Муравченко В.Б., Ковалев С.А., Коннова С.С. Безапасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

141

часов. В поражающих концентрациях эти токсичные вещества при

безветрии распространяются на небольшое (до нескольких сотен

метров) расстояние. При этом наивысшую степень химической

опасности создает инверсия, т. е. такое состояние вертикальной

устойчивости атмосферы, при котором её приземный слой и почва

имеют более низкую температуру, чем расположенный выше слой

воздуха. Длительному сохранению очага химического зар

ажения

также способствует изотермия, т. е. случай, когда температура воз-

духа на высоте до 2 м не отличается от температуры почвы. Так, в

условиях городской застройки авария емкости, содержащей 10 т

аммиак (плотность по воздуху равна 0,6), при инверсии и скорости

ветра 1 м/с приведет к распространению газового облака в пора-

жающих человека концентрациях на расстояни

е 0,7 км. В то же

время при всех исходных данных хлор, пары которого в 2,5 раза

тяжелее воздуха, распространится по направлению ветра на 6,3 км.

В холодное время размеры очага химического загрязнения

больше зависят от выраженности изотермии и инверсии, а в теплый

период – от скорости и направления ветра. Так, возрастание скоро-

сти ветра в 2 раза способству

ет разбавлению летучих токсичных

веществ двукратным объемом воздуха. Что касается количествен-

ных критериев химической опасности в месте возникновения ава-

рии, то таковыми предложено считать среднесмертельную концен-

трацию и пороговую концентрацию острого действия, ориентиру-

ясь на которые, как и на величину аварийного пролива, можно оп-

ределить зоны смерт

ельного и острого отравлений и разработать

необходимые мероприятия по ликвидации последствий аварии.

Инверсия – состояние атмосферы, характеризующееся повы-

шением температуры воздуха по мере увеличения высоты. Инвер-

сии встречаются и у земной поверхности.

Изотермия – характеризуется стабильным равновесием воз-

духа. Она наиболее типична для пасмурной погоды и при снежном

покрове, а также возникает в утренние и вечерние часы в пределах

20–30 м от земной поверхности. Изотермия так же, как и инверсия,

способствует длительному застою паров АХОВ на местности, в

жилых кварталах городов и населенных пунктов.

Конвекция – это вертикальные перемещения объемов воздуха

с одних высот на другие за счет того, что более теплый и, следова-

142

тельно, менее плотный, чем окружающая среда, перемещается

вверх, а воздух более холодный и более плотный – вниз.

Однако этот эффект наблюдается не всегда при других ядах.

Отмечается отрицательное влияние шума и вибрации, значи-

тельного мышечного напряжения (физической нагрузки) на тече-

ние острых интоксикаций вредными промышленными веществами.

При выбросе нескольких ОХВ в окружающую среду ор

га-

низм будет подвергнут воздействию двух химических веществ и

более. Такое воздействие называют комбинированным.

Если комбинированный эффект равен сумме эффектов изо-

лированных веществ, это аддитивное действие (суммация). Если

действие смеси веществ слабее или сильнее, оно может быть обо-

значено как эффект менее или более аддитивный. Так, эффект ад-

дитивного действия ус

тановлен для комбинации окиси углерода и

фенола; сернистого газа и фтористого углерода; предельных и не-

предельных углеводородов. Эффект более аддитивного действия

(синергизм, потенцирование) выявлен для сернистого газа и окиси

углерода; окислов азота, аммиака и окиси углерода, двуокиси угле-

рода и окислов азота; окиси углерода и этанола. Эффект менее ад-

дитивного дейст

вия (антагонизм) обнаружен у газо-аэрозольной

смеси сернистого газа и щелочей; сернистого ангидрида и хлора;

этилмеркурхлорида и гексахлорциклогексана; аммиака и сернисто-

го газа; метилового и этилового спиртов и т. д. Эти данные имеют

большое значение при оценке и прогнозировании аварийных си-

туаций.

В ЧС на организм человека могут воздействовать поражаю-

щие факторы различной природы (физиче

ские, химические, биоло-

гические). Человек может подвергаться воздействию не только од-

ного (химического) поражающего фактора, но и нескольких, при

том разнородных, т. е. много факторному поражению или комби-

нированному.

К такому типу поражения можно отнести такие сочетания:

ОХВ и инфекция; ОХВ и травма, ранение, кровотечение; ОХВ и

ож

ог; ОХВ и лучевое поражение. Могут быть трех-, четырех- и пя-

тикомпонентные факторы поражения. Как правило, при взаимодей-

ствии двух поражающих факторов и более патологические процес-

сы усиливаются (синдром взаимного отягощения).

143

Поражение ОХВ в ЧС – сложный многофакторный процесс

взаимодействия между ядом, организмом и окружающей средой в

конкретной обстановке.

2.Общаяхарактеристикапоражающихфакторов

химическойаварии

2.1.Химическоезаражение

2.1.1.Зонахимическогозаражения

При возникновении химического источника ЧС заражаются

не только воздух, земля, водоисточники, но и человек, его одежда,

обувь, кожа, волосы.

В зоне химического заражения АХОВ могут находиться в

капельно-жидком, парообразном, аэрозольном и газообразном со-

стоянии.

При выбросе в атмосферу газообразных и парообразных хи-

мических соединений формируется первичное зараженное облако,

которое в за

висимости от плотности газа (пара) по отношению к

воздуху будет в той или другой степени рассеиваться в атмосфере.

Газы с высокой плотностью (выше единицы) будут стелиться по

земле «затекая» в низины, а газы (пары) с плотностью менее еди-

ницы – быстро рассеиваются в верхних слоях атмосферы.

При разливе (утечке) жидких АХОВ первичное облако обра-

зу

ется за счет «мгновенного» перехода в атмосферу части АХОВ

или вообще не образуется. Вторичное облако образуется за счет

испарения разлившегося АХОВ. Первичное облако может быть

образовано за счет горячих паров АХОВ, которые получаются в

результате взрыва или пожара. Далее пары охлаждаются, конден-

сируются и выпадают на землю в виде кап

ель, причем конденсат

может быть снесен ветром на значительное расстояние от места

аварии.

В случае выброса в атмосферу АХОВ в капельножидком или

твердом состоянии, капли или твердые частицы АХОВ оседают на

местности, что и определяет площадь заражения поверхности почвы.

144

Капельно-жидкая фракция АХОВ с поверхности земли и

объектов испаряется и вновь поднимается в приземные слои атмо-

сферы, образуя вторичное облако.

Частицы твердых АХОВ из аэрозоля под влиянием гравита-

ционного притяжения осаждаются в виде пыли. В аэрозольном об-

лаке, образовавшемся при взрыве, твердые частицы имеют различ-

ную величину 1…300 мкм (примерно 60 % частиц 100 мкм) и, чем

кру

пнее они, тем быстрее осаждаются. При прохождении аэро-

зольного облака большинство частиц (более 50 мкм) оседают в не-

посредственной близости от взрыва, частицы среднего размера

(30…50 мкм) оседают на местность на расстоянии 100…500 м, а

мелкие (1…5 мкм) остаются во взвешенном состоянии и распро-

страняются на глубину 1…10 км и более, что п

редставляет опас-

ность для населения.

Таким образом, зона химического заражения включает две

территории: территорию, подвергающуюся непосредственному

воздействию АХОВ, и территорию, над которой распространяется

облако, содержащее АХОВ.

Наибольшую опасность при ЧС на ХОО представляют места

непосредственного выхода АХОВ в окружающую природную сре-

ду и первичное облако.

Концентрация АХОВ в зараженном облаке меняется, на

и-

большая концентрация – вблизи места выброса, и постепенно она

снижается к периферии зоны химического заражения по ходу рас-

пространения зараженного облака.

Зона химического заражения АХОВ отличается большой под-

вижностью границ. Влияние на подвижность облака оказывает сте-

пень вертикальной устойчивости атмосферы, скорость ветра, время

года, характер местности, физико-химические свойства АХОВ и др.

Горизонтальное перемещение возду

ха происходит под влия-

нием ветра, в результате чего зараженное облако перемещается и

зона химического заражения увеличивается по глубине и фронту.

При большой скорости ветра (более 6 м/с) облако быстро рассеива-

ется и концентрация АХОВ снижается.

При умеренной скорости ветра (до 2 м/с) создаются условия,

способствующие сохранению зараженного облака в приземном

слое атмосф

еры и распространения его на большую глубину.

145

Воздух перемещается вертикально вследствие разницы тем-

ператур на различной высоте от поверхности земли.

В зависимости от типа вертикальной устойчивости атмосфе-

ры рассматриваются показатели при оценке масштабов заражения

учитываются в комплексе.

Установлено, что инверсия и в меньшей мере изотермия спо-

собствуют сохранению высоких концентраций АХОВ в приземном

слое атмосферы и горизонтальному распространению зараженного

облака.

Наибольшу

ю опасность представляет химическая авария при

умеренном ветре летом в ночное время, при ясной или облачной

погоде и в ранние утренние часы в пасмурную погоду.

На процесс выпадения АХОВ на землю влияют осадки, кото-

рые вымывают из зараженного облака жидкие и твердые компо-

ненты АХОВ. Скорость выпадения зависит от ви

да осадков и диа-

метра капель. Она минимальная при сухом тумане, мгле, измороси

и прогрессивно (в 50…1 000 раз) нарастает при дожде и ливне.

Осадки обуславливают гидролиз некоторых АХОВ, что сопровож-

дается их обезвреживанием.

На поведение зараженного облака влияет характер местно-

сти. Общее повышение местности по направлению движения обла-

ка уменьшает глубину его распрост

ранения, способствует отрыву

от приземного слоя и рассеиванию. На вершине возвышенности

концентрация яда ниже. Глубокие лощины (овраги, низины вдоль

рек) при ветре, близком к их направлению, способствуют переме-

щению облака вдоль них и, наоборот, при перпендикулярном на-

правлении они могут явиться местом застоя облака.

Лесные массивы задерживают проникновение зараженного

облака.

В населенны

х пунктах, как правило, концентрация паров (га-

зов) АХОВ будет выше, чем на открытой местности. По прямым

городским улицам АХОВ с воздушным потоком могут распростра-

няться в больших концентрациях, а на соседних перпендикулярно

расположенных улицах их концентрация значительно меньше. Па-

ры АХОВ могут застаиваться в погребах, подвалах. Благодаря ес-

тест

венному процессу воздухообмена, некоторые АХОВ проника-

ют в закрытое помещение. Больше всего защищены жилые кварти-

146

ры, меньше всего – общественные учреждения, вокзалы, торговые

помещения и др. Относительно длительное время концентрация

АХОВ внутри помещения и вне их будет почти одинаковой. Кон-

центрация АХОВ внутри здания снижается медленно.

Отдельные АХОВ ввиду высокой проникающей способности

и сорбции могут заразить все объекты окружающей среды, которые

станут источниками контактного заражения.

Некоторые АХОВ способны на длите

льное время (неделя,

месяц) заразить биосферу вследствие чего нарушается экологиче-

ское равновесие.

При ЧС, источником которых является выброс (разлив)

АХОВ, может образовываться значительная по масштабу зона хи-

мического заражения, а при соответствующих определенных ме-

теоусловиях способна сохраняться длительное время.

В случае военных действий, ЧС природного и техногенного

характера, когда раз

рушается полностью или частично ХОО, мо-

жет произойти выброс (разлив) различных АХОВ. Зона химиче-

ского заражения может быть образована АХОВ нескольких типов.

По их количеству, физико-химическим свойствам и токсичности

определяется масса зараженного облака. В начальной части зоны

будут находится все АХОВ, в наиболее отдаленной части – веще-

ства, превалирующие по количеств

у и токсодозе. Следует учиты-

вать, что в таком смешанном зараженном облаке возможно хими-

ческое взаимодействие между различными АХОВ, в результате

происходит взрыв, воспламенение, химическая нейтрализация и

т. п. При прогнозировании масштабов заражения всё это необхо-

димо учитывать.

Одной из отличительных особенностей химического зараже-

ния АХОВ является возможность их прогнозирования, ибо ди

сло-

кация ХОО, типы и масса имеющихся АХОВ известны. Исключе-

ние составляют зоны химического заражения образованные в ре-

зультате химических аварий на железнодорожных путях, автодо-

рожных и других магистралях и объектах.

147

2.1.2.Очагхимическогопоражения

При воздействии поражающего фактора химического источ-

ника ЧС (токсическое действие АХОВ) на население и персонал,

находящиеся в зоне химического заражения, возможны поражения

людей.

Территория, подвергшаяся химическому заражению в ре-

зультате химической аварии, на которой возникли массовые пора-

жения людей, называется очагом химического поражения.

Очаг химического поражения образуется в пределах зоны

химического заражения, но границы с послед

ней не совпадают.

Очаг химического поражения характеризуется внезапным

возникновением, зараженностью окружающей среды, массовостью

и одномоментностью поражения.

Поскольку очаги химического поражения появляются при

различных ЧС (техногенных, природных, военных и т. д.), на тер-

ритории очага могут быть поражающие факторы, кроме химиче-

ского действия, от взрыва, пожара и т. д., поэтому у большин

ства

пораженных наблюдаются комбинированные поражения (токсиче-

ская травма, токсический ожог и т. п.).

При заражении двумя или большим количеством АХОВ они

взаимодействуют друг с другом. Различные вещества могут оказы-

вать комбинированное воздействие на организм, что приводит к

усилению, ослаблению или извращению токсического эффекта.

По степени тяжести отравления пострадавших людей приня-

то подразделят

ь на легкопораженных, средней тяжести и тяжело

пораженных. Совокупность всех категорий пораженных, нуждаю-

щихся в медицинской помощи, составляют санитарные потери.

Число пораженных может изменяться в больших пределах как по

величине, так и по структуре, что зависит от химической аварии,

количества АХОВ, токсикологических особенностей пострадавших

и других факторов.

К числу показат

елей очага поражения относят такие же пока-

затели, что и к зоне химического заражения (принадлежность

АХОВ, физико-химические свойства АХОВ и др.). Кроме этих по-

казателей для очага поражения необходимо знать путь поступления

АХОВ в организм, скорость развития отравления, особенности

148

клиники, влияние различных факторов окружающей природной

среды на отравление (поражение).

В зависимости от классификации АХОВ (стойкие и нестой-

кие, быстродействующие и замедленного действия), очаги химиче-

ского поражения могут быть: нестойкие с быстро наступающим

действием; нестойкие замедленного действия; стойкие с быстро

наступающим действием; стойкие замедленного действия.

Особенности очагов химического поражения АХОВ:

– внезап

ность появления в зоне химического поражения;

– проникновение в организм преимущественно ингаляцион-

ным путем, реже через кожу;

– массовость и одновременность санитарных потерь;

– разнообразная клиническая картина поражения, иногда не-

типичного характера;

– наличие комбинированных поражений;

– отсутствие в большинстве случаев антидотных средств;

– возможность прогнозирования очагов поражения.

Указанные в общих чертах особенности очагов химического

поражения яв

ляются основной для оценки химической и медицин-

ской обстановки в очагах.

2.2.Показателитоксичностиопасныххимическихвеществ

Способность ОХВ, поступающего в организм, наносить вред

человеку определяется как токсичность.

Для количественной оценки токсичности приняты следую-

щие основные показатели:

– концентрация ОХВ в среде;

– токсодоза.

Концентрация ОХВ – содержание ОХВ в единице объема или

массы среды (мг/кг, мг/м

Токсодоза – значение, равное произведению концентрации

ОХВ на время пребывания человека в данном месте без средств

защиты органов дыхания, в течение которого проявляются раз-

личные степени токсического воздействия ОХВ на человека

(мг/м

·мин, мг/кг·мин).

149

При попадании ОХВ в окружающую среду оно оказывает

определенное токсическое воздействие на человека.

Различают:

1) безопасные уровни воздействия (при нормальной эксплуа-

тации ХОО);

2) опасные уровни воздействия (при аварийных выбросах

ОХВ в окружающую среду);

3) уровни аварийного воздействия.

Безопасные уровни воздействия характеризуются следую-

щими показателями:

ПДК – предельно допустимая концентрация вещества, сред-

несуточная, мг/м

;

ПДКмр – ПДК максимально разовая, не вызывающая в тече-

ние 30 минут рефлекторных реакций, мг/м

;

ПДКрз – ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м

;

ПДКвв – ПДК в воде водоемов, мг/л

;

В последнее время введен показатель: ОБУВ – ориентиро-

вочно безопасные уровни воздействия (мг/м

; мг/л; мг/кг).

Опасные уровни воздействия характеризуются следующими

показателями по степени отравления:

Первые признаки отравления:

PC, ПК – пороговая концентрация (Lim

);

РД, ПД – пороговая токсодоза (Lim^).

Количественная оценка токсичности:

(PCt

– токсодоза, пороговая в течение определенного вре-

мени вызывает 50 %

отравлений).

Существенное отравление:

ID, ПД

ОСТ

– поражающая токсодоза (остр. действия);

IС, ПК

ОСТ

– поражающая концентрация.

Смертельное отравление (кома):

LD, ЛД – летальная токсодоза;

LC, ЛК – летальная концентрация.

Количественная оценка токсичности:

, ЛД

– среднесмертельная токсодоза ОХВ, вызывающая

гибель 50 % животных;

50дерм

, ЛД

50вн

– среднесмертельная токсодоза ОХВ, вызы-

вающая гибель 50 % при нанесении на кожу и попадании в желудок;

150

– среднесмертельная концентрация ОХВ, вызывающая

гибель 50 % при двухчасовом ингаляционном воздействии;

LCt

– токсодоза (летальная).

Критерии

аварийного воздействия ОХВ характеризуются

следующими показателями:

Аварийные пределы воздействия – АПВ;

АПВрз – АПВ в воздухе рабочей зоны;

АПВав – АПВ в атмосферном воздухе населенных мест.

КВИО – коэффициент возможного ингаляционного отравле-

ния, увязывает токсическую опасность вещества с летучестью. Рас-

считывают по формуле:

20 С

120

КВИО=

ЛК

, (2.1)

где

20 С

С – летучесть вещества, мг/л;

120

ЛК – среднесмертельная

концентрация яда при 120 мин.

Чем выше КВИО, тем опаснее ОХВ. Опасными ОХВ являют-

ся те, летучесть которых больше пороговой или превосходит ток-

сическую концентрацию.

Зона острого действия определяется выражением:

ОСТ

ЛК

З =

ПК

. (2.2)

Характеризует относительную опасность веществ. Чем

меньше З

ОСТ

, тем опаснее ОХВ.

Для определения допустимых безопасных выбросов ОХВ в

окружающую природную среду и санитарной оценки воздушной

среды и воды водоемов используют следующие показатели:

ПДК – предельно допустимая концентрация (среднесуточ-

ная), мг/м

ПДК

– предельно допустимая максимальная разовая кон-

центрация ОХВ в воздухе населенных мест, не вызывающая в те-

чение 30 мин рефлекторных (субсенсорных) реакций, мг/м

Иногда используют такие показатели ВДК

ВВ

и ВДК

– вре-

менные допустимые концентрации веществ в атмосфере воздуха

(мг/м

) и воде (мг/л).