Под зоной химического заражения понимается территория или акватория, в пределах которой распространены или куда привнесены опасные химические вещества в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, сельскохозяйственных животных и растений в течении определенного времени. Она включает территорию непосредственного разлива АХОВ (горения веществ, образующих АХОВ) и территорию, над которой распространилось облако зараженного воздуха с поражающими концентрациями.
Величина зоны химического заражения зависит от физико-химических свойств, токсичности, количества разлившегося (выброшенного в атмосферу) АХОВ, метеорологических условий и характера местности. Размеры зон характеризуются глубиной и шириной распространения облака зараженного воздуха с поражающими концентрациями и площадь разлива (горения) АХОВ. Внутри зоны могут быть районы со смертельными концентрациями.
Глубина зоны химического заражения для АХОВ определяется глубиной распространения первичного и вторичного облака и в значительной степени зависит от метеорологических условий, рельефа местности и плотности застройки объектов.
Существенное влияние на глубину зоны химического заражения оказывает степень вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха.
Для задач прогнозирования рассматривают три основных типа устойчивости атмосферы:
- неустойчивая (конвекция), когда нижний слой воздуха нагрет сильнее верхнего. Характерна для солнечной летней погоды.
- безразличная (изотермия), когда температура воздуха на высотах до 30м от поверхности земли почти одинакова. Характерна для переменной облачности в течении дня, облачного дня и облачной ночи, а также дождливой погоды;
- устойчивая (инверсия), когда нижние слои воздуха холоднее верхних. Характерна для ясной ночи, морозного зимнего дня, а также для утренних и вечерних часов.
В зависимости от глубины распространения облака АХОВ в зоне заражения может быть один или несколько очагов химического поражения.
Очагом химического поражения принято называть территорию с находящимися на ней объектами, в пределах которой в результате воздействия АХОВ произошли массовые поражения людей. Сельскохозяйственных животных и растений.
Потери рабочих, служащих и населения в очагах химического поражения зависят от токсичности, величины концентрации АХОВ и времени пребывания людей в очаге поражения, степени их защищенности и своевременности использования индивидуальных средств защиты.
Характер поражения людей, находящихся в зоне химического поражения определяется главным образом токсичностью АХОВ и полученной токсодозой.
Токсичность АХОВ ( от греч.- яд) – ядовитость, свойство некоторых химических соединений и веществ биологической природы при попадании в определенных количествах в живой организм (человека, животного и растения) вызывать нарушения его физиологических функций, в результате чего возникают симптомы отравления (интоксикации, заболевания),а при тяжелых – гибель.
Токсичность характеризуется количеством вещества, вызывающим поражающий эффект, и характером токсического действия на организм.
В целях количественной оценки токсичности АХОВ и токсинов используются определенные категории токсических доз при различных путях проникновения в организм: ингаляционном, кожно-резорбтивном и через раневые поверхности. Показателем токсичности вещества является доза. Доза вещества, вызывающая определенный токсический эффект, называется токсической дозой (токсодозой). Для человека и животных она определяется количеством вещества, вызывающим определенный токсический эффект. чем меньше токсодоза, тем выше токсичность.
При ингаляционных поражениях, если человек массой G (кг) вдыхает воздух с концентрацией С (мг/л) в нем АХОВ в течении
(мин) при интенсивности дыхания V(л/мин), то удельная поглощенная доза АХОВ (количество АХОВ, попавшего в организм) D (мг/кг) будет равнаDуд. =C
V/GДля людей или конкретного вида животных, находящихся в одинаковых условиях, отношение V/G постоянно, и его исключают при характеристики ингаляционной токсичности вещества, а выражение C
(мг.*мин/л) принимают за коэффициент токсичности имеющий постоянную величину.Для количественной оценки токсичности приняты следующие параметры:
- концентрация ОХВ в среде (мг/кг;мг/м3);
- токсодоза (мг*мин/л; г *мин/л).
Токсическая доза, вызывающая равные по тяжести поражения, зависит от свойства вещества, путей его проникновения в организм и условий применения вещества.
Основными показателями токсичности АХОВ при воздействии на человека в чрезвычайных ситуациях являются:
Limir- пороговая концентрация, порог раздражающего действия на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз. Выражается количеством вещества, которое содержится в одном объеме воздуха (мг/м3) и пороговая токсодоза – количество вещества, вызывающее начальные признаки поражения организма с определенной вероятностью. Пороговые токсодозы обозначают PD100 или PD50.
КВИО – коэффициент возможности ингаляционного отравления, представляющий собой отношение максимально достижимой концентрации токсичного вещества (Сmax, мг/м3) в воздухе при 200 С к средней смертельной концентрации вещества для мышей.
КВИО=
Где –
- летучесть вещества мг/м3; -среднесмертельная концентрация яда при 120мин. Величина безразмерная.ПДК – предельно допустимая концентрация вещества – максимальное количества вещества в единице объема воздуха, воды и др., которое при ежедневном воздействии на организм в течении длительного времени не вызывает в нем патологических изменений (отклонения в состоянии здоровья, заболевания), обнаруживаемых современными методами исследования в процессе жизни или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Различают ПДК рабочей зоны (мг/м3), пдк среднесуточная в атмосферном воздухе населенных мест, ПДК в воде водоемов различного водопользования (мг/л), ПДК (или допустимое остаточное количество) в продуктах питания (мг/кг) и др.
Смертельная, или летальная, доза – это количество вещества, вызывающее при попадании в организм смертельный исход с определенной вероятностью.
LC50 ( LC100) – Среднесмертельная (смертельная) концентрация в воздухе, вызывающая гибель 50% (100%) при ингаляционном воздействии вещества при определенной экспозиции (стандартная 2-4часа) и определенном сроке последующего наблюдения.(г*мин/м3; мг*мин/л)
LD50 ( LD100) – Среднесмертельная ( смертельная) доза, вызывающая гибель 50% (100%) приведении в желудок, в брюшную полость, на кожу при определенных условиях введения и конкретном сроке последующего наблюдения ( обычно 2 недели). Выражается количеством вещества, отнесенным к единице массы тела (мг/кг).
Выводящая из строя ( ID– доза, IC- концентрация) это количество вещества, вызывающее при попадание в организм выход из строя определенного процента пораженных как временно, так и со смертельным исходом
В военной токсикометрии и в гражданской обороне, наиболее употребительны показатели относительных медианных значений:
А) при воздействии на человека через органы дыхания (ингаляции);
- среднесмертельной LC
50 ;- средневыводящей IC
50 ;- средней эффективно действующей EC
50 ;- средней пороговой PC
;Выражающихся в мг*мин/л.
Б) при кожно-резорбтивном воздействии LD50,ID50,ED50,PD50. (мг/кг).
Таблица12
Параметры токсичности некоторых синтетических веществ.
АХОВ | LC50 (мг/м3)биообъект, экспозиция | LC 50мг*мин/л | PC 50мг*мин/л | ПДКмг/м3 | ПДК в Воде,мг/м3 |
АХОВ ингаляционного действия | |||||
Аммиак | 7600,крыса 2ч.3800,мышь | 150 | 5 | 0,04 | 2 |
Метил бромистый | 1540,мышь,2250, крыса 2ч. | 90 | 2 | 0,2 | - |
Метил хлористый | 5300,крыса4ч | 100 | 10 | 0,06 | - |
Метилмеркаптан | 1700,мышь,1200,крыса 2ч. | 1700 | 1,7 | 9 *10-5 | 2*10-4 |
Оксид этилена | 1500,мышь,2630, крыса 4ч. | 100 | 41 | 0,03 | - |
Сероводород | 1200,мышь,2ч | 16 | 5 | 0,008 | - |
Сероуглерод | 10000,мышь25000,крыса,2ч | 900 | 1,5 | 0,005 | 1 |
Синильная кислота | 400-700(LC100),Чел.,2-3мин. | 2 | 0,015 | 0,01 | 0,1 |
Фосген | 360(LC100),чел.,30мин | 3,2 | 0,03 | 0,003 | - |
Хлор | 1900(LC100), Собака, 30мин | 6 | 0,3 | 0,03 | Отсутствие в воде |
Боевые отравляющие вещества | |||||
Ви-газы | 3,5*10-2 | 1*10-4 | 5*10-8 | 2*10-6 | |
Зоман | 5*10-2 | 2*10-4 | 1*10-7 | 5*10-6 | |
Зарин | 0,1 | 2,5*10-3 | 2*10-7 | 5*10-5 | |
Иприт | 1.3 | 2,5*10-2 | 2*10-6 | 1*10-4 | |
Люизит | 0,5 | 6*10-4 | 4*10-6 | 2*10-4 | |
Поражение через кожу LD50 г/чел. | |||||
Ви-газы | 0,007 | ||||
Зоман | 0,1 | ||||
Зарин | 1,48 | ||||
Иприт | 5 | ||||
Азотистый иприт | 1 |
Расчеты параметров зон заражения при химических авариях осуществляется с помощью «Методики прогнозирования последствий аварий на ХОО с выбросом в атмосферу АХОВ», (приложение 2).