Поражающие факторы, действующие в чрезвычайных ситуациях

Классификация поражающих факторов позволяет определить место и значимость каждого фактора при решении проблемы обеспечения безопасности в чрезвычайных ситуациях. В государственных стандартах, других нормативных документах, а также в литературных источниках приведены многочисленные классификации негативных и поражающих факторов по различным признакам (характеру воздействия на людей, хозяйственные и природные объекты, по происхождению, степени воздействия, сфере проявления опасности и т.д.) [11, 12, 8, 3]. По характеру воздействия поражающие факторы делятся на физические, химические и биологические, а по происхождению - на естественные (природные) и антропогенные.

Основными видами поражающих факторов физического характера являются: X) сильные сейсмические, гидродинамические волны и осколочные поля;

2) мощные тепловые и световые излучения;

3) интенсивные ионизирующие излучения;

4) электрический ток высокого напряжения, мощные электрические,
магнитные поля и интенсивные электромагнитные излучения;

5) машины, механизмы, автомобили, морские  и воздушные суда,
движущиеся с высокой скоростью или падающие с большой высоты;

6) обрушивающиеся здания, сооружения, горные породы или грунт
большой массы.

Ударные, сейсмические и гидродинамические волны - это области сильного сжатия газообразной, твердой или жидкой среды, перемещающиеся в пространстве. Осколочные поля — это фрагменты зданий, сооружений и оборудования, перемещающееся в области действия ударных, сейсмических и гидродинамических волн.

Источниками возникновения воздушных ударных волн являются сильные взрывы и катастрофические движения воздуха в нижних слоях атмосферы (ураганы, смерчи, бури). Параметрами, характеризующими поражающее действие воздушной ударной волны, являются:

1) величина избыточного давления во фронте ударной волны;

2) скоростной напор воздушных масс, перемещающихся в пространстве
после взрыва;

3) избыточное давление воздушных волн, отраженных от преград;

4) продолжительность действия ударной волны (t).

Основным параметром, используемым для характеристики разрушающего и поражающего действия ударной волны, является величина, т.к. степень разрушения зданий, сооружений, оборудования и характер травмирования людей, поражения животных и растений определяется в основном этим параметром. При взрыве ядерных боеприпасов на поверхности земли или в атмосфере, при взрыве конденсированных (твердых или жидких) веществ, а также при объемном взрыве (взрыв газовоздушной смеси) воздушная ударная волна распространяется во все стороны от центра взрыва. Катастрофическое движение воздуха в нижних слоях атмосферы нашей планеты сопровождается поражающим и разрушающим действием воздушных ударных волн, которые распространяются по направлению движения урагана, смерчи или бури.

Сейсмические волны возникают при тектонических и техногенных землетрясениях, извержениях вулканов, падениях метеоритов и комет. Силу негативного действия сейсмических волн оценивают по двенадцатибалльной шкале Рихтера.

Гидродинамическая волна - это мощный поток жидкости, движущийся с высокой скоростью при прорыве гидротехнических сооружений, затоплении шахт, рудников, метрополитенов и других подобных авариях, а также при действии природных сил (цунами, тайфунов, штормов). В качестве параметров, определяющих негативное действие гидродинамической волны, используют скорость движения волны (v) и высоту ее гребня (h).

В табл. 2 приведены пороговые и поражающие уровни ударных, сейсмических и гидродинамических волн при их воздействии на людей, здания, сооружения, оборудование и природные объекты.

Таблица 2 Уровни действия ударных, сейсмических и гидродинамических волн

 

Наименование, негативного фактора и параметры,	Уровень дейс	/гвия фактора
характеризующие его действие	Пороговый	Поражающий
Воздушная ударная волна, кПа	10	20-2000
Сейсмические волны, баллы по шкале Рихтера	4	5-12
Катастрофические движения воздуха, скорость движения воздуха, V м/с	12	20-400
Гидродинамические волны: - V, М/С -h, м	0,5 0,5	1-20 1-20

Тепловые потоки и световые излучения — это электромагнитная энергия, перемещающаяся в пространстве (воздушной, жидкой и твердой среде). Электромагнитные излучения инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой области спектра могут поднимать температуру окружающей среды в диапазоне от нескольких градусов до 4000°С.

Источниками тепловых потоков и световых излучений являются светящаяся область ядерного взрыва, открытый огонь, использующийся в технологических процессах, пожары, производственные и бытовые устройства, использующие излучения видимого диапазона, ультрафиолетовую и инфракрасную радиацию и лазерное излучение, а также окружающая среда (предметы, материалы и поверхность оборудования с повышенной температурой). Природными источниками мощных тепловых излучений являются извержения вулканов, ландшафтные пожары и подземные пожары горючих ископаемых. Интенсивность светового излучения ядерного взрыва определяют световым импульсом - количеством тепловой энергии, падающей на 1 м² поверхности, перпендикулярной к направлению излучения, за все время свечения области ядерного взрыва (размерность - Дж/м²). Величина светового импульса ядерного взрыва зависит от мощности и вида взрыва, расстояния от центра взрыва и ослабления светового излучения в атмосфере, а также от экранирующего воздействия дыма, пыли, растительности, неровной местности и т.д.

Интенсивность теплового излучения горящего тела оценивают мощностью, излучаемой с единичной площадки источника теплового излучения в Дж/(см² с). Интенсивность теплового потока, воспринимаемую человеком, (поверхностную плотность потока тепла) определяют с учетом величины температуры излучателя тепла, свойств одежды человека, угла падения теплового потока, коэффициента облучаемости человека и других факторов. Поверхностная плотность теплового потока измеряется в кВт/м².

Уровень ультрафиолетовой радиации оценивают в эффективных единицах (мер/м², бэр/м², бар/м²). Для оценки уровня излучений видимого диапазона используют два показателя — освещенность (люкс) и яркость (кд/м²). Уровень инфракрасной радиации оценивают по величине энергетической освещенности (поверхностной плотности потока энергии) в Вт/м.

В табл.3 приведены пороговые и поражающие уровни действия на людей тепловых потоков и световых излучений.

Ионизирующие излучения — это поток частиц вещества или излучений естественного или искусственного происхождения, расщепляющий на ионы атомы вещества, подвергшегося облучению. К ионизирующим излучениям относятся альфа-, бета- и гамма-излучения, рентгеновское излучение, поток нейтронов и других ядерных частиц, а также космические лучи.

Альфа-излучение представляет собой поток л-частиц (положительно заряженных ядер атомов гелия), испускаемых веществом при распаде ядер или при ядерных превращениях. Бета-излучение представляет собой поток электронов или позитронов, излучаемых ядрами атомов радиоактивных веществ при их радиоактивном распаде.

Таблица 3 Уровень действия на людей тепловых потоков и световых излучений

 

 

Наименование показателя	Уровень действия фактора
	Пороговый	Поражающий
Световой импульс, кал/см2	0,2	3-40
Поверхностная плотность теплового потока, кВт/м2	2,5	3-15
Повышение температуры кожи, °С	44	45-1000
Эффективная облученность в течение всего рабочего дня: -мэр/м2 -бэр/м2	• 65 5	65-150 5-80
Освещенность, лк	0,2-5000	5000-20000
Яркость, кд/м	0,2-4000	4000-16000

Электроны и протоны - это элементарные частицы, соответственно имеющие отрицательный и положительный заряд. Гамма-излучения, а также нейтронное и рентгеновское излучения — это разновидности электромагнитного излучения, испускаемого при ядерных превращениях или взаимодействии элементарных частиц.

Космическое излучение падает на Землю равномерно со всех сторон и состоит в основном из очень быстрых протонов и небольшого количества ядер атомов гелия и других химических элементов.

Источниками ионизирующих излучений являются радиоактивные вещества (радионуклиды), а также области ядерных реакций (расщепления или синтеза). Радиоактивные вещества широко применяются в различных отраслях промышленности. Кроме того, возможен неконтролируемый выброс радионуклидов и потока жесткого электромагнитного излучения в окружающую среду при наземных и низких воздушных ядерных взрывах, а также при разрушении промышленных ядерных реакторов.

Основными параметрами, по которым оценивают негативное действие ионизирующего излучения на людей, являются доза и мощность дозы ионизирующего излучения (доза в единицу времени).

Для оценки негативного воздействия на людей ионизирующих излучений используют следующие дозиметрические величины:

1) экспозиционная доза;

2) поглощенная доза;

3) индивидуальные дозы (эквивалентная, эффективная эквивалентная и
ожидаемая эффективная эквивалентная);

4) коллективные дозы (эффективная эквивалентная и ожидаемая
эффективная эквивалентная).

Электрический ток высокого напряжения оказывает поражающее воздействие на людей, животных, растения и другие организмы в очагах поражения, возникающих в чрезвычайных ситуациях на территории населенных пунктов и хозяйственных объектов, которые насыщены разветвленными линиями электропередач и сложными электросистемами с огромным количеством электрических машин, установок и приборов. Мощные электромагнитные поля возникают при взрывах ядерных боеприпасов, также они существуют вблизи высоковольтных линий электропередач.

Основными параметрами, характеризующими поражающие действие электрического тока, являются напряжение и сила тока в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека или живой организм. Контроль уровня электрических и магнитных полей осуществляется по значению напряженности поля, выражаемой в соответствии в кВт/м и кА/м. При контроле уровня электромагнитного излучения используют два показателя: напряженность электромагнитного поля и плотность потока энергии.

В таблице 4 приведены уровни действия электрического тока, электрических, магнитных и электромагнитных полей.

Таблица 4

Пороговые поражающие уровни действия электрического тока, электрических, магнитных и электромагнитных полей

 

 

Наименование показателя	Уровень действия фактора
	пороговый	поражающий
При продолжительности воздействия переменного тока более одной секунды: - напряжение, В - сила тока, мА При продолжительности воздействия постоянного тока более одной секунды: - напряжение, В - сила тока, мА Напряженность электрического поля промышленной частоты (50 Гц), кВ/м Напряженность постоянного магнитного поля, кА/м	36 6 40 15 25 8	>36 >6 >40 >15 >25 >8

Движущиеся с большой скоростью машины, механизмы, автомобили, морские и воздушные суда довольно часто сталкиваются друг с другом, падают с большой высоты и разрушаются, что приводит к травмированию и гибели людей и большим материальным потерям. Обрушившиеся здания, сооружения, горные породы или грунт большой массы также представляют большую опасность для людей и их хозяйственной деятельности.

Кроме физических поражающих факторов в чрезвычайных ситуациях действуют и химические, которые возникают при неконтролируемом

распространении в воздушной и водной среде химических веществ в опасных концентрациях.

Распространение опасных химических веществ на поверхности земли, в водной или воздушной среде в количествах, создающих угрозу для людей, сельскохозяйственных растений и животных в течение определенного времени, называется химическим заражением. Опасным химических веществом считается химическое вещество, которое прямо или посредственно вызывает острые и хронические заболевания людей или их гибель, а также поражение сельскохозяйственных животных, растений и других живых организмов.

Негативное действие опасных химических веществ на организм человека
осуществляется через органы дыхания, при попадании их на кожные покровы и
слизистые оболочки или желудочно-кишечный тракт. Основным путем
газообразных и опасных химических веществ в организм человека являются
органы дыхания. Твердые и жидкие опасные вещества действуют на органы
пищеварения, кожные покровы и слизистые оболочки человека. Виды
воздействия          опасных химических веществ на организм людей самые

разнообразные: раздражающее, удушающее, кожно-нарывное, метаболическое, нейротропное, общеядовитое, а также различные сочетания выше названых видов негативного воздействия.

Разработаны и используются различные классификации опасных химических веществ (боевых и используемых в хозяйственной деятельности), которые учитывают степень опасности веществ, эффект их воздействия на организм человека, агрегатное состояние, химическое строение и другие отличительные признаки. Эти классификации используют для оценки опасности возможного или произошедшего химического заражения и разработки эффективных мер по защите людей в зоне химического заражения.

При обеспечении безопасности в чрезвычайных ситуациях органы РСЧС для оценки токсического действия опасных химических веществ в зонах заражения используют следующие показатели:

• концентрация  опасного  химического  вещества  (пороговая,
поражающая, смертельная) в мг/м³;

• плотность химического заражения местности в мг/см², г /м², кг/га.
Биологические поражающие факторы возникают в очагах массового

распространения болезнетворных микроорганизмов или продуктов их жизнедеятельности (токсинов), которые образовались в естественных условиях или в результате хозяйственной деятельности людей. Негативное действие биологических поражающих факторов на людей, животных, растения и другие живые организмы весьма разнообразно и детально описано в специальной литературе.

Для количественной оценки поражающего действия на людей биологических факторов используются такие характеристики, как заболеваемость, смертность и летальность. Заболеваемость определяется отношением числа заболеваний за определенный период времени (например, за год) к числу жителей населенного пункта или количеству работников хозяйственного объекта. Заболеваемость выражается коэффициентом на 1000 тысяч, 10 тысяч или одну тысячу человек.

Смертность - число смертей от данного заболевания, выраженного коэффициентом на 100, 10 и одну тысячу человек. Летальность - процент умерших от числа заболевших данным инфекционным заболеванием [3].