2. Профилактика возможных аварий на хоо и снижение ущерба от них

Профилактика возникновения аварии на ХОО и снижение ущерба от них обеспечивается комплексом мероприятий, проводимых по следующим направлениям:

- рациональное размещение ХОО с учетом возможных последствий аварий;

- использование экологически чистых, безопасных или менее опасных технологий и веществ, применение административных, инженерно-технических мер, обеспечивающих высокую эксплуатационную надежность оборудования, нормирование размещения опасных производств или хранилищ с учетом возможных аварий и разрушений.

- применение технических мер, включающих добавочные оболочки для сохранения герметичности хранилищ, специальные устройства для рассеивания химических облаков опасных СДЯВ, установку приборов для определения концентрации токсичных веществ, усиление конструкций зданий и сооружений, на которые может воздействовать ударная волна или тепловое излучение в случае аварии;

- частично техническое и частично организационное направление, включающее разработку конкретного Плана защиты персонала и населения и Плана ликвидации аварии на территории объекта и за его пределами в опасной зоне.

Важное значение в профилактике аварий на ХОО имеет оснащенность этих предприятий быстродействующими техническими средствами защиты, в том числе автоматическими отсечными устройствами, системами взрывопредупреждения и локализации развития аварий, а так же соответствующей подготовкой персонала.

Эффективным способом уменьшения последствий аварий является снижение запасов опасных веществ до минимального, необходимого по технологии, кол-ва. Особенно это важно на этапах погрузочно-разгрузочных работ, в хранилищах сырья и готовой продукции. Целесообразно проводить работы, направленные на создание таких условий хранения веществ, которые позволяют исключить возможность их залповых выбросов в больших объемах.

Стабильность эксплуатации объектов с химическими компонентами должна обеспечиваться высокой надежностью электроснабжения, и использованием систем безаварийной остановки при прекращении подачи электроэнергии.

Для повышения прочности оборудования может проводиться обваловка, заглубление в грунт или размещение под землей. Вокруг крупных хранилищ целесообразно сооружать защитные оболочки.

При выборе площадки для строительства ХОО наряду с экономическими требованиями должны учитываться и факторы безопасности. Для ХОО предусмотрена организация санитарно-защитной зоны (СЗЗ), в которой запрещается размещение жилых зданий, детских и лечебно-оздоровительных учреждений, а также других объектов. Абсолютное большинство опасных предприятий имеет размеры СЗЗ (санитарно-защитной зоны) не менее 300 м.

3. Характеристика и классификация аварийно химически опасных веществ

Основ­ны­ми свойс­тва­ми аварийно химически опасных веществ (АХОВ) яв­ля­ют­ся плот­ность, токсичность, рас­тво­ри­мость, летучесть, вяз­кость, химические свойства, тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния.

Плот­ность АХОВ (г/см³) - это мас­са ве­ще­ства в еди­ни­це объ­ема. Плот­ность влия­ет на рас­про­стра­не­ние ве­ще­ства в ат­мо­сфе­ре и на мест­но­сти. Ес­ли га­зо­об­раз­ные и па­ро­об­раз­ные АХОВ тя­же­лее воз­ду­ха (что бывает до­во­льно час­то), то кон­цен­тра­ция АХОВ бу­дет мак­си­ма­ль­ной у по­вер­хно­сти зем­ли, уме­нь­ша­ясь по вы­со­те. При этом бу­дет от­но­си­те­ль­но бо­ль­шая про­до­лжи­те­ль­ность за­ра­же­ния, воз­мож­ны за­стои га­зов и па­ров в ни­зи­нах, под­ва­лах. Жид­кие АХОВ, име­ющие плот­ность вы­ше, чем во­да, в слу­чае их пло­хой рас­тво­ри­мо­сти в во­де, при по­па­да­нии в во­до­емы бу­дут опус­ка­ть­ся на дно.

Важ­ной ха­ра­к­те­ри­с­ти­кой АХОВ яв­ля­ет­ся их рас­тво­ри­мость, т.е. спо­соб­ность об­ра­зо­вы­вать с дру­ги­ми ве­ще­ства­ми одно­ро­дные сме­си — рас­тво­ры. Отравляющие вещества, хорошо растворимые в воде, могут заражать водоемы настолько, что вода станет непригодной не только для приготовления пищи и гигиенических потребностей, но и для технических целей. Подобные АХОВ вызывают и заражение почвы на достаточно большую глубину. Способность АХОВ растворяться в воде обеспечивает их быстрое распространение кровотоком по всему организму, вызывая его общее поражение. Все АХОВ хорошо растворяются в тех или иных органических растворителях. От рас­тво­ри­мо­сти мо­гут за­ви­сеть по­следс­твия ава­рий, а так­же вы­бор ме­то­дов и средств де­га­за­ции (обез­за­ра­жи­ва­ния). Для лик­ви­да­ции рас­тво­ри­мых в во­де АХОВ при­год­ны во­дные рас­тво­ры де­га­зи­ру­ющих ве­ществ. Лик­ви­да­ция же АХОВ не­рас­тво­ри­мых и труд­но­ра­с­тво­ри­мых в во­де, тре­бу­ет при­ме­не­ния дру­гих де­га­зи­ру­ющих рас­тво­ров.

Ле­ту­честь АХОВ - спо­соб­ность пе­ре­хо­дить в па­ро­об­раз­ное со­сто­яние. Опре­де­ля­ет по­следс­твия за­ра­же­ния: ве­ще­ства с низ­кой ле­ту­че­стью тре­бу­ют про­ве­де­ния де­га­за­ци­он­ных мер. Вы­со­ко­ле­ту­чие АХОВ при вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ре окру­жа­юще­го воз­ду­ха мо­гут де­га­зи­ро­ва­ть­ся ес­те­ствен­но. В свою оче­редь, ле­ту­честь за­ви­сит от тем­пе­ра­ту­ры ки­пе­ния при ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии и мак­си­ма­ль­ной кон­цен­тра­ции па­ра ве­ще­ства.

Вяз­кость АХОВ - свойс­тво жид­ко­сти ока­зы­вать со­про­тив­ле­ние пе­ре­ме­ще­нию од­ной час­ти жид­ко­сти от­но­си­те­ль­но дру­гой. Опре­де­ля­ет сте­пень и дли­те­ль­ность за­ра­же­ния мест­но­сти. Кро­ме то­го, от вяз­ко­сти за­ви­сит впи­ты­ва­емость ве­ще­ства в по­рис­тые ма­те­ри­алы.

Химические свойства отражают способность данных веществ к структурным превращениям под действием других химических веществ и энергетических факторов. При нахождении АХОВ в воздухе и на местности, на них будут действовать солнечный свет, кислород, водяной пар, вода, различные неорганические и органические вещества, находящиеся в воде и в почве, а при нахождении на сооружениях и различных поверхностях возможно взаимодействие АХОВ с материалом поверхности. При проведении мероприятий по уничтожению АХОВ будут подвергаться воздействию разнообразных химических реагентов. Рассмотрение действия всех этих факторов производится при ознакомлении с конкретными представителями АХОВ, здесь же целесообразно дать общее представление о возможных химических превращениях АХОВ в этих условиях.

Заражение местности зависит от стойкости химических веществ, которая определяется температурой кипения вещества. Нестойкие имеют температуру кипения ниже -40°С, стойкие - выше 40°С. Нестойкие заражают местность на минуты или десятки минут, а стойкие - от нескольких часов до нескольких меся­цев. 

Все АХОВ можно разделить на три группы, исходя из температуры кипения при атмосферном давлении.

1-ая группа АХОВ имеет температуру кипения ниже -40ºС. При выбросе образуется только первичное газовое облако с вероятностью взрыва и пожара (водород, метан, угарный газ), а также резко снижается содержание кислорода в воздухе (жидкий азот). При разрушении единичной емкости время действия газового облака не превышает 1 мин.

2-ая группа АХОВ имеет температуру от -40ºС до +40ºС. Для приведения таких АХОВ в жидкое состояние их надо сжать и хранить в охлажденном виде (или под давлением при обычной температуре)– хлор, аммиак, оксид этилена. Выброс таких АХОВ обычно дает первичное и вторичное облако зараженного воздуха (ОЗВ). Характер заражения зависит от соотношения между температурами кипения АХОВ и температурой воздуха. Так, бутан (температура кипения - 0 ºС) в жаркую погоду будет по действию подобен АХОВ 1-ой группы, т.е. появится только первичное облако, а в холодную – 3-й группы. Но если температура кипения ниже температуры воздуха, то при разрушении емкости и выходе АХОВ в первичном ОЗВ может оказаться его значительная часть. При этом в месте аварии может наблюдаться значительное переохлаждение воздуха и конденсация влаги.

3-я группа АХОВ характеризуется температурой кипения выше +40ºС, т.е. все АХОВ, находящиеся при атмосферном давлении в жидком состоянии. При их разливе происходит заражение местности с опасностью последующего заражения грунтовых вод. С поверхности грунта жидкость испаряется долго, т.е. возможно образование вторичного облака ЗВ, что расширяет зону поражения. Наиболее опасны АХОВ 3-й группы, если они хранятся при повышенной температуре и давлении (бензол, толуол).

В аварийных ситуациях необходимо определение, прежде всего, наибольшей опасности воздействия этих веществ на человека в целях его защиты, оказания своевременной и квалифицированной помощи пораженным.

АХОВ обычно классифицируют:

- по степени токсичности;

- по признаку преимущественного синдрома при острой интоксикации (отравлении);

- по степени воздействия на организм человека;

- по агрегатному состоянию;

- по способности к горению.

По степени токсичности АХОВ классифицируют на 4 группы:

- чрезвычайно токсичные (LС<1 мг/л; LД<1 мг/кг);

- высокотоксичные (LС =1-5 мг/л; LД = 1 - 50 мг/кг);

- сильнотоксичные (LС = 6 - 20 мг/л; LД = 51 - 500 мг/кг);

- умереннотоксичные (LС = 21 - 80 мг/л; LД = 501 - 5000 мг/кг).

Под токсичностью вещества понимают его способность нарушать биологические процессы в живых организмах. Диапазон нарушений биологических процессов лежит в пределах от минимальных отклонений до летальных исходов. В практических целях рассматривают три качественных нарушения состояния живых организмов (токсические эффекты):

- дискомфортные состояния, при которых обнаруживаются начальные проявления токсического действия - пороговые эффекты;

- состояния, не позволяющие выполнять возложенные функции - эффект выведения из строя;

- состояния, приводящие к смертельному исходу (эффекту).

Для характеристики токсических свойств отравляющих веществ используются понятия: предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества и токсическая доза (токсодоза). Токсодозами оценивают токсическое воздействие АХОВ на организм человека. Токсодозы принимают равными:

- при ингаляционном поражении - произведению средней по времени концентрации АХОВ в воздухе (С) на время (t);

- при кожно-резорбтивном поражении - массе АХОВ (Д), вызывающей определенный эффект поражения при попадании на кожу (на единицу поверхности или единицу массы).

Различают следующие, часто употребляемые на практике, токсодозы:

- средне-смертельную ингаляционную (LC_t 50) и кожно-резорбтивную (LД), вызывающие смертельный исход у 50% пораженных;

- средне-выводящую ингаляционную (IC_t 50) и кожно-резорбтивную (LД 50), вызывающие выход из строя 50% пораженных;

- среднюю пороговую ингаляционную (PC_t 50) и кожно-резорбтивную (РД 50), вызывающие начальные симптомы отравления у 50 % пораженных.

Для веществ, проникающих в организм в жидком или аэрозольном состоянии через кожу, желудочно-кишечный тракт или через раны, поражающий эффект для каждого конкретного вида организма в стационарных условиях зависит только от количества яда, которое может выражаться в любых массовых единицах (Таблица 1). Токсичность одного и того же АХОВ даже при проникновении в организм одним путем различна для разных видов животных, а для конкретного животного заметно различается в зависимости от способа поступления в организм.

Таблица 1

Классификация АХОВ по степени токсичности

Показатель	Нормы для класса опасности
	1	2	3	4
Предельно допустимая концентрация вред­ных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м	менее 0,1	0,1-1,0	1,1-10,0	более 10,0
Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг	менее 15	15-150	151-5000	более 5000
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг	менее 100	100- 500	501-2500	более 2500
Средняя смертельная концентрация в воз­духе, мг/м^3	менее 500	500-5000	5001-50000	более 50000
Коэффициент возможности ингаляционно­го отравления (КВИО)	более 300	300-30	29-3	менее 3,0
Зона острого действия	менее 6,0	6,0-18,0	18,1-54,0	более 54,0

Медико-биологическое действие АХОВ на организм человека проявляется детерминированными и стохастическими эффектами. Детерминированные эффекты – это токсикологические поражения органов и тканей, имеющие пороговый характер, они зависят от величины токсодозы (дозы) и вида химического вещества. Любой сколь угодно малый уровень воздействия АХОВ на человека обусловливает некоторую вероятность возникновения отдельных стохастических (вероятностных) эффектов. К ним относят злокачественные новообразования (канцерогенное действие) и развитие врождённых пороков (тератогенное действие) у людей, подвергшихся воздействию химических веществ, а также развитие болезней у потомков (генетическое действие).

По признаку преимущественного синдрома при острой интоксикации АХОВ разделены на следующие группы (Таблица 2):

Таблица 2

Классификация АХОВ по преимущественному синдрому, складывающемуся при острой интоксикации

№ п/п	Наименование группы	Характер действия	Наименование АХОВ
1	Вещества с преимущественно удушающим действием	Поражение верхних дыхательных путей: раздражение, прижигание, воспалительные язвенно-некротические изменения в слизистой дыхательных путей, вплоть до острого токсического отёка лёгких	Хлор, фосген, хлорпикрин, хлорид серы, оксихлорид фосфора, трёххлористый фосфор
2	Вещества преимущественно общеядовитого действия	Вещества этой группы различаются по механизму действия. Одни (окись углерода, мышьяковистый водород и др.) являются ядами крови (нарушают перенос кислорода к тканям); другие (синильная кислота, цианиды и др.) – являются тканевыми ядами (разрушают железосодержащие ферменты дыхательного ряда, лишают клетки способности усваивать кислород).	Окись углерода, цианистый водород, мышьяковистый водород, синильная кислота, динитрофенол
3	Вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием	Вызывают отек легких при ингаляционном в содействии и нарушают энергетический обмен при резорбции	Амил, акрилонитрил, азотная кислота, окислы азота, сернистый ангидрид, фтористый водород, сероводород
4	Нейротропные яды	Действуют на генерацию, проведение и передачу нервного импульса и может привести к гибели поражённого	Сероуглерод, тетраэтилсвинец, фосфорорганические соединения (ФОС), хлорофос, карбофос, октаметил, фосфорорганические лекарственные соединения
5	Вещества, обладающие удушающими нейтронным действием	Вызывают токсический отек легких, на фоне которого формируется тяжелое поражение нервной системы	Аммиак, гептил, гидразин и др.
6	Метаболические яды	Нарушают процессы метаболизма вещества в организме	Окись этилена, дихлор­этан
7	Вещества, нарушающие обмен веществ	Вызывают заболевания с чрезвычайно вялым течением и нарушают обмен веществ	Диоксин, полихлорированные бензофураны, бромистый этил, галогенизированные ароматические соединения, этиленоксид и др.

По степени воздействия на организм человека АХОВ разделяются на 4 класса опасности:

1 класс - чрезвычайно опасные — летальная доза 50 % — менее 0,5 г/м³;

2 класс - высокоопасные — до 5 г/см³;

3 класс - умеренноопасные - до 50 г/см³;

4 класс - малоопасные — более 50 г/см³.

Вещества 1 и 2 классов опасности способны образовывать опасные для жизни концентрации даже при незначительных утечках.

Для жидких и твердых АХОВ агрегатное состояние характеризуется степенью дисперсности (раздробленности) вещества. Различают следующие агрегатные состояния отравляющих веществ:

- парообразное, когда АХОВ находится в атмосфере в виде пара или газа;

- аэрозольное, когда жидкие или твердые АХОВ взвешены в воздухе в виде частиц различного размера: от тонкодисперсных диаметром до 10 мкм (туман, дым) до грубодисперсных диаметром свыше 10 мкм (морось, крупные частицы дыма);

- капельножидкое.

Аварийно химически опасные вещества (АХОВ) могут проникать в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, слизистые оболочки и неповрежденную кожу. Так как большинство этих веществ находится в условиях аварии в виде паров или газов, то чаще всего они попадают в организм через органы дыхания (ингаляционный путь). Этот путь проникновения АХОВ является наиболее опасным в связи с тем, что площадь поверхности альвеол лёгких в развернутом виде составляет более 100 м². Установлено, что дыхательная поверхность легких представляет самую благоприятную для всасывания область во всем теле.

Через пищеварительный канал АХОВ могут попадать пероральным  путем (через рот) при заглатывании аэрозольных частиц или пыли, в результате занесения их в полость рта загрязненными руками при еде, курении. При пероральном поступлении токсического вещества в организм часть вещества может, не изменяясь, пройти через кишечник и выделиться. Другая часть попадает из кишечника через систему воротной вены в печень, где яд задерживается, частично нейтрализуется и выделяется с желчью в кишечник. Этот путь проникновения АХОВ представляет меньшую опасность, чем ингаляционный.

Поступление АХОВ в организм через кожу играет менее значительную роль, так как неповрежденная кожа остается непроницаемой для многих токсических веществ.

АХОВ всасываются также через слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Слизистая оболочка дыхательного тракта, начиная с полости рта, носа и глотки вследствие обильного кровоснабжения, отсутствия защитного слоя легко проходима для газов, паров и аэрозоля жидких и твёрдых веществ.