Постоянные региональные и глобальные опасности.

Отходы промышленности, сельского хозяйства и средств транспорта оказывают значительное негативное влияние на все компоненты природной среды: атмосферу, гидросферу и литосферу. Под воздействием отходов загрязняются воздух, вода, почва, разрушаются и гибнут флора и фауна, при этом в природе возникают масштабные, не свойственные ей негативные явления и процессы.

Так, в атмосфере образуются кислотные осадки, фотохимический смог, возникает парниковый эффект и разрушается озоновый слой; в гидросфере - эвтрофирование водоемов, образование депрессивных воронок; в литосфере - нарушение кислотности почв, растворение тяжелых металлов, образование отвалов и свалок.

Все это существенно снижает качество окружающей человека среды, отрицательно влияет на его здоровье. Сейчас в негативной среде (некачественный воздух, вода и т.д.) живут 40 млн. россиян, из них в опасной – 1 млн.

Для оценки качества природной среды применимы три подхода:

- антропоцентрический, основанный на оценке динамики численности населения и динамики продолжительности жизни;

- специоцентрический, основанный на анализе состояния конкретного биологического вида, через состояние которого оценивается качество среды;

- биоценозоцентрический, основанный на анализе динамики биологической массы и биологического разнообразия.

На сегодняшний день наиболее разработанным является антропоцентрический подход. Генеральный показатель оптимальности, применяемый в антропоцентрическом подходе к состоянию среды, - средняя продолжительность жизни. Ее сокращение в каком-либо регионе свидетельствует о низком качестве природной среды, экологическом неблагополучии.

Воздействие на атмосферу. Атмосфера является наименьшим по массе компонентом Земли: она составляет 10^-3 от массы гидросферы и 10^-5 от массы литосферы. Состояние атмосферы определяет тепловой режим земной поверхности, ее озоновый слой защищает живые организмы от жесткого ультрафиолетового излучения. Ограниченные размеры атмосферы делают ее весьма чувствительной к локальному, региональному и глобальному загрязнениям.

Выбросы в приземный слой атмосферы. В городах и регионах атмосферный воздух загрязняется, прежде всего, выбросами автомобильного транспорта, промышленных предприятий и ТЭС. В крупных городах доля загрязнений воздуха автомобильным транспортом достигает 90% и более. Например, в Москве в зонах устойчивого сверхнормативного загрязнения атмосферного воздуха проживает более 8 млн. чел. В валовых выбросах в атмосферу загрязняющих веществ в Москве, составляющих 1,9 млн. т, выбросы автотранспорта достигают 1,8 млн. т (94,7%).

Во многих городах России отмечено очень высокое загрязнение (ИЗА>14) атмосферного воздуха (в таблице 3.7. приведены данные только по городам Европейской части России и Урала). Уровень загрязнения в этих городах определяется концентрациями формальдегида (Ф), взвешенных веществ (вв), бенз(а)пирена (БП), фторида водорода (HF), оксида азота (NO), диоксида азота (NO ₂), сероуглерода (CS ₂),аммиака (NH ₃), хлористого водорода (HCl), этилбензола (ЭБ).

Таблица 3.7.

Города Европейской части России и Урала

с наибольшим уровнем загрязнения воздуха

 

Город	Опасные вещества	Город	Опасные вещества
Балаково	NO 2, БП, CS 2, Ф	Новокуйбышевск	Ф, БП
Владимир	БП, Ф, фенол	Пермь	Ф, БП, HF
Волгоград	БП, NO 2, Ф, HF, HCl	Саратов	Ф, фенол, NO 2
Волжский	Ф, NO 2	Соликамск	Ф, БП, ЭБ
Екатеринбург	Ф, БП, NO 2, NH 3	Ставрополь	Ф, БП
Курган	Ф, БП, сажа	Сызрань	Ф, сажа, БП, NO 2
Набережные Челны	Ф, БП	Челябинск	БП, Ф, NO 2

Значительно загрязнение атмосферного воздуха тяжелыми металлами (кадмий, ртуть, свинец). Уровень загрязнения воздуха тяжелыми металлами обычно характеризуют показателем поступления (выпадения) этих веществ в почву.

Фотохимический смог. Для образования фотохимического смога в атмосфере в солнечную погоду необходимо наличие оксидов азота и углеводородов (их выбрасывают в атмосферу автотранспорт, промышленные предприятия). В результате фотохимических реакций в воздухе образуются такие вредные вещества, как О ₃, пероксиацинилнитраты (ПАН), альдегиды и др. Максимальная концентрация смога обычно образуется с 10 до 13 часов.

Весьма токсичные фотохимические смоги, впервые обнаруженные в 40 годах прошлого столетия в Лос-Анджелесе (США), теперь периодически наблюдаются и в других городах мира.

Кислотные дожди известны уже более 100 лет, однако проблема этих дождей возникла около 35 лет назад.

Источниками кислотных дождей служат газы, содержащие серу и азот. Наиболее важные из них: SO ₂, NO_x, H ₂ S. Кислотные дожди возникают вследствие неравномерного распределения этих газов в атмосфере.

Соединения серы и азота, попавшие в атмосферу, вступают в химическую реакцию с H ₂ O (OH) не сразу, сохраняя свои свойства в течение 2 и (8…10) суток соответственно. За это время они могут вместе с атмосферным воздухом пройти расстояния до 2000 км и лишь после этого выпадают с осадками на земную поверхность.

Различают два вида седиментации: влажную и сухую. Влажная – это выпадение кислот, растворенных в капельной влаге, она возникает при влажности воздуха 100,5%. Сухая реализуется в тех случаях, когда кислоты присутствуют в атмосфере в виде капель диаметром около 0,1 мкм. В России повышенная кислотность осадков с pH = (4,0…5,5) отмечается в отдельных промышленных районах (Тюмень, Тамбов, Архангельск, Северодвинск, Вологда, Петрозаводск, Омск и др.). Плотность выпадения осадков серы, превышающая 4 т/км² в год, зарегистрирована в 22 городах страны, а более (8…12) т/км² в год в городах Алексин, Новомосковск, Норильск, Магнитогорск.

Парниковый эффект. Возникновение глобального парникового эффекта также связано с поступлением в атмосферу различных газовых примесей.

Суть парникового эффекта заключается в том, что Земля поглощает солнечное излучение (преимущественно в видимом диапазоне) и испускает теплоту в инфракрасном диапазоне. Главными поглотителями теплового излучения от земной поверхности служат CO ₂, метан, N ₂ O, NO ₂, SO ₂ и др. Они действуют подобно прозрачной крыше парника, пропуская к Земле коротковолновую часть спектра и задерживая у Земли длинноволновое тепловое излучение. Отсюда и их название – парниковые газы. Чем выше их концентрация в атмосфере, тем выше парниковый эффект.

Рост содержания CO ₂ в атмосфере обусловлен постоянно возрастающим потреблением углеводородных топлив – газа, нефти, угля. Другая причина роста CO ₂ в атмосфере – уменьшение его усвоения земной растительностью вследствие вырубки лесов.

Метан поступает в атмосферу из природных (донные отложения водоемов и болот) и техногенных источников (сельскохозяйственное производство, свалки бытовых отходов).

В настоящее время на долю главного парникового газа - приходится около 80% парникового эффекта, около 10% дает метан, на вклад прочих парниковых газов приходится остальное. При этом на отрасли, потребляющие органическое топливо (транспорт, ЖКХ и др.), приходится 44% парниковых газов, на электроэнергетику – 29%, на добычу и переработку газа – 10%.

Разрушение озонового слоя. Озоновым слоем называют область атмосферы, расположенную на высотах от 18 км (в полярных областях – от 10 км) до 45 км и характеризующуюся повышенным содержанием озона. Озоновый слой играет важнейшую роль в сохранении жизни на Земле. Во-первых, озон является единственным компонентом атмосферного воздуха, защищающим все живое на суше от губительных доз ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн (240…310) нм. Во-вторых, нагревая атмосферу, озоновый слой ограничивает глобальные циркуляции воздуха тропосферой, принимая тем самым непосредственное участие в формировании погоды и климата на Земле.

Равновесие между процессами образования и разрушения озона нарушается при изменении солнечной активности, а также при появлении в озоновом слое катализаторов разложения озона: оксидов азота, атомов хлора и брома, НО' - радикалов. Одна молекула NO разрушает до (10…12) молекул озона, атом Cl – до 10⁵ молекул озона, атомы брома в несколько раз активнее атомов хлора.

Воздействие на гидросферу. Гидросфера – водная среда Земли, образованная совокупностью океанов, морей поверхностных и подземных вод суши, включая лед и снег высокогорных и полярных районов. Гидросфера на 94% состоит из вод океанов и морей, 0,03% - поверхностные воды, 4% - подземные воды, 2% - снег и льды.

Основными веществами, загрязняющими воды, являются нефтепродукты, взвешенные вещества, фосфор, фенолы, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), соединения меди, железа и цинка. Кроме того, поверхностные воды загрязняются тяжелыми металлами: ртутью, свинцом, кадмием, хромом, марганцем, никелем, кобальтом, ванадием, сурьмой, а также металлоидами – мышьяком и селеном.

Источниками соединений тяжелых металлов для водных объектов являются предприятия машиностроения, энергетики, горнодобывающего и перерабатывающего комплекса, химические комбинаты, а также сельскохозяйственные предприятия. Максимальную нагрузку от загрязнения испытывают Обь, Волга, Амур, Енисей и Северная Двина.

В список органических веществ, загрязняющих водоемы, входит около 180 органических химикатов: различные пестициды, хлорорганические соединения, ароматические углеводороды (бензол, ксилол, толуол и др.). Основные количества органических загрязняющих веществ поступают в воду с промышленными и коммунальными стоками, при смыве пестицидов с сельскохозяйственных угодий, а также за счет осаждения из атмосферы.

В результате накопления органических веществ в водоемах (озерах) в начальный период происходит мощное развитие жизни (рост водорослей, планктона, численности рыб и т.п.). Однако последующее разложение обильной органики сопровождается уменьшением в воде растворенного кислорода, возникновение процессов биодеградации, приводящих к полному зарастанию водоема растительностью (процесс эвтрофирования водоемов).

Подземные воды. Доля подземных вод в общем балансе хозяйственно-питьевого водоснабжения России составляет 45%. В сельской местности доля подземных вод достигает (80…85)%.

Загрязнение подземных вод весьма высоко. Оно связано с деятельностью промышленных предприятий, с сельскохозяйственной деятельностью, с коммунальным хозяйством. Основными веществами, загрязняющими подземные воды, являются соединения азота (нитраты, нитриты, аммиак), сульфаты, хлориды, нефтепродукты, фенолы, соединения железа, тяжелые металлы. В 63% интенсивность загрязнения подземных вод составляет (1…10) ПДК, в 23% изменяется в пределах (10…100) ПДК, а в 10% превышает 100 ПДК. Лишь в 4% подземных вод интенсивность загрязнения не превышает ПДК.

В результате извлечения и добычи подземных вод на отдельных территориях продолжают формироваться крупные региональные депрессивные воронки, площади которых достигают значительных размеров (до 50 тыс. км²), а снижение уровня в центре – (65…130) м (Брянск, Курск, Москва, Санкт-Петербург).

Таким образом, техногенное воздействие на гидросферу приводит к следующим негативным последствиям:

- снижаются запасы питьевой воды (около 40% контролируемых водоемов имеют загрязнения, превышающие 10 ПДК);

- изменяются состояние и развитие фауны и флоры водоемов;

- нарушается круговорот многих веществ в биосфере;

- снижается биомасса планеты и, как следствие, воспроизводство кислорода.

Воздействие на литосферу. Литосфера – верхняя твердая оболочка земли. Человеческая деятельность влияет в основном на состояние самого верхнего слоя Земли, на почвенный покров. Почва - рыхлый слой поверхностных твердых пород вместе с включенными в него водами, воздухом, живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности. Почва служит защитным слоем земной коры, в нем происходит газовый обмен между атмосферой и подземной частью гидросферы. Литосфера не обладает свойством быстрого рассеивания попадающих в нее извне загрязнителей.

Анализ качественного состояния земель показывает, что такие процессы, как опустынивание, переувлажнение, заболачивание, подтопление, затопление, зарастание кустарником и мелколесьем, дегуманизация, засоление и промышленное использование, существенно снижают площади земель сельскохозяйственного назначения, качественное состояние почв. Для урбанизированных территорий наиболее характерными являются такие проявления, как разрушение почвенного покрова, химическое загрязнение и захламление земель промышленными и бытовыми отходами.

Химическое загрязнение почв связано со следующими причинами:

- атмосферным переносом загрязняющих веществ (тяжелые металлы, кислотные осаждения);

- сельскохозяйственным загрязнением (удобрения, пестициды);

- наземным загрязнением (отходы быта и производств, отвалы топливно-энергетического комплекса, загрязнение нефтью и нефтепродуктами).

Тяжелые металлы поступают в почву преимущественно из атмосферы с выбросами промышленных предприятий в форме оксидов, где постепенно растворяются, переходя в rидроксиды, карбонат или в форму обменных катионов.

В таблице 3.8 приведены некоторые города Европейской части России и Урала с различной категорией опасности загрязнения почв тяжелыми металлами вокруг предприятий – источников загрязнений.

Таблица 3.8.

Города Европейской части России и Урала с различной

категорией опасности загрязнения почв тяжелыми металлами

 

Город	Радиус зоны обследования, км	Приоритетные металлы
Опасная зона загрязнений
Баймак	0…1	Цинк, кадмий, свинец, медь
Кировоград	0…1	Цинк, свинец, медь, кадмий
Нижний Новгород	Сормовский район	Свинец, медь, хром, никель
Умеренно опасная зона загрязнений
Асбест	Территория города	Никель, хром, цинк
Дальнегорск	20 км вокруг города	Свинец, цинк, кадмий
Екатеринбург	Территория города	Медь, цинк, хром, никель, свинец
Нижний Новгород	Автозаводской район	Свинец, цинк, медь
Нижний Тагил	Территория города	Медь, свинец, цинк
Первоуральск	Территория города	Медь, свинец, цинк, медь

 

Наибольшую опасность в плане выпадения токсичных веществ из атмосферы представляют предприятия цветной и черной металлургии. Зоны загрязнений их выбросами имеют радиусы около (20…50) км, а превышение ПДК достигает 100 раз. Опасны выбросы мусоросжигающих заводов, содержащие тетраэтил свинец, ртуть, диоксины, бенз(а)пирен и т.п. Выбросы ТЭС содержат бенз(а)пирен, соединения ванадия, радионуклиды, кислоты и другие токсичные вещества.

Распространенными загрязнителями почвы являются пестициды и родственные им соединения. В мире производится около 1500 наименований пестицидов и все они поступают в окружающую среду.

Для оценки относительной опасности того или иного пестицида введена характеристика "продолжительности жизни" его в биосфере. По этому параметру выделяются группы пестицидов с продолжительностью сохранения в окружающей среде 18, 12, 6, 3 и менее 3 месяцев. Наиболее стабильны в природе хлорорганические пестициды, которые могут накапливаться в пищевых цепях.

Нефть представляет собой один из наиболее крупных видов органических загрязнителей природы. Нефтяное загрязнение относится к числу наиболее опасных, поскольку оно принципиально изменяет свойства почв. Нефть обволакивает частицы почвы, в результате почва не смачивается, гибнет микрофлора, растения не получают должного питания. При высоких уровнях загрязнения почва напоминает асфальтоподобную массу.

Техногенное воздействие на почву сопровождается:

- отторжением пахотных земель или уменьшением их плодородия;

- чрезмерным насыщением токсичными веществами растений, что неизбежно приводит к загрязнению продуктов питания растительного и животного происхождения. В настоящее время до 70% токсического воздействия на человека приходится на пищевые продукты;

- нарушением биоценозов вследствие гибели насекомых, птиц, животных, некоторых видов растений;

- загрязнением грунтовых вод, особенно в зоне свалок.

Промышленные и бытовые отходы. Ежегодно из недр страны добывается огромное количество горной массы, при этом вовлекается в оборот около трети ее, а используется в производстве лишь около 7% объема добычи. Большая часть скапливается в отвалах в виде отходов.

Наиболее остро стоит вопрос утилизации в угольной промышленности, поскольку на некоторых шахтах добыча каждой тонны угля сопровождается подъемом из шахт (7…10) м³ породы. Отвалы различных производств, топливно-энергетического комплекса занимают немалые площади, выводя из пользования земельные угодья и представляя опасность для окружающей среды.

По данным Госкомстата России к 2000 году в стране было накоплено 2 млрд. тонн токсичных отходов, 2900 мест захоронения общей площадью 22 тыс. га.

В Российской Федерации в 2008 году объем промышленных отходов составил 817,7 млн. тонн. Их распределение по отраслям промышленности приведено на рисунке 3.1. Видно, что более половины объема промышленных отходов приходится на угольную промышленность, а около трети – отходы металлургического производства.

Рис. 3.1. Доли отраслей в объеме образования промышленных отходов

 

Ежегодно в России образуется около 150 млн. м³ (30 млн. т) твердых бытовых отходов (ТБО), в том числе в Москве – 5 млн. тонн. По прогнозам ежегодное накопление ТБО увеличится до 200 млн. м³, что объясняется увеличение доли тары и упаковки в массе продуктов и товаров. К ТБО относятся бумага, картон, полимерные материалы, стекло, древесина, металлы и др.

Энергетические воздействия. Основные загрязнения окружающей среды, как правило, обусловлены производственной деятельностью человека. Наибольший вклад в энергетическое загрязнение окружающей среды вносят изменения ее электромагнитных параметров в диапазоне частот, соответствующим областям радиоволн, инфракрасного или теплового излучения, рентгеновского и гамма-излучения, которые вместе альфа- и бета-частицами являются причиной радиоактивного загрязнения биосферы, а также изменения виброакустических параметров (виброакустическое загрязнение).

Электромагнитные поля и излучения. Основные искусственные источники ЭМП: радиолокационные, радио- и телепередающие станции, электростанции и трансформаторные подстанции, энергосиловые установки, воздушные линии электропередачи, электрифицированные железные дороги, компьютеры, широко разветвленные электрические, в том числе кабельные, сети и др. Напряженность техногенных ЭМП на значительных территориях на (2…5) порядков превышает естественный фон ЭМП. Например, в районе теле- и радиостанции плотность потока энергии достигает сотен Вт/м² при ПДУ в рабочей зоне 10 Вт/м².

Тепловые загрязнения – одно из крупных видов загрязнения окружающей среды. Только в 2000 году отвод теплоты в мире от энергетических производств достигал 241000 млн. Гкал, что неизбежно приводило к росту температуры окружающей среды. В глобальном масштабе этот прирост теплоты пока невелик и составляет лишь 0,019% теплоты от солнечной радиации и по прогнозам темпа роста энергетики (3,5% в год) опасное глобальное загрязнение Земли [(1…5)% от количества солнечной энергии] будет достигнуто за пределами XXI века.

Ионизирующие загрязнения. Радиационное загрязнение окружающей среды происходит за счет поступления в нее радионуклидов, извлекаемых из глубин земли вместе с углем, газом, нефтью, минеральными удобрениями, строительными материалами и др.

Огромное количество радионуклидов поступило в биосферу при испытаниях ядерного оружия в 1945-1980 годах.

В настоящее время основными источниками потенциальной ядерной опасности являются ядерные реакторы. Радиоактивные вещества поступают в биосферу на всех стадиях ядерно-топливного цикла: добыча и переработка урановых и ториевых руд, обогащение урана, изготовление ТВЭЛов получение энергии в ядерных реакторах, переработка отработавшего ядерного топлива, переработка, хранение и захоронение радиоактивных отходов, транспортировка радиоактивных материалов.

Виброакустические загрязнения. Деятельность человека в биосфере сопряжена с невольным и все возрастающим производством ненужных для людей, фауны, флоры звуков – шумов, а также вибраций.

Источники шума и вибраций в окружающей среде: оборудование ударного действия (молоты, машины для забивания свай), рельсовый транспорт, мощные энергетические установки (насосы, компрессоры, двигатели), инженерное оборудование зданий (лифты, насосные установки), системы отопления, канализации. Вибрация часто вызывает неравномерность осадки грунта и фундамента и разрушений размещенных на них зданий и сооружений. Протяженность зоны воздействия вибраций может достигать (150…200) м.

Чрезвычайные локально действующие опасности. Кроме рассмотренных выше опасностей, действующих длительно, на человека могут оказывать воздействие спонтанно возникающие травмоопасности, такие как электрический ток, движущиеся механические устройства, режущие и колющие предметы, падение с высоты и т.п.

Возникновение чрезвычайных ситуаций в промышленных условиях и в быту часто связано с разгерметизацией систем повышенного давления (баллонов и емкостей для хранения и перевозки сжатых и сжиженных газов, газопроводов, систем водо- и теплоснабжения и т.п.).

В чрезвычайных ситуациях проявление первичных негативных факторов (обрушение конструкций, столкновение транспортных средств и т.п.) может вызвать цепь вторичных негативных воздействий (эффект "домино") – пожар, загазованность или затопление помещений, химическое и радиоактивное воздействие и т.п. Последствия от действия вторичных факторов часто превышают потери от первичного воздействия.

Транспортные аварии. Эти аварии почти всегда имеют техногенное или антропогенно-техногенное происхождение. Большинство аварий обусловлено, как правило, ошибочными действиями людей. Так, по данным ИКАО, причины авиационных катастроф распределяются следующим образом:

- действия пилотов – (75…80)%;

- неправильное управление самолетом с земли – (3…6)%;

- ошибки метеослужб – (5…6)%;

- техническая неисправность самолетов – (10…12)%;

- другие причины – (2…5).

Транспортные аварии происходят внезапно, что делает их непредсказуемыми по месту и во времени.

Региональные и глобальные чрезвычайные опасности. Такие чрезвычайные опасности, спонтанно возникая и обладая высокими уровнями воздействия на человека, как правило, травмируют большие группы людей, а промышленные объекты, селитебные зоны и природу разрушают.

Основными источниками таких опасностей являются:

- пожаро-, взрыво-, химически и радиационно опасные производственные объекты;

- газовые, нефтяные, тепловые, электрические комплексы, их коммуникации и сети;

- новые технологии, направленные на получение энергии, развитие промышленных, транспортных и других комплексов;

- влияние стихийных природных явлений, способных вызывать аварии и катастрофы на промышленных и иных объектах.

Для Росси в силу особенностей, связанных со структурными изменениями в экономики, к числу источников чрезвычайной техногенной опасности также относятся:

- остановка ряда производств, обусловившая нарушение хозяйственных связей и сбои в технологических цепочках;

- высокий уровень износа основных производственных средств, достигающих по ряду отраслей 80% и более;

- накопление отходов производства и быта, представляющих угрозу распространения токсичных веществ в природной среде;

- накопление боеприпасов с истекшими сроками хранения и ненадлежащий контроль за их хранением, утилизацией и уничтожением;

- снижение требовательности и эффективности работы надзорных организаций и государственных инспекций;

- снижение технологической и трудовой дисциплины работников.

Основными причинами крупных техногенных аварий в последние годы являются:

- отказ технических систем из-за дефектов изготовления и нарушения режимов эксплуатации; многие современные потенциально опасные производства спроектированы так, что вероятность крупной аварии на них весьма высока и оценивается величиной 10^-4 и более;

- ошибочные действия операторов технических систем; статистические данные показывают, что более 60% аварий происходит в результате ошибок обслуживающего персонала;

- концентрация различных производств в промышленных зонах без должного изучения их взаимовлияния.

Авария радиационная – потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными явлениями или иными причинами, которые могут привести или привели к облучению людей выше установленных норм или радиоактивному загрязнению окружающей среды.

Химические аварии – это чрезвычайные события, сопровождающиеся проливом или выбросом аварийно химически опасных веществ (АОХВ), способные привести к гибели или химическому заражению людей, животных и др.

К высокотоксичным и токсичным химическим веществам относятся органические и неорганические производные мышьяка, ртути, кадмия, свинца, таллия, минеральные и органические кислоты, щелочи, аммиак, соединения серы, некоторые спирты и альдегиды кислот, хлор, бром, фосген, хлористый и бромистый метил и их производные и др. К малотоксичным и нетоксичным химическим веществам относится основная масса химических соединений, которые, по существу, не представляют серьезной опасности для человека и животных.

Особую группу веществ составляют пестициды, многие из которых весьма опасны для человека, но привести к массовым санитарным потерям они не могут.

В зависимости от поражающего действия на организм человека все ОХОВ подразделяются на шесть групп:

- вещества с преимущественно удушающим действием (хлор, хлорпикрин, треххлористый фосфор, хлориды серы, фосген и др.);

- вещества преимущественно общеядовитого действия (оксид углерода, синильная кислота, оксиды азота, сероводород, цианиды и др.);

- вещества удушающего и общеядовитого действия (сернистый ангидрид, сероводород, акрилонитрил и др.);

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

- вещества удушающего и нейротропного действия (аммиак);

- метаболические яды (окись этилена, бромистый метил, диоксины, дихлорэтан).

Химически опасными объектами (ХОО) называются такие предприятия, на которых хранят, перерабатывают и используют или транспортируют опасные химические вещества и при авариях, на которых может произойти гибель или химическое заражение людей, животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды.

Наиболее химически опасными регионами России являются Башкортостан, Воронежская, Волгоградская, Саратовская, Тульская, Нижегородская, Архангельская, Ленинградская и Московская области.

По степени опасности и масштабам последствий все ХОО подразделяются на четыре класса опасности:

- критический объект;

- чрезвычайно опасный объект;

- опасный объект;

- потенциально опасный объект.

В результате химической аварии образуется зона химического заражения, изображенная на рисунке 3.2.

Рис. 3.2. Зоны химического заражения

 

Внешние границы зоны химического заражения соответствуют пороговому значению токсодозы при ингаляционном воздействии на человека. Внутри этой зоны выделяют очаг химического заражения и зоны: смертельных токсодоз, поражающих токсодоз и пороговую (дискомфортную) зону.

Удаления внешних границ зоны поражающих токсодоз от аварийных емкостей даны в СНиП 2.01.51.-90 "Инженерно-технические мероприятия ГО". Расчет пороговых дискомфортных зон ведется по ОНД-86.

Пожары и взрывы. Пожар – это неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. На рисунке 3.3. приведена динамика пожаров на территории Российской Федерации в 2003-2010 годах.

 

Рис. 3.3. Динамика пожаров на территории России в 2003-2010 годах

Все горючие (сгораемые) вещества содержат углерод и водород - основные компоненты газовоздушной смеси, участвующие в реакции горения. Температура воспламенения горючих веществ и материалов различна и не превышает для большинства 300^оС.

Физико-химические основы горения заключаются в термическом разложении вещества или материала до углеводородных паров и газов, которые под воздействием высоких температур вступают в химическое взаимодействие с окислителем (кислородом воздуха), превращаясь в процессе его в углекислый газ (диоксид углерода), угарный газ (оксид углерода), сажу (углерод) и воду. Горение является экзотермическим процессом, сопровождающимся выделением тепла и световым излучением.

Необходимым условием воспламенения горючей смеси является наличие источника зажигания. Источники зажигания подразделяются на открытый огонь, тепло нагревательных элементов и приборов, электрическую энергию, энергию механических искр, энергию разрядов статического электричества и молнии, энергию процессов саморазогревания веществ и материалов (самовозгорание) и т.п. Выявлению имеющихся на производстве источников зажигания уделяется особое внимание при разработке мер пожарной профилактики.

Опасный фактор пожара - фактор пожара, воздействие которого на людей и (или) материальные ценности может привести к ущербу.

Опасными факторами, воздействующими на людей и материальные ценности, являются: пламя и искры; повышенная температура окружающей среды; токсичные продукты горения и термического разложения: дым; пониженная концентрация кислорода.

Предельные значения опасных факторов пожара для человека:

температура среды ………………...	70°С
тепловое излучение ……………….	500 Вт/м2
содержание оксида углерода ……..	0,1% (объемных)
содержание диоксида углерода …..	6% (объемных)
содержание кислорода ……………	менее 17% (объемных)

 

К вторичным проявлениям опасных факторов пожара, воздействующим на людей и материальные ценности, относятся: осколки, части разрушающихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций; радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок; опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара; огнетушащие вещества.

В зависимости от характеристики горючей среды или горящего объекта пожары подразделяются на классы и подклассы, приведенные в таблице 3.9.

Таблица 3.9.

Классификация пожаров по характеристике горючей среды

 

 

Класс	Характеристика класса	Подкласс	Характеристика подкласса
А	Горение твердых веществ	А 1	сопровождаемое тлением (древесина, бумага, текстиль)
		А 2	без тления (пластмасса, каучук)
В	Горение жидких веществ	В 1	нерастворимых в воде (бензин, нефтепродукты и др.)
		В 2	растворимых в воде (спирты, ацетон и др.)
С	Горение газов	-	бытового газа, водорода, аммиака, пропана и др.
D	Горение металлов и металлсодержащих веществ	D 1	легких металлов (Al, Mg и их сплавов)
		D 2	щелочных металлов
		D 3	металлсодержащих веществ (металлорганика, гидриды металлов и др.)

 

Пожары классифицируются по нескольким признакам.

По масштабам:

- отдельные пожары (в зданиях и сооружениях);

- группы отдельных пожаров;

- сплошные пожары, когда отдельные пожары сливаются в один (горят более 50% зданий на участке застройки). Совокупность отдельных или сплошных пожаров на территории населенного пункта называется массовыми пожарами;

- огненный шторм - особый вид устойчивого пожара, охватывающего более 90% зданий в городах и характеризующегося наличием восходящего вверх столба продуктов сгорания и нагретого воздуха, а также притоком со всех сторон к центру шторма свежего воздуха с ураганной скоростью;

По месту возникновения:

- пожары в городах и населенных пунктах;

- пожары на транспортных артериях (трубопроводах) и объектах;

- природные пожары, возникающие по различным причинам у населенных пунктов (лесные, полевые и т.д.).

Кроме того, пожары классифицируют с точки зрения затрат и средств для их тушения (в населенных пунктах): чем большая площадь объекта охвачена пожаром, тем выше категория пожара (с № 1 по № 5).

Взрыв – быстропротекающий процесс физического или химического превращения веществ, сопровождающийся высвобождением большого количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется воздушная ударная волна (ВУВ), способная создать угрозу жизни и здоровью людей, нанести материальный ущерб, ущерб окружающей среде и стать источником чрезвычайной ситуации.

Источниками энергии при взрыве могут быть как химические, так и физические процессы. Химические взрывы присущи взрывчатым веществам (ВВ), которые претерпевают специфическое взрывчатое разложение – детонацию со скоростями (1,5…8,4) км/с. Физический взрыв реализуется при взрывах сжатых или сжиженных газов, твердых породах, находящихся под большим давлением.

На промышленных объектах наиболее взрывоопасными являются образующиеся в нормальных или аварийных ситуациях газовоздушные (ГВС) и пылевоздушные (ПлВС) смеси. Из ГВС наиболее опасны взрывы смесей углеводородных газов с воздухом, а также паров легковоспламеняющихся жидкостей. Взрывы ПлВС происходят на мукомольном производстве, на зерновых элеваторах, при производстве пищевых продуктов, в текстильной промышленности и др.

На практике чаще других встречаются свободные воздушные, наземные (приземные) взрывы, взрывы внутри помещений (внутренние), а также взрывы больших облаков ГВС. Суммарное выделение энергии при взрыве оценивается энергетическим потенциалом взрыва. Давления воздушной ударной волны, вызывающие поражение человека приведены в таблице 3.10.

Таблица 3.10.

Давления ВУВ, вызывающие поражения человека

 

 

Δ p, кПа

Результат воздействия ⇐ Предыдущая123 Поделиться с друзьями: Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима... Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)... Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого... Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...  © cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста. Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы! 0.273 с.