Токсикологічні характеристики отруйних речовин

Назва	Ураження через органи дихання			Ураження через шкіру LД50, г/люд
	LCt50, г хв/м3	ICt50, г хв/м3	PCt50, г хв/м3
VX Зоман Зарин Іприт Синильна к-та Хлорціан Фосген BZ Хлорацетофенон Адамсит CS CR	0,035 0,05 0,1 1,3 2 11 3,2 110 85 30 25 –	0,005 0,025 0,055 0,2 0,3 7 1,6 0,11 0,08 0,03 0,02 0,001	1×10-4 2×10-4 25×10-4 25×10-3 15×10-3 12×10-3 8×10-1 1×10-2 2×10-2 1×10-4 15×10-4 4×10-5	0,007 0,1 1,48 5 – – – – – – – –

Характер та оцінка наслідків хімічно небезпечних аварій

Аварії на хімічно небезпечних об’єктах мають свої особливості, до яких, зокрема, відносяться:

1. Неможливість прогнозування аварії у часі.

2. Велика ймовірність важких наслідків для життя і здоров’я людини.

3. Складнощі завчасного вжиття ефективних захисних заходів.

4. Непередбачуваність економічних і екологічних наслідків.

Існує ряд небезпечних факторів, які можуть викликати аварію на хімічно небезпечному об’єкті. Сюди належать:

• фізико-хімічні властивості сировини і готової продукції;

• недосконалі особливості технологічного процесу;

• ненадійність обладнання;

• порушення умов зберігання та транспортування сировини і готової продукції;

• зрив планових ремонтних робіт;

• недосконалість системи нагляду за виробництвом і т.п.

Статистичний аналіз причин аварій із СДОР показує, що найчастіше вони трапляються при зберіганні отруйних речовин на складах та при їх перевезеннях. В залежності від способу зберігання СДОР на складах можна передбачити картину аварійної ситуації чи шляхи витоку отруйних речовин. Якщо СДОР зберігаються в резервуарах під високим тиском, то можливий їх розлив у піддон з подальшим потраплянням в атмосферу шляхом випаровування. Причому відбувається швидке бурхливе випарову-вання СДОР на першому етапі за рахунок вирівнювання тиску в ємностях із зовнішнім атмосферним тиском. У випадках зберігання СДОР в ізотермічних сховищах із зниженою температурою при аварії відбувається випаровування ОР за рахунок різниці температур. При пошкодженні оболонки резервуару з термостійкою рідиною з температурою навколишнього середовища первинна хмара не утворюється; тому небезпека існує лише для людей, які знаходяться поблизу.

Більшість СДОР є легкозаймистими речовинами, котрі при аваріях можуть спричинити пожежу, в ході якої виділиться у навколишнє середовище багато токсичних сполук.

Протікання аварії значною мірою залежить від метеорологічної обстановки, яка або активізує хмару з отруйними речовинами, або, навпаки, перешкоджає її поширенню. Глибину зараження місцевості обумовлюють такі метеорологічні умови як швидкість вітру та спосіб переміщення повітряних потоків (конвекція, ізотермія, інверсія). Вирізняють три ступені вертикальної стійкості повітря:

• конвекція – нижній шар повітря, нагрітий сильніше верхнього, тому відбувається його переміщування. Конвекція виникає при ясній погоді, малих (до 4 м/с) швидкостях вітру, приблизно через 2 год. після сходу сонця і припиняється приблизно за 2–2,5 год. до заходу сонця;

• ізотермія – характеризується тим, що температура повітря в межах 20–30 м майже однакова;

• інверсія – нижні шари повітря холодніші за верхні: виникає при ясній погоді, малих (до 4 м/с) швидкостях вітру, приблизно за годину до заходу сонця і припиняється на протязі години після сходу сонця.

Клімат міста також впливає на поширення хмари завдяки підвищеній над містом температурі, яка в нічний період вирівнюється з більш холодною приміською. Це зумовлює існування специфічних повітряних потоків певної спрямованості.

Кожен елемент погоди має певний вплив на поведінку ОР. Так на ОР інгаляційної дії найбільший вплив мають фактори вертикальної стійкості повітря, швидкість вітру та опади. Найсильніше дія ОР проявляється при інверсії та ізотермії. При цих умовах зберігаються високі концентрації ОР в середовищі ураження. Хмара зараженого повітря повільно розсіюється і поширюється за вітром на значну глибину.

При конвекції початкова концентрація ОР в хмарі зараженого повітря менша; одночасно зростає інтенсивність розсіювання хмари, що викликає зменшення концентрації ОР в ній і глибині її поширення.

На ОР шкірно-наривної дії найбільший вплив має температура повітря, причому чим вища температура, тим менша стійкість ОР на місцевості, оскільки вони швидше випаровуються. На отруйні речовини шкірно-резорбтивної дії великий вплив має температура, адже при високій температурі повітря проходить її інтенсивне випаровування й утворюються смертельні концентрації в зоні ураження. В цьому випадку велике значення має ступінь вертикальної стійкості повітря.

Вплив на поширення хмари з отруйними речовинами має рельєф місцевості. В понижених місцевостях (низинах, впадинах, ярах, балках, підвалах) відбувається застій СДОР із їх значними концентраціями. Тобто на глибину поширення хмари впливає реальна топографія місцевості. За спеціальними номограмами визначають коефіцієнт впливу місцевості К_М, який залежить від наявності і виду рослинності (лісова, степова рослинність, відкриті водні поверхні, невисока трава, сади та ін.), а також від виду рельєфу (рівнинний, горбистий, яружно-балковий). Наприклад, ліс значно знижує глибину поширення хмари зараженого повітря (так 1 км лісу зменшує глибину поширення на 2,5 км). Кожні 100 м підвищення рельєфу на місцевості знижують глибину поширення хмари на 1,5 км.

До факторів, які обумовлюють поширення первинної хмари отруйних речовин, належить температура. Тому при розрахунку глибини поширення хмари враховують поправочний температурний коефіцієнт К_t (таблиця 3.10).

Для оцінки масштабів аварії визначають площу поширення хмар сильнодіючих отруйних речовин (рис. 3.2). Район аварії обмежується певним радіусом, який залежить в першу чергу від виду ОР, її маси та умов зберігання чи використання. При аварії чи бойовому застосуванні ОР утворюються первинна хмара. Первинна хмара – це хмара пару, туману, диму чи мжички, яка утворюється безпосередньо в момент вибуху чи застосування ОР і безпосередньо уражає живі організми. Хмара парів отруйних речовин, яка утворюється за рахунок випаровування ОР із зараженої місцевості, споруд, техніки, озброєння, називається вторинною.

Таблиця 3.10

Значення температурного поправочного коефіцієнта К_t для глибини поширення СДОР

СДОР	Температура повітря, t оС
	–30	–20	–10	0	+10	+20	+30
Окис вуглецю	1	1	1	1	1	1	1
Окиси азоту	0	0	0	0	0	0	1
Окиси етилену	0	0	0	0	0	0,5	0,7
Двоокис сірки	0	0	0	0,6	0,8	1	1,2
Аміак, хлор	0,3	0,5	0,7	0,8	0,9	1	1,1
Фосген	0	0	0	0	0,3	1	1,4
Ціанистий водень	0	0	0	0	0	0	1

Рис. 3.2. Схема поширення первинної і вторинної хмари ОР:

Г₁ – глибина поширення первинної хмари, Г₂ – глибина поширення вторинної хмари, R_a – радіус аварії; ₁, ₂ – кути сектора.

Площа поширення первинної і вторинної хмари ОР визнача-ється за формулою:

, (3.4)

де S₁ – площа поширення первинної хмари, км²;

Г₁ – глибина поширення первинної хмари, км;

R_а – радіус району аварії, км;

a – половина кута сектора , де можливе поширення хмари, град.

Значення  залежить від метеорологічних умов, топографії місцевості і береться із таблиць, в залежності від заданої ймовірності. Середня глибина поширення первинної хмари на відкритій місцевості 2–5 км для шкірно-наривних і 15–25 км для нервово-паралітичних ОР. Глибина поширення вторинної хмари зараженої атмосфери також залежить від метеорологічних факторів і топографічних особливостей місцевості.

Тривалість уразливої дії хмар різна. Середня тривалість дії ураження первинної хмари відносно невелика і триває 20–30 хв. Середня тривалість дії вторинної хмари залежить від концентрації ОР із зараженої поверхні та може тривати кілька годин або діб. Найбільші концентрації ОР спостерігаються при проходженні первинної хмари. Цим пояснюється велика кількість уражених людей при відсутності засобів захисту (до 50 % уражених).

Для оцінки аварійної обстановки важливою є стійкість ОР на місцевості, тобто тривалість її знаходження на місцевості чи в атмосфері, при якій речовина характеризується уразливою дією. Стійкість ОР на місцевості залежить від хімічних речовин, кліматичних і метеорологічних умов, фізичних характеристик ґрунту і наявності та характеру рослинності. Так в зимових умовах при інверсії і в безвітряну погоду стійкість ОР буде максимальною, а влітку при конвекції і сильному вітрі – мінімальною. Значному зниженню концентрації отруйних речовин сприяє вітер за рахунок інтенсивного переміщення зараженої хмари з незараженим повітрям. При аварійних викидах ОР у вигляді аерозолю вітер збільшує глибину його поширення і розміри зони ураження. Але при сильному вітрі концентрація ОР різко зменшується. В суху погоду зараженість повітря тим вища, чим сильніший вітер. Якщо ж ґрунт зволожений, то в цьому випадку зараженість повітря при сильному вітрі значно менша, ніж в суху погоду.

Опади у вигляді дощу сприяють “вимиванню” парів отруйних речовин і аерозолю з повітря, змиву їх з поверхні землі і в той же час призводить до зараження джерел води та накопичення ОР в понижених ділянках місцевості.

Для характеристики ступеня зараження різних поверхонь користуються показником щільності зараження, під яким розуміють масу ОР, яка припадає на одиницю площі зараженої поверхні і вимірюється в мг/см² (кг/га).

Тривалість уразливої дії ОР залежить, в першу чергу, від швидкості її випаровування при даній температурі, швидкості вітру, а також від маси ОР. При визначенні тривалості уразливої дії враховують також і площу поверхні дзеркала розливу.

Захист особового складу та населення від дії СДОР

Захист особового складу та населення від дії СДОР організується і проводиться відповідно командирами (начальни-ками) і штабами у всіх видах бойової і повсякденної діяльності військ; для населення – службами Цивільного захисту України на місцях. В цілому комплекс заходів захисту особового складу та населення можна поділити на дві великі групи:

• профілактичні (попереджувальні) заходи;

• заходи безпосереднього захисту при аваріях та їх ліквідації.

До профілактичних (попереджувальних) належать інженерно-технічні заходи, які включають:

• наявність і справну роботу обладнання, яке попереджує витік СДОР у випадку аварії;

• наявність можливостей посилення конструкцій ємностей, тари на складах, приміщень, де зберігаються і використовуються СДОР у випадку аварії;

• обладнання приміщень системами виявлення аварій та аварійною сигналізацією;

• розосередження СДОР на складах та ін.

До попереджувальних належить ряд організаційних заходів, які полягають у:

• повсякденному контролі хімічної обстановки на об’єкті;

• оцінці можливої аварійної обстановки;

• організація роботи системи обслуговуючого персоналу та населення у випадку аварії;

• навчанні людей правилам поведінки в аварійній ситуації;

• організації евакуації персоналу та населення при необхідності;

• ряд інших організаційних заходів, які забезпечують готовність до захисту об’єкту та людей, до локалізації аварії та ліквідації її наслідків.

Для кожного хімічного незабезпеченого об’єкту розробляються плани захисту від СДОР, які спрямовані на підготовку до захисту та порядок ліквідації наслідків аварії. Планами передбачені дії як військових підрозділів, так і формувань Цивільного захисту.

Серед комплексу заходів безпосереднього індивідуального захисту персоналу, особового складу військ і населення в аварійній обстановці особливе місце займають засоби захисту органів дихання та шкіри. До засобів індивідуального захисту органів дихання належать фільтруючі апарати – протигази та респіратори. Для формувань цивільного захисту і населення використовують протигази марки ГП–5 (ГП–5М) і гп–7 (гп–7В), які захищають органи дихання, обличчя, очі людини від ОР, радіоактивного пилу, біологічних аерозолів.

До загальновійськових засобів захисту органів дихання особового складу належать:

• фільтруючі протигази (марки РШ–4, МПГ, МПГ–2, МПК, ПБФ);

• ізолюючі дихальні апарати (марки ИП–46, ИП–46М, ИП–4, ИП–5);

• респіратори (Р–2, ШБ–1, ПРБ–5).

Для захисту органів дихання дітей існують протигази ПДФ–Д (для дошкільного віку); ПДФ–Ш (для школярів).

На підприємствах при концентрації ОР в повітрі до 10–15 ГДК використовують протигазові респіратори РПГ–67, РУ–60М, РУ–60МУ.

Для кожної СДОР у випадку аварійної ситуації використовують окремі протигази з додатковими фільтруючими коробками. При пожежах у випадку значної концентрації окису вуглецю, пилу застосовують фільтруючі саморятівники (СПП–2, СПП–4) – прилади разової дії, призначені для виходу із загазованої зони.

Певну перевагу перед іншими засобами індивідуального захисту мають ізолюючі дихальні апарати (ИДА), оскільки можуть застосовуватись незалежно від складу оточуючої атмосфери завдяки надходженню кисню в організм через шланг із балонів або за рахунок регенерації його киснемісткими продуктами.

До засобів індивідуального захисту шкіри належать ізолюючі та фільтруючі плащі й костюми (комбінезони), які поділяються на загальновійськові та військові.

Засоби індивідуального захисту обираються в залежності від фізико-хімічних властивостей СДОР – концентрації, часу перебування в зоні аварії. Існують спеціальні таблиці для вибору засобу індивідуального захисту залежно від наведених показників.

До засобів колективного захисту населення належать сховища. Сховище – це захисна герметична споруда, яка забезпечує захист персоналу підприємств, населення, особового складу військ від дії СДОР, факторів ядерного вибуху і біологічних аерозолів. Сховища різняться своїми розташуванням. Ними користуються у випадку наявності труднощів здійснення евакуації великої кількості людей за короткий період. Найбільш ефективною є евакуація, яка проведена до підходу первинної хмари, коли доцільно залишатись у приміщеннях, герметизувавши їх.

За місцем розташування сховища можуть бути вбудованими під будинками (у підвалах) і побудованими поза будинками.

У мирний час їх використовують під господарські приміщення. Сховище складається із основних і допоміжних приміщень. До основних відносяться приміщення для людей, тамбури, шлюзи. Допоміжними вважаються фільтровентиляційні установки (ФВУ), системи водопостачання, освітлення, опалення, санітарні кімнати та ін.

Повітря у сховища постачається за допомогою ФВУ, які працюють у трьох режимах роботи:

1. Режим чистої вентиляції – зовнішнє повітря очищається від радіоактивного пилу.

2. Режим фільтровентиляції – окрім радіоактивного пилу, повітря очищається від ОР та бактеріальних засобів.

3. Режим повної ізоляції із регенерацією внутрішнього повітря – очищення повітря від вуглекислого газу та збагачення його киснем.

ФВУ може працювати як від електричної мережі, так і в ручному режимі.

Система водопостачання забезпечує людей водою для життя та гігієнічних потреб, вона підключена до міської мережі водопостачання. У разі припинення подачі води повинен бути аварійний запас води в розрахунку 3 л на добу на одну особу.

Система освітлення працює від загальної електромережі. За відсутності струму використовуються ліхтарики, свічки.

Система опалення працює від загальної опалювальної мережі та інших теплових приладів.

Важливим етапом робіт із ліквідації наслідків аварії є ліквідація хімічного зараження місцевості. СДОР, потрапляючи у значних кількостях в атмосферне повітря, ґрунти і воду, значно забруднюють навколишнє середовище. Тому серед першочергових заходів велика увага приділяється нейтралізації обладнання, споруд будинків і місцевості з метою зниження ступеня їх зараженості і виключення подальшої уразливої дії на людей.