ДИПЛОМ / Раздел ДП Безопасность и охрана труда, Методические указхапния и примеры расчета / ПРимеры выполнения расчетов по ОТ

тойчивости воздуха); при средней относительной влажности; при скорости ветра от 1 до 4 м/с; при отсутствии солнечной радиации и осадков. Трансмиссивный способ заключается в рассеивании искусственно зараженных кровососущих переносчиков, передающих свыше ста заболеваний (комары передают - желтую лихорадку, малярию; блохи – чуму; вши – сыпной тиф; клещи – кулихорадку, энцефалит, туляремию). При низких температурах насекомые могут резко потерять активность и погибнуть. Благоприятными условиями для трансмиссивного способа являются: температура от +15°С и выше; относительная влажность 60%. Для доставки насекомых используют энтомологические боеприпасы - авиационные бомбы и контейнеры специальной конструкции. Боеприпасы к объектам доставляются ракетами, авиацией, воздушными шарами, радио- и телеуправляемыми аэростатами.

19.2.Оценка обстановки в очаге бактериологического поражения

Врезультате применения биосредств образуется зона бактериологического заражения, внутри которой может возникнуть один или несколько очагов поражения (населенных пунктов).

Зоной биологического заражения называется территория, подвергшаяся воздействию биосредств, на которой распространились биологические рецептуры и зараженные кровососущие переносчики инфекционных заболеваний.

Она включает район применения биосредств (Т,) и район распространения био-

средств (Т2), Зона заражения характеризуется глубиной Г, шириной Ш и площадью S.

Размеры зоны зависят от вида и количества боеприпасов, биологической рецептуры, способа применения, метеоусловий.

Очагам биологического поражения называется территория, в пределах которой произошли массовые поражения людей, животных, растений (рис. 19.3).

Рис. 19.3. Схема зоны биологического заражения

Для предотвращения распространения инфекционных болезней, локализации и ликвидации зон и очагов бактериологического поражения устанавливаются:

- карантин (полная изоляция очага поражения от окружающего населения), если возбудители болезней относятся к особо опасным (чума, холера);

375

- обсервация (максимальное ограничение въезда, выезда, вывоз имущества после обеззараживания), если установленный вид возбудителя не относится к особо опасным.

Заражение населения биосредствами будет зависеть от степени защищенности их в момент применения биосредств. При внезапном нападении противника с применением биосредств, когда население не использует средства индивидуальной защиты (СИЗ) и средства коллективной защиты (СКЗ) первичная зараженность может составить 50%, а при особо опасных инфекциях вторичная зараженность (от первично заболевших) - 30%. Если население использовало СИЗ и СКЗ, то первичная зараженность будет около 15% (табл. 19.1).

Таблица 19.1 – Потери в очаге биологического поражения, %

Вид при-	Избирате-	Степень		Первичное		Вторичное
меняе-мого	льность	опасности	Средний	заражение, q1,%		заражение – q2,%
возбуди-	воздей-		инкуба-	есть	без
теля	ствия		ционный	СИЗ	СИЗ
			период
Холера	Человек	Очень опасно	3	15	50	30
Сибирская	Человек и	Очень опасно	3	10	50	20
язва	животное
САП	животное	Опасно	3	10	50	20
Желтая	Человек	Опасно при наличии	6	1	50	5
лихорадка		комаров
Ложный	Животное	Опасно	3	1	50	30
сап

Численность заболевших определяется по формуле [7]
N3		N q	,	(19.1)
	100

где N3 – численность людей (поголовье животных); q – процент заболевших (табл. 19.1).

Пример 19.1. Определить количество зараженных людей и (или) животных в очаге бактериологического поражения, если население использует СИЗ и СКЗ. Применен возбудитель холеры; способ распределения – аэрозольный. Численность населения N =1000 чел.

Решение: По табл. 19.1 определим процент заболевших холерой для людей, использующих СИЗ, q = 15%.

Подсчитаем численность заболевших по формуле (19.1)

N3 N q 1000 15 = 150 чел 100 100

376

Пример 19.2. Определить количество зараженных, если население в момент применения не использовало средства защиты. Применен возбудитель холеры, способ применения – аэрозольный. Численность населения в очаге N = 20

тыс. чел.

Решение. По табл. 19.1 найдем первичное заражение qi = 50%. Определим по формуле (19.11) количество заболевших (первичное заражение)

N31 N q1 20000 50 = 10000 чел 100 100

Вторичное заражение q2 – 30% (от первичного заражения)

2		q2		10000 30	3000чел.
		100
3			100

Общее количество заболевших

N = N3'+ N32 = 10000 + 3000 =13000 чел.

Вывод. Общее количество заболевших 13000 чел.

Заражение продуктов растениеводства может произойти в результате воздействия на них аэрозолей биосредств при открытом хранении, а также при проникновении аэрозолей в негерметизированных хранилищах.

Глубина проникновения бактериальных аэрозолей в продукты и корма приведена в табл. 19.2.

Таблица 19.2 – Глубина проникновения бактериальных средств, см

Вид продукта	Хранение в открытом виде	Хранение в закрытом виде
Зерно	7	4
Мука	3	1
Картофель	15	10
Стог (скирда) сена	25	15

Пример 19.3. Определить глубину проникновения биосредств в зерно. Применен возбудитель холеры, способ применения биосредств - аэрозольный. Зерно находится в открытом виде.

Решение. По табл. 19.2 находим глубину проникновения аэрозолей в зерно при 01 крытом способе хранения – 7 см.

Вывод. Слой зерна 7 см, пораженный биосредствами, должен быть уничтожен.

Для уничтожения посевов основных сельскохозяйственных культур применяют возбудители фитофтороза картофеля и ржавчины зерновых злаковых культур. При массовом применении биосредств интенсивность поражения растений может достигать 100%.

377

При поражении растений болезнью формирование урожая происходит медленно, качество урожая резко снижается, т.к. в пораженном растении питательные вещества идут на формирование мицелия гриба, в растениях резко увеличивается потеря влаги за счет поражения листьев и стеблей.

Потери урожая П определяют по формуле (19.2)

		П	У qу		,			(19.2)
	100
где	qy – потери урожая, %;
У – общая урожайность, ц.
Общая урожайность определяется по формуле
	У = m · S,							(19.3)
где m – ожидаемая урожайность, ц/га;
S –	площадь под посевом, га.
Потери урожая зерна q (%) можно определить по табл.19.3.
Таблица 19.3 – Потери урожая зерна от стеблевой ржавчины
Развитие болезни, %						Потери урожая зерна, q %
					пределы			в среднем
	10				0,5	- 3,1		1,8
	20				3,4	- 7,5		5,4
	30				8,0 - 14,0			11,0
	50				29,5	- 42,0		35,5
	70				54,0	- 60,0		57,0
	90				68,0	- 74,0		71,0
	100				75			73,0

Потери урожая картофеля (%) можно определить по табл.19,4.

Таблица 19.4 – Потери урожая картофеля У в зависимости от интенсивности поражения ботвы фитофторозом Х

Сорт картофеля	Уравнение
Прикульский ранний	У = 0,49Х + 10,37
Белорусский ранний	У = 0,37Х + 10,40
Фаленский	У = 0,38Х + 7,71
Гатчинский	У = 0,01Х + 0,73
Темп	У = 0,307Х + 7,236
Агрономический	У = 0,59Х + 15,80

Пример 19.4. Определить потери урожая зерна в очаге биологического поражения растений, если площадь посева S = 400 га; ожидаемая урожайность т = 30 ц/га; применен возбудитель стеблевой ржавчины; культура - озимая пшеница. Развитие болезни q = 50%.

378

Решение. По табл. 19.3 определяем пределы потерь урожая - 29.. .42%, в среднем 35,5 %.

Зная урожайность т и площади, занятые культурой S, можно определить потери урожая в натуральных единицах (ц).

Урожай У определяется по формуле (19.3)

У = т · S = 30 · 400 = 12000 ц.

Примерный выход побочной продукции для пшеницы 130 -140% от уро-

жая.

Потери урожая У можно определяем по формуле (19.2)

У qy 12000 35,5 4260ц. 100 100

Вывод. Потери урожая составят 4260 ц.

Пример 19.5. Определить потери урожая клубней картофеля в очаге биологического поражения растений, если применен возбудитель фитофтороза; сорт картофеля Приикульский ранний; интенсивность поражения поверхности ботвы куста X = 25%.

Решение. По табл. 19.4 определим уравнение для расчета потерь урожая в зависимости от степени поражения растения для сорта Приикульский ранний

У = 0,49 · X +10,37 = 0,49 · 25 + 10,37 = 22,6%

Вывод. Потери клубней составят 23%.

Задачи

1.Определить количество первично зараженных, если население в момент применения не использовало средства зашиты. Применен возбудитель сибирской язвы, способ применения – аэрозольный. Численность населения в очаге – 20 тыс. чел. Численность животных -500 голов.

2.Определить количество заболевших при первичном и вторичном заражении, если применен возбудитель сапа. Численность населения 500 тыс. чел. Население не обеспечено СИЗ. Количество животных в очаге 1000 голов.

3.Определить глубину проникновения биосредств в муку. Применен возбудитель мелиоидоза, способ применения биосредств – аэрозольный. Мука находится в затаренном виде.

4.Определить потери урожая клубней картофеля (сорт Гатчинский) в очаге биологического поражения растений, если применен возбудитель фитофтороза; интенсивность поражения поверхности ботвы куста х = 50%.

5.Определить потери урожая зерна пшеницы в очаге биологического поражения растений, если площадь посева 1000 га; ожидаемая урожайность 50

379

ц/гa; применен возбудитель стеблевой ржавчины. Развитие болезни – 30%.

Раздел 7. Техногенные аварии и катастрофы

Глава 20. Аварии на радиационно-опасных объектах

20.1. Общие сведения

Радиационно-опасными объектами (РОО) называют объекты народного хозяйства, использующие в своей деятельности источники ионизирующего излучения. Основными поражающими факторами радиационных аварий являются воздействие внешнего облучения; внутреннее облучение от попавших в организм человека радионуклидов; сочетанное радиационное воздействие, как за счет внешних источников излучения, так и счет внутреннего облучения; комбинированное воздействие как радиационных, так и нерадиационных факторов.

Ионизирующая радиация при воздействии на организм человека может вызвать два вида эффектов, которые клинической медициной относятся к болезням: детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др.) и стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни).

К типовым РОО относятся атомные станции; предприятия по изготовлению ядерного топлива; предприятия по переработке отработавшего ядерного топлива и захоронению радиоактивных отходов; научно-исследовательские и проектные организации, имеющие исследовательские ядерные реакторы, критические стенды, критические сборки; транспортные ядерные энергетические установки (рис. 20.1).

Среди предприятий ядерного топливного цикла важнейшим источником потенциальной радиационной опасности являются атомные станции и исследовательские реакторы. Опасность обусловлена накоплением и возможным выбросом продуктов деления ядерного топлива [3].

Радиационная опасность предприятий по изготовлению ядерного топлива связана с поступлением в окружающую среду твердых, жидких, газообразных отходов, содержащих естественные радиоактивные вещества. Их количество зависит от мощности предприятия и содержания радиоактивных веществ в перерабатываемой руде.

Радиационная аварии – происшествие, приведшее к выходу (выборосу) радиоактивных продуктов и ионизирующих излучений за предусмотренные проектом пределы (границы) в количествах, превышающих установленные нормы безопасности.

Ионизирующее излучение – это излучение сопровождающее радиоактивный распад, энергия которого достаточна для ионизации облучаемой среды (биоткани, воздуха и пр.).

Ионизация – акт разделения электрически нейтрального атома на отрицательный электрон и положительный ион. Виды и свойства ионизирующих из-

380

лучений приведены на рис.20.2.

Предприятия ядерного топливного цикла

			Ядерные реакторы
	Атомные станции		Хранилища отработавшего ядерного
	(АЭС, АТЭЦ, АСТ, АСПТ)		топлива
			Хранилища радиоактивных отходов
			Предприятия по обогащению урана
	Предприятия по изготовлению		Урановые рудники и гидрометаллурги-
	ядерного топлива		ческие заводы
			Предприятия по изготовлению топли-
			вовыделяющих элементов
			Радиохимические заводы
	Предприятия по переработке и
			Захоронения радиоактивных отходов
	захоронению отходов
			Хранилища радиоактивных отходов
			Экспериментальные реакторы
	Научно-исследовательские и
	проектные организации
			Испытательные стенды
			Корабли Минморфлота

Транспортные ядерноэнергетические установки

Военные объекты стационарные

Корабли ВМФ

Космические корабли

Хранилища ядерных боеголовок

Ракетные старты

Рис. 20.1. Типовые радиационно-опасные объекты

Основными исходными данными для оценки радиационной обстановки являются: время аварии; уровни радиации и время их измерения; значения коэффициентов ослабления радиации; допустимые дозы излучения.

381

Ионизирующее излуче-

	Виды излучений				Основные свой-
			рентгеновское		Проникающая
	Электромагнит-
					способность
			гамма (γ)		(длина пробега в
			альфа (α)
					Ионизирующая
	Корпускулярное
			бета (β)		способность (чис-
					ло пар ионов в 1
			нейтронное ( )		3

Рис.20.2. Виды и свойства ионизирующих излучений [28]

20.2. Оценка радиационной обстановки после аварии на РОО

Поражающее действие проникающей радиации характеризуется дозой излучения Д, т.е. количеством энергии ионизирующего излучения [10].

Различают экспозиционную, поглощенную, эквивалентную дозу. Экспозиционная доза Д3 – основана на ионизирующем действии излучения,

это – количественная характеристика поля ионизирующего излучения. Единица измерения в системе СИ кулон на килограмм (Кл/кг). Внесистемной единицей является Рентген (Р). Доза замеряется дозиметрическими приборами.

Поглощенная доза Дn – количество энергии, поглощенной единицей массы облучаемого вещества. Единица измерения в системе СИ – Грей (Гр). Внесистемной единицей является Рад.

Эквивалентная доза Дэкв – поглощенная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий вид ионизирующего излучения. Единица измерения в системе СИ – Зиверт (Зв). Внесистемной единицей является бэр.

Эффективно-эквивалентная доза Дэд – эквивалентная доза, умноженная на коэффициент радиационного риска. Единица измерения в системе СИ – Зиверт (Зв). Внесистемной единицей является бэр (приложение А).

Доза облучения за время tн –tк рассчитывается по формуле

	Д	1	(P	t	k	P t	n	)	(20.1)
	1 n		k			н
где п – показатель, характеризующий спад радиации; (п = 1,2 для ядерного
взрыва,	п = 0,4 для аварий на РОО);
Рк,Рн – уровни радиации в конце и в начале облучения, Р/ч;
tк , tн	– время конца и начала облучения, ч.

Доза облучения Д (рад) за период длительного проживания на загрязнен-

382

ной территории определяется по формуле [13]
Д	1,5 Т Р0 2 tн /Т 2 tк /Т ,	(20.2)
	Косл

где Т – период полураспада радионуклидов: для цезия -144 - Т = 284 сут.; для цезия-137 – Т = 30 лет; для цезия-134 – Т = 2 года; для стронция - 90 – Т = 28 лет;

tн и tк – период проживания на загрязненной территории, лет; Косл – коэффициент ослабления радиации; Ро – первоначальный уровень радиации, Рад/год.

Первоначальный уровень радиации определяется по формуле

P0=1,2-10-1 ·N,

(20.3)

где N - уровень первоначального загрязнения, Ки/км2.

Доза излучения в единицу времени называется уровнем радиации или мощностью дозы Р, измеряемой в Радах в час (Рад/ч) или в Рентгенах в час

(Р/ч).

Уровень радиации или мощность дозы определяется по формуле

P	Д	,	(20.4)
	t

где Д – доза излучения, Рад; t – период времени, ч.

Спад уровня радиации подчиняется зависимости

	Р P tn,		(20.5)
	t	1

где Р1 – уровень радиации через 1 час после аварии (эталонный уровень), Рад/ч;

Рt – уровень радиации на любое заданное время t после аварии, Рад/ч; t – время прошедшее после аварии, ч;

п – показатель степени, характеризующий величину спада радиации (при

аварии на радиационно-опасном объекте п = 0,4....	0,6).
Время, прошедшее после аварии, определяется из выражения
t = tизм – taвp	(20.6)

Эталонный уровень радиации с учетом коэффициента пересчета К определяется из выражения

Р1 = Рt / К.	(20.7)
	383

где К – коэффициент пересчета уровня радиации (табл. 20.1).

Таблица 20.1 – Коэффициенты для пересчета уровней радиации на различное время после аварии

Время		Время		Время		Время
после ава-	К	после	К	после	К	после	К
рии		аварии		аварии		аварии
0,5	1,320	4,5	0,545	8,5	0,427	16,0	0,330
1,0	1,0	5	0,525	9	0,417	20,0	0,303
1,5	0,850	5,5	0,508	9,5	0,406	1 сут.	0,282
2,0	0,760	6	0,490	10	0,400	2 сут.	0,213
2,5	0,700	6,5	0,474	10,5	0,390	3 сут.	0,181
3,0	0,645	7,0	0,465	11,0	0,385	4 сут.	0,162
3,5	0,610	7,5	0,447	11,5	0,377	5 сут.	0,146
4,0	0,575	8	0,434	12,0	0,370	6 сут.	0,137

Продолжительность пребывания людей на загрязненной местности Тпр в часах определяется по табл. 20.2.

Таблица 20.2 – Допустимая продолжительность пребывания людей на зараженной местности при аварии на РОО

	Отношение	Время, прошедшее с момента аварии до начала облучения, ч
	«α»
		1	2		3	4		6	8	12	24
	0,2	7,30	8,35		10,00	11,30		12,30	14,00	16,00	21,00
	0,3	4,50	5,35		6,30	7,10		8,00	9,00	10,30	13,30
	0,4	3,30	4,00		4,35	5,10		5,50	6,30	7,30	10,00
	0,5	2,45	3,05		3,35	4,05		4,30	5,00	6,00	7,50
	0,6	2,15	2,35		3,30	3,20		3,45	4,10	4,50	6,25
	0,7	1,50	2,10		2,30	2,40		3,10	3,30	4,00	5,25
	0,8	1,35	1,50		2,10	2,25		2,45	3,00	3,30	4,50
	0,9	1,25	1,35		1,55	2,05		2,25	2,40	3,05	4,00
	1,0	1,15	1,30		1,40	1,55		2,10	2,20	2,45	3,40
	Отношение «α»рассчитывается по формуле
					P1		,				(20.8)

Ддоп. Косл.

где Ддоп – допустимая доза разового аварийного облучения по нормам радиационной безопасности (НРБ), Ддоп= 0,25 Гр (25 Р);

Косл. – коэффициент ослабления радиации;

384