Типологія аварій на ХНО. Класифікація ОЕ та АТО за хімічною небезпекою. Характеристика небезпечних хімічних речовин за дією на людину

Виникнення надзвичайних ситуацій (НС), обумовлених аваріями на хімічно-небезпечних об’єктах, становить суттєву загрозу для навколишнього середовища та населення.

Хімічна аварія – аварія на хімічно небезпечному об’єкті, що приводить до виливу або викиду небезпечних хімічних речовин, які здатні привести до загибелі або хімічного зараження людей, продовольства, харчової сировини і кормів, сільськогосподарських тварин і рослин, або до хіміч­ного зараження довкілля.

Хімічно небезпечний об'єкт (ХНО) – об’єкт, на якому зберігають, перероблюють, використовують або транспортують небезпечні хімічні речовини, при аварії на якому або його руйнуванні може виникнути загибель або хімічне зараження людей, сільськогосподарських тварин і рослин, об'єктів господарської діяльності, а також довкілля.

Викид небезпечної хімічної речовини – вихід (вилив) при розгерметизації за короткий термін часу із технологічних установок, ємностей для зберігання або транспортування небезпечної хімічної речовини або продуктів її переробки в об'ємах, які можуть привести до хімічної аварії.

Небезпечна хімічна речовина (НХР) – хімічна речовина, що прямою або опосередкованою дією на людину може привести до гострих і хронічних захворювань або її загибелі.

Сьогодні в світі відбуваються тисячі хімічних аварій при виробництві, зберіганні та транспортуванні НХР. Більш того, в останні роки їх кількість постійно зростає, а масштаби наслідків стають все більш значними, і ця тенденція буде зберігатись у найближчому майбутньому.

Причинами цього є:

- загалом у світі: розвиток промисловості (зокрема, хімічної, легкої, харчової), ускладнення технологій, які вимагають високу концентрацію енергії і небезпечних речовин; урбанізація, концентрація населення, що проживає поблизу потенційно небезпечних промислових об'єктів;

- крім того, в окремих країнах: зношення технологічного устаткування, відсутність або недостатній рівень запобіжних заходів, небажання власників (виробників) нести витрати на безпеку, а часом просто нехтування правилами безпеки; падіння технологічної та виробничої дисципліни, рівня кваліфікації технічного персоналу; зниження вимогливості й ефективності роботи наглядових органів; накопичення відходів виробництва, небезпечних для навколишнього середовища.

Найбільше число аварій в світі та Україні відбувається на підприємствах, що виробляють або зберігають хлор, аміак, мінеральні добрива, гербіциди, продукти органічного та нафторганічного синтезу.

В Україні зараз:

- кожен четвертий українець (близько 12 мільйонів) проживає в зоні можливого хімічного зараження від потенційних ХНО (листопад 2011 року);

- функціонує 1211 об'єктів промисловості, на яких зберігаються або використовуються у виробничій діяльності більше 805 000 тонн НХР, у тому числі понад 6 тисяч тонн хлору, 176 тисяч тонн аміаку і більше 623 тисяч тонн інших НХР.

Зона хімічного зараження (ЗХЗ) – територія чи акваторія, в межах якої розповсюджені або куди привнесені НХР в концентраціях або об’ємах, що створюють небезпеку для життя і здоров’я людей, сільськогосподарських тварин і рослин на протязі певного часу.

Хімічна небезпека Миколаївської області обумовлюється 42-ма ХНО, які у своїй виробничій діяльності використовують НХР: 84 т хлору, 999 т аміаку та 2 т інших небезпечних речовин (на 2009 рік).

Крім того, територією Миколаївської області проходить траса аміакопроводу “Тольятті – Одеса” протяжністю 166 км, де одночасно може знаходитися до 9120 тонн аміаку. Всього в зони хімічного зараження можуть потрапити більше як 225 населених пунктів, окремо в зони зараження при аварії на аміакопроводі – відповідно 221 населений пункт з кількістю населення близько 141,9 тис., або 11,7% від населення області. Із 42 хімічно небезпечних об’єктів 5 відносяться до ІV ступеня небезпеки, 24 – до ІІІ, 10 – до ІІ, 4 об’єкти – до І ступеня. Загалом класифіковано 8 хімічно небезпечних адміністративно територіальних одиниць (АТО). Усі АТО мають ІІІ ступінь хімічної небезпеки. Територія Миколаївщини, згідно з даними МНС, належить до IV ступеня хімічної небезпеки.

Взагалі до ХНО відносяться: заводи з виробництва хлору, фосгену та інших активних НХР; заводи з виробництва азотних добрив (аміак); нафтохімічні заводи (комплекси); дослідницькі центри; підприємства нехімічних галузей, які використовують НХР (целюлозно-паперові; текстильні; металургійні; комунальні); склади (сховища) і термінали, де зберігаються і перевантажуються НХР; місця видобутку і виробництва сірки; транспортні засоби (авто, залізничні, судна, танкери) і трубопроводи, що перевозять НХР; об’єкти Міністерства оборони (військово-хімічні об’єкти (склади і полігони, заводи зі знищення хімічних боєприпасів); спецтранспорт; склади та об’єкти з компонентами ракетного палива).

За характером впливу на організм людини НХР можна розділити на 6 груп:

Ø перша – речовини з переважно задушливою дією:

- з вираженою припікаючою дією – хлор, трьоххлористий фосфор, оксихлорид фосфору;

- зі слабкою припікаючою дією – фосген, хлорпікрин, хлорид сірки, гідразин;

Ø друга – загально отруйної дії: оксид вуглецю, синильна кислота, водень миш'яковистий, дінітрофенол, етіленхлоргідрін, акролеїн;

Ø третя – володіють задушливою загальноотруйною дією: сірчистий ангідрид, сірководень, оксиди азоту, акрінолітріл;

Ø четверта – нейротропні отрути, тобто речовини, що впливають на генерацію та передачу нервового імпульсу: метилмеркаптан, оксид етилену, сірковуглець, фосфороорганічні з'єднання;

Ø п'ята – володіють задушливою і нейротропною дією: аміак, ацетонитрил, кислота бромисто-воднева, метил бромистий, метил хлористий;

Ø шоста – порушують обмін речовин: діметалсульфат, діоксин, формальдегід.

Основною характеристикою НХР є токсичність, яка визначає її шкідливу дію на організм, що може привести до втрати працездатності або загибелі.

Кількісно токсичність характеризується токсодозою – кількістю речовини у одиниці об'єму (маси) того чи іншого середовища, що викликає певний токсичний ефект.

Токсична доза хімічної речовини при інгаляційних ураженнях (через органи дихання) визначається як

D = Сt,

де С – середня концентрація НХР в повітрі, г/м³, мг/л;

t – час перебування людини в зоні зараження (час експозиції), хвилин.

Токсодоза вимірюється в г×хв./м³; мг×хв./л.

Розрізняють наступні токсодози:

· середня смертельна LCt ₅₀ (L – letatis – смертельний), яка спричиняє смертельні випадки у 50% уражених;

· середня, що виводить з ладу ІCt ₅₀ (І – incapacitatіng – небоєздатний), яка спричиняє вихід з ладу 50% уражених;

· середня порогова РCt ₅₀ (Р – primary – початковий), яка спричиняє початкові симптоми ураження у 50% уражених.

Токсодоза вимірюється:

- під час інгаляційних уражень – кількістю НХР в одиниці маси повітря, що потрапляє в організм людини за період дії – мг×с/м³, г×хв./м³;

- під час пероральної та резорбтивної дії – кількістю НХР, що потрапляє до шлунково-кишкового тракту або на шкіру – мг(г)/кг, мг(г)/см².

За ступенем токсичності хімічні речовини можна розділити на шість груп:

§ надзвичайно токсичні, смертельна концентрація яких менше 1 мг/л або токсодоза менше 1 мг/кг;

§ високотоксичні, смертельна концентрація яких 1-5 мг/л або токсодоза 1-5 мг/кг;

§ сильно токсичні, смертельна концентрація яких 6-20 мг/л або токсодоза 6-500 мг/кг;

§ помірно токсичні, смертельна концентрація яких 21-80 мг/л або токсодоза 501-5000 мг/кг;

§ малотоксичні, смертельна доза яких 81-160 мг/л або токсодоза 5001-15000 мг/кг;

§ практично нетоксичні, смертельна доза яких понад 160 мг/л або токсодоза понад 15 000 мг/кг.

До надзвичайно та високотоксичних відносяться: деякі сполуки металів (органічні і неорганічні похідні миш'яку, ртуті, кадмію, свинцю, талію, цинку); карбоніли металів (тетракарбоніл нікелю, пентакарбоніл заліза); речовини, що містять ціаногруппу, (синильна кислота і її солі, нітрили, органічні ізоціонати); сполуки фосфору (фосфороорганічні сполуки, хлорид фосфору, фосфін, фосфідін); фтороорганичні з'єднання (фторооцтова кислота та її ефіри, фторетанол); хлоргідрин (етіленхлоргідрін, епіхлоргідрин); галогени (хлор, бром); інші сполуки (етиленоксид, аліловий спирт, металбромід, фосген).

До сильнотоксичних відносять: мінеральні та органічні кислоти (сірчана, азотна, фосфорна, оцтова); луги (аміак, нітронне вапно, їдкий калій); сполуки сірки (діметилсульфат, розчинні сульфіди, сірковуглець, розчинні тіоціанати, хлорид і фторид сірки), хлор- і бром заміщені вуглеводні (хлористий і бромистий метил); органічні й неорганічні нітроаміно з'єднання (гідроксиламін, гідразин, анілін, толуідин, амілнітрид, нітробензол, нітротолуоли, динитрофенол). Особливу групу речовин, багато з яких токсичні для людини, складають пестициди – препарати, призначені для боротьби з шкідниками сільського господарства, бур'янами.

Всі інші хімічні сполуки відносять до помірно токсичних, малотоксичних або практично нетоксичних.

Більшість з токсичних речовин відносять до НХР, оскільки вони можуть бути причиною важких отруєнь і уражень. Однак привести до масових уражень можуть не всі НХР, включаючи навіть надзвичайно і високотоксичні речовини.

Лише частина хімічних речовин при поєднанні певних токсичних і фізико-хімічних властивостей, таких, як висока токсичність при дії через органи дихання та шкірні покриви, а також здатність переходити в аварійних ситуаціях в основний вражаючий стан (пар або аерозоль) за умови великомасштабного виробництва, споживання, зберігання чи перевезень можуть привести до масових уражень людей.

Саме такі небезпечні хімічні речовини раніше відносили до сильнодіючих отруйних речовин (СДОР), а тепер – до НХР.

У разі виникнення хімічних аварій найбільш небезпечні такі НХР, які при аварійних ситуаціях порівняно легко переходять з одного агрегатного стану в інший, найчастіше з рідкого в газоподібний (пароподібний), з твердого в аерозольний і завдають масові ураження людей, тварин і рослин.

Виходячи з оцінки масштабів реальної небезпеки, яка залежить не тільки від токсичності речовин, але і від величини їх запасів і характеру поширення в атмосфері, можна виділити наступні НХР, від впливу яких необхідно забезпечити захист: хлор, аміак, фосген, сірчистий ангідрид, ціаністий водень, сірководень, сірковуглець, фтористий водень, нітрил акрилової кислоти, соляна, сірчана та азотна кислоти.