Медико-тактическая характеристика очагов поражения токсичными химическими веществами
В промышленности и сельском хозяйстве широко используются десятки тысяч различных химических соединений, и их количество ежегодно увеличивается. Растут объемы производства, расширяются сферы применения.
Большинство из этих веществ может стать причиной отравления людей. Но массовые поражения возможны лишь в том случае, когда вещество обладает относительно высокой токсичностью, способно заражать окружающую среду и, вследствие широкого применения в народном хозяйстве, накапливается на той или иной территории в больших количествах.
Химические вещества или соединения, применяемые в народнохозяйственных целях, которые при сбросе на поверхность земли или выбросе в атмосферу способны вызвать массовые поражения людей, животных и растений, называют токсичными химическими веществами (ТХВ).
Объект народного хозяйства, при аварии на котором или при разрушении которого могут произойти массовые поражения людей, животных и растений ТХВ, называют химически опасным объектом. На территории Российской Федерации их число превышает 3 тысячи.
К химически опасным объектам относятся заводы по производству ТХВ и азотных удобрений, нефтехимические заводы, предприятия отраслей, использующих токсичные химические вещества (целлюлозно-бумажной, текстильной, металлургической, пищевой, мясомолочной и т. д.). На крупных предприятиях, расположенных в черте города или вблизи промышленных городов, могут храниться тысячи тонн ТХВ.
Особую опасность представляет железнодорожный транспорт, испытывающий наибольшую нагрузку по транспортировке Токсичных химических веществ. Так, например, в стране ежемесячно перевозится около 60 тыс. тонн сжиженного хлора.
ТХВ хранятся и транспортируются в специальных герметически закрытых резервуарах, танках, цистернах и др. При этом в зависимости от условий хранения токсичные химические вещества может быть в газообразном, жидком и твердом агрегатном состоянии. При аварии выброс газообразного вещества ведет к очень быстрому заражению воздуха. При разливе жидкого ТХВ на подстилающую поверхность (земля, бетонное или другое покрытие) происходит его испарение, скорость которого определяется летучестью вещества (способность переходить в газообразное состояние) и метеорологическими условиями (температура воздуха, скорость ветра и др.) на момент аварии. Скорость испарения токсичных химических веществ может в значительной мере увеличиваться при пожарах. При взрывах твердые и жидкие вещества распыляются в воздухе, образуя твердые (дым) и жидкие (туман) аэрозоли.
Все ТХВ, заражающие воздух в том или ином агрегатном состоянии, проникают в организм через органы дыхания (ингаляционные поражения). Многие могут вызвать поражения путем проникновения через незащищенные кожные покровы (перкутанные поражения), а так же через рот (пероральные поражения) при употреблении зараженной воды или пищи. Массовые ингаляционные поражения наиболее вероятны при авариях на химически опасных объектах.
Действие ТХВ на организм весьма разнообразно. Это обусловлено многими причинами, основными из которых являются: структура, физико-химические и биологические свойства яда, его количество, биологические особенности организма и факторы внешней среды в момент воздействия поражающего агента.
Между химическим строением и биологической активностью яда определяется тесная связь. Так, сходные по молекулярной структуре токсичные соединения вызывают одинаковую или по крайней мере сходную картину отравления.
Из физико-химических свойств, определяющих поражающее действие токсикантов, особенно важны следующие: летучесть, температура кипения, плотность, растворимость.
Температура кипения - температура, при которой давление пара над жидкостью равно внешнему (атмосферному) давлению. Температура кипения является косвенным показателем летучести вещества и характеризует продолжительность его поражающего действия.
Такие вещества как серная и соляная кислоты, ацетонитрил, у которых температура кипения относительно высокая, испаряются медленнее, и поражающее действие их, при прочих равных условиях, будет более продолжительным чем, например, у синильной кислоты, фосгена. Имеющие высокую температуру кипения ТХВ, поражающее действие которых превышает один час, называют стойкими.
Вещества с низкой температурой кипения, обладающие высокой летучестью и непродолжительным поражающим действием (минуты, десятки минут), называют нестойкими. Разумеется, определение стойкости ТХВ по одной лишь температуре кипения является ориентировочным, поскольку на время испарения вещества, а, следовательно, и на продолжительность его поражающего действия будут оказывать влияние и такие факторы, как количество ТХВ, метеорологические условия (скорость ветра, степень вертикальной устойчивости воздуха и др.).
Плотность - массовое содержание вещества в единице объема при данной температуре. ТХВ, плотность паров которых меньше плотности воздуха, быстро рассеиваются в атмосфере, и их поражающее действие прекращается, тогда как вещества с большей плотностью дольше удерживаются у поверхности земли, скапливаются в низинах. Такие вещества представляют большую опасность. Так, например, плотность паров аммиака - 0,58, а фосгена - 3,5. Это значит, что аммиак почти в два раза легче, а фосген в три с половиной раза тяжелее воздуха. Однако, аммиак в случае выброса в атмосферу быстро реагирует с влагой воздуха, образуя мелкие тяжелые частицы (туман). Этот туман распространяется в приземном слое воздуха и, действуя на организм, вызывает поражение.
Растворимость - свойство одного вещества распределяться в среде другого с образованием раствора. Способность токсиканта проникать в организм и распределяться в его средах и компонентах тканей в значительной степени зависит от растворимости этих веществ. Так, например, хорошо растворяющиеся в липидах вещества легко проникают через кожные покровы.
Знание химических свойств ТХВ необходимо для выбора метода их нейтрализации (дегазация), определения в различных средах (индикация), объяснения механизма поражающего действия и применения антидотов.
Одной из важнейших характеристик ТХВ является их токсичность, то есть свойство химического вещества в малом количестве вызывать патологические изменения в организме. Для количественной характеристики токсичности различных химических соединений пользуются понятием токсической дозы (токсодозы). Под токсодозой понимают количество вещества, вызывающее определенный токсический эффект. При ингаляционных поражениях токсодоза принимается равной произведению средней по времени концентрации вещества в воздухе (мг/л или г/м3) на время пребывания человека в зараженной атмосфере (мин). LCt50 - это средняя смертельная токсодоза, вызывающая смертельный исход у 50% пораженных. Средняя смертельная токсодоза фосгена 3,22 г • мин/м3, а бромистого метила - 35 г мин/м3. Это значит, что фосген при действии через органы дыхания более чем в 10 раз токсичнее бромистого метила. При авариях на ХОО может происходить выброс нескольких ТХВ. Кроме того, не исключается заражение воздуха ядовитыми веществами, образующимися, например, при пожарах. При одновременном действии на организм нескольких ядов токсический эффект может быть усилен (синергизм) или ослаблен (антагонизм).
Наличие большого количества ТХВ, принадлежащих к различным классам химических соединений, различных по физико-химическим свойствам и характеру биологического действия, определяет необходимость объединения их в группы по наиболее важным общим признакам.
Основными особенностями ТХВ являются:
1. Способность переноситься по направлению ветра на большие расстояния (десятки км) и вызывать поражения людей на значительном удалении от места аварии;
2. Объемность поражающего действия, заключающаяся в том, что зараженный ТХВ воздух способен проникать в негерметизированные помещения, создавая опасность поражения находящихся в них людей;
3. Большое разнообразие ТХВ, что затрудняет, если не исключает, возможность создания фильтрующего противогаза, обеспечивающего защиту от всех этих веществ;
4. Способность многих ТХВ вызывать поражение не только в результате непосредственного действия на человека, но и через зараженную воду, пищевые продукты, окружающие предметы.
Необходимо отметить, что многие ТХВ (акролеин, метилакрилат, сероуглерод и др.) являются легковоспламеняющимися жидкостями, а их пары и газообразные вещества (аммиак, метиламин, хлористый амин и др.) образуют с воздухом взрывоопасные смеси. Взрывы и пожары в значительной мере усложняют обстановку независимо от того, явились они причиной или следствием аварии на химически опасных объектах.
При аварии (разрушении) на химически опасных объектах происходит выброс ТХВ, что ведет к образованию облака токсиканта. В том случае, когда при аварии происходит мгновенный (1-3 мин) переход в атмосферу ТХВ, образуется первичное облако. Заражение воздуха вследствие испарения ТХВ, разлившегося по подстилающей поверхности, ведет к образованию вторичного облака. Облако токсичных химических веществ передвигается по направлению ветра, образуя зону заражения.
Зона заражения - территория непосредственного воздействия (место выброса) ТХВ, а также местность, в пределах которой распространилось облако ТХВ с поражающими концентрациями. Масштабы зоны заражения ТХВ (глубина и площадь) зависят от величины аварийного выброса, физико-химических и токсических свойств вещества, метеорологических условий (температура воздуха, скорость ветра, степень вертикальной устойчивости воздуха), характера местности (рельеф, растительность, застройка) и др. При выбросе большого количества высокотоксичных ядов и благоприятных для их распространения метеорологических условиях глубина зоны заражения может достигнуть многих десятков км, а площадь заражения - нескольких сотен км2. Внешние границы зоны заражения ТХВ определяются по пороговой ингаляционной токсодозе, вызывающей начальные симптомы поражения.
Зона заражения ТХВ отличается большой подвижностью границ и изменчивостью концентраций. Практически в любой части зоны заражения ТХВ могут произойти поражения людей.
Территория, в пределах которой в результате воздействия токсичных химических веществ произошли массовые поражения людей, животных и растений, называют очагом поражения.
В медико-тактическом отношении все очаги ТХВ характеризуются:
- внезапностью и массовостью поражений;
- наличием комбинированных поражений (интоксикация ТХВ + ожог; интоксикация ТХВ + травма и др.);
- зараженностью внешней среды.
В зависимости от продолжительности поражающего действия и времени формирования потерь среди населения очаги поражения ТХВ подразделяются на 4 вида (табл. 25).
Таблица 25