Проведены анализ и оценка риска возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с аварийным выбросом опасных химических вешеств. Оценен количественно и показан графически индивидуальный риск смертности населения Украины при химических авариях. Указан основной способ зашиты населения и персонала предприятий в случае наступления таких ЧС.

Сегодня в мире происходят тысячи аварий при производстве, хранении, транспортировке, опасных химических веществ (ОХВ). Наибольшее число аварий в мире и на Украине происходит на предприятиях, производящих или хранящих хлор, аммиак, минеральные удобрения, гербициды, продукты органического и неорганического синтеза.

Среди основных угроз возникновения ЧС техногенного и природного характера в Украине по экспертным оценкам наибольший приоритет имеют угрозы гидрометеорологического характера (весовой коэффициент 0,150), радиационного (0,140), химического (0,130), пожаровзрывоопасного (0,110), аварии на транспорте (0.102), а также медикобиологические ЧС (0,129) (рис. 12).

Рис. 12. Экспертная оценка распределения основных угроз возникновения ЧС

На 2007 год в Украине функционирует около 1,5 тыс. объектов, на которых хранится или используется в производственном процессе свыше 300 тыс. ОХВ. Всего в зонах возможного химического заражения (3ВХ3) проживает более 11,6 млн. человек. Статистические данные по чрезвычайным ситуациям, связанным с выбросом ОХВ на промышленных объектах за последние пять лет и причиненный ими ущерб представлен в табл.5, а динамика гибели людей от ЧС химического характера - на рис.13.

Таблица 5 - Статистика ЧС, вызванных авариями с выбросом ОХВ

за 2003-2007 гг.

Рис. 13. Динамика гибели людей от ЧС химического характера

Среди наиболее крупных аварий с выбросом ОХВ последних лет в Украине можно отметить следующие:

1. В мае 2007 года на гидрометаллургическом заводе ГП "Восход ГЗК" в г. Желтые Воды Днепро-Петровской области вследствие нарушения требований технологического процесса в окружающую среду было выброшено 0,317 т серной кислоты. В результате распространения облака были загрязнены воздух и почва в трех поселках, 100 жителей которых обратились в больничные учреждения с жалобами на плохое самочувствие.

2. В июле 2007 года во Львовской области на железнодорожном перегоне Ожидов - Красное с рельс сошло 15 цистерн (емкостью 50 тонн) с желтым фосфором. В результате аварии вследствие разгерметизации емкостей при контакте фосфора с воздухом загорелось 6 цистерн и образовалось облако из продуктов горения. В зону заражения попало 14 населенных пунктов общей численностью 11 тыс. чел.815 чел. было эвакуировано. У 177 пострадавших было установлено острое ингаляционное отравление.

3. В июне 2005 года на химическом заводе ГП "Смолы" в г. Днепродзержинске в одном из корпусов по производству ионообменных смол произошел выброс около 200 кг высокотоксичного вещества. Вследствие аварии 1 человек погиб, а 4 были госпитализированы.

Даже единичные приведенные примеры дают представление о масштабности возможных последствий аварий, что дает основание говорить об актуальности проблем их предупреждения и ликвидации, защиты персонала и населения.

Прогностические оценки на ближайшую перспективу показывают, что тенденция повышения вероятности аварий в ближайшем будущем будет сохраняться. Для этого есть целый ряд предпосылок:

рост сложных производств с применением новых технологий, которые требуют высокую концентрацию энергии и опасных веществ;

высокий прогрессирующий износ основных производственных фондов, достигающих на ряде предприятий 80-100%.

накопление отходов производства опасных для окружающей среды;

высокая концентрация населения, проживающего вблизи потенциально опасных промышленных объектов;

отсутствие или недостаточный уровень предупреждающих мероприятий, способных уменьшить масштабы последствий аварий и снизить риск их возникновения:

недостаточная законодательная и нормативная база:

стремление иностранных государств и Фирм к инвестированию вредных производств на территории Украины;

возрастание вероятности терроризма на химически опасных производствах.

По расчетам экспертов затраты на предупреждение аварий во много раз меньше по сравнению с величиной ущерба, к которому они приводят в случае возникновения. Поэтому во всем мире вопросам безопасности химических производств придается очень большое значение. Одним из главных требований обеспечения и управления безопасностью является управление риском.

Риск определяется статистическим, либо вероятностным (с помощью математических моделей) методами. Так как по жертвам в ЧС имеется обширная статистика, то воспользуемся статистическим методом, в соответствии с которым риск оценивается по формуле:

Rинд= n/N, (чел: год), (1)

где: п - число смертей в год по рассматриваемой причине;

N-численность населения на рассматриваемой территории в оцениваемом году.

Для снижения статистической погрешности оценки индивидуального риска следует увеличивать объем наблюдений N. Объем наблюдений может быть увеличен за счет увеличения интервала наблюдения, т.е. путем объединения статистик за ряд лет. С увеличением периода наблюдения объем статистических данных возрастает, а точность оценки повышается. При расчете индивидуального риска - вероятности смерти за год в результате ЧС каждого человека, проживающего на рассматриваемой территории, в качестве ущерба рассматривается число погибших.

Для сравнения уровня безопасности населения Украины от ЧС с мировыми стандартами по формуле (1) был подсчитан индивидуальный риск вероятности гибели людей, попадающих в ЗВХЗ, от крупных ЧС, связанных с выбросом ОХВ на промышленных объектах, за период времени с 2003 г. по 2007 г. Результаты расчетов графически представлены на рис.3.

Методикою определения рисков и их приемлемых уровней для жизни человека неприемлемым социальным риском является риск больше, чем 1*10-5 (табл. 6).

Из полученных данных следует, что опасность гибели людей Украины от ЧС, связанных с выбросами ОХВ, лежит в среднем диапазоне по шкале рисков смертности выше (10-6), и, как следует из рис.14, за последние годы наблюдается тенденция роста ее уровня.

Рис. 14. Индивидуальный риск населения Украины при химических авариях

Таблица 6 - Шкала рисков смертности

Результаты анализа риска могут использоваться при оценке допустимости риска, выборе между потенциальными мерами по снижению или устранению риска, при экспертизе промышленной безопасности, а также при оценке воздействия хозяйственной деятельности на окружающую природную среду и при других процедурах, связанных с анализом безопасности. Знание уровня риска и вероятности возникновения аварий на том или ином потенциально опасном объекте позволит своевременно разработать комплекс мероприятий по защите людей и окружающей среды, попадающих в ЗВХЗ.

В мировой практике для коллективной защиты населения могут быть использованы два способа: эвакуация и укрытие людей в специальных убежищах.

В качестве примера использования указанных мероприятий можно привести недавние события, произошедшие в августе 2008 года в США, штат Флорида, когда из - за тропического шторма Фэй было эвакуировано и укрыто в специальных убежищах более 25 тысяч человек. Однако, эвакуация может оказаться эффективной при длительных крупномасштабных авариях, когда возникает угроза распространения зоны химического заражения. Решающим условием успешного осуществления вывода и эвакуации промышленного персонала и населения из зон химического заражения является проведение этого мероприятия в короткие сроки, что возможно лишь при заблаговременном планировании, четком осуществлении оповещения и сбора эвакуируемых, организации транспортного и медицинского обеспечения, службы охраны общественного порядка и управления выводом и эвакуацией.

Переход к новым формам хозяйствования в Украине усложнил организацию размещения эвакуированных и их всестороннее обеспечение.

Таким образом, для защиты рабочих, служащих и населения, которые не могут покинуть зону заражения (ликвидаторы аварий и их последствий, ответственный персонал стратегически важных объектов и др.), наиболее надежным средством от ОХВ являются защитные сооружения, технические системы жизнеобеспечения которых отвечают определенным требованиям. Установленные в убежищах фильтры - поглотители защищают людей от радиоактивных, отравляющих и некоторых сильнодействующих ядовитых веществ, таких как хлор, синильная кислота и другие. Однако рассматриваемые фильтры по ряду веществ имеют ограниченную защитную мощность и практически не защищают от таких ОХВ как, например, аммиак или окислы азота, которые являются наиболее распространенными на предприятиях отраслей.

Герметизация убежища с одновременной регенерацией внутреннего воздуха помещения позволит обеспечить защиту от любых ОХВ в режиме полной изоляции от наружной атмосферы.

Однако существующее оборудование для регенерации воздуха в защитных сооружениях требует замены и модернизации. Проведенный в работе анализ указанных систем выявил ряд значительных недостатков, таких как неэффективное использование защитного ресурса регенеративного патрона, выделение большого количества тепла, приводящего к повышению температуры, газо-дыхательной смеси, потребление значительных энергозатрат для рециркуляции и охлаждения регенерируемого воздуха и т.д.

Для решения данной проблемы необходимо разработать новые системы регенерации воздуха, которые кроме поддержания допустимых параметров воздушной среды, удовлетворяли бы целому ряду технических требований: малое энергопотребление, высокая надежность и прочность, ограниченный вес и габариты, эффективное использование регенеративного продукта и автоматическая работа, невысокая стоимость и небольшое тепловыделение от установок во внешнюю среду.

Произведенный анализ химических аварий на Украине за последние пять лет показал, что:

1. Возникновение химических ЧС в сегодняшних условиях вполне реально и в последние годы их вероятность постоянно растет;

2. Наиболее приемлемым в случае наступления таких ЧС является укрытие населения в защитных сооружениях, для реализации чего необходимо создание новых систем регенерации, отвечающих определенных техническим требованиям [9].

8. Аварии, связанные с утечкой химических веществ в России в 2010-2013 гг.