II. Чрезвычайные ситуации на химически опасных объектах экономики и при использовании химического оружия

Химические вещества, способные создавать поражающую концентрацию в атмосферном воздухе для людей, животных, растений, называются аварийными химически опасными веществами (АХОВ) или сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ). Эти вещества характеризуются их физико-химическими свойствами.

По характеристикам: температура кипения при атмосферном давлении, критическая температура, агрегатное состояние, температура хранения и рабочее давление емкости эти вещества делятся на три группы.

1-я группа включает вещества с температурой кипения ниже – 40⁰С. При выбросе этих веществ образуется первичное газовое облако, обладающее взрыво-, пожароопасностью (водород, метан, угарный газ), резко снижается содержание кислорода в воздухе.

2-я группа – вещества с температурой кипения -40⁰С…+40⁰С и критической температурой выше температуры окружающей среды. Для приведения этих веществ в жидкое состояние их надо сжать. Такие вещества хранят в охлажденном виде или под давлением при обычной температуре (хлор, аммиак, оксид этилена). При выбросе таких веществ образуется первичное и вторичное облако зараженного воздуха (ОЗВ). Характер заражения зависит от соотношения между температурой кипения вещества и температурой воздуха.

3-я группа – с температурой кипения выше 40⁰С, эти вещества находятся при атмосферном давлении в жидком состоянии. При их выливе происходит заражение местности с опасностью последующего заражения грунтовых вод.

По виду воздействия АХОВ (СДЯВ) условно делят на группы:

- вещества с преимущественно удушающим действием, например, хлор, фосген, хлорпикрин;

- вещества преимущественно общеядовитого действия, например, окись углерода, цианистый водород;

- вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием, например, амил, акрилонитрил, азотная кислота и окислы азота, сернистый ангидрит, фтористый водород;

- вещества, действующие на генерацию и передачу нервных импульсов (нейтронные яды: сероуглерод, тетраэтилсвинец, фосфорорганические соединения);

- вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием (аммиак, гептил, гидразин);

- метаболические яды, нарушающие обмен веществ в живых организмах (окись этилена, дихлорэтан, диоксин, полихлорированные бензофураны).

Применяемые вещества в химическом оружии называются отравляющими (ОВ). Они предназначены для уничтожения или временного выведения из строя. ОВ классифицируются по следующим характеристикам.

1. Поведение на местности при боевом применении: стойкие, имеющие высокую температуру кипения и малую летучесть, сохраняют поражающие свойства до месяца, особенно зимой, применяются обычно в виде тумана (зоман, иприги, Ви-газы); нестойкие, имеющие температуру кипения ниже 140⁰С и высокую летучесть; при взрыве боеприпаса ОВ попадает в атмосферу в виде пара, создавая зараженное облако, которое распространяется по ветру (синильная кислота, хлорциан, фосген, зарин); ядовито-дымообразующие, к ним относятся вещества, имеющие очень высокие температуры кипения (хлорацетофенон, адамсит, СИ – ЭС).

2. Опасность для здоровья и жизни человека: смертельные, к ним относятся почти все стойкие и нестойкие ОВ;

3. Токсическое действие:

- нервно-паралитические (зарин, зоман, табун, Ви-газы);

- общеядовитые (синильная кислота, хлорциан, окись углерода);

- удушающие (фосген, дифосген);

- кожно-нарывные (иприт, люизит);

- психохимические (ЛСД, Би – Зет);

- раздражающие слизистую оболочку и верхние дыхательные пути (хлорацетофенон, хлорпикрин, Си – Эс, адамсит).

При переходе ОЗВ происходит оседание частиц ОВ на местность, технику, строение, одежду, людей. Поражение людей происходит в результате контактов людей с зараженными поверхностями, а также при употреблении зараженных продуктов и воды. Количественной характеристикой степени заражения поверхностей является плотность заражения (г/м²). Количественной характеристикой зараженного воздуха и воды является концентрация ОВ (г/м³).

Токсичность – способность ОВ оказывать поражающее действие на живой организм. Количественная характеристика токсичности – токсодоза. При поступлении ОВ через органы дыхания токсодозу определяют как произведение концентрации С, г/м³ на время воздействия t, мин.: С · t, г · мин/м³.

Эффект поражения через кожу, желудочно-кишечный тракт и кровяной поток измеряется массой жидкого ОВ, мг, приходящегося на килограмм живой массы человека или животного Д, мг/кг.

В большинстве случаев ОВ поступают в организм через органы дыхания, поэтому для более полной характеристики такого воздействия применяют понятия токсодозы:

- средняя смертельная токсодоза, при которой смертельный исход наблюдается у 50% пострадавших, обозначается LC t₅₀, где L – от лат. летальный;

- средняя поражающая токсодоза I С t₅₀;

- средняя пороговая токсодоза Р С t₅₀.

Характеристики основных ОВ приведение в таблицах 1 и 2

Таблица 1

Наименование ОВ	Токсодоза	Смертельное поражение через кожу, мг/кг
Смертельная	Поражающая
Зарин Зоман Ви-газы Иприн Синильная кислота Хлорциан Фосген Би-зет Хлорацетофенон	0,1 0,05 0,01 1,3 2,0 3,2	0,055 0,025 0,005 0,2 0,3 1,6 0,11 0,03

Таблица 2

Группа и обозначения ОВ	LC t50, г. мин/м3	Агрегатное состояние	Эффект воздействия
Раздражающие: CN CS CR		Аэрозоль Порошок Аэрозоль	Слезотечение, зуд, тошнота, затрудненное дыхание
Психохимические BZ	---	Аэрозоль	Дезориентация
Удушающие: хлор, фосген	3,2	Пары Пары	Раздражение, пневмония
Кожно-нарывные: иприт, люизит	1,5 1,3	Пары Пары	Нарывы, язвы на теле, поражение легких
Ядовитые: цианистый водород		Пары	Удушье
Нервно-паралитические GA (табун) GB (зарин) GP (зоман) VX (Ви-экс)	0,4 0,1 0,05 0,01	Пары Пары Пары Аэрозоль	Потовыделения, судороги, конвульсии, смерть от удушья
Дефолианты: 2,4 – Д 2, 4, 5 – Т пиклоран гербициды антизиаковые		Раствор в дизельном топливе	Уничтожение растительности

В результате применения химического оружия образуется очаг химического поражения (ОчХП) – территория, подвергшаяся воздействию ОВ, на которой возможны поражения. Пример ОчХП показан на рис. 5, из которого видно, что ОчХП состоит из нескольких зон. Форма зон определяется скоростью ветра, они могут иметь форму круга, полукруга, сектора. На образование ОчХП влияние оказывают теплоусловие, рельеф местности, плотность застройки и другие факторы. Высокая температура почвы и нижних слоев воздуха обеспечивает быстрое испарение ОВ с зараженных поверхностей, а ветер рассеивает эти пары, снижая их концентрацию. В зимних условиях испарение ОВ незначительно и заражение местности будет длительным. При этом надо учитывать степень вертикальной устойчивости приземных слоев атмосферы:

инверсия (нижние слои воздуха холоднее верхних) возникает при ясной погоде, малых (до 4 м/с) скоростных ветра; при инверсии практически отсутствует перемешивание воздуха по вертикали, ОВ накапливаются у поверхности земли;

конверсия (нижние слои воздуха теплее верхних, происходит их перемешивание по вертикали) – наиболее благоприятное состояние атмосферы, происходит относительно быстрая естественная дегазация приземных слоев воздуха;

изотермия (температура в пределах 20-30м от земной поверхности почвы одинакова) – вертикальное перемешивание воздуха практически отсутствует, но в горизонтальном направлении ОВ рассеиваются на большие площади.

Наиболее благоприятной для применения ОВ являются сухая, тихая, прохладная погода: ОВ быстро оседают на поверхности объектов и долго сохраняют высокую концентрацию.

Для защиты от ОВ необходимо герметизировать помещение, укрытие, создавать в них подпор воздуха.

Направление ветра

Зона применения ОВ

Зона смертельных Зона поражающих

концентраций концентраций

Рис. 5

Пример решения задачи:

В результате аварии на обвалованной емкости произошел выброс 10т хлора. Жилой район находится в 2 км от аварийной емкости. Местность открытая. Ветер силой 2 м/с направлен в сторону жилого района. Метеоусловия: ясно, утро, температура воздуха 10⁰С. Оценить опасность аварии для жилого района.

Решение:

1. По таблице 3 определяем степень вертикальной устойчивости атмосферы: изотермия.

Таблица 3

Степень вертикальной устойчивости приземного слоя атмосферы

Метеоусловия	Скорость ветра, м/с
меньше 2	2 … 4	больше 4
Ночь	Ясно Полуясно Пасмурно	инверсия устойчивая t0в> t0почвы
Изотермия (нейтральная)
Утро	Ясно Полуясно Пасмурно   При снежном покрове
Инверсия
День	Ясно Полуясно Пасмурно При снежном покрове	Конвекция t0в> t0почвы (очень неустойчивая)
Изотермия
Вечер	Ясно Полуясно При снежном покрове Пасмурно	Инверсия
Изотермия

1. По таблице 4 определяем глубину заражения парами хлора на пересечении 10т и изотермии

смертельной концентрации 0,44 км;

поражающей концентрации 2 км

Таблица 4

Глубина зон заражения парами хлора, км, для закрытой местности при скорости ветра 1 м/с в условиях города, застройки

Степень устойчивости атмосферы	Количество вылитого хлора, т
Смертельная концентрация паров, км
Инверсия	0,57	1,46	3,1	5,07	9,14	10,86	12,0	17,7
Изотермия	0,11	-,3	0,44	0,73	1,02	1,2	1,33	2,3
Конвекция	0,33	0,09	0,12	0,16	0,22	0,27	0,29	0,73
Поражающая концентрация паров, км
Инверсия	2,57	6,57	14,0	22,85	41,14	48,85	54,0
Изотермия	0,57	1,31	2,0	3,28	4,57	5,43	6,0	10,28
Конвекция	0,15	0,4	0,51	0,72	1,0	1,2	1,32	1,75

Примечания.

1. Для открытой местности глубину зоны заражения следует увеличить в 3р, но она не должна быть более 80 км

2. Для обвалованных и заглубленных емкостей с ЛХОВ глубину зоны заражения следует уменьшить в 1,5р

3. Если скорость ветра более 1 м/с, то необходимо использовать поправочные коэффициенты из табл. 5, учитывающие влияние скорости ветра на глубину зоны заражения

Таблица 5

Степень устойчивости атмосферы	Скорость ветра, м/с
		0,6	0,45	0,38
		0,71	0,55	0,5	0,45	0,41	0,38	0,36	0,34
		0,7	0,62	0,55

Вводим поправочные коэффициенты: для открытой местности К_м=3 (примечание 1); из-за обваловки емкости К_об=1/1,5=0,67 (примечание2) для скорости ветра К_в=0,71 (примечание 3).

4. Глубина зон заражения

смертельной концентрации Г_см = 0,44 · 3 · 0,67 · 0,71=0,62 км;

поражающей концентрации Г_пер = 2 · 3 · 0,67 · 0,71=2,84 км.

5. Поражения жилого района произойдет, т.к. Г_пер>2 км. ОЗВ подойдет к нему через 15 мин – определяется арифметически.

Перечень вопросов по теме «Чрезвычайные ситуации на химически опасных ОЭ и при использовании химического оружия».

1. Пожарные факторы при аварии на химически опасных ОЭ.

2. Классификация химически опасных веществ.

3. Характеристика очага химического поражения.

Тесты по теме

Задания. Тесты

Ответы

1. Из каких зон состоит очаг химического поражения? а) зона смертельной концентрации; б) зона поражающей концентрации.   2. Какие факторы оказывают влияние на образование очага химического поражения? а) метеоусловия; б) рельеф местности; в) плотность застройки.   3. Из индивидуальных средств защиты какой является самым простым, какой самым эффективным? а) фильтрующий противогаз; б) изолирующий противогаз; в) респиратор.   4. Какие свойства химически опасных веществ определяют их эффективность? а) токсичность; б) стойкость; в) быстродействие; г) физико-химические характеристики.   5. При каких погодных условиях применение отравляющих веществ будет более эффективным? а) теплая погода; б) прохладная погода.