Общий подход к определению вероятности поражения
Одна и та же мера воздействия, то есть одно и тоже значение поражающего параметра может вызвать последствия различной степени тяжести у различных людей. Следовательно эффект поражения носит вероятностный характер. Величина поражения (Рпор) измеряется в долях от единицы или в % и выражается, как правило, функцией Гаусса (функцией ошибок) записываемой в виде:
 . | (1) |
В которой верхний предел интегральной функции (Pr) является так называемой пробит-функцией.[9] Она отражает связь между вероятностью поражения и поражающим эффектом. Пробит-функция может быть вычислена по уравнению вида:
| Pr = a + b×ln(X) , | (2) |
Где a, b – константы для каждого вещества или процесса, характеризующие специфику и меру опасности его воздействия.
X – поглощенная субъектом доза негативного воздействия.
Термические воздействия
Для вероятности смертельного поражения при термических воздействиях X будет произведением интенсивности излучения на длительность теплового импульса
| X = q4/3·τ·10-4 , | (3) |
Где q – действующий на человека тепловой поток ([Дж/м2·с] ≡[Вт/м2]);
τ – длительность воздействия (сек).
Пробит-функция для таких поражений будет определяться следующей формулой:
| Pr = 14,5 + 2,56×ln(q4/3·τ·10-4) , | (4) |
Барические воздействия
| X = f(ΔPф) | (5) |
Для определения вероятности летального исхода от прямого воздействия на людей избыточного давления Ps и импульса Is используется пробит-функция:
| Pr = -2,44×ln[(7380/ Ps) + 1,9·109/(Ps·Is)]. | (6) |
Для случая полного разрушения зданий при газовом взрыве
| Pr = -0,22×ln[(40/ Ps)7,4 + (460/Is)11,3]. | (7) |
Размерность Ps – Н/м2; Is – Н/м2·с.
Токсические воздействия
Острые токсические воздействия. Токсическая нагрузка вычисляется с учетом изменения концентрации вещества за принятый период времени Т:
 . | (8) |
Здесь C(τ) – функция концентрации в той точке пространства, куда помещен объект. Она зависит от относительной плотности газа (по воздуху), параметра устойчивости атмосферы, скорости ветра, интенсивности и длительности выброса из источника, высоты источника относительно земли и т.п.
n – показатель степени, характеризующий механизм воздействия и природу токсиканта.
Относительная вероятность поражения (от 0 до 1) представляется в виде зависимости от пробит-функции:
| P = f(Pr). Pr = a + b×ln(D). | (9) (10) |
В случае пребывания объекта в атмосфере с постоянной концентрацией
| Pr = a + b×ln(Cn ×τ). | (11) |
Для различных веществ пробит-функция имеет различные константы, определяемые в результате медико-биологических исследований и отнесенные к среднестатистическому составу населения или к определенному контингенту людей (табл. 3).
Константы для вычисления пробит-функции летального поражения технического персонала (C – ppm, τ – мин)
Таблица 3.
| Вещество | Pr = a + b×ln(Cn ×τ) | ||
| a | b | n | |
| Аммиак | -35,90 | 1,85 | |
| Хлор | -8,29 | 0,92 |
Длительное воздействие токсичных веществ. Проблема длительного (хронического) воздействия малых концентраций вредных веществ на человека является на сегодня одной из наиболее сложных, так как последствия токсических поражений в этом случае должны определяться путем продолжительного сравнительного медико-биологического изучения большого количества людей, проживающих на загрязненной и чистой территории.
Многие исследователи для определения последствий длительного воздействия малых доз вредных веществ на человека используют линейные модели вида:
| Рпор = kc×C. | (12) |
Где: k – коэффициент дозовой зависимости для определенного вида ущерба за период всей жизни человека в данном районе;
С – средняя величина концентрации вредного вещества за год (мг/м3·год).
Эти модели строятся на основании данных о смертности и заболеваемости и, как правило, достаточно точно отражают последствия воздействия малых доз токсиканта на человека за продолжительный период времени.