Введение

На территории Украины размещено более 1,5 тыс. химически опасных объектов; их деятельность связана с производством, использованием, хранением и транспортировкой сильнодействующих ядовитых (опасных) веществ, а в зонах их размещения проживает свыше 22,0 млн. человек.

Опасность функционирования этих объектов хозяйственной деятельности связана с вероятностью аварийных выбросов (излияний) большого количества сильнодействующих ядовитых веществ за пределы объектов, поскольку на многих из них хранится 10-15 суточный запас химических веществ. Вот почему, каждая чрезвычайная ситуация может быть связана с излиянием или выбросами в воздух СДЯВ.

Чрезвычайные ситуации с выбросами (излиянием) АХОВ и с учетом территориального распространения характеру сил и средств, которые привлекаются для ликвидации их последствий подразделяются на ЧС:

• общегосударственного уровня - чрезвычайная ситуация развивается на территории двух и больше областей (Автономной Республики Крым, городов Киева и Севастополя) или угрожает трансграничным перенесением, а также в разе когда для ее ликвидации необходимы материальные и технические ресурсы в объемах, которые превышают собственные возможности отдельной области (Автономной Республики Крым, городов Киева и Севастополя), но не меньше одного процента объема расходов соответствующего бюджета;

• регионального уровня - чрезвычайная ситуация разворачивается на территории двух и больше административных районов (мост областного подчинения) Автономной Республики Крым, областей городов Киева и Севастополя или угрожает перенесением на территорию смежной области государства, а также когда в случае, когда для ее ликвидации необходимы материальные и технические ресурсы в объемах, которые превышают собственные возможности отдельного района но не меньше одного процента объема расходов соответствующего бюджета;

• местного уровня - чрезвычайная ситуация, которая выходит за пределы потенциально опасного объекта, угрожает распространением самой ситуации или ее вторичных последствий на окружающую среду, соседние населенные пункты, инженерные сооружения, а так же в случае, когда для ее ликвидации необходимы материальные и технические ресурсы, которые превышают собственные возможности потенциально опасного объекта, но не менее одного проценту объемов расходов соответствующего бюджета. К местному уровню также принадлежат все чрезвычайные ситуации, которые возникают на объектах жилищно-коммунальной сферы и других объектах, не входящих в утвержденные перечни потенциально опасных объектов;

объектового уровня - чрезвычайные ситуации, которые не подпадают под отмеченные определения.

1.Структура химически опасных объектов. Активные химические отравляющие вещества, особенности их влияния на организм человека

Сегодня на объектах хозяйствования используются десятки тысяч различных химических соединений, причем ежегодно это количество увеличивается на 200-1000 новых веществ.

По степени токсичности при, ингаляционном (через органы дыхания) и через желудочно-кишечный тракт путях попадания в организм, химические вещества можно разбить на шесть групп, а за степенью действия на организм человека на четыре класса (высветить слайд).

Характеристика АХОВ по степени токсичности

Класс токсичности	ПДК в воздухе, мг/м3	Средние смертельные
		Концентрация мг/л	Доза при внутреннем поступлении, мг/кг
Чрезвычайно токсичные	0,1	< 1	< 1
Высоко токсичные	0,1 – 1	1-5	1-50
Сильно токсичные	1,1 – 10	6–20	51-500
Умеренно токсичные	Теж	21–80	501-5000
Мало токсичные	> 10	81–160	5001-15000
Практическин не токсичные	-	> 160	>15000

Классы опасности АХОВ по степени действия на организм человека

Класс опасности	Характеристика класса опасности	ССК, мг/м3
1	Вещества чрезвычайно опасные	< 500
2	Вещества высоко опасные	501-5000
3	Вещества умеренно опасные	5001-50000
4	Вещества мало опасные	> 50001

ССК - средняя смертельная токсическая доза LD₅₀ которая приводит к гибели 50% людей или животных при 2-4 часовому ингаляционному действию.

К наиболее опасным (чрезвычайно и высоко токсичным) химическим веществам относятся:

- некоторые соединения металлов (органические и неорганические производные мышьяка, ртути, кадмия, свинца, талию, цинка и другого);

-карбонилы металлов (тетракарбонил никеля, пентакарбонил железа и другой);

-вещества, которые имеют цианистую группу (синильная кислота и ее соли бензальдегидциангидрон, нитрилы, органические изоцианаты);

-соединения фосфора (фосфорорганические соединения, хлорид фосфора, фосфин, фосфидин);

-фторорганические соединения (фторуксусная кислота и ее эфиры, фторетанол и другие);

-хлоргидроны (етиленхлоргідрон, епіхлоргідрон);

-галогены (хлор, бром);

-другие соединения (етиленоксид, аллиловый спирт, метил бромид, фосген, другие).

К сильно , токсичным химическим веществам относятся:

-минеральные и органические кислоты (серная, азотная, фосфорная, уксусная, другие);

-луга (аммиак, натронная известь, едкий калий и другой);

-соединения серы (диметилсульфат, растворимые сульфиды, сероуглерод, растворимый тиоцианат хлорид и фторид серы);

-хлор и бромзаместители производные углеводороду (хлористый и бромистый метил);

-некоторые спирты и альдегиды кислот;

-органические и неорганические нитро- и аминосоединения (гидроксиламин, гидрозин, анилин, толуидин, нитробензол, динитрофенол);

-фенолы крезолы и их производные; гетероциклические соединения.

К умеренно токсичным, мало токсичных и практически не токсичных химических веществ, которые не представляют собой химическую опасность, относится вся основная масса химических соединений.

Необходимо отметить, что основную группу химически опасных веществ складывают пестициды - препараты, которые предназначены для борьбы с вредителями сельскохозяйственной продукции, сорняками и так далее. Большинство из них очень токсичны для человека. По химическому составу пестициды можно разделить на группы:

- фосфорорганические соединения (паратион, диметоксидихлорвинилфосфат, карбофос, хлорофос и другой);

- карбомати (севин, карботион и другие);

- хлорорганические соединения (ДДТ, дильдрин, гексахлоран и другой);

- ртутьорганические соединения (метил ртуть, ацетат метоксиетил ртути и другие);

- производные фениксы уксусной кислоты (дихлорфеникс-уксусная кислота; трихлорфениксоцтова кислота);

- производные дипиридила (паракват, дикват и другие);

- органические нитросоединения (динитроортокрезо, динитрофенол).

Большинство из перечисленных химических веществ, в том числе и слабо токсичные (умеренно, слабо токсичные и практически не токсичные), могут стать причиной тяжелого поражения человека. В то же время привести к массовым санитарным потерям вследствие аварий (катастроф) что сопровождаются выбросами (излияниями) химических веществ, могут не все химические соединения, включая даже чрезвычайно, высоко и сильно токсичные.

Только часть химических соединений при сочетании определенных токсических и физико-химических свойств, таких как высокая: токсичность при действии через органы дыхания, кожаные покровы, большая тоннажность производства, использования, хранения и перевозки, а также возможность легко переходить в аварийных ситуациях в главный фактор поражения (пар или тонко дисперсный аэрозоль) какой может стать причиной поражения людей. Эти химические соединения относятся к группе сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ).

Таким образом, АХОВ - это оборот в больших количествах в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте токсичных химических соединений, которые могут, при разрушении (аварии) на объектах, легко переходить в воздух и вызывать массовые поражения сил гражданской защиты и населения.

К химически опасным объектам относятся:

- заводы и комбинаты химических отраслей промышленности, а также отдельные установки и агрегаты, которые производят или используют АХОВ;

- заводы или их комплексы по переработке нефтепродуктов;

- производства других отраслей промышленности, которые используют АХОВ;

- предприятия, которые имеют на оснастке холодильные установки, водонапорные станции и очистные сооружения, которые используют хлор или аммиак;

- транспортные средства, контейнеры и наливные поезда, автоцистерны речные и морские танкеры, которые перевозят химические продукты;

- составы и базы с запасами ядохимикатов для сельского хозяйства.

Физико-химические свойства АХОВ, в большинстве, определяют их возможность переходить в главный фактор поражения и создавать концентрации, которые могут поражать людей. Наибольшее значение имеют агрегатное состояние вещества, растворимость его в воде и разного рода растворителях, плотность вещества и его газовой фазы, гидролиз, летучесть, максимальная концентрация, удельная теплота выпаривания, удельная теплоемкость жидкости, давление насыщенного пара, коэффициент диффузии, температура кипения и замерзания, вязкость, тепловое расширение и сжатие, коррозийная активность, температура возгорания и другое. Кратко рассмотрим их.

Агрегатное состояние. При обычных условиях АХОВ могут быть в виде твердых, жидких или газообразных веществ. Однако при производстве, использовании, хранении или перевозке их агрегатное состояние может изменяться до такого, в обычных условиях, что может оказать влияние как на количество АХОВ, которое выбрасывается в воздух, так и на фазовый дисперсный состав зараженного облака.

Растворимость - возможность одного вещества равномерно распространяться в среде второй или других веществ, создавая раствор. Растворимость АХОВ в воде и органических растворителях имеет существенное значение. Хорошая растворимость может привести к сильному заражению водохранилищ, в результате чего они на длительное время могут создавать серьезную опасность для человека.

В то же время хорошая растворимость в воде и органических растворителях может позволить использование, при необходимости, растворы разных веществ для дегазации (нейтрализации АХОВ).

Плотность - массовое состояние данного вещества в единице объема. Она оказывает влияние на распространение АХОВ Если плотность газовой фазы АХОВ больше воздуха, то на начальном этапе возникновения зараженного облака они будут скапливаться в низинных местах рельефа местности, создавая высокие концентрации.

Гидролиз - расписание вещества водой. Он определяет условия хранения, состояния в воздухе и на местности, стойкость АХОВ в случае их аварийных выбросов (излияний). Причем чем меньше АХОВ поддается гидролизному разложению, тем больше длительность действия его факторов поражения.

Летучесть - возможность конкретного химического вещества переходить в парообразное состояние. Количественной характеристикой летучести является максимальная концентрация пару АХОВ при данной температуре (количество вещества, что находится в единице объема его насыщенного пару при данной температуре в замкнутой системе, когда жидкая и газообразная фазы АХОВ находятся в равновесии.

Теплоемкость определяет характер выбросов и испарения АХОВ из поверхности в случае аварийной ситуации. Она представляет собой отношение количества теплоты, которые передаются системе в каком-либо процессе, к соответствующему изменению температуры. Удельной теплоемкостью называют отношение количества теплоты к единице массы вещества.

Теплота выпаривания - количество теплоты, которое поглощает вещество при изотермическом испарении жидкости, равновеликой со своим паром. В случае отношения к единице массы вещества (1 г, 1 кг) она называется удельной теплотой выпаривания. Так же, как и теплоемкость, данная величина есть одной из главных физико-химических характеристик, которые определяют характер выбросов и последующих испарений АХОВ.

Температура кипения позволяет побочно судить о летучести АХОВ и характеризовать длительность действия фактора поражения. Чем выше температура кипения АХОВ, тем медленнее оно испаряется.

Температура замерзания – температура, при которой жидкость остается подвижной и загустевает настолько, что при наклоне пробирки с продуктом под углом 45° его уровень остается неизменным на протяжении 1 минуты. Температура замерзания имеет важное значение при транспортировке и определяет характер поведения АХОВ при низких температурах.

Вязкость - свойство жидкостных, а также парообразных сред оказывать сопротивление, их течение (перемещение одного слоя относительно другого) под воздействием внешних сил. Вязкость оказывает влияние на характер поведения АХОВ в аварийной ситуации.

Коррозийная активность - свойство разрушать оболочки, в которых хранится (перевозится) АХОВ. Она является причиной большинства аварий (разрушений) на промышленных и транспортных объектах, в том числе в процессе хранения. Большинство АХОВ имеют повышенную коррозийную активность.

Температура вспышки - температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью возникают пары или газы, какие способные возгораться в воздухе от постороннего источника огня. Стойкого горения вещества при этом не возникает.

Температура возгорания - наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их зажигания посторонним источником огня возникает самостоятельное горение этого вещества. Данная характеристика характерна только горючим веществам.

Температура самовозгорания - температура вещества (или ее оптимальной смеси с воздухом), при нагреве в котором возникает резкое увеличение скорости экзотермических реакций, что приводят к возникновению горения с пламенем.

Предел переносимости - это минимальная концентрация, которую человек может выдерживать определенное время без стойкого поражения.

Предельно допустимая токсодоза (ПДК) - такая доза (концентрация) при которой симптомы отравления еще не наступают.

Средняя пороговая токсодоза (РС50) - доза, которая вызывает начальные симптомы поражения АХОВ у 50% пораженных. Это минимальная эффективная концентрация (наименьшее количество вещества, которое может вызывать ощутимый физиологичный эффект).

Средняя смертельная токсодоза (LC50) - доза, которая приводит к гибели 50% людей или животных при 2-4 часовому ингаляционному воздействию АХОВ.

При общем действии токсичный эффект появляется после попадания АХОВ в кровь через кожаный покров (кожаная резорбтивная токсичность), органы дыхания (ингаляционная токсичность) или желудочно-кишечный тракт (пероральная токсичность). Соответственно, при оценке токсичности необходимо учитывать как характер и степень токсичности, так и способ попадания сильнодействующего ядовитого вещества (АХОВ) в организм человека.

При местном действии токсичный эффект появляется в месте контакта сильнодействующего ядовитого вещества с тканями организма (поражение кожного покрова, раздражения органов дыхания, расстройство зрения).

Химические вещества, которые могут вызывать массовые поражения населения, при авариях с выбросами (излиянием) в воздух, можно разделить на группы:

первая группа - вещества с подавляющим действием удушения :

-с выраженным действием прижигания (хлор, трех хлористый фосфор, оксихлорид фосфора);

-со слабым действием прижигания (фосген, хлорпикрин, хлорид серы);

вторая группа

- вещества преимущественно общеядовитого действия (окись углерода, синильная кислота, динитрофенол, динитроортокрезол, етиленхлоргидрин, этиленфторгидрин);

третья группа

- вещества, которые имеют действие удушения и общеядовитое действие:

-с выраженным действием прижигания (акрилонитрил);

-со слабым действием прижигания (сернистый ангидрид, сероводород, окислы азота);

четвертая группа

- нейротропные яды, вещества, которые действуют на генерацию, проведение и передачу нервного импульса (сероуглерод, фосфорорганические соединения);

пятая группа

- вещества, которые имеют действие удушения и нейротропное действие (аммиак);

шестая группа

- метаболические яды (этиленоксид, метил-бромид, метилхлорид, диметилсульфат);

седьмая группа

- вещества, которые нарушают обмен веществ (диоксан).

Тканевые яды делящиеся на ингибиторы ферментов дыхательной цепи (цианиды, сероуглерод, акрилонитрил), разъединители окисления и фосфорилирування (динитрофенол, ди-нитроортокрезол,) и вещества что истощают запасы субстратов для процессов биологического окисления (этилен-хлоргидрин, етиленфторгидрин).

К веществам, которые действуют на генерацию, проведение и пересдачу нервного импульса (нейротропные яды), относятся вещества, которые нарушают механизмы периферической нервной регуляции, а также модулируя состояние самой нервной системы.

К веществам, которые имеют действие удушения и нейротропное действие, относятся токсичные соединения, которые вызывают при ингаляционном поражении токсичный отек легких, на фоне которого формируется тяжелое поражение нервной системы.

К метаболическим ядам относятся токсичные соединения, которые вмешиваются в интимные процессы метаболизма веществ в организме. Отравление этими веществами характеризуется отсутствием реакции на яд. Поражение организма развивается, как правило, постепенно и в тяжелых случаях заканчивается смертью на сквозняке нескольких суток.

К веществам, которые нарушают обмен веществ, относятся токсичные соединения группы галогенірованих ароматических углеводов. При этом лицом биологической активностью отмечается дибензодиоксаны и полихлорированные бензофурани.

Фактором поражения химическим веществом является токсичное действие, которое определяется концентрацией сильнодействующего ядовитого вещества в окружающей естественной среде и плотностью химического заражения местности и объектов хозяйственной деятельности.

Плотность заражения опасными химическими веществами - это степень химического заражения местности.

В среднем на предприятиях минимальные (не понижающиеся) запасы химических продуктов создаются на трое суток, а для заводов по производству отдельных химических веществ и минеральных удобрений - до 10-15 суток.

На производственных площадках или на транспорте АХОВ, как правило, находится в стандартных емкостях. Это могут быть оболочки из алюминия, железа или железобетона, в которых поддерживаются условия, которые отвечают заданным режимам хранения. Форма и тип емкостей выбираются исходя из масштабов производства или использования, условий их транспортировки. Наиболее широкое распространение сегодня получили емкости цилиндрической формы и слоевые резервуары.

Для хранения АХОВ на складах предприятий используются следующие главные способы: в резервуарах под высоким давлением; в изотермических хранилищах при давлении, близком к атмосферному (низкотемпературное хранилище), или до 1 Па (изотермическое хранилище при этом используются слоевые резервуары большой вместимости); хранение при температуре окружающей среды в закрытых емкостях (характерно для высоко кипящих жидкостей).

Способ хранения АХОВ в большинстве определяет их поведение при авариях (раскрытия повреждение, разрушение оболочек резервуаров).

В случае разрушения оболочки емкости, которая хранила АХОВ под давлением, и следующего разлива большого количества вещества в поддон (обвалование) его попадания в воздух может осуществляться на сквозняке длительного времени. Процесс испарения в данном случае можно условно разделить на три периода:

Первый период - бурное, почти моментальное испарение за счет разницы упругости насыщенного пара АХОВ в емкости и парциального давления в воздухе. Данный процесс обеспечивает главное количество пара АХОВ, которое попадает в воздух за этот период времени.

Второй период - неустойчивое испарение АХОВ за счет тепла поддона (обваливания), изменения теплосодержания жидкости и приточного тепла от окружающего воздуха. Этот период характеризуется, как правило, резким спадом интенсивности испарения, впервые минуты после разлива с одновременным понижением температуры жидкого слоя ниже температуры кипения.

Третий период - стационарное испарение АХОВ за счет тепла окружающего воздуха. Испарение в этом случае будет зависеть от скорости ветра, температуры окружающего воздуха и жидкого слоя. Подводка тепла от поддона (обваливание) практически будет равняться нулю. Длительность стационарного периода в зависимости от типа АХОВ его количества и внешних условий может складывать часы, сутки и больше.

Надо отметить, что на многих объектах скоплено значительное количество различных легкогорючих веществ, в том числе АХОВ (аммиак, окись этилена, синильная кислота, окисел углерода и другой). Много АХОВ взрывоопасные (гидразин, окислы азота и другие). Это обстоятельство необходимо учитывать на случай возникновении пожаров на объектах. Более того, сам пожар на предприятии может способствовать выделению различных ядовитых веществ. Так, например, горение полиуретана и других пластмасс приводит к выделению синильной кислоты, фосгена окислу углерода, различных изоцианатов, иногда диоксана и других АХОВ в опасных концентрациях, особенно в закрытых помещениях.

При организации работ по ликвидации химической опасной аварии на объекте хозяйственной деятельности и ее последствий необходимо учитывать не только физико-химические свойства АХОВ, но и их взрывную и пожарную опасность возможность возникновения, в течение пожара, новых сильнодействующих ядовитых веществ и на этой основе принимать необходимые меры относительно защиты персонала, который принимает участие в работах.

Анализ аварийных ситуаций, которые имели место, и выполненные расчеты показывают, что объекты с химическими опасными компонентами могут быть источником: залповых выбросов АХОВ в атмосферу, в водоемы; химического пожара с попаданием токсичных веществ в окружающую среду; разрушительных взрывов; заражение объектов и местности в очагах аварии и на следе распространения облака; широких зон задымления в соединении с токсичными продуктами.

Действие АХОВ через органы дыхания чаще, чем через другие пути проникновения, приводит к поражению людей, реализуется на больших расстояниях и площадях со скоростью ветрового переноса. Для многих АХОВ характерная длительность заражения окружающей среды, а также проявление отдаленных эффектов поражения людей и объектов биосферы.

Масштабы поражения при химических опасных авариях очень сильно зависят от метеорологических обстоятельств и условий хранения АХОВ. Иногда сильные выбросы могут не повлечь значительного вреда или он будет минимальным, в то же время меньшие выбросы в других условиях может привести к большему вреду.

Из этих особенностей химически опасных аварий следуют: защитные мероприятия и, прежде всего, прогнозирование, периодический контроль за изменениями химической обстановки, оповещение персонала предприятия, населения и сил ГЗ должны проводиться с чрезвычайно высокой оперативностью; среди населения и сил ГЗ, которые находятся в зонах распространения АХОВ, могут быть поражены, для обследования которых и предоставления им медицинской помощи понадобятся значительные силы и средства.

Локализация источника попадания АХОВ в окружающую среду имеет решающую роль в предупреждении массового поражения людей. Быстрое осуществление этой задачи может направить аварийную ситуацию в контролируем русло, уменьшить выбросы СДОВ и значительно снизить ущерб.