PřF:ENV012 Chemical safety - Course Information

ENV012 Chemical safety and hazardous materials

Extent and Intensity

2/1. 3 credit(s) (fasci plus compl plus > 4). Type of Completion: zk (examination).

Teacher(s)

Ing. Pavel Častulík, CSc. (lecturer)
prof. RNDr. Jakub Hofman, Ph.D. (assistant)

Guaranteed by

prof. RNDr. Ivan Holoubek, CSc.
RECETOX – Faculty of Science
Contact Person: prof. RNDr. Jakub Hofman, Ph.D.
Supplier department: RECETOX – Faculty of Science

Prerequisites (in Czech)

Znalosti základů obecné chemie, obecné biologie, biochemie. Předmět je volitelný pro studenty mateřských oborů v různém stupni studia, tak i mimo mateřské obory; (např. všeobecné lékařství, urgentní medicína a medicína katastrof, sportovní a pedagogické studium, aj.).

Course Enrolment Limitations

The course is offered to students of any study field.
The capacity limit for the course is 40 student(s).
Current registration and enrolment status: enrolled: 0/40, only registered: 0/40, only registered with preference (fields directly associated with the programme): 0/40

Course objectives (in Czech)

Po absolvování tohoto předmětu bude student schopen: • Reprodukovat klasifikaci hazardních materiálů a jejich hlavní fyzikální, chemické a toxikologické vlastnosti s důrazem na chemické látky, včetně biologických a radiologických látek; • Pochopit a diskutovat zásady chemické, biologické a radiační bezpečnosti, zásady a legislativní opatřeních a mezinárodní dohody na zvyšování chemické, biologické a radiační bezpečnosti. • Diskutovat dopady a analyzovat zásady ochrany zdraví a životů osob a monitorování ekosystémů v souvislosti s havarijními událostmi přírodního a antropogenního původu; • Popsat zásady v připravenosti, prevenci, provádění zásahů a odstraňování následků událostí spojených s havarijním a úmyslným (teroristickým) použitím chemikálií a dalších hazardních materiálů (biologické, radiologické a výbušné); • Popsat metody a prostředky detekce, identifikace a monitoringu hazardních materiálů; • Popsat principy a prostředky fyzické osobní a kolektivní ochrany; • Popsat metody a prostředky dekontaminace osob, techniky a materiálu; • Demonstrovat praktickou zručnost při výběru a použití osobních ochranných prostředků, detekčních a dekontaminačních prostředků; • Rozpoznat příčiny pracovně-tepelné zátěže osob při používání osobních ochranných prostředků a způsoby omezení; • Demonstrovat praktické zásady při poskytování první pomoci obětem v kontaminovaném prostředí; • Popsat a diskutovat zásady činností při vyšetřování havarijních událostí; • Vysvětlovat zásady ochrany obyvatelstva a úlohy integrovaného záchranného systému; • Diskutovat a posoudit využití poznatků předmětu pro mateřské výukové obory.

Syllabus (in Czech)

• 1. Chemická bezpečnost a hazardní materiály: Obsahové zaměření a definice pojmů. Vnitřní a vnější chemická bezpečnost. Rozdělení chemických látek a přípravků. Charakteristika nebezpečných látek výstražné symboly a označování (HAZCHEM kód, DIAMANT, UN systém, R-věty, S-věty). Chemická bezpečnost objektů výroby, skladování a dopravy chemických látek a jiných hazardních materiálů. 2. Přírodní a antropogenní rizika úniku a zneužití hazardních materiálů: Přírodní mimořádné události a katastrofy způsobující únik/tvorbu hazardních materiálů. Rizika epidemií a pandemií. Antropogenní (lidský faktor) rizika průmyslových nehod, havárií, požárů, explozí a kriminální/teroristické zneužití hazardních materiálů. 3. Nešíření (non-proliferace) informací a technologií pro zneužití hazardních materiálů: Mezinárodní smlouvy o nešíření, hromadění, zákazu použití, kontroly a likvidace zbraní hromadného ničení. Mezinárodní smlouvy na ochranu zdraví a životního prostředí. Riziko zneužití informací, technologií a materiálů dvojího užití terorismem a kriminálními živly. Domácí legislativa. Etická role vědecko-výzkumné a politické komunity v procesu non-proliferace. 4. Ochrana obyvatelstva a integrovaný záchranný systém (IZS): Koncepce a organizace ochrany obyvatelstva. Základní úkoly ochrany obyvatelstva (prevence, varování, ochrana, evakuace, ukrytí, likvidace následků), síly a prostředky. Legislativními základy, struktura a rozsah působnosti IZS. 5. Vlastnosti hazardních materiálů: Hazardní zátěže (chemická expozice, požáry a exploze, ionizační záření, biologická, fyzická, elektrická nebezpečí, hyper/hypotermická zátěž, hluk). Kategorizace hazardních materiálů (toxické průmyslové chemikálie a látky, agrochemikálie, drogy, chemické bojové látky a zbraně, explozivní látky a prostředky, produkty hoření). Jaderné a radiační látky a zdroje. Bakteriologické agens a toxiny. Fyzikální, chemické a biologické vlastnosti hazardních látek a materiálů charakterizující jejich zdravotní účinky a principy ochrany proti nim a jejich likvidaci. 6. Zdravotní účinky hazardních materiálů: Toxikologie: Klasifikace toxických látek. Toxické vlastnosti a účinky průmyslových chemikálií, agrochemikálií, chemických bojových látek, explozivních látek a produktů hoření. Cesty vstupu do organismu a kategorizace podle účinků. Znaky a symptomy expozice vybranými chemickými látkami. Mechanismus působení vybraných jedů a toxokinetika. Etiologie: Klasifikace hazardních biologických agens, toxinů a biologických zbraní. Zdroje toxinů. Bioregulátory. Charakterizace mikroorganizmů-infekčnost, inkubační doba, virulence, toxicita, patogenita, přenositelnost, smrtnost, stabilita. Znaky a symptomy expozice vybranými biologickými agens. Bioregulátory. Radiobiologie: Radioaktivita, isotopy, rentgenové/x záření a jejich zdroje. Interakce ionizujícího záření s látkou. Dosah záření a jeho absorpce. Veličiny a jednotky radiační ochrany (dávka záření, dávkový příkon, expozice, expoziční příkon). Biologické účinky ionizujícího záření na lidský organismus. Vnitřní a vnější kontaminace. Základní typy ozáření osob, znaky a symptomy ozáření. Protiradiologická zdravotní opatření. 7. Šíření a účinky hazardních materiálů v životním prostředí: Charakteristika úniků hazardních látek a materiálů při dopravních a průmyslových haváriích, požárech, vojenských a teroristických událostech. Vliv parametrů přízemní atmosféry a topografických podmínek na stálost a šíření hazardních látek. Předpověď a monitorování šíření hazardních látek. Použití příručky ERG (Emergency Response Guidebook), na předpověď šíření hazardních látek a stanovení rizik. 8. Detekce, identifikace a monitorování hazardních materiálů: Principy, metody a prostředky detekce, varování a identifikace chemických, bakteriologických hazardních látek a zdrojů ionizujícího záření. Průzkum. Metody odběru vzorků ovzduší (plyny a aerosoly), atmosférické depozice (suché i mokré), forenzní biologické vzorky, vody, sedimentu, půdy a bioty. Nedestruktivní metody detekce a identifikace látek bez potřeby odběru vzorků (radiografie, ultrazvuková detekce, neutronová aktivační spektroskopie, infračervená a Ramanova spektroskopie). Mobilní a stacionární laboratoře. 9. Ochrana proti hazardním materiálům: Principy, metody a prostředky fyzické osobní a kolektivní ochrany. Ochrana dýchání: Fyziologie dýchání. Filtrace, sorpce, adsorpce, chemosorpce škodlivin. Kategorizace a konstrukce prostředků ochrany dýchání. Ochrana povrchu těla: Difuze, permeace a penetrace škodlivin. Kategorizace a konstrukce prostředků ochrany povrchu těla. Výběr ochranných prostředků pro chemickou, biologickou a radiační ochranu. Fyziologické vlastnosti ochranných prostředků. Testování ochranných prostředků: Testování konstrukčních materiálů. Metody testování ochranného faktoru masek (PortaCount, SF6, CS komora). Metody testování ochranného faktoru ochranných oděvů (plynová komora a Visual-Man In Simulant Test). Protiradiační ochrana: Principy, metody, techniky a prostředky radiační ochrany proti zdrojům ionizujícího záření. Opatření na ochranu pracovníků se zdroji ionizujícího záření a ochranu obyvatel. Kolektivní ochrana: Úkryty stálé, dvojího určení a improvizované. Filtrační a ventilační zařízení. 10. Fyziologie osob při používání ochranných prostředků: Vliv ochranných prostředků a pracovně-tepelné zátěže osob při činnostech v kontaminovaném prostředí. Základy metabolizmu a fyziologie osob při tepelné zátěži. Rizika a symptomy tepelné zátěže osob a způsoby eliminace. Přípustné parametry fyziologické zátěže osob. Metody a technologie měření fyziologické zátěže osob v tepelné komoře. Metody hodnocení psychické odezvy osob na jejich pracovně-tepelnou zátěž. Metody chlazení osob při používání ochranných prostředků. 11. Dekontaminace hazardních materiálů: Vlastnosti kontaminantů a kontaminovaných povrchů (fyzikálně chemické), vzájemná interakce a vliv na účinnost dekontaminace. Rizika přenosu kontaminace. Testování účinnosti dekontaminace na různých površích. Dekontaminační principy (fyzikální, chemické, biologické a kombinace). Kategorizace principů a metod dekontaminace osob, techniky, materiálů, objektů a terénu. Opatření na omezení kontaminace a usnadnění dekontaminace. Přípustné hodnoty kontaminace a stanovení účinnosti dekontaminace. Dekontaminační látky a metody aplikace, prostředky a postupy osobní a hromadné dekontaminace osob, osobních věcí, důkazních materiálů, vzorků, přístrojů a techniky, materiálů, objektů a terénu. 12. Zdravotnická opatření při zasažení hazardními materiály: Zásady zdravotnického záchranného řetězce. Kategorizace traumat (postižení mechanické, popáleniny, chemické, radiační, biologické a psychické). První pomoc-neodkladná přednemocniční péče (PNP)-neodkladnou nemocniční péčí (NNP-urgentní příjem a traumacentrum). Koncept MASH (Mass Casualties and Healthcare) při úniku toxických chemikálií, biologických a radioaktivních látek. Antidota a profylaktika. Zásady urgentní a úplná dekontaminace chodících a nechodících obětí. Zásady neodkladné resuscitace (NR). Basic Life Support (BLS). Třídění obětí metodikou START- fyzické a chemické/radiační trauma. Zásady a priority poskytování první pomoci v kontaminovaném prostředí. Zásady TOXALS (Toxic Advanced Life Support). Stanovení základních znaků a symptomů zasažení; zajištění dýchacích cest; umělá ventilace; kontrola zachování krevního oběhu; podání antidot a léčiv; dekontaminace a evakuace na NNP. Zásady psychosociální pomoci obětem a záchranářům. 13. Zásady činnosti v kontaminovaném prostředí: Příprava k provedení zásahu: volba stupně individuální ochrany, plán aktivit v kontaminované zóně, výběr a kontrola vybavení pro činnosti v kontaminovaném prostoru, způsob komunikace, velení a kontroly. Zdravotní a dekontaminační zabezpečení, rozvinutí pracovišť před vstupem do kontaminovaného prostoru. 14. Organizace zásahu při události s hazardními materiály: Metodologie v provádění zásahu událostí s únikem/přítomností hazardních látek a materiálů. Řízení, velení a spojení v místě zásahu. Algoritmus provádění zásahu (pozorování, průzkum, eliminace rizik (výbuchy, požáry, sesuvy, kolaps budov, omezení úniku/šíření škodlivin), vyhledání a záchrany obětí, první pomoc obětem, transport obětí do nemocničních zařízení, dekontaminace záchranářů a obětí, sběr důkazů a vzorků. Dekontaminace prostoru události, odstranění následků a monitorování kontaminace. Ekologický aspekt havarijní události: Zahájení ekologického monitoringu odběrem vzorků v místě události a v prostorech mimo událost s předpokládanou kontaminační zátěží. Rekonstrukce rozsahu události. Systematický sběr dat o zasažených osobách a biotopu pro posouzení akutního a chronického působení následků havarijní události. 15. Vyšetřování událostí s hazardními materiály: Metodologie forenzních aktivit při vyšetřování nehody/incidentu spojených s únikem/přítomností nebezpečných materiálů. Sběr informací o události (poznatky z primárních a druhotných zdrojů informací), na základě pozorování místa a okolí, od svědků, záchranářů, obětí a lékařských zpráv. Fyzický sběr důkazů z místa události, odběr vzorků hazardních látek/materiálů a biologických vzorků obětí pro forenzní identifikaci. Dokumentace místa události. Dokumentace a registrace odběrů vzorků a jejich výstupní dekontaminaci. Zapečetění vzorků pro zachování jejich integrity při dalším nakládání se vzorky a jejich dopravu do laboratoří pro kompletní identifikaci. 16. Environmentální monitoring události s hazardními materiály: Environmentální a zdravotní rizika průmyslových havárií, požárů, válečných a teroristických událostí spojených s únikem nebezpečných materiálů. Náměty na způsoby vyšetřování a monitoringu průmyslových havárií a požárů. Zdravotní a environmentální aspekty s použitím konvenčních, jaderných a chemických zbraní (I. světová válka, válka ve Vietnamu, Hirošima a Nagasaki, válka mezi Irákem a Iránem, Balkánská válka, Perský záliv, aj.). Zdravotní a environmentální rizika při použití ochuzeného uranu v konvenční výzbroji. Zdravotní a environmentální aspekty likvidace konvenčních a chemických zbraní, zanechaných, potopených a zakopaných zbraní a radioaktivních zdrojů. 17. Praktická cvičení: Praktické ovládání a používání detekčních prostředků, odběrové a transportní soupravy na vzorky. Výběr, testování a nasazování individuálních ochranných prostředků. Výběr a použití prvotních a operačních dekontaminačních prostředků. Výběr a nácvik aplikace antidot a použití resuscitačních prostředků. Identifikace zranění metodikou START a stanovení znaků a symptomů zasažení nebezpečnými chemickými látkami metodikou TOXAL. Nácvik postupů činnosti v kontaminovaném prostředí (stanovení rizika, průzkum, vyhledání a první pomoc obětem, odběr vzorků, individuální a skupinová dekontaminace). 18. Cvičení zásahu při události s hazardními materiály: Tématické cvičení s únikem neznámé hazardní látky v uzavřeném objektu. Identifikace typu a rozsahu události, průzkum prostoru události a detekce hazardních látek, vyhledání a záchrana obětí, první pomoc a dekontaminace obětí, sběr důkazů, vzorků a informací. (Celodenní tématické cvičení bude s využitím objektů univerzity, analytické laboratoře RECETOX a ve spolupráci s HZS, ZZS/ČČK, FN-oddělení urgentního příjmu). 19. Exkurze: Seznámení studentů se zásahovými a výcvikovými složkami integrovaného záchranného systému (IZS), vědecko-výzkumnými a zdravotnickými složkami řešící problematiku chemické bezpečnosti a ochranu proti hazardním materiálům. Návštěva vybraných pracovišť v průběhu výuky v celkové délce 2 dnů.

Teaching methods (in Czech)

Kontaktní výuka je kombinací přednášek (týdenní cyklus v průběhu celého semestru), praktických cvičení s prostředky a exkurzí. V průběhu výuky jsou studentům kladeny průběžně dotazy k rozvoji kritického myšlení a k iniciování diskusí o probírané tématice. Přednášky jsou vedeny interaktivní formou s podporou audiovizuálních pomůcek (Power Point, videa), obsahově doplňované případovými studiemi a ukázkami autentických technologických materiálů, pomůcek, programů a prostředků detekce, ochrany, dekontaminace, antidot, první pomoci proti nebezpečným materiálům. Praktická cvičení jsou zaměřena na obsluhu a použití základního instrumentálního vybavení pro detekci, osobní ochranu, dekontaminaci, poskytování první pomoci a odběry vzorků v kontaminovaném prostředí. Praktická cvičení jsou součástí týdenních přednáškových cyklů. Získané dílčí praktické návyky jsou prověřovány při celodenním námětovém praktickém cvičení v závěru semestrální výuky. Exkurze jsou plánovány do následujících zařízení a institucí: Oddělení urgentního příjmu FN Brno-Bohunice; Státní ústav pro jadernou, chemickou a biologickou ochranu v Kamenné a Příbrami; Pyrotechnická škola Policie ČR v Opatovicích n/Labem a Centrum biologické ochrany Armády ČR v Těchoníně. Studenti předloží odbornou zprávu z absolvované exkurze.

Assessment methods (in Czech)

Přítomnost na přednáškách v souladu se studijním řádem není povinná, avšak velmi doporučována vzhledem k požadavku aktivní přítomnosti studentů na navazující praktická cvičení (v rámci týdenního výukového bloku), jež je žádoucí pro dosažení výukových cílů a praktických dovedností, které nejsou běžně součástí výukových programů na civilních univerzitách. V průběhu výuky jsou studenti ústně dotazování na znalosti již probraného učiva a schopnosti aplikace poznatků. Absolvování exkurzí je završeno souhrnnou zprávou zúčastněného studenta. Úspěšné zvládnutí praktických návyků a účasti na jednodenním námětovém praktickém cvičení jsou předpokladem k závěrečnému hodnocení formou ústní zkoušky na konci semestru. Ověřována bude schopnost studenta aplikovat poznatky při řešení úkolů prevence, připravenosti, provádění zásahů, zdravotnických opatření a vyšetřování příčin havarijních událostí a jejích ekologických dopadů.

Language of instruction

Czech

Further comments (probably available only in Czech)

Study Materials
The course can also be completed outside the examination period.
The course is taught annually.
The course is taught: every week.

• Enrolment Statistics (Spring 2012, recent)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/spring2012/ENV012