Экология

Охорона земної поверхні. Площа суші на Землі становить 148 млн. км2; 10 % цієї площі припадає на льодовики Антарктиди й Гренландії. Решта території -- вичерпні ресурси поверхні Землі: 33,1 % цієї території займають сільськогосподарські угіддя, 30,1 % -- ліси, 36,8 % -- так звані «інші» землі (площі, зайняті населеними пунктами, промисловими підприємствами, транспортними магістралями тощо, а також болота, гори, тундри, пустелі). Через діяльність людини структура земної поверхні постійно змінюється: зменшуються площі сільськогосподарських угідь і лісів, розширюються площі «інших» земель. Берегти землю -- це означає розумно, по-господарськи її використовувати, щоб слугувала вона довго, багатьом прийдешнім поколінням.

ЗАНЯТТЯ 4. ОР В НАВКОЛИШНЬОМУ СЕРЕДОВИЩІ ТА ЗАХИСТ ВІД НИХ.

Навчальні питання:

1. Класифікація отруйних речовин та показники їх токсичності.

2. Характер та оцінка наслідків хімічно небезпечних аварій.

3. Захист персоналу та населення від дії СДОР.

Широкомасштабне використання в народному господарстві десятків тисяч найрізноманітніших хімічних сполук призводить до забруднення навколишнього середовища. Переважна більшість цих сполук є токсичними і отруйними у тій чи іншій мірі. Велика кількість токсичних речовин потрапляє в атмосферу, воду, ґрунти в результаті діяльності підприємств, промислових об'єктів, при експлуатації транспорту та техніки. Але незрівнянно більше забруднення середовища токсикантами відбувається при екстремальних ситуаціях - аваріях чи бойових діях.

1.Класифікація отруйних речовин та показники їх токсичності.

Отруйні речовини (ОР) можуть потрапляти в організм людини кількома шляхами: осідати на шкірних покривах, через органи дихання (інгаляційним шляхом) і через шлунково-кишковий тракт (пероральним шляхом).

З точки зору негативного впливу на людину отруйні речовини володіють рядом властивостей, головною з яких є токсичність.

Токсичність хімічних речовин - це їх здатність викликати патологічні зміни в організмі, які викликають втрату працездатності або загибель. За ступенем токсичності речовини, які потрапляють в організм людини названими шляхами, поділяються на шість груп .

Таблиця Характеристика отруйних речовин за ступенем токсичності

Клас токсичності	ГДК в повітрі, мг/м3	Середні смертельні
		концентрація, мг/л	доза при внутрішньому надходженні, мг/кг
Надзвичайно токсичні	0,1	< 1	< 1
Високотоксичні	0,1-1	1-5	1-50
Сильнотоксичні	1,1-10	6-20	51-500
Помірно токсичні	1,1-10	21-80	501-5000
Малотоксичні	> 10	81-160	5001-15000
Практично нетоксичні	-	> 160	> 15000

Надзвичайно і високотоксичні (найбільш небезпечні) речовини це:

- деякі сполуки металів (миш'яку, ртуті, кадмію, свинцю, талію, цинку та ін.);

- речовини, які містять ціанисту групу (синильна кислота та її солі, нітрити, органічні ізоціанати та ін.);

- сполуки фосфору (хлорид фосфору, оксихлорид, фосфін і т.п.);

- фторорганічні сполуки (фторетанол, фтороцтова кислота та її ефіри);

- карбоніли металів (тетракарбоніл нікелю, пентакарбоніл заліза та ін.);

- галогени (хлор, бром) та ряд інших сполук.

Сильнотоксичні хімічні речовини це:

- мінеральні та органічні кислоти (сірчана, азотна, фосфорна та ін.);

- луги (аміак, їдкий калій та ін.);

- сполуки сірки (сірководень, розчинні сульфіди та ін.);

- деякі спирти та альдегіди кислот;

- органічні та неорганічні нітро- та аміносполуки (анілін, нітробензол, нітротолуол, амілнітрит та ін.);

- гетероциклічні сполуки;

- хлор- та бромсполуки вуглеводнів.

Помірно токсичні, малотоксичні та практично нетоксичні - це хімічні речовини, які є хімічно безпечними для людини. До них належать решта хімічних сполук.

Хімічні речовини, в т.ч. і нетоксичні, можуть негативно впливати на людський організм, враховуючи період їх дії, кумулятивні властивості, стан самого організму та ін. Але причиною масових уражень людей може стати лише група сильнодіючих отруйних речовин (СДОР), які в аварійній обстановці легко переходять в атмосферу, воду, грунт та ін.

Особливу групу отруйних речовин складають пестициди (хімічні препарати боротьби із шкідниками та бур'янами в сільському господарстві). В залежності від призначення їх поділяють на: інсектициди (знищують шкідливих комах), фунгіциди (знищують хвороботворні гриби), зооциди (знищують хребетні тварини), бактерициди (знищують хвороботворні бактерії), гербіциди (знищують бур'яни), арборициди (знищують деревну та чагарникову рослинність), акарициди (знищують кліщів), дефоліанти (знищують листя рослин), дефлоранти (знищують квітки рослин), нематоциди (знищують слимаків) та ін. Багато пестицидів мають здатність накопичуватись, тобто акумулюватись, бути джерелом отруєння організмів, які ними харчуються. Пестициди застосовують тільки в крайніх випадках, коли інші заходи недостатньо ефективні.

Більшість перелічених хімічних речовин (в т.ч. і практично нетоксичних) може стати причиною ураження людини, але масові ураження (в результаті аварійного витоку речовин) можуть викликати не всі, навіть високотоксичні, речовини. Але всі хімічні речовини, потрапивши у навколишнє середовище в кількостях, які перевищують певне гранично допустиме значення, стають причиною його забруднення та отруєння, що в кінцевому результаті негативно впливає на людський організм.

Лише частина хімічних речовин при аварійних ситуаціях, які виникають при порушенні правил їх виробництва, застосування, зберігання, перевезення, може стати причиною масового ураження людей. Такі хімічні речовини називаються сильнодіючими отруйними речовинами (СДОР). Частина з них може бути використана в якості бойових речовин.

Існують найрізноманітніші класифікації ОР, створені з точки зору спеціалістів різних профілів (медиків, хіміків, військових і т.п.). В наш час найбільшого поширення набули фізіологічна і токсична класифікації. В основі фізіологічної класифікації лежать поділ ОР за їх найбільш вираженою дією на організм або за першими ознаками ураження. Згідно з цією класифікацією всі ОР поділяються на шість груп:

- нервово-паралітичні;

- шкірнонаривні;

- загальноотруйні;

- задушливі;

- психотропні;

- подразливі.

Деякі ОР можуть одночасно належати до однієї чи кількох груп, оскільки характеризуються комплексною дією.

Згідно класифікації за бойовим призначенням ОР поділяються на групи. До групи смертельних речовин відносяться ті, які призначені для знищення живої сили (нервово-паралітичні, шкірнонаривні і задушливі). До групи речовин тимчасової дії відносяться психотропні і подразнюючі речовини. Цей поділ умовний, оскільки кінцевий результат дії ОР залежить від її токсичності, токсодози, яка потрапила в організм, і умов застосування.

Кількісно токсичність ОР оцінюють дозою (С-доза для ОР, які діють інгаляційним шляхом, Д-доза для ОР, які діють шкірно-резорбтивно). Токсичність однієї і тієї ж речовини різна для різних організмів і залежить від шляху поступлення в організм. Вирізняють смертельні (летальні) порогові токсодози і ті, які виводять з ладу.

Летальна токсодоза (L-від лат. Letalis - смертельний) - це кількість отруйної речовини, яка при попаданні в організм викликає смерть. Існує поняття абсолютно смертельних токсодоз, які викликають загибель 100 % уражених (LД100) і середньо-смертельних, коли смерть наступає у 50 % уражених (LД50).

Токсодоза, яка виводить з ладу (ІД від англ. Incapacitate - виводити з ладу) - це кількість отруйної речовини, яка при попаданні в організм виводить його з ладу і може привести до летального кінця. Вирізняють ІД100 або ІД50.

Порогова токсодоза (РД-від англ. Primary - початковий) - це кількість отруйної речовини, яка викликає початкові ознаки ураження організму. Існують РД100 і РД50.

Велике значення в оцінці небезпеки хімічних сполук має ступінь їх кумулятивної дії, тобто здатність речовин накопичуватись в організмі і викликати ряд патологічних змін, які ведуть до виникнення хронічних захворювань. Кумулятивна дія речовин є результатом сукупної дії багатьох факторів, втому числі процесів всмоктування ОР, хімічних перетворень, накопичення в найбільш уразливих системах чи органах, виведення ОР з організму. Кожна шкідлива речовина характеризується своїми кумулятивними властивостями, тобто має свій коефіцієнт кумуляції. Розроблена класифікація ОР за таким коефіцієнтом відносить до першої групи речовини з різко вираженою кумуляцією (коефіцієнт менше 1), до другої - вираженою кумуляцією (коефіцієнт - 1-3), третьої - помірною (коефіцієнт - 3-5), четвертої - слабко вираженою (коефіцієнт більше 5).

Для характеристики токсичності ОР користуються показником граничної концентрації, під якою розуміють найменшу кількість речовини, яка може викликати певну фізіологічну реакцію, характерну для первинних ознак ураження. В повсякденній практиці широко застосовується поняття гранично допустимих концентрацій хімічних речовин у навколишньому середовищі (ГДК). ГДК для отруйних речовин - це максимально допустима концентрація, яка при постійній дії на людину за добу не викликає патологічних змін в організмі. Цей показник не використовується для оцінки аварійних ситуацій у зв'язку з різним часом дії ОР на організм людини в аварійній обстановці.

При оцінці токсичності СДОР необхідно враховувати не лише характер і ступінь токсичності, а й шляхи потрапляння ОР в організм. Для ОР введені токсодози при інгаляційних (дихальних) і шкірно-резорбтивних (потрапляння на шкіру) ураженнях, що дозволяє порівняти токсодози і оцінити ступінь ураження людей.

Інгаляційні токсодози вимірюються в грамах за хвилину на кубічний метр (г хв/м3, г с/м3, мг хв/л), а шкірні - в грамах на одиницю поверхні людського тіла або на одиницю поверхні або маси (мг/см2 і т.п., або мг/кг) або на людину (мг/люд., г/люд.).

Токсикологічні характеристики ОР, які застосовуються при бойових діях, наводяться в таблиці. Токсикологічні характеристики отруйних речовин

Назва	Ураження через органи дихання	Ураження через шкіру LД50, г/люд
	LCt50, г хв/м3	ICt50, г хв/м3	PCt50, г хв/м3
VX Зоман Зарин Іприт Синильна к-та Хлорціан Фосген BZ Хлорацетофенон Адамсит CS CR	0,035 0,05 0,1 1,3 2 11 3,2 110 85 30 25 -	0,005 0,025 0,055 0,2 0,3 7 1,6 0,11 0,08 0,03 0,02 0,001	110-4 210-4 2510-4 2510-3 1510-3 1210-3 810-1 110-2 210-2 110-4 1510-4 410-5	0,007 0,1 1,48 5 - - - - - - - -

2.Характер та оцінка наслідків хімічно небезпечних аварій.

Аварії на хімічно небезпечних об'єктах мають свої особливості, до яких, зокрема, відносяться:

Неможливість прогнозування аварії у часі.

Велика ймовірність важких наслідків для життя і здоров'я людини.

Складнощі завчасного вжиття ефективних захисних заходів.

Непередбачуваність економічних і екологічних наслідків тощо.

Існує ряд небезпечних факторів, які можуть викликати аварію на хімічно небезпечному об'єкті. Сюди належать:

- фізико-хімічні властивості сировини і готової продукції;

- недосконалі особливості технологічного процесу;

- ненадійність обладнання;

- порушення умов зберігання та транспортування сировини і готової продукції;

- зрив планових ремонтних робіт;

- недосконалість системи нагляду за виробництвом і т.п.

Статистичний аналіз причин аварій із СДОР показує, що найчастіше вони трапляються при зберіганні отруйних речовин на складах та при їх перевезеннях. В залежності від способу зберігання СДОР на складах можна передбачити картину аварійної ситуації чи шляхи витоку отруйних речовин. Якщо СДОР зберігаються в резервуарах під високим тиском, то можливий їх розлив у піддон з подальшим потраплянням в атмосферу шляхом випаровування. Причому відбувається швидке бурхливе випаровування СДОР на першому етапі за рахунок вирівнювання тиску в ємностях із зовнішнім атмосферним тиском. У випадках зберігання СДОР в ізотермічних сховищах із зниженою температурою при аварії відбувається випаровування ОР за рахунок різниці температур. При пошкодженні оболонки резервуару з термостійкою рідиною з температурою навколишнього середовища первинна хмара не утворюється; тому небезпека існує лише для людей, які знаходяться поблизу.

Більшість СДОР є легкозаймистими речовинами, котрі при аваріях можуть спричинити пожежу, в ході якої виділиться у навколишнє середовище багато токсичних сполук.

Протікання аварії значною мірою залежить від метеорологічної обстановки, яка або активізує хмару з отруйними речовинами, або, навпаки, перешкоджає її поширенню. Глибину зараження місцевості обумовлюють такі метеорологічні умови як швидкість вітру та спосіб переміщення повітряних потоків (конвекція, ізотермія, інверсія). Вирізняють три ступені вертикальної стійкості повітря:

- конвекція - нижній шар повітря, нагрітий сильніше верхнього, тому відбувається його переміщування. Конвекція виникає при ясній погоді, малих (до 4 м/с) швидкостях вітру, приблизно через 2 год. після сходу сонця і припиняється приблизно за 2-2,5 год. до заходу сонця;

- ізотермія - характеризується тим, що температура повітря в межах 20-30 м майже однакова;

- інверсія - нижні шари повітря холодніші за верхні: виникає при ясній погоді, малих (до 4 м/с) швидкостях вітру, приблизно за годину до заходу сонця і припиняється на протязі години після сходу сонця.

Клімат міста також впливає на поширення хмари завдяки підвищеній над містом температурі, яка в нічний період вирівнюється з більш холодною приміською. Це зумовлює існування специфічних повітряних потоків певної спрямованості.

Кожен елемент погоди має певний вплив на поведінку ОР. Так на ОР інгаляційної дії найбільший вплив мають фактори вертикальної стійкості повітря, швидкість вітру та опади. Найсильніше дія ОР проявляється при інверсії та ізотермії. При цих умовах зберігаються високі концентрації ОР в середовищі ураження. Хмара зараженого повітря повільно розсіюється і поширюється за вітром на значну глибину.

При конвекції початкова концентрація ОР в хмарі зараженого повітря менша; одночасно зростає інтенсивність розсіювання хмари, що викликає зменшення концентрації ОР в ній і глибині її поширення.

На ОР шкірно-наривної дії найбільший вплив має температура повітря, причому чим вища температура, тим менша стійкість ОР на місцевості, оскільки вони швидше випаровуються. На отруйні речовини шкірно-резорбтивної дії великий вплив має температура, адже при високій температурі повітря проходить її інтенсивне випаровування й утворюються смертельні концентрації в зоні ураження. В цьому випадку велике значення має ступінь вертикальної стійкості повітря.

Вплив на поширення хмари з отруйними речовинами має рельєф місцевості. В понижених місцевостях (низинах, впадинах, ярах, балках, підвалах) відбувається застій СДОР із їх значними концентраціями. Тобто на глибину поширення хмари впливає реальна топографія місцевості. За спеціальними номограмами визначають коефіцієнт впливу місцевості КМ, який залежить від наявності і виду рослинності (лісова, степова рослинність, відкриті водні поверхні, невисока трава, сади і т.д.), а також від виду рельєфу (рівнинний, горбистий, яружно-балковий і т.п.). наприклад, ліс значно знижує глибину поширення хмари зараженого повітря (так 1 км лісу зменшує глибину поширення на 2,5 км). Кожні 100 м підвищення рельєфу на місцевості знижують глибину поширення хмари на 1,5 км.

До факторів, які обумовлюють поширення первинної хмари отруйних речовин, належить температура. Тому при розрахунку глибини поширення хмари враховують поправочний температурний коефіцієнт Кt (таблиця ).

Для оцінки масштабів аварії визначають площу поширення хмар сильнодіючих отруйних речовин (рис. 3.2). Район аварії обмежується певним радіусом, який залежить в першу чергу від виду ОР, її маси та умов зберігання чи використання. При аварії чи бойовому застосуванні ОР утворюються первинна хмара. Первинна хмара - це хмара пару, туману, диму чи мжички, яка утворюється безпосередньо в момент вибуху чи застосування ОР і безпосередньо уражає живі організми. Хмара парів отруйних речовин, яка утворюється за рахунок випаровування ОР із зараженої місцевості, споруд, техніки, озброєння, називається вторинною.

Таблиця 3.11Значення температурного поправочного коефіцієнта Кt для глибини поширення СДОР

СДОР	Температура повітря, t оС
	-30	-20	-10	0	+10	+20	+30
Окис вуглецю	1	1	1	1	1	1	1
Окиси азоту	0	0	0	0	0	0	1
Окиси етилену	0	0	0	0	0	0,5	0,7
Двоокис сірки	0	0	0	0,6	0,8	1	1,2
Аміак, хлор	0,3	0,5	0,7	0,8	0,9	1	1,1
Фосген	0	0	0	0	0,3	1	1,4
Ціанистий водень	0	0	0	0	0	0	1

Рис. 3.2. Схема поширення первинної і вторинної хмари ОР:

Г1 - глибина поширення первинної хмари, Г2 - глибина поширення вторинної хмари, Ra - радіус аварії; 1, 2 - кути сектора.

Площа поширення первинної і вторинної хмари ОР визначається за формулою:

,

де S1 - площа поширення первинної хмари, км2;

Г1 - глибина поширення первинної хмари, км;

Rа - радіус району аварії, км;

- половина кута сектора , де можливе поширення хмари, град.

Значення залежить від метеорологічних умов, топографії місцевості і береться із таблиць, в залежності від заданої ймовірності. Середня глибина поширення первинної хмари на відкритій місцевості 2-5 км для шкірнонаривних і 15-25 км для нервово-паралітичних ОР. Глибина поширення вторинної хмари зараженої атмосфери також залежить від метеорологічних факторів і топографічних особливостей місцевості.

Тривалість уразливої дії хмар різна. Середня тривалість дії ураження первинної хмари відносно невелика і триває 20-30 хв. Середня тривалість дії вторинної хмари залежить від концентрації ОР із зараженої поверхні та може тривати кілька годин або діб. Найбільші концентрації ОР спостерігаються при проходженні первинної хмари. Цим пояснюється велика кількість уражених людей при відсутності засобів захисту (до 50% уражених).

Для оцінки аварійної обстановки важливою є стійкість ОР на місцевості, тобто тривалість її знаходження на місцевості чи в атмосфері, при якій речовина характеризується уразливою дією. Стійкість ОР на місцевості залежить від хімічних речовин, кліматичних і метеорологічних умов, фізичних характеристик ґрунту і наявності та характеру рослинності. Так в зимових умовах при інверсії і в безвітряну погоду стійкість ОР буде максимальною, а влітку при конвекції і сильному вітрі - мінімальною. Значному зниженню концентрації отруйних речовин сприяє вітер за рахунок інтенсивного переміщення зараженої хмари з незараженим повітрям. При аварійних викидах ОР у вигляді аерозолю вітер збільшує глибину його поширення і розміри зони ураження. Але при сильному вітрі концентрація ОР різко зменшується. В суху погоду зараженість повітря тим вища, чим сильніший вітер. Якщо ж грунт зволожений, то в цьому випадку зараженість повітря при сильному вітрі значно менша, ніж в суху погоду.

Опади у вигляді дощу сприяють “вимиванню” парів отруйних речовин і аерозолю з повітря, змиву їх з поверхні землі і в той же час призводить до зараження джерел води та накопичення ОР в понижених ділянках місцевості.

Для характеристики ступеня зараження різних поверхонь користуються показником щільності зараження, під яким розуміють масу ОР, яка припадає на одиницю площі зараженої поверхні і вимірюється в мг/см2 (кг/га).

Тривалість уразливої дії ОР залежить, в першу чергу, від швидкості її випаровування при даній температурі, швидкості вітру, а також від маси ОР. При визначенні тривалості уразливої дії враховують також і площу поверхні дзеркала розливу.

3.Захист персоналу та населення від дії СДОР.

Захист особового складу та населення від дії СДОР організується і проводиться відповідно командирами (начальниками) і штабами у всіх видах бойової і повсякденної діяльності військ; для населення - штабами Цивільної оборони України на місцях. В цілому комплекс заходів захисту особового складу та населення можна поділити на дві великі групи:

- профілактичні (попереджувальні) заходи;

- заходи безпосереднього захисту при аваріях та їх ліквідації.

До профілактичних (попереджувальних) належать інженерно-технічні заходи, які включають:

- наявність і справну роботу обладнання, яке попереджує витік СДОР у випадку аварії;

- наявність можливостей посилення конструкцій ємностей, тари на складах, приміщень, де зберігаються і використовуються СДОР у випадку аварії;

- обладнання приміщень системами виявлення аварій та аварійною сигналізацією;

- розосередження СДОР на складах і т.п.

До попереджувальних належить ряд організаційних заходів, які полягають у:

- повсякденному контролі хімічної обстановки на об'єкті;

- оцінці можливої аварійної обстановки;

- організація роботи системи обслуговуючого персоналу та населення у випадку аварії;

- навчанні людей порядку і правилам поведінки в аварійній ситуації;

- організації евакуації персоналу та населення при необхідності;

- ряд інших організаційних заходів, які забезпечують готовність до захисту об'єкту та людей, до локалізації аварії та ліквідації її наслідків.

Для кожного хімічного незабезпеченого об'єкту розробляються плани захисту від СДОР, які спрямовані на підготовку до захисту та порядок ліквідації наслідків аварії. Планами передбачені дії як військових підрозділів, так і формувань Цивільної оборони.

Серед комплексу заходів безпосереднього індивідуального захисту персоналу, особового складу військ і населення в аварійній обстановці особливе місце займають засоби захисту органів дихання та шкіри. До засобів індивідуального захисту органів дихання належать фільтруючі апарати - протигази та респіратори. Для формувань Цивільної оборони і населення використовують протигази марки ГП-5 (ГП-5М) і гп-7 (гп-7В), які захищають органи дихання, обличчя, очі людини від ОР, радіоактивного пилу, біологічних аерозолів. Протигаз ГП-7В дає можливість вживати воду у зараженій атмосфері.

До загальновійськових засобів захисту органів дихання особового складу належать:

- фільтруючі протигази (марки РШ-4, МПГ, МПГ-2, МПК, ПБФ);

- ізолюючі дихальні апарати (марки ИП-46, ИП-46М, ИП-4, ИП-5);

- респіратори (Р-2, ШБ-1, ПРБ-5);

- гопкалітові патрони (ГП-1).

Останні використовуються в комплекті з фільтруючим протигазом для захисту органів дихання.

Для захисту органів дихання дітей існують протигази ПДФ-Д (для дошкільного віку); ПДФ-Ш (для школярів).

На підприємствах при концентрації ОР в повітрі до 10-15 ГДК використовують протигазові респіратори РПГ-67, РУ-60М, РУ-60МУ.

Для кожної СДОР у випадку аварійної ситуації використовують окремі протигази з додатковими фільтруючими коробками. При пожежах у випадку значної концентрації окису вуглецю, пилу застосовують фільтруючі саморятівники (СПП-2, СПП-4) - прилади разової дії, призначені для виходу із загазованої зони.

Певну перевагу перед іншими засобами індивідуального захисту мають ізолюючі дихальні апарати (ІДА), оскільки можуть застосовуватись незалежно від складу оточуючої атмосфери завдяки надходженню кисню в організм через шланг із балонів або за рахунок регенерації його киснемісткими продуктами.

До засобів індивідуального захисту шкіри належать ізолюючі та фільтруючі плащі й костюми (комбінезони), які поділяються на загальновійськові та військові.

Засоби індивідуального захисту обираються в залежності від фізико-хімічних властивостей СДОР - концентрації, часу перебування в зоні аварії. Існують спеціальні таблиці для вибору засобу індивідуального захисту в залежності від наведених показників.

До засобів колективного захисту населення належать сховища. Сховище - це захисна герметична споруда, яка забезпечує захист персоналу підприємств, населення, особового складу військ від дії СДОР, факторів ядерного вибуху і біологічних аерозолів. Сховища різняться своїми розташуванням. Ними користуються у випадку наявності труднощів здійснення евакуації великої кількості людей за короткий період. Найбільш ефективною є евакуація, яка проведена до підходу первинної хмари, коли доцільно залишатись у приміщеннях, герметизувавши їх.

За місцем розташування сховища можуть бути вбудованими під будинками (у підвалах) і побудованими поза будинками.

У мирний час їх використовують під господарські приміщення. Сховище складається із основних і допоміжних приміщень. До основних відносяться приміщення для людей, тамбури, шлюзи. Допоміжними вважаються фільтровентиляційні установки (ФВУ), системи водопостачання, освітлення, опалення, санітарні кімнати та ін.

Повітря у сховища постачається за допомогою ФВУ, які працюють у трьох режимах роботи:

1. Режим чистої вентиляції - зовнішнє повітря очищається від радіоактивного пилу;

2. Режим фільтровентиляції - окрім радіоактивного пилу, повітря очищається від ОР та бактеріальних засобів;

3. Режим повної ізоляції із регенерацією внутрішнього повітря - очищення повітря від вуглекислого газу та збагачення його киснем.

ФВУ може працювати як від електричної мережі, так і в ручному режимі.

Система водопостачання забезпечує людей водою для життя та гігієнічних потреб, вона підключена до міської мережі водопостачання. У разі припинення подачі води повинен бути аварійний запас води в розрахунку 3 л на добу на одну особу.

Система освітлення працює від загальної електромережі. За відсутності струму використовуються ліхтарики, свічки. Система опалення працює від загальної опалювальної мережі та інших теплових приладів.

Важливим етапом робіт із ліквідації наслідків аварії є ліквідація хімічного зараження місцевості. СДОР, потрапляючи у значних кількостях в атмосферне повітря, ґрунти і воду, значно забруднюють навколишнє середовище. Тому серед першочергових заходів велика увага приділяється нейтралізації обладнання, споруд будинків і місцевості з метою зниження ступеня їх зараженості і виключення подальшої уразливої дії на людей.

ЗАНЯТТЯ 5. ПРОФІЛАКТИКА УРАЖЕННЯ ВЧ, УВЧ, НВЧ ВИПРОМІНЮВАННЯМИ.

Навчальні питання:

1. Організація і проведення екологічного контролю за електромагнітними випромінюваннями.

2. Колективні та індивідуальні засоби захисту.

1.Організація і проведення екологічного контролю за електромагнітними випромінюваннями.

Електромагнітна енергія, що випромінюється антенами передавальних РТО, поширюється в просторі, утворюючи ЕМП, яке прийнято характеризувати двома нерозривно пов'язаними складовими: електричною (Е) і магнітною (Н).

Електромагнітне поле в 5-8 діапазонах частот оцінюється напруженістю поля. Одиницею виміру напруженості поля для електричної складової є вольт на метр (В/м), магнітної складової - ампер на метр (А/м).

Електромагнітне поле у 9-11 діапазонах частот оцінюється поверхневою густиною потоку енергії, надалі ГПЕ. Одиницею виміру ГПЕ є ват на квадратний метр - Вт/м² (1 Вт/м² = 0,1 мВт/см² = 100 мкВт/см²).

З метою оцінки екологічної безпеки людини в Україні створена система нормативів екологічної безпеки, що включає в себе гранично допустимі концентрації забруднюючих речовин у навколишньому природному середовищі, гранично допустимий вміст шкідливих речовин у продуктах харчування, а також гранично допустимі рівні (ГДР) акустичного, електромагнітного, радіаційного та іншого шкідливого фізичного впливу на людину і на навколишнє природне середовище.

Встановлювані Правилами ГДР ЕМП поширюються на діапазон частот 30 кГц - 300 ГГц (табл. ).

При недотриманні Правил можуть створюватись умови, при яких населення зазнає шкідливого впливу ЕМП. З метою попередження шкідливого впливу ЕМП радіочастот встановлюються їх ГДР та гігієнічні вимоги до розміщення РТО і територій, призначених для забудови.

Інтенсивність ЕМП радіопередуючих пристроїв залежить від їх потужності, конструкції, антенних систем, рельєфу місцевості. Вона може бути визначена не лише інструментальними, але й розрахунковими методами, що дає можливість завчасно вирішити питання про раціональне розміщення радіолокаційного об'єкту в місцях дислокації військ передбачити захисні заходи від дії ЕМП.

Таблиця Номенклатура діапазонів частот (хвиль)

Номер діапазон ну	Діапазон частот (ви-ключаючи нижню, включаючи верхню межу)	Діапазон хвиль (виключаючи нижню, вклю-чаючи верхню межу)	Відповідний метричний розподіл діапазонів
5	Від 30 до 300 кГц	Від 105 до 103 м	Кілометрові хвилі (низькі частоти, НЧ)
6	Від 300 до 3000 кГц	Від 103 до 102 м	Гектометрові хвилі (середні частоти, СЧ)
7	Від 3 до 30 МГц	Від 102 до 10 м	Декаметрові хвилі (високі частоти, ВЧ)
8	Від 30 до 300 МГц	Від 10 до 1 м	Метрові хвилі (дуже високі частоти, ДВЧ)
9	Від 300 до 3000 МГц	Від 1 до 0,1 м	Дециметрові хвилі (ультрависокі частоти, УВЧ)
10	Від 3 до 30 ГГц	Від 10 до 1 см	Сантиметрові хвилі (надвисокі частоти, НВЧ)
11	Від 30 до 300 ГГц	Від 1 до 0,1 см	Міліметрові хвилі (надзвичайно високі частоти, НЗВЧ)

У відповідності із прийнятими стандартами ГДР протягом робочого дня за електричною складовою не повинні перевищувати 50 В/м, знижуючись поступово до 5 В/м з підвищенням частоти. За магнітною складовою встановлені ГДР тільки для окремих ділянок діапазону: 5 А/м для частот 60 кГц - 1,5 МГц і 0,3 А/м для частот 30 - 50 МГц. Допускається перевищення цих рівнів, але не більш, ніж дворазове при обов'язковому скорочені робочого часу не менш ніж на 50 % .

Встановлений також поріг поверхневої густини потоку енергії. Для людини він дорівнює 1000 мкВт/см2. Для частот 300МГц - 300 ГГц (9-11 діапазону) гранично допустимий рівень густини потоку енергії ЕМП визначається як частка нормованої величини енергетичного поділу навантаження за робочий день на час дії. Енергетичне навантаження протягом робочого дня не повинно перевищувати 200 мкВтгод/см2, а у випадку опромінення від обертових і скануючих антен може бути на порядок вище. У будь-якому випадку максимальне граничне значення густини потоку енергії не повинно перевищувати 1000 мкВт/см2.

Гранично допустимий рівень ЕМП, що створюється радіолокаційними засобами, які працюють в імпульсному режимі випромінювання, тимчасово, до розробки індивідуальних нормативів встановлюється 2,5 мкВт/см2, або 3 В/м, як для діапазонів ДВЧ та УВЧ.

Оцінку ГДР електромагнітного поля можна провести методом безпосередніх замірів рівнів ЕМП при використанні приладів для вимірювання рівнів ЕМП (ПЗ-9, ПЗ-15, -16, -17, -21).

Гранично допустимі рівні напруженості електричного поля (електрична складова ЕМП), що виражаються середньоквадратичним (ефективним) значенням, і рівень ГПЕ, який виражається середнім значенням, визначаються в залежності від частоти (довжини хвилі) і режиму випромінювання за наведеними нижче залежностями.

Гранично допустимі рівні ЕМП, які створюють РТО в діапазоні частот від 48 до 1000 МГц, визначаються за формулою: ,

де ЕГДР - ГДР електричної складової ЕМП, В/м;

f - несуча частота оцінюваного каналу (каналу зображення або звукового супроводу), МГц.

Рівень ЕМП на території, призначеній для забудови, в приміщеннях житлових і громадських будинків, лікувально-профілактичних, оздоровчих, дитячих дошкільних і шкільних закладів, в будинках інвалідів і престарілих, в місцях відпочинку, на дитячих і спортивних майданчиках і т.п., не повинен перевищувати ГДР.

Методи контролю рівнів електромагнітних полів в навколишньому середовищі

Контроль за дотриманням гранично допустимих рівнів ЕМП здійснюється спеціалістами установ санітарно-епідеміологічної служби МОЗ України на стадії проектування, реконструкції і експлуатації РТО.

Державний облік і реєстрацію РТО, які є джерелами електромагнітних випромінювань, здійснюють санітарно-епідеміологічні станції.

Обліку і реєстрації підлягають всі РТО, які випромінюють електромагнітну енергію в навколишнє середовище.

Розділ проекту РТО "Заходи по охороні навколишнього середовища" повинен містити результати розрахунку меж санітарно-захисної зони, зони обмеження забудови, а також вихідні дані, використані при виконанні цих розрахунків.

Розрахунок рівнів ЕМП слід проводити в межах, які охоплюють висоти існуючої і проектованої забудови з урахуванням рельєфу місцевості.

При проектуванні житлової забудови або окремих житлових будинків у місцях розташування РТО контроль за дотриманням нормативних величин на території проектованого будівництва здійснюється за допомогою розрахункового та інструментального методів визначення рівнів ЕМП, за методиками, затвердженими МОЗ України (або МОЗ СРСР, тимчасово, до їх перевидання).

Вимірювання рівнів ЕМП повинні проводитись:

- при прийманні в експлуатацію нових або реконструйованих РТО, власниками цих об'єктів за участю представників органів і установ санітарно-епідеміологічної служби;

- при прийманні в експлуатацію громадських будинків, розташованих на території, яка прилягає до РТО, представниками органів і установ санітарно-епідеміологічної служби за участю представників власника РТО;

- в порядку поточного санітарного нагляду вимірювання проводять представники органів і установ санітарно-епідеміологічної служби за участю представників власника РТО.

Кожен РТО, який випромінює в навколишнє середовище електромагнітну енергію, повинен мати санітарний паспорт, що містить такі дані:

- найменування;

- адресу;

- рік введення в експлуатацію;

- відомості про реконструкцію;

- ситуаційний план з позначенням меж санітарно-захисної зони і зони обмеження забудови;

- потужність кожного передавача і їх кількість;

- місця розміщення антен і напрямки їх випромінювання;

- тип кожної антени;

- коефіцієнт підсилення антени;

- висоту розташування фазового центру кожної антени;

- кут напрямку максимального випромінювання кожної антени (нижнього променя);

- робочі частоти (діапазон частот);

- тип модуляції;

- коефіцієнт втрат в антенно-фідерному тракті на передачу;

- діаграми спрямованості антен в горизонтальній та вертикальній площинах;

- час і режим роботи на випромінювання;

- матеріали розрахунків розподілу рівнів ЕМП на території, яка прилягає до РТО;

- результати вимірювань рівнів ЕМП із зазначенням використаних вимірювальних приладів (тип, номер приладу, дата державної перевірки);

- висновки спеціаліста санітарно-епідеміологічної служби за результатами обстеження об'єкта;

- рекомендації щодо нормалізації електромагнітної обстановки (при необхідності);

- результати використання приписів санітарно-епідеміологічної служби;

- дату обстеження.

Для реєстрації результатів поточного санітарного нагляду можна використовувати журнал-додаток до санітарного паспорта, в якому слід вказувати:

- назву об'єкта і його адресу;

- дату державного обліку об'єкта;

- ситуаційний план з позначенням меж санітарно-захисної зони і зони обмеження забудови;

- результати контролю рівнів ЕМП і висновки спеціаліста санітарно-епідеміологічної служби;

- результати виконання приписів;

- дату проведення контролю та інші необхідні відомості.

Санітарний паспорт складається по замовленню адміністрації РТО установами санітарно-епідеміологічної служби, що пройшли атестацію по фізичних факторах в Комітеті з питань гігієнічного регламентування Міністерства охорони здоров'я України, підписується адміністрацією РТО та представниками санітарно-епідеміологічної служби. Паспорт і журнал-додаток зберігаються на об'єкті і пред'являються спеціалістам санітарно-епідеміологічної служби за приписом у встановленому порядку.

Термін дії паспорту - 5 років. При реконструкції РТО, та при інших змінах, що можуть впливати на зміну електромагнітної обстановки санітарний паспорт переоформлюється достроково.

2.Колективні та індивідуальні засоби захисту.

Вплив ЕМП є небезпечною екологічною проблемою. Особливістю у даній ситуації є те, що його неможливо уникнути взагалі. Це по-перше викликано існуванням природного геомагнітного поля, яке впливає і буде впливати на Землю у цілому, на біосферу, на людину і в тому числі на особовий склад ВТЗА. По-друге ЕМП техногенного походження буде здійснювати негативний вплив до тих пір, поки існують ЛЕПП, працюють РТО, станції електроживлення, електрообладнання автомобільної та спеціальної транспортної техніки. Виходом в цій ситуації є суворе додержання норм ЕМП та удосконалення системи контролю за рівнем ЕМП (додаток 5).

Для зниження дії ЕМП на особовий склад та населення, яке знаходиться в зоні дії РТО, необхідно здійснювати ряд захисних заходів. Сюди входять організаційні, інженерно-технічні та лікувально-профілактичні заходи. Здійснення організаційних та інженерно-технічних заходів повинно бути покладене на посадових осіб військових частин, які діють спільно з медичною службою. Вони повинні вживати попереджувальні заходи з гігієнічної оцінки небезпечних об'єктів, проводити поточний санітарний нагляд за ними та організовувати інженерно-технічне забезпечення санітарного нагляду.

Крім цього, повинно бути забезпечене таке взаємне розташування випромінюючих об'єктів та осіб, які піддаються опроміненню, яке б зводило до мінімуму інтенсивність опромінення. Оскільки повністю уникнути опромінення неможливо, потрібно зменшити ймовірність знаходження особового складу в зоні великої інтенсивності ЕМП і обмежити час перебування під опроміненням.

Виняткова роль при цьому належить засобам колективного, локального та індивідуального захисту.

Колективний захист організується з урахуванням поширення радіохвиль в умовах конкретного рельєфу місцевості. Якщо розташувати антену на підвищеній місцевості, то можна зменшити інтенсивність поля, яке опромінює населений пункт, в декілька разів. Аналогічний результат дає відповідне орієнтування діаграми направленості, особливо високоспрямованих антен, наприклад, шляхом збільшення висоти антени. Ефективність такого способу захисту зменшується із зростанням віддалі.

Для зменшення негативного впливу ЕМП доцільно використовувати екрани для захисту від ЕМП. При цьому необхідно враховувати затухання хвилі при проходженні через екран (наприклад, лісову смугу), а також дифракційні явища на верхній і бокових кромках екрану, які збільшують інтенсивність ЕМП поза екраном. Відрізняють природні екрани для захисту від ЕМП (складки місцевості, лісонасадження, насипи) і неприродні.

До неприродних засобів захисту можна віднести:

- суцільні металеві екрани, які забезпечують надійний захист від усіх електромагнітних випромінювань. При товщі екрана в 0,01 мм ЕМП ослаблюється приблизно на 50 дБ (100000 разів);

- сітчасті екрани - мають гірші екрануючі властивості, застосовуються для ослаблення потоку потужності ЕМП на 20 - 30 дБ (100 - 1000 разів);

- еластичні екрани - застосовуються для виготовлення екранних штор, чохлів, спеціального одягу.

Захисні можливості прямокутних сітчастих екранів (рівень послаблення ЕМП) можна визначити розрахунковим шляхом. При цьому слід запам'ятати наступне: чим менший розмір “вічка” сітки та чим більша товщина проволоки, тим вищі захисні властивості сітки; чим коротша довжина хвилі, тим густіша повинна бути сітка.

При визначенні послаблення ЕМП К (дБ, рази) слід використовувати номограму для розрахунку прозорості сітчастого екрану (рис. 3.1). При визначенні К також використовують такі величини як r - радіус проволоки, см; б - сторона вічка, см; л - довжина хвилі, см; f - діапазон випромінювання, Гц. Значення співвідношень б/л та б/r позначаються відповідно як Х1 та У1 (Хn та Уn). Відповідні відрізки відкладаються на номограмі. Точка перетину з прямою К - значення послаблення К (у дБ, разах).

Іноді довжина хвилі л невідома, але відомий f - діапазон випромінювання. Знайти л можна за формулою:

Організація санітарно-захисних зон.

Майданчики для розміщення проектованих РТО необхідно вибирати з урахуванням потужності передавачів, характеристик спрямованості випромінювання, висоти розташування і конструктивних особливостей антен, рельєфу місцевості, функціонального призначення прилеглих територій, висоти забудови для того, щоб рівні ЕМП на території, призначеній для забудови, не перевищували ГДР.

В окремих випадках допускається розміщення антен передавальних радіотехнічних засобів на дахах житлових, громадських та інших будинків, а також передавачів на дахах нежитлових виробничих будинків за умови дотримання ГДР.

Майданчик РТО (технічна територія) обладнується відповідно до будівельних норм і правил, на його території не допускається розміщення житлових та громадських будинків.

З метою захисту населення від впливу ЕМП, яке створюють РТО, встановлюються санітарно-захисні зони і зони обмеження забудови.

Санітарно-захисною зоною вважається територія, де на висоті до 2 м від поверхні землі перевищуються гранично допустимі рівні ЕМП.

Санітарно-захисна зона, як правило, прилягає до технічної території РТО. Зовнішня межа санітарно-захисної зони визначається на висоті до 2 м від поверхні землі за гранично допустимими рівнями ЕМП.

Санітарно-захисна зона встановлюється з урахуванням перспектив розвитку РТО. Віддалення меж відраховується від основи антени. Використання санітарно-захисних зон регламентується "Санітарними нормами проектування промислових підприємств" (СНиП 2.07.01-89).

При цьому в межах санітарно-захисної зони РТО, засоби випромінювання яких працюють на частотах 30 МГц, не допускається розміщення підприємств і споруд підвищеної пожежної небезпеки, які пов'язані з використанням легкозаймистих рідин або газів (бензосховища, газосховища, гаражі, бензо- і газозаправні станції і т.п.).

Заходи щодо організації і благоустрою санітарно-захисної зони у встановленому порядку передбачаються розділом "Заходи по охороні навколишнього середовища" проекту РТО.

Зоною обмеження забудови вважається територія, де на висоті понад 2 м від поверхні Землі перевищуються ГДР. Зовнішня межа даної зони визначається відносно максимальної висоти будинків перспективної забудови, на висоті верхнього поверху, де рівні ЕМП не перевищують встановлених значень.

На різко пересіченій місцевості можуть зустрічатися ділянки, що не прилягають до території РТО, на яких рівень ЕМП перевищує ГДР, і, отже, на них встановлюються санітарно-захисні зони і зони обмеження забудови.