3839

УДК 614.71

Л. Е. Механтьева, А. А. Дорохина, М. В. Перфильева

ПРИОРИТЕТНЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ

Среди факторов, оказывающих патологическое воздействие на состояние здоровья, главенствующее место занимает атмосферный воздух. В данной работе представлены сведения о состоянии атмосферного воздуха на территории Российской Федерации – указаны приоритетные химические загрязнители и источники загрязнения, описано действие поллютантов на организм человека.

Загрязнение атмосферного воздуха рассматривается в ряде ведущих причин заболеваемости (прежде всего – острыми респираторными инфекциями у детей) и смертности от заболеваний сердца и сосудов (ишемическая болезнь сердца), легких (хроническая обструктивная болезнь легких, рак легких) и инсульта.

Сведения, представленные в данном научном исследовании подготовлены аналитическим методом с использованием официальных отчетных данных за 2019 год.

Косновным источникам, загрязняющим атмосферный воздух, относятся стационарные (производственные предприятия) и мобильные объекты (прежде всего – автомобильный транспорт). Наибольший уровень загрязнения наблюдается вблизи автомагистралей и на улицах с интенсивным движением автотранспорта.

Кприоритетным химическим веществам, оказывающим первоочередное загрязняющее воздействие на состояние атмосферного воздуха городов России, относятся аммиак, бенз(а)пирен, взвешенные вещества, диоксид азота, диоксид серы, оксид углерода, озон, сероуглерод, хлорид водорода, фенол, формальдегид, фторид водорода.

В перечень населенных пунктов на территории Российской Федерации с рассчитанным индексом загрязнения атмосферы более 14 в отчетном году вошли 18 городов с численностью населения более 3 млн человек – Абакан, Братск, Зима, Иркутск, Кызыл, Лесосибирск, Минусинск, Новокузнецк, Норильск, Свирск, Селенгинск, Улан-Удэ, Усолье-Сибирское, Черемхово, Черногорск, Чита, Шелехов, Южно-Сахалинск [3].

Главными техногенными источниками образования взвешенных веществ являются сгорание всех видов топлива на передвижных и стационарных потребителях (транспорт, тепловые электростанции) и в результате ряда производственных циклов (на мусоросжигательных заводах, при производстве цемента и строительных смесей и т.д.). Также взвешенные вещества могут иметь природное происхождение – в результате природных пожаров, почвенной эрозии, сдувания с асфальтовых покрытий и др. Основными составными компонентами взвешенных веществ являются пылевые частицы минерального происхожде-

ния, зола, сажа, сульфаты, нитраты и др. Класс опасности вещества 3.

630

Основное неблагоприятное влияние взвешенных веществ направлено на респираторные отделы и систему кровообращения за счет токсического воздействия различных компонентов пылевых частиц [4].

Взвешенные частицы РМ10 имеют диаметр менее 10 микрон, на их долю приходится 40-70 % от общего количества диспергированных частиц. К взвешенным веществам особенно чувствительны дети, пожилые люди и лица с рядом хронических заболеваний (бронхиальная астма, патология сердечнососудистой системы) и частыми простудными заболеваниями [3].

Оксиды азота поступают в атмосферу в составе промышленных и транспортных выбросов, а также от электростанций. Органическое топливо, сгорая при высоких температурах, выделяет оксиды азота NOx, которые, в свою очередь, переходят в азота диоксид NO2. Диоксид азота принимает участие в фотохимических процессах под действием солнечной радиации в нижних слоях атмосферы. Класс опасности вещества 3.

Основное влияние на организм диоксид азота оказывает на дыхательную систему, провоцируя кашель и другие расстройства дыхания. Особенно эти нарушения выражены у детей, группы лиц с бронхиальной астмой, а также являются причиной бронхитов и компенсаторного учащения дыхания.

Диоксид серы выделяется в атмосферу при сгорании дизельного топлива, при работе котельных, электростанций и в выбросах предприятий металлургического комплекса. Класс опасности вещества 3.

Патологическое воздействие диоксид серы оказывает на респираторный тракт, вызывая воспалительные реакции слизистой носоглотки, кашлевой синдром, осиплость голоса и першение в горле. Пациенты с бронхиальной астмой наиболее чувствительны к превышениям ПДК серы диоксида в воздухе.

Главным источником оксида углерода является автотранспорт [5]. СО является одним из основных компонентом выхлопных газов, образуясь при неполном цикле сгорания топлива. Кроме того, монооксид углерода содержится в выбросах теплоэлектроцентралей и предприятий металлургического и нефтехимического комплекса. Угарный газ образуется при сжигании древесины, твердых бытовых отходов. Класс опасности вещества 4.

Вдыхание оксида углерода в повышенных концентрациях у здоровых людей приводит к снижению толерантности к физическим нагрузкам. В основе неблагоприятного воздействия оксида углерода на организм человека лежит способность связываться с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин, снижающий сродство гемоглобина к кислороду. Повышенное содержание углерода оксида (СО) в воздухе является причиной психомоторных нарушений, расстройства дыхания и сердечной деятельности, головной боли, сонливости, тошноты [8].

Бенз(а)пирен выделяется в атмосферный воздух при неполном сгорании углеводородов, в составе выбросов от предприятий цветной и черной металлургии, энергетического комплекса и строительной промышленности. Класс опасности вещества 1.

631

Основным неблагоприятным последствием для здоровья человека является появление злокачественных новообразований под действием высоких концентраций бенз(а)пирена [7].

Озон образуется в результате фотохимических реакций в загрязненных нижних слоях атмосферы под действием энергии солнечной радиации. Приземный озон является вторичным загрязнителем, т.к. содержание в атмосферном воздухе больше, чем при поступлении с выбросами техногенных источников. Класс опасности вещества 1.

В высоких концентрациях озон оказывает раздражающее воздействие на видимые слизистые глаз, носа, вызывает кашель, головную боль, головокружение [8].

Фенол выделяется в воздух в процессе сгорания топлива при работе автотранспорта и теплоэлектростанций, а также от промышленных предприятий кожевенного и мебельного производства. Фенол является одним из компонентов асфальта, поэтому при асфальтировании дорог отмечается повышение уровня фенола в воздухе. Класс опасности вещества 2.

Фенол является причиной заболеваний дыхательных путей, злокачественных новообразований, сердечно-сосудистых заболеваний, нарушений вегетативной нервной системы [8].

Формальдегид поступает в атмосферный воздух при неполном сгорании топлива. К ведущим промышленным источникам относятся производство древесных плит (ДВП и ДСП), целлюлозно-бумажная, текстильная и химическая промышленность, нефтеперегонные заводы, цветная металлургия, синтез пластмасс, кожевенное производство [7].

Основными патологическими эффектами формальдегида является раздражающее действие на ЦНС и органы зрения, поражение дыхательной и сер- дечно-сосудистой системы, риск развития злокачественных новообразований. Под воздействием формальдегида происходят деструктивные изменения паренхиматозных органов. Класс опасности 2.

Главными источниками сероводорода являются очистные сооружения, целлюлозно-бумажные, коксохимические и нефтеперерабатывающие предприятия. Класс опасности вещества 2. Сероводород поражает слизистые оболочки и дыхательные пути [6].

По данным РИФ СГМ в Воронежской области в 2019 году регистрировались превышения ПДК с. с. по диоксиду азота, взвешенным веществам и углерода оксиду [2].

К территориям «риска» по уровню загрязнения атмосферного воздуха в Воронежской области в 2019 году отнесены 4 административных образования:

–Калачеевский муниципальный район – по взвешенным веществам;

–Борисоглебский городской округ – по взвешенным веществам;

–Россошанский район – по азота диоксиду;

–город Воронеж – по азота диоксиду, оксиду углерода [2].

Наибольшее количество населения находилось под влиянием высоких концентраций азота диоксида (первое ранговое место – 227716 человек), взве-

632

шенных веществ (второе место – 79307 человек), углерода оксида (третье место

– 40000 человек) [2].

Воздействие неблагоприятных факторов населенных мест на состояние здоровья, прежде всего, отражается на показателях заболеваемости экспонированного населения.

Ведущим классом заболеваний (первое ранговое место) во всех возрастных группах населения продолжают оставаться болезни органов дыхания. Согласно официальным данным в 2018 году в структуре заболеваний с впервые установленным диагнозом доля болезней органов дыхания составила:

–среди детей в возрасте «0-14 лет» – 64,5 %;

–в возрасте «15-17 лет» – 47,6 %;

–среди взрослого населения «18 лет и старше» – 32,0 % [2].

Анализ публикационных материалов показал, что загрязнение атмосферного воздуха химическими веществами на уровне, превышающем предельно допустимые концентрации, приводит к росту неинфекционной заболеваемости среди детского населения.

В 2018 году среди детей до 14 лет уровень заболеваемости бронхиальной астмой составил 1,25 на 1000 населения. Среди взрослых «18 лет и старше» показатель заболеваемости в 2018 году составил 0,36 на 1000 населения.

К территориям «риска» по заболеваемости астмой и астматическим статусом из числа территорий с загрязнениями воздуха, превышающими гигиенические нормативы, отнесены:

–город Воронеж для категории населения от 0 до 14 лет;

–Калачеевский муниципальный район для возрастной группы «18 лет и старше» [2].

Кроме того, загрязнение атмосферного воздуха может приводить к росту заболеваемости хроническим бронхитом и эмфиземой. Показатель заболеваемости бронхитом хроническим и эмфиземой среди взрослого населения в 2018 году составил 2,94 на 1000 населения. К территориям «риска» по заболеваемости данной нозологической группой отнесены Россошанский район и город Борисоглебск.

Литература

1.О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2019 году: Государственный доклад. – М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2020. – 299 с.

2.Доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Воронежской области в 2019 году» – Воронеж: Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Воронежской области, 2020 – 200 с.

3.Ежегодник «Состояние загрязнения атмосферы в городах на территории России за 2019 год». ФГБУ «ГГО» Росгидромета, Санкт-Петербург, 2020. – 250 с.

4.Васильева М. В., Натарова А. А., Мелихова Е. П., Хатуаев Р. О. Экологогигиенические проблемы крупных промышленных центров на примере Воронежской области // Всемирный день охраны окружающей среды (экологические чтения – 2015). Материалы

633

Международной научно-практической конференции. Под редакцией О. Ю. Мельниковой. 2015. С. 1-13.

5.Васильева М. В., Мелихова Е. П., Натарова А. А. Влияние выбросов от автотранспорта на качество атмосферного воздуха и здоровье населения Воронежской области // Наука. Мысль: электронный периодический журнал. 2016. Т. 6. № 7-1. С. 24-28.

6.Васильева М. В., Натарова А. А. Факторы химической природы, ответственные за развитие экологически обусловленных заболеваний // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. 2015. № 2(24). С. 43-45.

7.Дорохин С. А., Васильева М. В., Дорохина А. А. Комплексная оценка загрязнения атмосферного воздуха крупного промышленного центра // Молодежный инновационный вестник. 2018. Т. 7. № S3. С. 20-21.

8.Механтьева Л. Е., Перфильева М. В., Степанова Т. А., Каратеева И. С., Черниговская А. С. Проблема техногенного загрязнения факторов окружающей среды и ее влияние на состояние здоровья населения Воронежской области // Комплексные проблемы техносферной безопасности. Кампания «Мой город готовится»: задачи, проблемы, перспективы. Сборник статей по материалам XVI Международной научно-практической конференции. Воронеж, 2020. – С. 227-231.

Воронежский государственный медицинский университет им. Н. Н. Бурденко, Россия

L. E. Mekhantieva, A. A. Dorokhina, M. V. Perfilieva

PRIORITY AIR POLLUTANTS AND THEIR IMPACT ON POPULATION

HEALTH

Among the factors that have a pathological effect on the state of health, the prevailing place is occupied by atmospheric air. This paper presents information on the state of atmospheric air on the territory of the Russian Federation - priority chemical pollutants and sources of pollution are indicated, the effect of pollutants on the human body is described.

Voronezh State Medical University N. N. Burdenko, Russia

634

НРАВСТВЕННЫЕ, ЭТИЧЕСКИЕ И ЮРИДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БЕЗОПАСНОСТИ

УДК 331.45

С. Б. Федотов

АКТУАЛЬНОСТЬ ЭШЕЛОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТЫ ОТ ДРОНОВ ГРАЖДАНСКИХ ОБЪЕКТОВ

Технические характеристики беспилотников постоянно совершенствуются. Новые модификации дронов повышают опасность гражданским объектам. Эшелонированному применению дронов должно противостоять эшелонированное применение антидронов. Эшелоны защиты гражданских объектов должны включать разнообразные средства и тактику защиты от дронов. Научные выводы необходимо делать из практики проведения специальных учений.

Быстрое современное развитие беспилотных летательных аппаратов (далее – дронов) широко обсуждается в области военного дела и рекламируется предприятиями-производителями для применения в сельском хозяйстве и других отраслях экономики, а также – в быту, включая сферы туризма и развлечений.

В военной области, в дополнение к вопросам повышения технических характеристик, рассматриваются и систематизируются наработки по вопросам тактики применения дронов против противника [1]. Определенные типовые тактические приемы просматриваются у террористов и представителей криминальной сферы.

Естественно возникновение востребованности защиты от нападения дронов, выработки эффективного «противоядия». Технические решения привели к появлению «антидронов».

Прогресс в техническом развитии дронов по отдельным направления:

1)изменение размеров – в сторону многократного увеличения, сравнимого с крупными самолетами, или многократного уменьшения, до нескольких сантиметров («микродроны» и «нанодроны»);

2)увеличения веса (до десятков тонн) или уменьшения веса (до нескольких грамм);

3)увеличения высоты и дальности полета;

4)усиления устойчивости к ветру или к высоким и низким температурам;

5)увеличения количества видов нагрузки и ее веса;

6)увеличения емкостей аккумуляторов и поиска альтернативных источников питания;

7)уменьшения отражающей поверхности;

8)защиты и воздействия средств радиоэлектронной борьбы;

9)совмещенности работы с другими видами дронов и другими авиационными и наземными средствами и др.

С учетом изменения технических характеристик становится возможным и

новые изменения тактики применения дронов. К способам применения отдель-

635

ных дронов добавились приемы их массового применения, включая «рои дронов» из десятков, сотен и тысяч штук.

Известно изречение, указывающие, что развитие противоядие всегда отстает от развития средств нападения, так как является лишь ответом на возникшую опасность. Таким образом надо считать, что развитие «антидронов» и других средств защиты от конкретных видов дронов, может лишь опаздывать и «догонять» развитие нападающих дронов [2; 3]. Хотя возможно формирование гипотезы развития средств нападения и соответствующего научно обоснованного прогноза востребованности определенных новых средств защиты.

С технической зрения это можно отнести к проблеме защиты от новых видов дронов, таких как дронов-огнеметов, получающих все большее распространение. Такие дроны создаются на основе дронов коммерческого назначения и, даже, кустарными способами.

Тактика применения дронов-огнеметов может включать вхождение в эшелонированное построение больших групп и многосотенных роев дронов, а также в совместное эшелонированное применение пилотируемой и беспилотной авиации (см. рис. 1).

Рис. 1. Вариант возможного эшелонированного применения пилотируемой и безпилотной авиации для нападения на гражданский объект защиты

Важное тактическое значение имеет учет временного распределения нападающими отвлекающих и основных налетов.

Сейчас считается, что выстраивание роев дронов в боевой порядок еще включает только примитивные фигуры, существующие непродолжительное время. Но формируются тактические взгляды на оптимальный масштаб приме-

нения нападающих роев дронов и их боевого построения:

636

–по общему количеству;

–по количеству различных модификаций – от самых крупных до «нанод-

ронов»;

–по оптимальным «междудроновым» расстояниям в боевом порядке.

В настоящее время предприятия-изготовители представляют защиту только от одиночных дронов или их мелких групп. Но логичным является осуществление многоэшелонированного противодействия эшелонам многосотенным и многотысячным роям дронов, нападающим на оборонные и важнейшие гражданские объекты (см. рис. 2).

Для этого целесообразны современные специальные исследования применения антидронов в сочетании со средствами РЭБ и маскировки.

Возможно, кроме эшелонированной воздушной «междудронной» борьбы, изучение возможности включения в отдельные эшелоны защиты таких средств:

–наземные вертикальные, наклонные и горизонтальные сеточные, профильные, панельные или комбинированные противодронные заграждения вокруг защищаемых объектов, сделанные из различных трудноразрушаемых материалов;

–воздушные проволочные, веревочные или из иных материалов заграждения, поднимаемые временно на группах аэростатах, при помощи воздушных шаров или иными выработанными средствами (см. рис. 3 и 4).

Рис. 2. Вариант возможной организации эшелонированной защиты от пилотируемой и беспилотной авиации, нападающей на гражданский объект защиты

Необходимы для исследования приемы применения веревочных и ленточных средств, в которых могут запутаться дроны, сбрасываемые с пилотируемых летательных аппаратов. Из таких средств возможно планировать формирование отдельного эшелона защиты гражданских объектов.

637

Необходимо предусмотреть наиболее вероятное участие самолетов системы АВАКС (AWACS) и других аналогичных систем, которые могут излучать сигналы большой мощности и подавлять или выводить из строя электронное оборудование и коммуникационные элементы систем безопасности и противопожарной защиты объектов защиты.

Рис. 3. Вариант подъема вертикальной сеточной защиты от дронов

Выход из строя этих оборудования и элементов может привести к неработоспособности всей эшелонированной системы защиты объектов или ее отдельных частей (источников питания, компьютерного оборудования и программ, технических соединений и др.).

Такие задачи, в воздушных операциях, военное командование США считает обязательными [1]. Рою малоразмерных, малозаметных и скоростных дронов, массово выброшенным разными носителями и с разных сторон трудно противостоять даже современным средствам ПВО. Для новой концепции применено новое понятие – «мозаичная война», в ходе которой множество дронов перегрузят любые средства систем ПВО.

В США рассчитывают, что физические и умственные способности человека, его реакция не позволят эффективно отражать атаки роя дронов. Считая, что управление сотнями дронов не по силам оператору. Выход видят в искусственном интеллекте, способном без оператора обнаруживать объекты удара и распределять между дронами различного назначения задачи захода на объект нападения одновременно и сразу с нескольких направлений.

638

Рис. 4. Вариант подъема горизонтальной сеточной защиты от дронов

В связи с такой опасностью, на каждом объекте защиты целесообразно предусмотреть двойное или тройное дублирование элементов «технологического процесса» и надежное экстренное резервирование в системах защиты от дронов.

На большинство возникающих вопросов ответы могут быть получены в результате проведения опытных учений. По из результатам должны быть сформированы методические основы обучения специалистов по проведению антидронных мероприятий, которые должны профессионально решать тактические задачи защиты от дронов, адекватно реагируя на тактические приемы нападающих дронов.

Научно-практически должны быть обоснованы соответствующие алгоритмные и программные решения, включая применения приемов введения нападающих в заблуждение – то есть военной хитрости.

Литература

1.Полонский И. В. Атака роем дронов: как защититься от новых способов воздушного нападения [Электронный ресурс] // Сайт Военно-политического обозрения «Территория войны». – - URL: http://globalwarnews.ru/ataka-roem-dronov-kak-zaschititsya-ot-novykh- sposobov-vozdushnogo-napadeniya-41444.html (Дата обращения - 13.03.2021).

2.Будут атаковать стаей: беспилотные «Молнии» прорвут любую оборону НАТО [Электронный ресурс] // Сайт «Третья Мировая Война».. - URL: https://3mv.ru/162677-budut- atakovat-staej-bespilotnye-molnii-prorvut-ljubuju-oboronu-nato.html (Дата обращения - 12.03.2021).

3.Тучков В. Стая американских «Куропаток» опасней русской «Молнии». Боевые рои беспилотников в США создадут раньше, чем в России [Текст] // сайт сетевого СМИ «Свободная пресса». - URL: https://svpressa.ru/war21/article/291455/?utm_source=warfiles.ru (Дата обращения - 11.03.2021).

Академия гражданской защиты МЧС России, г. Химки

639