Защита населения и хозяйственных объектов от чрезвычайных ситуаций. Радиационная безопасность

Таблица 3.4.9.

Угловые размеры зоны возможного загрязнения АХОВ в зависимости от скорости ветра:

Проверьте, достигает ли загрязненное облако объекта, сравнив глубину загрязнения с учетом поправок Г с расстоянием Х от объекта до источника аварии! Время подхода загрязненного воздуха к объекту записать не в десятичной системе, а в часах и минутах.

Если время подхода загрязненного воздуха к объекту не превышает 30 минут, то население должно оставаться в помещениях, проведя их герметизацию. Если время подхода загрязненного воздуха превышает 30 минут, то с учетом других факторов может быть проведена эвакуация в безопасные районы.

Нанесение зон загрязнения на топографические карты и схемы

Зона возможного загрязнения облаком АХОВ на картах (схемах) ограничена окружностью, полуокружностью или сектором, имеющим угловые размеры и радиус, равный глубине зоны загрязнения Г. Угловые размеры в зависимости от скорости ветра по прогнозу приведены в таблице 3.4.9. Центр окружности, полуокружности или сектора совпадает с источником загрязнения.

Зона фактического загрязнения, имеющая форму эллипса, включается в зону возможного загрязнения. Ввиду возможных перемещений облака АХОВ под воздействием ветра фиксированное изображение зоны фактического загрязнения на карты (схемы) не наносится.

На топографических картах и схемах зона возможного загрязнения имеет вид окружности, полуокружности или сектора.

1. При скорости ветра по прогнозу меньше 0,5 м/с, зона загрязнения имеет вид окружности:

Точка "0" соответствует источнику загрязнения; угол = 360°; радиус окружности равен Г.

2. При скорости ветра по прогнозу 0,6–1 м/с, зона загрязнения имеет вид полуокружности:

261

Точка "0" соответствует источнику загрязнения; угол = 180°; радиус полуокружности равен Г; биссектриса угла совпадает с осью следа облака и ориентирована по направлению ветра.

3. При скорости ветра по прогнозу больше 1 м/с, зона загрязнения имеет вид сектора:

Точка "0" соответствует источнику загрязнения;

радиус сектора равен Г; биссектриса сектора совпадает с осью следа облака и ориентирована по направлению ветра.

Выводы

по выполненной работе «Прогнозирование и оценка химической обстановки техногенной ЧС» студента ФИО__________________ Вариант № ____

Учебная группа___________

1Продолжительность поражающего действия АХОВ Степень вертикальной устойчивости воздуха

Эквивалентное количество АХОВ в первичном

2облаке Эквивалентное количество АХОВ во вторичном облаке

Глубина загрязнения АХОВ первичным облаком Глубина загрязнения АХОВ вторичным облаком Полная глубина загрязнения, обусловленная воз-

3действием первичного и вторичного облака Предельно возможная глубина переноса воздушных масс Окончательная расчетная глубина

Глубина с учетом поправок

4Площадь зоны возможного загрязнения Площадь зоны фактического загрязнения

262

Время подхода загрязненного воздуха к объекту

Предложения по защите в случае подхода загряз-

5ненного воздуха к объекту (населенному пункту) Если эвакуация не проводится, то укажите, какие меры защиты надо предпринять

3.5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

ОЦЕНКА ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ, ВЫЗВАННОЙ ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ГИДРОСФЕРЫ НИТРАТАМИ75 (2 часа)

Сельское хозяйство является главным источником загрязнения гидросферы нитратами. Загрязнение возрастает с увеличением процента распаханности полей, мелиоративного их освоения, применения минеральных и органических удобрений, химических средств защиты растений, функционирования ферм и крупных животноводческих комплексов, складов для хранения удобрений. Нитраты проникают в грунтовые воды и загрязняют их. Предельная допустимая концентрация нитратов в питьевой воде Беларуси не должно превышать 45 мг/л, нитритов – 3 мг/л. Нитраты в концентрации более 20 мг/л оказывают токсическое действие на организм человека, накапливаются в организме, вызывая хроническую интоксикацию, заболевания крови, сердечнососудистой системы и др. Одним из быстрых и эффективных методов контроля загрязнения нитратами питьевой воды является фотометрический метод их анализа.

Цель работы: освоить количественное определение содержания нитратов

впочве, загрязненной азотными удобрениями; научиться оценивать степень загрязнения грунтовых вод нитратами; определить необходимые меры по снижению содержания нитратов до предельной допустимой концентрации их

впитьевой воде.

3.5.1Порядок выполнения работы. 1) Изучить материалы, изложенные в разделах «Общие положения» и лекции. 2) Выбрать в табл. 3.5.1 свои данные для выполнения работы. 3) Выполнить расчеты, оформить работу и сделать выводы. 4) Быть готовым к ответам на вопросы, изложенные в конце методических материалов по настоящему занятию.

3.5.2 Общие положения

Фотометрия является оптическим методом анализа. Основана на измерении оптических свойств анализируемого раствора после введения в него реактива. Реактив реагирует с определяемым компонентом в растворе и образует соединение, интенсивно поглощающее свет в ультрафиолетовой и видимой областях спектра.

75 Методика, разработанная С.В. Дорожко, Г.И. Морзак, Т.А. Реут, Н.Ф. Макаревич, приводится в адаптированном к учебному комплексу виде. Опубликована в «Учебно-методическом пособии к практическим занятиям по «Защите населения и объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность. Прогнозирование, оценка и предупреждение экологических чрезвычайных ситуаций». / ч 2. Минск: Изд-во БНТУ, 2006– С. 26–39.

263

Проходя через исследуемый раствор светового потока с интенсивностью I0, вследствие поглощения в слое, отражения и рассеяния, уменьшается до значения I. Для характеристики поглощения излучения используют величину, называемую оптической плотностью, или экстинкцией (А):

Связь между концентрацией поглощающего раствора и его оптической плотностью выражает закон Бера, согласно которому оптическая плотность раствора прямо пропорциональна концентрации растворенного вещества при постоянной толщине слоя:

A = lg(I0/I) = kс, (3.5.2)

где k – коэффициент пропорциональности; с – концентрация растворенного вещества, моль/л.

Зависимость интенсивности светового потока, прошедшего через слой окрашенного раствора, от интенсивности падающего потока света, концентрации окрашенного вещества и толщины слоя раствора определяет закон Бугера-Ламберта-Бера. Согласно этому закону однородные слои одного и то-

го же вещества одинаковой толщины поглощают одну и ту же долю падающей на них световой энергии (при постоянной концентрации растворенно-

го вещества). Является основным законом светопоглощения и лежит в основе большинства фотометрических методов анализа:

где – молярный коэффициент светопоглощения, зависящий от природы растворенного вещества, температуры, растворителя и длины волны света; с

– концентрация окрашенного раствора, моль/л; l – толщина слоя раствора, см.

При соблюдении основного закона светопоглощения оптическая плот-

ность раствора (А) прямо пропорциональна молярному коэффициенту светопоглощения, концентрации поглощающего вещества и толщине слоя раствора:

A = lg(I0/I) = сl. (3.5.4)

Измерение экстинкции проб производят на фотометре. В фотометре свет стабилизированной вольфрамовой галогенной лампы проходит через диафрагмы, линзу, фокусирующую световой пучок, и кювету с анализируемым раствором (рис. 3.5.1). Часть светового излучения избирательно поглощается веществом в растворе. Прошедший поток света попадает на интерференционный фильтр, который пропускает лишь часть света для фотометрического измерения определяемой примеси, содержащейся в воде. Кремниевый фотодиод превращает свет в электрический ток, который затем усиливается и с помощью микропроцессора преобразуется в данные измерения, выводимые на индикацию.

264

3.5.3 Порядок выполнения работы

Выбрать в табл. 3.5.1 данные для выполнения своей практической работы. Вариант соответствует номеру фамилии студента в журнале учета посещений занятий.

Рассчитать уровень загрязнения почвы нитратами на месте хранения нитратных удобрений и прилегающей к нему территории в радиусе до 1,5 км в направлении стока поверхностных вод.

Для этого пересчитать концентрацию нитратов в водной вытяжке (фильтрате) исследованной пробы на концентрацию нитратов в пробе почвы по формуле:

Спочв = Сх 40/5, (3.5.1)

где Спочв – концентрация нитратов в почве, мг/кг; Сх – концентрация нитратов в фильтрате, мг/л; 40 – объем водной вытяжки, мл; 5 – масса пробы почвы, г.

Рис. 3.5.1. Блок-схема фотометра 1 – вольфрамовая галогенная лампа; 2 – диафрагма 1; 3 – линза 1; 4 – диафрагма 2; 5 –

кювета; 6 – диафрагма 3; 7 – линза 2; 8 – интерференционный фильтр; 9 – кремниевый фотодиод; 10 – усилитель; 11 – аналого-цифровой преобразователь; 12 – микропроцессор; 13

– блок памяти; 14 – клавиатура; 15 – блок индикации; 16 – блок стабилизации.

Оценить экологическое состояние почвы, загрязненной нитратами в результате нарушения норм хранения и использования удобрений. Для этого сравнить полученную концентрацию Спочв с ПДК нитратов в почве (130 мг/кг). Указать во сколько раз полученная концентрация нитратов в почве превышает ПДК.

Произвести расчет возможной концентрации нитратов в грунтовых водах в местах отбора проб почвы при условии 40% их просачивания по формуле

где Сгр.вод. – концентрация нитратов в грунтовых водах, мг/л; k 1 – коэффициент преобразования массы в объем. Результат записать в табл. 3.5.2.

265

По таблице 3.5.3 определить к какому классу загрязнения относятся грунтовые воды и выбрать необходимые методы очистки, чтобы они удовлетворяли нормам, предъявляемым к питьевой воде.

Обобщить полученные данные. Сделать выводы по результатам, дать оценку состояния грунтовых вод в зависимости от возможного загрязнения нитратами, предложить методы очистки. Результат записать в табл. 3.5.4.

266

ВЫВОДЫ

о выполнении практической работы по теме «Оценка и предупреждение чрезвычайной ситуации, вызванной загрязнением гидросферы нитратами» студента ФИО________________ ____учебной группы. Вариант №____

3.6 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ ВЗРЫВОВ И

ПОЖАРОВ НА ОБЪЕКТАХ76 (2 часа)

Цель работы: научится прогнозировать и оценивать устойчивость зданий, транспортных и других средств в зонах разрушения и пожаров, вызванных возможными взрывами емкостей с газо-воздушными смесями. Оценить возможные поражения людей, оказавшихся на открытой местности, предложить основные мероприятия по повышению устойчивости рассматриваемых объектов и мероприятия по обеспечению безопасности людей.

3.6.1Порядок выполнения работы. 1) Изучить методические указания.

2)Выбрать исходные данные своего варианта из табл. 3.6.1. Номер варианта соответствует порядковому номеру фамилии студента в журнале учета занятий. 3) Приступить к выполнению работы согласно ниже приведенной методики. Рассчитать результаты и записать их в рабочую тетрадь, сделать выводы.

3.6.2 Общие положения

Источник взрыва – емкость с газовоздушной смесью (ГВС). Объекты поражения: производственное здание (объект № 1); транспортное средство, средства связи или элемент коммунально-энергетических сетей (объект № 2); группа работающих людей на открытой местности (объект № 3) (рис. 3.6.1).

76 Методика, разработанная С.В. Дорожко, В.Т. Пустовит, приводится в адаптированном к учебному комплексу виде. Опубликована в «Учебно-методическом пособии к практическим занятиям по «Защите населения и объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность. Прогнозирование, оценка и предупреждение техногенных чрезвычайных ситуаций». / ч 1. Минск: Изд-

во БНТУ. 2006– С. 22–40.

267

Для решения задач используют ниже приведенные методики и исходные данные, представленные в табл. 3.6.1 и 3.6.2. Отчет о выполненной работе оформляют в соответствии со СТП 10-02.01-87 (см. стр. 30).

Рис. 3.6.1. Оценка факторов взрыва емкости с газовоздушной смесью

3.6.3 Решение задач Задача 1 Оценка устойчивости объекта и опасности для человека от

ударной волны при взрыве емкости с ГВС. По исходным данным табл. 3.6.1

определяют эквивалентную массу органического вещества (по пропану) до взрыва (аварии) по формуле:

где Q – масса органического вещества до аварии, в тоннах; Кэв – коэффициент взрывоопасности, учитывающий эквивалентность органического вещества по пропану.

Учитывая исходные данные табл. 3.6.2 и результатам вычислений Qэ, определяют давление во фронте ударной волны от взрыва емкости с ГВС на расстоянии Rj (в метрах) для каждого объекта по формуле:

Используя данные табл. 3.6.3 и результаты расчетов избыточного давления, определяют степень разрушений для объектов № 1 и № 2.

В качестве критерия устойчивости элемента объекта принимают верхнее значение слабых разрушений РjКР, полагая, что во время аварии гарантировать полное сохранение объекта нельзя.

Степень поражения человека, расположенного на открытой местности на расстоянии Rj, оценивают путем сравнения РjГВС объекта № 3 с данными табл. 3.6.4. Результаты записывают в тетрадь.

268

269

270