ВСТУП

У мирний час величезних людських втрат, збитків в економіці та навколишньому середовищу завдають аварії та катастрофи, які відбуваються на хімічно небезпечних об'єктах.

На сьогодні для вищих навчальних закладів є важливе завдання підготовки керівного, командно-начальницького складу цивільного захисту, її органів управління та сил, навчання населення діяти в надзвичайних ситуаціях.

Знання, які отримують студенти під час вивчення курсу "Цивільний захист" реалізуються при виконанні контрольної роботи.

Особливу увагу приділяють формуванню у студентів здатності приймати продуктивні рішення в сфері цивільного захисту, засвоєнню методів та технологій з прогнозування надзвичайних ситуацій, визначенню рівня ризику та обґрунтування комплексу заходів спрямованих на відвернення небезпечної ситуації.

Методика прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об'єктах призначена для дострокового (оперативного) та аварійного прогнозування, а також для визначення ступеня небезпеки хімічно небезпечного об'єкта.

Дисципліна "Цивільний захист" є зв'язуючою ланкою предметів медико-біологічного профілю (анатомії, фізіології, хімії) з загально-освітними дисциплінами (безпека життєдіяльності, основи медичних знань, екологія).

Методичні рекомендації до виконання контрольної роботи видаються вперше, їх укладання обумовлені необхідністю оновлення завдань для самостійної роботи студентів всіх факультетів, освітньо-кваліфікаційних рівнів: «спеціаліст», «магістр».

Контрольна робота подається у формі розрахунково-графічного завдання та складається з теоретичної частини, практичної частини (розрахунків) і пояснень до них, висновку, наказу (прийняття рішення щодо організації захисту населення), а також графічної частини - карти (схеми) хімічної обстановки.

Теоретичні відомості

Хімічнії пін ПМОВМ це сукупність наслідків хімічного зараження території отруйними речовинами чи сильнодіючими ядучими речовинами, які впливають ми діяльнії 11, об'єктів народного господарства, формування ЦЗ і

населення.

ОтруйИИМИ речовинами (ОР) називають токсичні хімічні сполуки, призначені дні ТОГО, щоб завдати масових уражень людям під час їх бойового застосування. Основу хімічної зброї становлять отруйні речовини.

Хімічна Обстановка може утворитися при застосуванні хімічної зброї, або в результаті аварійного розливу, чи викидання НХР і утворення зон хімічного зараження та осередків хімічного ураження.

Оцінюючи хімічну обстановку, що виникла в результаті потрапляння в навколишнє середовище небезпечних хімічних речовин, необхідно визначити: розміри зон хімічного ураження, площі зони зараження і тип хімічної речовини. На основі цих даних оцінюють глибину поширення зараженого повітря, стійкість хімічних речовин на місцевості, час перебування людей у засобах захисту шкіри, можливі ураження людей, сільськогосподарських тварин і рослин, зараження споруд, будинків, урожаю, кормів, продуктів, води.

З метою визначення масштабів, характеру, ступеня впливу небезпечних хімічних речовин на людей, тварин, рослин, воду, корми, урожай і розробки доцільних дій рятувальних формувань та населення при ліквідації хімічного зараження й ведення робіт на об'єкті проводять оцінку хімічної обстановки.

Вихідними даними для оцінки хімічної обстановки є:

• район і час зараження ОР;

• тип і кількість ОР;

• ступінь захищеності людей, тварин, продукгів харчування, кормів;

• умови зберігання і характер потрапляння в навколишнє середовище небезпечних хімічних речовин;

• топографічні умови місцевості, характер забудови, наявність лісових насаджень на шляху поширення зараженого повітря;

• метеоумови: швидкість та напрямок вітру в приземному шарі, температура повітря і ґрунту, ступінь вертикальної стійкості повітря.

Хімічно небезпечні об'єкти Хімічно небезпечними об'єктами (ХНО) називають підприємства народного господарства, які виробляють, зберігають та використовують у виробничому циклі небезпечні хімічні речовини (НХР). До хімічно небезпечних об'єктів належать:

• підприємства хімічної та нафтопереробної промисловості;

• підприємства харчової, м'ясо-молочної промисловості, холодокомбінати, продовольчі бази, що мають холодильні установки, у яких як холодоагент застосовують аміак;

• водоочисні та інші очисні споруди, де використовують таку дезинфікуючу речовину, як хлор;

5

4

• залізничні станції, які мають колії відстою рухомого складу з НХР;

• залізничні станції вивантаження й навантаження НХР;

• склади й бази із запасами отрутохімікатів, речовин для дезінфекції, дезінсекції та дератизації.

Під час аварій на ХНО формується осередок хімічного зараження (0X3), у межах якого може опинитись як саме підприємство, так і прилегла до нього територія.

Видшяють чотири ступеня небезпеки хімічних об 'єктів:

• І ступінь - у зону можливого зараження потрапляє понад 75 000 людей;

• її ступінь - у зоні впливу НХР перебуває 40 000-75 000 осіб;

• Ш ступінь - уражених менш як 40 000 людей;

• IV ступінь - зона можливого хімічного зараження не виходить за межі об'єкта.

Наслідки аварій на ХНО визначаються як ступенем небезпеки підприємств, токсичністю та небезпекою хімічних речовин.

За показниками токсичності та небезпеки хімічні речовини поділяють на чотири класи:

• 1-й - надзвичайно небезпечні (середня смертельна концентрація - менш як 0,5 г/м );

• 2-й - високо шкідливі (від 0,5 до 5 г/м³);

• 3-й - помірно шкідливі (від 5 до 50 г/м³);

• 4-й - мало шкідливі (більш як 50 г/м³).

За характером впливу на організм НХР поділяють на такі групи: І. Речовини задушливої дії:

1. з вираженою опіковою дією (на зразок хлору);

2. зі слабкою опіковою дією (отруйні речовини на зразок фосгену).

П. Речовини загально отруйної дії (синильна кислота, ціаніди, чадний газ).

III. Речовини задушливої та загально отруйної дії:

1)з вираженим опіковим ефектом (акрилонітрил, азотна кислота, з'єднання фтору);

2) зі слабкою опіковою дією (сірководень, сірчистий ангідрид, оксиди азоту).

IV. Нейротропні отрути (фосфорорганічні з'єднання, сірковуглець, тетраетілсвинец).

V. Речовини нейротропної та задушливої дії (аміак, гідразин).

VI. Метаболічні отрути (діхлоретан, оксид етилену).

VII. Речовини, що впливають на обмін речовин (діоксин, бензофурани).

Крім того, всі НХР поділяють на швидко діючі та повільно діючі. У разі ураження швидко діючими речовинами картина отруєння розвивається миттєво, а у разі отруєння повільно діючими, перш ніж з'являються симптоми ураження, проходить кілька годин, тобто має місце так званий латентний період.

Тривалість зараження місцевості НХР залежить від їх стійкості - часу, впродовж якого вони здатні завдати шкоди незахищеній людині.

Стійкість і здатність заражати поверхні землі та різних об'єктів залежить від температури кипіння отруйної речовини. До нестійких належать НХР з

5

температурою кипіння нижче 130°С, а до стійких - отруйні речовини з температурою кипіння вище 130°С. Нестійкі НХР заражають місцевість на одиниці чи десятки хвилин. Стійкі - зберігають уражаючу здатність на термін від кількох ГОДИН до кількох місяців.

З позицій тривалості уражаючої дії й часу досягнення уражаючого ефекту НХР умовно поділяються на чотири групи:

• нестійкі і швидкою дією (синильна кислота, аміак, оксид вуглецю);

• нестійкі уповільненої дії (фосген, азотна кислота);

• стійкі зі швидкою дією (фосфорорганічні з'єднання, анілін);

• стійкі уповільненої дії (сірчана кислота, тетраетилсвинец, діоксин).

На зараженій території небезпечні хімічні речовини можуть бути у рідкому, твердому, краплиннорідкому, пароподібному, аерозольному й газоподібному стані.

Під час викиду в атмосферу паро- та газоподібних хімічних сполук формується первинна заражена хмара, що поширюється в атмосфері. Гази з високим показником щільності (вище 1) стелитимуться вздовж землі, «затікатимуть» у низини, а гази зі щільністю менше 1 - швидко розсіюватимуться у верхніх шарах атмосфери.

Характер зараження місцевості залежить від багатьох чинників: способу викиду хімічних речовин в атмосферу (розлив, вибух, пожежа); агрегатного стану агентів, що заражають (твердий, рідкий, газоподібний); швидкості випаровування хімічних речовин з поверхні землі та ін. Основні забруднюючі речовини

Найсильніше позначається на навколишньому середовищі забруднення продуктами хімічних перетворень. До них можна зарахувати газоподібні й аерозольні забруднювачі промислово-побутового походження.

Атмосферні забруднювачі можна поділити на первинні, що надходять прямо в атмосферу, і вторинні, які є результатом метаморфози перших. Наприклад, сірчистий газ, що потрапляє в атмосферу, окиснюється до сірчаного ангідриду, взаємодіє з парами води й утворює крапельки сірчаної кислоти. При взаємодії сірчаного ангідриду з аміаком формуються кристали сульфату амонію. Подібним шляхом у результаті хімічних, фотохімічних, фізико-хімічних реакцій між забруднюючими речовинами й компонентами атмосфери виникають Інші вторинні забруднюючі речовини. Основним джерелом пірогенного забруднення на планеті стали теплові електростанції, металургійні й хімічні підприємства, котельні установки, що споживають більше 70 % видобутого твердого й рідкого палива. Далі перелічені шкідливі домішки пірогенного походження.

Оксид карбону. Він виникає при неповному згорянні вуглецевих речовин. У повітрі опиняється в результаті спалювання твердих відходів, з вихлопними газами й викидами промислових підприємств. Щорічно цього газу надходить в атмосферу не менш 250 млн т. Оксид карбону - це сполука, що активно реагує зі складовими частинами атмосфери, він сприяє підвищенню температури на планеті й створенню парникового ефекту.

7

Сірчистий ангідрид. Виділяється в процесі згоряння сульфурвмісного палива або переробки сірчистих руд (до 70 млн т на рік). Частина сполук Сульфуру може виділитися при горінні органічних залишків у гірничорудних відвалах.

Сірчаний ангідрид. Утворюється при окиснюванні сірчистого ангідриду. Кінцевим продуктом реакції стає аерозоль або розчин сірчаної кислоти в дощовій воді, що підкислює фунт, загострює захворювання дихальних шляхів людини. Випадання аерозолю сірчаної кислоти з димових факелів хімічних підприємств спостерігається при низькій хмарності й високій вологості повітря. Листяні пластинки рослин, що ростуть на відстані меншій за 1 код від таких підприємств, звичайно бувають густо засіяні маленькими невротичними плямами, що утворилися в місцях осідання крапель сірчаної кислоти. Пірометалургійні підприємства кольорової й чорної металургії, а також ТЕС щороку викидають в атмосферу десятки мільйонів тонн сірчаного ангідриду.

Сірководень та сірковуглець. Надходять в атмосферу окремо або разом з іншими сполуками Сульфуру. Основними джерелами викиду стають підприємства з виготовлення штучного волокна, цукру, коксохімічні, нафтопереробні заводи, а також нафтопромисли. В атмосфері при взаємодії з іншими забруднювачами повільно окиснюються до сірчаного ангідриду.

Оксиди нітрогену. Основними джерелами викиду є підприємства, що виробляють азотні добрива, азотну кислоту й нітрати, анілінові барвники, нітросполуки, віскозний шовк, целулоїд. Кількість оксидів нітрогену, шо надходять в атмосферу, складає 20 млн т на рік.

Сполуки Флуору. Джерелами забруднення є підприємства з виробництва алюмінію, емалей, скла, кераміки, сталі, фосфорних добрив. Флуорвмісні речовини надходять в атмосферу у вигляді газоподібних сполук - фтороводню або пилу фториду натрію й кальцію. Сполуки характеризуються токсичним ефектом. Похідні фтору є сильними інсектицидами.

Сполуки Хлору. Надходять в атмосферу від хімічних підприємств, що виробляють соляну кислоту, хлоровмісні пестициди, органічні барвники, гідролізний спирт, хлорне вапно, соду. В атмосфері спостерігаються як домішкив молекули хлору і парів соляної кислоти. Токсичність хлору визначається видом сполук їхньою концентрацією.

У металургійній індустрії при виплавці чавуна й переробці його на сталь відбувається викид в атмосферу різних важких металіз і отруйних газів. Так, у розрахунку на 1 т граничного чавуна виділяється крім 2,7 кг сірчистого газу і 4,5 кг пилових частинок, що складаються зі сполук Арсену, Фосфору, Стибію, Плюм-буму, пари ртуті й рідкісних металів, смоляних речовин і ціаністого водню.

Аерозольне забруднення. Аерозолі являють собою тверді або рідкі частинки, що знаходяться в повітрі в завислому стані. Тверді компоненти аерозолів нерідко дуже небезпечні для живих організмів, у льодей вони викликають специфічні захворювання. В атмосфері аерозольні забруднення можна спостерігати у вигляді диму, туману, імли. Постійними джерелами аерозольного забруднення стали промислові відвали - штучні насипи з

перенідкладс-ного матеріалу, головним чином розкривних порід, створених при видобуту корисних копалин або ж із відходів підприємств переробної промисловості. Джерелом пилу й отруйних газів стають масові підривні роботи. Фотохімічний туман - це багатокомпонентна суміш газів і аерозольн :>: частинок первинного й вторинного походження. Основними компонентами смогу С оіом, нітроген і сульфур оксиди, численні органічні сполуки перекисноі природи, які у сукупності називаються фотооксидантами. Фотохімічний смог утворюється в результаті фотохімічних реакцій за певних умов: наявності в атмосфері високої концентрації оксидів нітрогену, вуглеводнів та інших забруднювачів, інтенсивної сонячної радіації й безвітря або дуже слабкого обміну повітря в приземному шарі при могутній інверсії. Вони вкрай небезпечні для дихальної й кровоносної систем і часто бувають причиною передчасної смерті міських жителів послабленим здоров'ям. Хімічне забруднення природних вод.

Будь-яке водоймище або водне джерело співвіднесене з навколишнім зовнішнім середовищем. На нього впливають умови формування поверхневого або підземного водного стоку, різноманітні природні явища, індустрія, промислове і комунальне будівництво, транспорт, господарська й побутова діяльність людини. Результатом цих впливів стає привнесення у водне середовище нових, не властивих йому речовин - забруднювачів, що погіршують якість води.

Основними неорганічними (мінеральними) забруднювачами прісних і морських вод стали різноманітні хімічні сполуки, токсичні для мешканців водного середовища. Це сполуки Арсену, Плюмбуму, Меркурію, Хрому, Купруму, Флуору. Більшість із них опиняється у воді внаслідок людської діяльності. Важкі метали усмоктуються фітопланктоном, а потім передаються через харчовий ланцюг більш високоорганізованим організмам.

Серед розчинних речовин, що потрапляють в океан із суші, велике значення для мешканців водного середовища мають не тільки мінеральні, біогенні елементи, але й органічні залишки. Стічні води, які містять суспензії органічного походження або розчинену органічну речовину, згубно впливають на стан водойм. Осідаючи, суспензії заливають дно і затримують розвиток або зовсім припиняють життєдіяльність мікроорганізмів, які беруть участь у процесі самоочищення вод.

Нафта й нафтопродукти. Складається переважно з насичених аліфатичних і гідроароматичних вуглеводнів. Основні компоненти нафти -вуглеводні (до 98 %) - поділяються на 4 класи: парафіни, циклопарафіни, ароматичні вуглеводні, олефіни. Нафта й нафтопродукти є найбільш розповсюдженими забруднюючими речовинами у Світовому океані. Нафтова плівка видозмінює сполуку спектра й інтенсивність проникнення у воду світла. Пестициди - це група штучно створених речовин, що використовуються для боротьби зі шкідниками та хворобами рослин. Пестициди поділяються на такі групи: інсектициди - для боротьби зі шкідливими комахами, фунгіциди й бактерициди - для боротьби з бактеріальними хворобами рослин, гербіциди -для боротьби з бур'янами. Встановлено, що пестициди, знищуючи шкідників,

8

9

заподіюють шкоду багатьом корисним організмам і підривають здоров'я біоценозів.

Синтетичні поверхнево-активні речовини. Детергенти належать до великої групи речовин, що знижують поверхневе натягання води. Вони є складовими синтетичних миючих засобів, що широко застосовуються у побуті й промисловості.

Канцерогенні речовини - це хімічно однорідні сполуки, шо виявляють трансформаційну активність та здатність породжувати канцерогенні, тератогенні (порушення процесів ембріонального розвитку) або мутагенні зміни в організмах. До речовин, що мають канцерогенні властивості, належать хлоровані аліфатичні вуглеводні, вінілхлорид і, особливо, поліциклічні ароматичні вуглеводні.

Важкі метапи (ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь, миш'як) належать до числа розповсюджених і вельми токсичних забруднюючих речовин. Вони широко застосовуються в різних промислових виробництвах, тому, незважаючи на очисні заходи, вміст сполук важких металів у промислових стічних водах досить високий