eff = (W/m 2 ) 4/3 s

37 Παράδειγμα 8. Συνάρτηση καταπόνησης P r = c 1 + c 2 x ln (D) P r = 2.64 θάνατοι P r = 2.87 εγκαύματα 2 ου βαθμού P r = 6.18 εγκαύματα 1 ου βαθμού Εγκαύματα 1 ου βαθμού Εγκαύματα 2 ου βαθμού Θάνατοι c 1-39,83-43,14-36,38 c 2 3,0186 3,0186 2,56

38 Παράδειγμα 9. Υπολογισμός πιθανοτήτων P = F k x1/2 x {1+ erf [(P r -5)/sqrt(2)] } erf= συνάρτηση σφάλματος Εγκαύματα 1 ου βαθμού Εγκαύματα 2 ου βαθμού Θάνατοι P r ,13-2,36 Ζ = (P r -5)/sqrt(2) erf (Z) erf(Z) P (%) ! F k = 0.95 για θερινή ένδυση

39 Ενότητα 3:ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΛΟΓΩ ΕΚΘΕΣΗΣ ΣΕ ΤΟΞΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ

40 Χημική Σύσταση Καπνού σε Ατυχήματα ΣΕΒΕΖΟ Συγκέντρωση (mg/m3 or ppm) Μόνιμα αέρια CO, CO2 NOx, SOx, H2S, NH3, ΗCl κ.ά., ανάλογα με την καύσιμη ύλη) Πτητικές Οργανικές Ενώσεις (VOCs) Κυρίως χλωριωμένες ενώσεις (π.χ. Χλωροβενζόλιο, χλωροφαινόλη) Διοξίνες και πολυχλωριωμένα διφαινύλια (PCDDs/PCDFs, PCBs) SVOCs Ημιπτητικές Οργανικές Ενώσεις) PAHs (π.χ. Βενζο (α) πυρένιο) PM σωματίδια Κυρίως λεπτόκοκκα (PM2.5) (fine), με διάμετρο έως 2,5 μm ή μικρότερη & Πολύ λεπτά σωματίδια (UFP) (ultrafine particles), με διάμετρο < 0,1 µm (100 nm

41 Τοξικότητα Η επίδραση στην υγεία που έχει ένας χημικός, φυσικός ή βιολογικός παράγοντας Συμπεριλαμβάνει συμπτώματα που μπορούν να κυμαίνονται από ήπιες καταστάσεις, όπως ελάχιστη ενόχληση στα μάτια ή στο λαιμό, πονοκέφαλο, μέχρι και μόνιμες σοβαρές καταστάσεις, όπως γενετικές ανωμαλίες, καρκίνο, ή προσβολή ανθρώπινων οργάνων ή θάνατο. Η συσσώρευση και ο χρόνος παραμονής μιας χημικής ένωσης στον ανθρώπινο οργανισμό επιδρούν στην τοξικότητά της

42 Οδοί έκθεσης σε εξωγενείς χημικούς παράγοντες Εισπνοή Οφθαλμική επαφή Δερματική επαφή Κατάποση Γενικά, οι ξενοβιοτικές ενώσεις (εξωγενείς) μεταφέρονται από το αρτηριακό αίμα σε όλους τους ιστούς του ανθρώπινου σώματος

43 Στην περίπτωση βιομηχανικού ατυχήματος, η έκθεση σε επικίνδυνους παράγοντες είναι περιστασιακή. Για τον υπολογισμό των Οριακών Τιμών Επιπτώσεων-Ζωνών Επιπτώσεων αναφέρεται ενδεικτικά η έκθεση σε τοξική ουσία στον αέρα η οποία διαρκεί όσο και η διέλευση του τοξικού νέφους από την περιοχή στην οποία στέκεται ή κινείται ένα άτομο.

44 Συγκεντρώσεις άμεσα επικίνδυνες για την υγεία ή τη ζωή IDLH, (Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations). Είναι η μέγιστη συγκέντρωση μιας τοξικής ουσίας στον αέρα στην οποία μπορεί να εκτεθεί ένας υγιής εργαζόμενος για 30 min και να διαφύγει χωρίς να υποστεί μη ανατάξιμες βλάβες στην υγεία του ή τραυματισμούς που εμποδίζουν τη διαφυγή του (κυρίως ερεθισμούς ματιών ή πνευμόνων) Βραχυχρόνια τοξικότητα (Acute Toxicity) Ορίζεται ως η τοξικότητα, η οποία οφείλεται σε μικρής διάρκειας έκθεση σε ένα χημικό παράγοντα, όπως για κάποιες ώρες, ημέρες ή εβδομάδες. Για την εκτίμησή της χρησιμοποιούνται συνήθως δείκτες τοξικότητας, όπως είναι ο LC 50 ή ο LD 50 Οι δείκτες LC 1 και LC 50 ορίζονται ως η συγκένρωση μιας ουσίας, που μπορεί να προκαλέσει τον θάνατο του 1% ή του 50% του πληθυσμού που μελετάται, αντίστοιχα με εισπνοή της ουσίας αυτής για καθορισμένο χρόνο έκθεσης (συνήθως 30 min). Γενικά, η δόση μπορεί να αφορά στην έκθεση σε μια ουσία μέσω εισπνοής, αλλά κυρίως μέσω κατάποσης ή επαφής με το δέρμα, ενώ η συγκέντρωση αφορά κυρίως σε έκθεση μέσω εισπνοής

45 Μακροχρόνια τοξικότητα (Chronic Toxicity): Ορίζεται ως η τοξικότητα που οφείλεται σε έκθεση με αρκετά μεγάλη (subchronic) ή μεγάλης διάρκειας έκθεσης (chronic), π.χ. κάποιοι μήνες ή χρόνια. Για την εκτίμησή της, χρησιμοποιούνται συνήθως δείκτες τοξικότητας, όπως είναι ο LOEC (Lowest Observable Effect Concentration) και ορίζεται ως η μικρότερη συγκέντρωση που μπορεί να προκαλέσει μακροπρόθεσμες επιπτώσεις.

46 Διεθνείς Οργανισμοί για τη θέσπιση Ορίων Έκθεσης Οργανισμός Υγείας των Εργαζομένων για τη Βιομηχανία των Η.Π.Α. (ACGIH) Ευρωπαϊκός Οργανισμός για την Ασφάλεια και την Υγεία Εργασίας (OSHA) το Αμερικάνικο Ινστιτούτο Έρευνας για την Υγεία και την Ασφάλεια (NIOSH) Αμερικάνικος Σύνδεσμος για την Υγιεινή στη Βιομηχανία (AIHA) Όρια έκθεσης σε εργασιακό χώρο (Occupational Exposure Limits: OELs) o Επιβεβλημένα όρια: PELs (Permissible Exposure Limits) κατά OSHA (adapted Threashold Limit Values) Όρια κατά CFR ( Code of Federal Regulations), οδηγία 29 CFR o Προτεινόμενα όρια: TLVs (Threashold Limit Values) κατά ACGIH RELs (Recommended Exposure Limits) κατά NIOSH WEELs (Workplace Environmental Exposure Limits) κατά ΑΙΗΑ

47 Ερεθιστικά του αναπνευστικού συστήματος (respiratory irritants) Ερεθίζουν την αναπνευστική οδό και το πνευμονικό παρέγχυμα (upper respiratory airway) π.χ. ΝΗ3, Cl2, HCl, SO2, NO2

48 Ασφυξιογόνα (asphyxiants) Εμποδίζουν την διαδικασία οξυγόνωσης των ιστών CO, CO2 Η2S, HCN Ασφυξία από εισπνοή CO: Αέριο Άχρωμο, άοσμο, μη ερεθιστικό CO + Aιμοσφαιρίνη αίματος = ανθρακυλαιμοσφαιρίνη (COHb)

49 Ποσοστό (COHb) στο αίμα και συμπτώματα <1% Κανένα σύμπτωμα έως 5% Ελαφριά ζάλη, προβλήματα συγκέντρωσης έως 40% Δυσκολία στην αναπνοή, κεφαλαλγία, ναυτία, ίλιγγος, διαταραχές όρασης Παρόλ αυτά το άτομο μπορεί να επανέλθει με απομάκρυνση, οξυγονοθεραπεία (υπερβαρικό οξυγόνο) > 60-70% Δηλητηρίαση-Θάνατος % COHb στο αίμα = f (Συγκέντρωση, Διάρκεια έκθεσης)

50 Καρκινογόνα (carcinοgens) Είναι γνωστό ότι μπορούν, ή πιστεύεται ότι μπορούν να προκαλέσουν καρκίνο στον άνθρωπο Π.χ. Διοξίνες, Βενζόλιο, Βενζο-Πυρένιο Σύστημα αξιολόγησης ουσιών για το ενδεχόμενο να προκαλέσουν καρκίνο (Δείκτες αξιολόγησης WOE, USEPA) Α- Αποδεδειγμένα ανθρώπινα καρκινογόνα Β- Πιθανά ανθρώπινα καρκινογόνα (Probable carcinogens). Αυτά χωρίζονται σε δύο υποκατηγορίες: Β1- Υπάρχουν περιορισμένα δεδομένα ότι προκαλούν καρκινογένεση, με βάση επιδημιολογικές μελέτες σε ανθρώπους. Β2- Υπάρχουν σαφείς αποδείξεις ότι μπορούν να προκαλέσουν καρκίνο, με βάση επιδημιολογικές μελέτες σε πειραματόζωα, αλλά δεν υπάρχουν αντίστοιχες αποδείξεις με βάση μελέτες σε ανθρώπους. C- Δυνατά ανθρώπινα καρκινογόνα (Possible carcinogens). D- Μη ταξινομούμενα ως ανθρώπινα καρκινογόνα E- Υπάρχουν αποδείξεις ότι είναι μη-καρκινογενή για τον άνθρωπο

51 Συστηματικές τοξίνες (Systemic Toxins) Μπορούν να έχουν τοξική δράση σαν αποτέλεσμα διάχυσής τους σε όλο τον οργανισμό ανεξάρτητα από το αρχικό σημείο στο οποίο εισέβαλαν π.χ. Τολουόλιο Bαρέα μέταλλα (π.χ. Pb, Cd)

52 Τοξική δράση σωματιδίων Νανοσωματίδια (nanoparticles), με διάμετρο <100 nm (ultrafine) Aναπνεύσιμα (respirable), με διάμετρο από 0,1 έως 10 μm (fine) Eισπνεύσιμα (inhalable), με διάμετρο από 10 έως 20 μm (coarse)

53 Συμπτώματα από την έκθεση σε καπνό Άμεσα συμπτώματα (έκθεση 24<h) Ερεθισμός στη μύτη και τα μάτια Βήχας Άμεση λοίμωξη του αναπνευστικού συστήματος Θάνατος ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΒΑΜΕ Βραχυπρόθεσμα συμπτώματα (έκθεση <7 ημέρες) Δυσλειτουργία πνευμόνων Αύξηση της ευαισθησίας της αναπνευστικής οδού Μακροπρόθεσμα συμπτώματα (αρκετά μεγάλης διάρκειας ή χρόνια έκθεση/ μήνες ή χρόνια) Ασθένειες των πνευμόνων (π.χ. Χρόνια Αποφρακτική Πνευμονοπάθεια/ΧΑΠ) Άσθμα Καρκίνος

54 Επιπτώσεις στο Περιβάλλον Τεχνολογικές καταστροφές = Οικολογικές καταστροφές Η τοξικότητα των ουσιών επιδρά και στο οικοσύστημα: Ρύπανση του εδάφους και του υδροφόρου ορίζοντα Τροφική αλυσίδα Επίδραση στη βιοποικιλότητα Αέρια ρύπανση λόγω του καπνού Αέρια θερμοκηπίου (CO2, H2O) από την καύση των Η/C Οξείδια του Θείου Όξινη βροχή Οξείδια του αζώτου - Φωτοχημικές αντιδράσεις- Αύξηση τροποσφαιρικού όζοντος -Αιθαλομίχλη (παρουσία Η/C και ηλιακής ακτινοβολίας)