Надзвичайні ситуації природного характеру

Джерелами НС природного характеру є небезпечні природні явища (стихійні лиха). На території Росії, що володіє надзвичайно великою різноманітністю геологічних, кліматичних і ландшафтних умов, зустрічається більш 30 небезпечних природних явищ, які є джерелом НС природного характеру. Небезпечні природні явища представлені в табл. 13.4.

Таблиця 13.4

Природні джерела НС

Серед НС природного характеру найбільш руйнівними є НС, викликані наступними природними явищами: землетрусами, повенями, ураганами і смерчами, зсувами, селевими потоками, сніговими лавинами, природними пожежами.

Землетрус - це поштовхи і коливання земної поверхні внаслідок раптових зміщень і розривів у земній корі або верхній частині мантії. Місце, де відбуваються розриви і зміщення в земній корі, називається гипоцентром, або вогнищем, землетруси (рис. 13.1). Проекція гипоцентра на поверхню землі називається епіцентром. Відстань від гипоцентра до точки на поверхні землі називається гіпоцентральним, а від епіцентру до якої-небудь точки на поверхні землі - епіцентральним. Мінімальна гіпоцентральное відстань називається глибиною вогнища землетрусу (відстань від гипоцентра до епіцентру).

Рис. 13.1. Схема параметрів землетрусу:

З - гіпоцентральное відстань; R - епіцентральним відстань; h - глибина вогнища землетрусу

Основними характеристиками (показниками) землетрусу є: глибина вогнища, магнітуда, інтенсивність коливання поверхні землі.

Залежно від глибини вогнища землетрусу підрозділяють на нормальні (h менше 70 км), проміжні (h від 70 до 300 км) і глибокофокусні (h більше 300 км).

Магнітуда характеризує загальну енергію землетрусу і являє собою десятковий логарифм максимальної амплітуди зміщення грунту в мікрометрів, виміряної по сейсмограмі на певній відстані від епіцентру

(13.1)

де М - магнітуда, безрозмірна величина від 0 до 9; Z max - максимальна амплітуда зсуву грунту, мкм; R - епіцентральним відстань, км.

Загальна кількість енергії (Е) у вогнищі землетрусу може бути розраховане за формулою

(13.2)

де а і b - константи, що мають значення для слабких землетрусів відповідно 1,8 і 11,0; для сильних землетрусів - 1,5 і 11,8.

Звідси енергія, виражена в ергах, складе

(13.3)

Від глибини вогнища і магнітуди залежить третій показник землетрусу - інтенсивність коливань поверхні землі:

(13.4)

де I - інтенсивність коливань грунту, бали; а 3, b 3, з 3 - константи, які для Росії мають значення, відповідно 3,0; 1,5; 3,5; h - глибина вогнища.

Коливання грунту, утворюючі при землетрусі, збуджують коливання будівель і споруд, викликаючи в них інерційні сили, які й призводять до руйнувань. Інтенсивність коливань вимірюється за шкалою Ріхтера. В залежності від інтенсивності коливань землетрусу характеризуються наступним чином (табл. 13.5).

Таблиця 135

Шкала інтенсивності коливань при землетрусах (шкала Ріхтера)

Землетруси інтенсивністю понад 5 балів вважаються небезпечними, а інтенсивністю понад 7 балів - руйнівними. При землетрусах інтенсивністю 8 балів і вище можуть виникати вибухи і пожежі внаслідок пошкодження, наприклад, опалювальних систем, плавильних печей, електропроводки і т.д. Практично паралізуються на тривалий час всі елементи системи життєзабезпечення (електро-, тепло-, водо-, газопостачання, транспорт, зв'язок і т.д.), порушується або припиняється робота об'єктів економіки.

При землетрусах складається обстановка, в найбільш повному обсязі відповідна визначенню НС: масові ураження і загибель людей і сільськогосподарських тварин, порушення нормальних умов життя і діяльності людей, величезний матеріальний збиток, великі зони поширення, залучення великої кількості сил і засобів для проведення рятувальних робіт. Зона поширення НС визначається кількістю населених пунктів, що потрапили в зону землетрусу.

Повені - це викликається різними причинами значне затоплення місцевості внаслідок підйому рівня води в морі, річці, озері, водосховищі. У Росії повені займають перше місце серед інших стихійних лих по повторюваності, зонам розповсюдження і матеріального збитку. Основні причини повеней: повінь, паводок, затори і зажори льоду на річках, вітровий нагін.

При повені вражаючим чинником є гідродинамічний напір (тиск рушійних мас води). Вражаюча дія повеней характеризує два параметри: рівень підйому води в метрах і витрата води в кубічних метрах в секунду через певний ворота.

Особливо небезпечними є повені, викликані руйнуванням гідротехнічних споруд: гребель, дамб, шлюзів. Вражаючим чинником в цих випадках є хвиля прориву, а її параметрами - висота і швидкість. У районі повені, викликаної руйнуванням чи пошкодженням гідротехнічних споруд (гідротехнічна аварія), виділяють три зони.

• 1. Перша зона - це частина району затоплення, де висота хвилі прориву становить 4 м і більше, а її швидкість - більше 2,5 м / с і можливі повні і сильні руйнування будівель і споруд. Вона називається зоною надзвичайного небезпечного затоплення.
• 2. Друга зона - его частина району затоплення, де висота хвилі прориву становить від 1,5 до 4,0 м, а її швидкість - від 1,5 до 2,5 м / с і можливі середні і слабкі руйнування. Вона називається зоною небезпечного затоплення. Разом перша і друга зона утворюють зону катастрофічного затоплення.
• 3. Третя зона - це та, в якій висота хвилі становить 1,5 м і менше, а швидкість - 1,5 м / с і менше. Ця зона називається зоною підтоплення.

Мінімальна висота хвилі прориву і її швидкість, при яких можливі руйнування будівель і споруд, становлять відповідно 1,5 м і 1,5 м / с.

У Росії зона поширення повеней, як правило, охоплює території одного або декількох суб'єктів РФ, тобто за масштабами носить територіальний чи регіональний характер. У зонах лиха гинуть і уражаються люди, сільськогосподарські тварини, знищуються посіви, руйнуються і пошкоджуються будівлі, споруди, комунально-енергетичні мережі, транспортні комунікації, порушуються нормальні умови життя і діяльності людей.

Цунамі - довгі хвилі, породжувані потужним впливом на всю товщу води в океані або іншому водоймищі. Причиною більшості цунамі є підводні землетруси, під час яких відбувається різке зміщення (підняття або опускання) ділянки морського дна. Висота хвилі в зоні цунамі в залежності від інтенсивності землетрусу становить від ОД до 5,0 м, а в прибережному районі досягає 10-50 м. Швидкість поширення цунамі залежить від глибини і становить: в океані від 700-800 до 1000 км / год, а на узбережжі - до 30-40 км / ч.

У міру поширення цунамі від місця утворення формується група хвиль (порядку 10), які досягають берега з періодом від 5 до 90 хв. Найбільшою, як правило, є одна з перших трьох хвиль. Перед цунамі, що рухається з великою швидкістю, утворюється повітряна ударна хвиля. Цунамі має два вражаючих фактора: повітряну хвилю стиснення (ударну хвилю) і гідравлічний удар. Параметром ударної хвилі є величина надлишкового тиску, вимірюваного в паскалях, а гідравлічного удару - сила удару.

Цунамі викликають масову загибель людей, руйнують будівлі та споруди, переміщають на значні відстані від берега важкі об'єкти, в тому числі і океанські судна, перевертаються поїзди й т.д. Цунамі особливо небезпечні для селищ, міст та споруд, розташованих на низинних берегах океану, а також знаходяться у вершині заток і бухт, широко відкритих океану і клинообразно сужающихся в бік суші. Сюди, як у воронку, цунамі наганяє велику масу води, яка в кінці бухти величезною хвилею вихлюпується на берег, затоплюючи узбережжі на кілька кілометрів.

Великий економічних збитків завдає викликане цунамі пошкодження і руйнування об'єктів промисловості, сільського господарства, енергетики, транспорту, зв'язку, туристичної інфраструктури і т.д. Вторинними наслідками цунамі може бути зсуви, обрушення схилів, загибель сільськогосподарських угідь та природних ландшафтів та ін. У Росії небезпечними регіонами є Курильські острови, Камчатка, Сахалін, узбережжя Тихого океану.

Урагани, бурі, шторми, смерчі - це метеорологічні небезпечні явища, що характеризуються високими швидкостями вітру (переміщенням повітряних мас), м / с:

• • сильний вітер ..................... ..17
• • буря .............................. .17-20
• • сильна буря .................. ... 21-24
• • повна буря ..................... .24-28
• • шторм ........................... ... 28-33
• • ураган ........................ ..более 33

Урагани часто супроводжуються сильними опадами і наганянням води в річках. Їх вражаючим чинником є аеродинамічний фактор (швидкісний напір). Основний параметр вражаючого фактора - тиск швидкісного напору.

Розміри урагану різні. Зазвичай за його ширину приймають ширину зони катастрофічних руйнувань. Якщо до цієї зони додають територію вітрів штормової сили з порівняно невеликими руйнуваннями, то ширина урагану вимірюється сотнями кілометрів, досягаючи 1000 км. Для тайфунів (тропічних ураганів Тихого океану) смуга руйнувань становить зазвичай 15-45 км.

Урагани є однією з найпотужніших сил стихії. За своїм руйнівній дії вони не поступаються землетрусам. Це пояснюється тим, що вони несуть в собі колосальну енергію. Її кількість, що виділяється середнім за потужністю ураганом протягом 1 год, одно енергії ядерного вибуху потужністю 36 Мт. Ураганний вітер зносить легкі будівлі, спустошує засіяні поля, обриває дроти і валить стовпи ліній електропередачі (ЛЕП) та зв'язку, ушкоджує транспортні магістралі і мости, викликає аварії на комунікаційних і енергетичних мережах. Відомі випадки, коли ураганний вітер руйнував дамби і греблі, що призводило до великих повеней, скидав з рейок поїзда, зривав з опор мости, валив фабричні труби, викидав на сушу кораблі. При поширенні над морем урагани викликають утворення хвиль висотою до 10-12 м, які призводять до пошкодження та загибелі кораблів.

Смерч (торнадо) - це висхідний вихор, що складається з швидко обертового повітря, змішаного з частинками вологи, піску, пилу та інших суспензій. Смерчі супроводжуються грозами, градом і зливами незвичайної сили. Виникають вони як над водою, так і над сушею. Час утворення вихору обчислюється звичайно хвилинами, рідше - десятками хвилин. Загальний час існування смерчу теж обчислюється хвилинами, але часом і годинами. Загальна довжина його шляху обчислюється від сотень метрів до десятків і сотень кілометрів, а середня швидкість переміщення - приблизно 50-60 км / ч. Середня ширина смерчу складає 350-400 м. Можуть бути підняті і перенесені на сотні метрів і навіть кілометри тварини, люди, автомобілі, невеликі і легкі будинку, вирвані з коренем дерева, зірвані дахи. Смерч руйнує житлові та виробничі будівлі, рве лінії електропередач і зв'язку, виводить з ладу техніку, нерідко призводить до людських жертв. Смерчі (торнадо) можуть привести до НС від локальної до регіональної.

Зсуви, селеві потоки, снігові лавини. Зсуви - це ковзні зсуви мас грунту і гірських порід вниз але схилу гір, ярів, крутих берегів під впливом сили тяжіння. Вони найбільш характерні для гірських районів. Зсуви викликають багато факторів: кліматичні, гідрологічні, сейсмічні, антропогенні та ін.

Імовірність появи зсувів залежить від висоти гір. На висоти від 1000 до 1700 м доводиться 90,9% зсувів. Вони зазвичай відбуваються на схилах, починаючи з кручі 20 °, але при особливо сприятливих умовах при крутизні 5-7 °.

Зсув характеризується динамічним вражаючим чинником - тиском рухається маси породи. Параметром є величина тиску. Вражаючий фактор і його параметр залежать від швидкості руху та обсягу зсуву. Швидкість руху зсуву коливається від 0,06 м / г (виключно повільний) до 3 м / с (виключно швидкий). За обсягом (обсяг смещающейся породи) зсуви діляться на чотири класи, м3:

• • малі ................................. .до 10000;
• • середні .................. від 11000 до 100000;
• • великі ............ ..від 101000 до 1000000;
• • дуже великі ............ ... понад 1000000.

Масштаб НС в основному залежить від обсягу, довжини і ширини зсуву.

На шляху руху зсуву руйнуються будівлі, споруди, комунально-енергетичні мережі, ЛЕП, залізничні та шосейні дороги, знищуються посіви, сільськогосподарські угіддя і т.д. Ці руйнування та пошкодження можуть супроводжуватися жертвами серед населення.

Селевими потоками (селями) називаються стрімкі руслові потоки, які з суміші води з високим вмістом (від 10 до 75%) включень (глини, піску, каменів, щебеню та ін.) • Усі сіли за механізмом зародження підрозділяються на три типи: ерозійний, проривний і обвально-зсувний.

При ерозійному типі селю спочатку водний потік насичується уламковим матеріалом за рахунок змиву і розливу прилеглого ґрунту, а потім формується селевий хвиля. Проривних тип селю характеризується інтенсивним процесом накопичення води. Одночасно розмиваються гірські породи, настає межа і відбувається прорив водойми (озера, внутрільодовикових ємності, водосховища). Селевий маса спрямовується вниз по схилу або руслу річки. При обвально-зсувному типі селю відбувається зрив маси водонасичених гірських порід, включаючи сніг і лсд.

Залежно від включень селеві потоки можуть бути водно-кам'яними, водно-піщаними, грязьовими, грязекаменной, водно-сніжно-кам'яними. Найбільші включення у водно-кам'яних селях можуть становити від 3-4 до 10 м. Селевий водозбір включає три основні зони, в яких формуються і протікають селеві процеси:

• 1) селеобразованія (накопичення селевий води і твердих складових);
• 2) транзиту (руху селевого потоку);
• 3) розвантаження (масового відкладення селевих виносів).

Селевий потік триває від 1 до 3 год, максимальний час - 8 ч. Вражаючим фактором селю є гідродинамічний (напір селевий маси), параметром - сумарний тиск селевий маси, залежне від обсягу і швидкості потоку. За обсягом сіли діляться на шість груп, м3:

• • дуже дрібні ..................... Менш 1000
• • дрібні ........................... ..1000-10 000
• • середні ........................ 10 000-100 000
• • великі .................. ..100 000-1 000 000
• • дуже великі ...... ..1 000 000-10 000 000
• • гігантські .................. більш 10000000

Швидкість селевого потоку становить від 2,5 до 7,5 м / с, максимальна - 14-16м / с.

При сході селевих потоків також руйнуються міцні кам'яні будівлі і споруди, залізничні насипи, комунально-енергетичні мережі, знищуються сади, посіви. Люди і тварини гинуть як в потоці маси, так і в зруйнованих будівлях і спорудах.

Снігова лавина - це спадають зі схилів гір під дією сили тяжіння сніжна маса, що утворюється при достатньому накопиченні снігу на безлісих схилах з крутизною від 15 до 50 °. Оптимальною умовою є крутизна 30-40 °. При крутизні більше 50 ° сніг зсипається (опадає) до підніжжя, і лавина не утворюється. Снігонакопичення, при якому можливе сходження лавини, становить 30 см при свіжому снігу і 70 см при старому. Критична інтенсивність снігопаду повинна бути 2-3 см / ч. Щоб лавина почала рухатися і набрала швидкість, довжина відкритого схилу повинна становити від 100 до 500 м. Дальність викиду сніжної лавини залежить від висоти падіння і становить для висоти 500-1000 м, для висоти 1000- 2500 м.

Першим вражаючим чинником лавини є тиск (удар) рухається маси снігу, а параметром - його величина, яка може сягати 2000 кПа (20 кгс / см2). Сила удару залежить від обсягу лавини і її швидкості, в середньому складової 10-20 м / с. Максимальна швидкість може досягати 100 м / с і більше. Другим вражаючим чинником є предлавінная повітряна хвиля, її параметром - величина надлишкового тиску, яка також може викликати суттєві руйнування.

Природні пожежі. Ліси Росії по загораемості можна розділити на три основні групи:

• • найбільшою загораемості - хвойні молодняки, сосняки з наявністю соснового підлітка;
• • помірною загораемості - сосняки, ялинники, кедровники;
• • важко загорающиеся - Березняки, осичняки, вільшняки і ліси з дерев інших листяних порід.

Природні (ландшафтні) пожежі - це неконтрольоване, поза спеціальним вогнищем, горіння в лісі, степу, на торфовищах (йод землею), що представляє небезпеку для життя і здоров'я людей, що завдає матеріальної шкоди і шкоди навколишньому природному середовищу. У 90% випадків вони виникають через людського фактора і тільки в 10% - з інших причин (самозаймання, блискавка).

Лісові пожежі бувають низовими і верховими. Низові пожежі складають приблизно 90% всіх лісових пожеж.

При них горять приґрунтових шар, підлісок, чагарник. Висота полум'я становить 2-3 м при швидкості поширення 0,1-1,0 км / ч. При верхових пожежах дерева горять по всій висоті, вогонь охоплює крони. Стійкий верхова пожежа поширюється зі швидкістю 3-10 км / ч. Лісова пожежа площею 2 км2 і більше вважається великим. Температура на кромці лісової пожежі складає близько 900х. Лісові верхові пожежі можуть перерости в вогневі шторми, коли навколишнє повітря з ураганної швидкістю засмоктується до центру пожежі, а висока температура і полум'я великої висоти знищують все по шляху руху пожежі.

Степові (польові) пожежі виникають на відкритій місцевості при наявності сухої трави або дозрілих хлібів. Вони мають сезонний характер. Швидкість поширення степових пожеж становить 20-30 км / ч.

Торф'яні (підземні) пожежі виникають як продовження низових лісових пожеж і поширюються по торф'яному шарі на глибину 50 см і більше. Горіння йде повільно (0,1-0,5 м / хв) майже без доступу повітря з виділенням великої кількості диму і освітою пустот (прогарів).

Докладно ці та інші види природних пожеж були розглянуті в гл. 6.

Вражаючими факторами природних пожеж є теплове випромінювання (параметр - величина теплового потоку) і токсичні продукти горіння (параметр - їх концентрація). У більшості випадків НС, викликані природними пожежами, супроводжуються нанесенням великого матеріального збитку і шкоди довкіллю. При цьому гинуть працівники лісового господарства і пожежники. Матеріальний збиток, наприклад, при лісових пожежах включає: безпосередньо вигорілий ліс; згорілі запаси заготовленої, але не вивезеної деревини; згорілу техніку лісового господарства та ін. Збиток навколишньому природному середовищу включає безпосереднє знищення лісу і сильне задимлення (особливо при торф'яних пожежах).

Інфекційні захворювання людей, сільськогосподарських тварин і рослин. Вражаючим фактором є патогенний (хвороботворне) дія інфекційних мікроорганізмів на організм людини, тварини або рослини. Патогенність проявляється у здатності інфекційного мікроорганізму розмножуватися в тканинах мікроорганізму і, долаючи його захисні функції, викликати захворювання.

Для виникнення інфекційного захворювання необхідно, щоб патогенний мікроб проник в сприйнятливий організм у достатній кількості. Шляхи поширення інфекції дуже різноманітні: через предмети побуту та догляду за хворими; по повітрю; через воду і харчові продукти; при різних інфекціях. Переносниками інфекційних захворювань є також комахи і гризуни.

Масове поширення одного інфекційного захворювання на значній території (міста, області, держави) називається епідемією. Місце знаходження джерела інфекції і територія, в межах якої збудник може передаватися оточуючим, називаються епідемічним осередком. Незвично велика епідемія, що охоплює велике число людей на території, зазвичай виходить за кордони однієї держави, називається пандемією.

Щоб правильно зрозуміти закономірності виникнення і перебігу епідемічного процесу, слід враховувати роль природних і соціальних факторів. Багато тварин - переносники інфекційних захворювань - живуть тільки в певних кліматичних зонах, з чим тісно пов'язане, наприклад поширення чуми в пустельних-степових районах, туляремії - в заплавах річок і озер, кліщового енцефаліту - в тайзі і т.д. Залежно від пори року змінюється спосіб життя тварин. З настанням холодів деякі гризуни впадають в сплячку, тому епідемічний процес припиняється і відновлюється тільки з настанням весняно-літнього сезону.

Ще більш чітко проявляється вплив природних умов на шляху поширення інфекції. Повне припинення активності комах і кліщів з настанням холодів або періоду дощів у тропічних зонах призводить до припинення або різкого зниження захворюваності людей. В останні роки з'явилося інфекційне захворювання птахів (пташиний грип). Його інтенсивність підвищується з початком перельоту диких птахів - навесні.

Соціальний фактор також впливає на виникнення, перебіг і ліквідацію епідемічних процесів. В історії людства є багато прикладів, які свідчать про зв'язок епідемій з соціальними потрясіннями (війнами, голодом, холодом, безробіттям і т.д.).

Надзвичайні ситуації, викликані інфекційними захворюваннями людей, сільськогосподарських тварин і рослин характеризуються тими ж показниками, що і НС природного і техногенного характеру: кількістю потерпілих (у тому числі загиблих), матеріальним збитком, зонами розповсюдження. Історії відомі численні пандемії, що супроводжувалися загибеллю мільйонів людей.

Незважаючи на науково-технічний прогрес і економічне зростання, захищеність людей і матеріальної сфери від небезпечних природних явищ систематично знижується. Основні причини, які обумовлюють зростання числа і тяжкості наслідків НС природного характеру, наступні.

• 1. Посилення аномальності змін окремих параметрів біосфери, атмосфери, гідросфери та літосфери.
• 2. Зниження передбачуваності небезпечних природних явищ.
• 3. Підвищення ступеня урбанізації територій, розміщення об'єктів господарської діяльності та населених пунктів у зонах підвищеної природної небезпеки.
• 4. Соціально-економічні проблеми населення, обумовлюють недостатній рівень захищеності від НС природного характеру.
• 13.3. Надзвичайні ситуації техногенного характеру

З розвитком техносфери в життя людини вторглися НС техногенного характеру, джерелами яких є наступні небезпечні пригоди:

• 1) транспортні аварії (катастрофи) - краху і аварії вантажних і пасажирських поїздів; аварії вантажних і пасажирських суден; авіаційні катастрофи; великі автомобільні катастрофи; аварії на магістральних трубопроводах, внутріпромислових нафтопроводах;
• 2) пожежі і вибухи в будівлях, на комунікаціях та технологічному обладнанні промислових об'єктів; в будівлях і спорудах житлового, соціально-побутового та культурного призначення; в шахтах, підземних і гірничих виробках та ін .;
• 3) аварії з викидом НХР при їх виробництві; переробці; зберіганні; транспортуванні; освіті та поширенні в процесі хімічних реакцій, що почалися в результаті аварії, і т.д .;
• 4) аварії з викидом радіоактивних речовин на АЕС, атомних енергетичних установках виробничого та дослідного призначення з викидом (загрозою викиду) радіоактивних речовин; аварії з викидом (загрозою викиду) радіоактивних речовин на підприємствах ядерного паливного циклу; аварії транспортних засобів і космічних апаратів з ядерними установками або вантажем радіоактивних речовин на борту; аварії при промислових або випробувальних ядерних вибухах з викидом (загрозою викиду) радіоактивних речовин; аварії з ядерними боєприпасами в місцях їх експлуатації;
• 5) аварії з викидом біологічно небезпечних речовин на підприємствах, науково-дослідних установах та ін .;
• 6) раптове обвалення будівель і споруд виробничих; житлового, соціально-побутового та культурного призначення; є елементами транспортних комунікацій;
• 7) аварії в паливно-енергетичному комплексі і в цивільній (неатомного) енергетиці - на виробництві, на трасі трубопроводу і т.д .;
• 8) аварії на комунальних системах життєзабезпечення - в каналізаційних системах з масовим викидом забруднюючих речовин; на теплових мережах в холодну пору року; на електроенергетичних системах з довготривалим перервою в електропостачанні і т.д .;
• 9) аварії на очисних спорудах - стічних вод промислових підприємств; промислових газів;
• 10) гідродинамічні аварії - прориви гребель (дамб, шлюзів, перемичок і т.д.) з утворенням хвиль прориву і катастрофічних затоплень; прориви з утворенням проривного паводку; пориви, що спричинили змив родючих грунтів або відкладення наносів на великих територіях.

Розглянемо основне вражаючий вплив НС техногенного характеру.

Вибухи і пожежі. Пожежі будівель і споруд виробничого, житлового, соціально-побутового та культурного призначення залишаються найпоширенішим лихом. Найчастіше пожежі є причиною загибелі значної кількості людей і великих матеріальних збитків. У Росії найбільш часто пожежі відбуваються на підприємствах хімічної, нафтохімічної та нафтопереробної промисловості, а також на об'єктах житлового та соціально-побутового призначення. При цьому основна кількість пожеж (до 85%) припадає на склади товарно-матеріальних цінностей, підприємств торгівлі та сфери послуг.

Вибухати можуть вибухові речовини (ВВ), газовоздушні (ГВП) і пилоповітряні суміші (ПВС). При цьому ВВ та ГВП вибухають як в закритих приміщеннях, так і на відкритій місцевості. ПВС вибухають, як правило, в закритих приміщеннях (в цехах, на складах).

Повітряні суміші виникають при витоку газів або парів легкозаймистих рідин (ЛЗР) у технологічних лініях, сховищах або при їх руйнуванні. Вони можуть утворюватися також в ємностях після їх звільнення (слива), в резервуарах, газгольдерах, танкерах для транспортування нафтопродуктів тощо Вибухи горючих сумішей з повітрям з важкими наслідками відбуваються на шахтах, у побуті.

Умовою вибуху є досягнення певної концентрації пари або газу в повітрі. При цьому розрізняють нижній і верхній межі концентрації речовин: для метану, наприклад, 5-15%, пропану - 2,1-9,1%. Вибухати можуть і суміші з повітрям деяких ОХВ: аміаку, окису етилену, синильної кислоти, миш'яковисті водню та ін.

Пожежі, як і вибухи, виникають при витоку горючих газів і рідин з технологічних ліній, ємностей і сховищ, а також як наслідок вибухів. Іноді відбувається навпаки: пожежі призводять до вибухів. Виникають пожежі і вибухи, як правило, на пожежонебезпечних (ПОО), вибухонебезпечних (ВГО) і пожежо- та вибухонебезпечних об'єктах (ПВОО). Возгораться і горіти можуть різні матеріали: деревина, гума, пластмаси, тканини та ін.

Особливо пожежонебезпечні горючі гази, ЛЗР, горючі рідини та деякі ОХВ. До пожежонебезпечних об'єктів відносять будівлі та споруди житлового, адміністративного, соціально-побутового та культурного призначення. Чаші всього пожежі на цих об'єктах виникають з вини людей.

Основними вражаючими факторами вибуху є повітряна ударна хвиля і осколкові поля. Повітряна ударна хвиля - це сильне стиснення повітря, що розповсюджується в усі сторони від центра вибуху з великою, часто надзвуковий, швидкістю. Передньою межею повітряної ударної хвилі є її фронт. Її основним параметром вважають надлишковий тиск на фронті (ΔΡф), набагато перевищує атмосферний. Осколкові поля це розлітаються фрагменти розірвалися боєприпасів, ємностей. Їх основними параметрами є кількість і енергія осколків.

Вражаючими факторами пожежі є теплове випромінювання (параметр - величина теплового потоку) і токсичні продукти горіння (параметр - їх концентрація).

Аварії з викидом (виливом) небезпечних хімічних речовин. В результаті науково-технічного прогресу в XX ст. отримали значний розвиток хімічна та атомна промисловість, ядерна енергетика. З самого початку становлення цих галузей проявилася їх небезпеку для людей, насамперед за рахунок викидів аварійно хімічно небезпечних і радіоактивних речовин. Аварії з викидом (виливом) НХР відбуваються, як правило, на хімічно небезпечних об'єктах (ХНО). Згідно з директивою Міжнародного бюро праці (директиві ЄС), до найбільш небезпечних відносять 180 речовин. До хімічним речовинам, що розглядаються в першу чергу при ідентифікації промислових установок як джерел небезпечних великих виробничих аварій, відносять 12 речовин: акрилонітрил, аміак, хлор, сірчистий ангідрид, сірководень, ціаністий водень (синильну кислоту), сірковуглець, фтористий водень, хлористий водень (соляну кислоту), сірчаний ангідрид, метилізоціонату, фосген. Згідно з російським переліком, до найбільш небезпечних відносять 19 речовин: 12 перерахованих, а також окис етилену, хлорпікрин, треххлорістий фосфор, гідразин, етилендіамін, діоксин, дихлоретан. За кількістю речовин, що знаходяться на ХОО в Росії, на першому місці стоять аміак і хлор (на 50% ХОО зберігається аміак, на 35% - хлор).

За ступенем небезпеки ХОО ділять на чотири класи. До першого класу небезпеки відносяться ХОО, після аварії на яких в зони можливого хімічного зараження потрапляють 75 тис. Чол. и більше. Ко другого класу небезпеки належать ХОО, після аварії на яких в зоні можливого хімічного зараження можуть виявитися від 40 до 75 тис. Чол. Після аварії на ХОО третього класу небезпеки в зону можливого хімічного зараження потрапляють до 40 тис. Чол. До четвертого класу небезпеки відносяться ХОО, після аварії на яких зона можливого хімічного зараження обмежується територією об'єкта.

За фізіологічною дією на організм ОХВ ділять на шість груп:

• 1) з переважно задушливою дією (хлор, фосген);
• 2) переважно загальноотруйної дії (ціаністий водень, оксид вуглецю);
• 3) володіють задушливим і загальноотруйної дії (акрилонітрил, сірчистий ангідрид, фтористий водень);
• 4) нейротропного дії, що порушують генерацію і передачу нервових імпульсів (сірковуглець, фосфорорганічні сполуки);
• 5) володіють задушливим і нейротропну дію (аміак, гептил);
• 6) метаболічного дії, що порушують обмін речовин в організмі (окис етилену, діоксин, дихлоретан).

Вражаючим чинником аварії з викидом (виливом) НХР як джерела НС техногенного характеру є його токсичну дію на організм людини, а параметром - токсичність (отруйність). Чим токсичнее речовина, тим більше може бути уражено людей при одних і тих же умовах (однакова кількість речовини, одні й ті ж метеорологічні умови). Для оцінки токсичності НХР використовують ряд характеристик, основними з яких є концентрація і токсична доза (токсодоза).

Концентрація - це кількість речовини в одиниці об'єму (міліграмів на літр, грам на метр кубічний). Чим токсичнее речовина, тим менша концентрація викликає одну і ту ж ступінь ураження. Максимальна концентрація, що не призводить до поразки, називається гранично допустимої (ГДК). В залежності від її величини ОХВ по токсичності ділять на чотири класи, г / м3:

• • I менше 0,1
• • II 0,11-1,00
• • III 1,1-10,0
• • IV більше 10,0

Токсодоза - це кількість НХР, що потрапило в організм через органи дихання або шкіру за певний час і викликало певний токсичний ефект. Інгаляційна токсодоза (LCt) вимірюється в міліграмах на хвилину, ділених на метр, або грамах в хвилину, ділених на метр кубічний. Якщо речовина потрапляє в організм через шкіру (шкірно-рсзорбтівним шляхом), то токсодоза (LD) вимірюється в міліграмах або грамах на людину, міліграмах на кілограм маси тіла. Чим токсичнее речовина, тим менша токсодоза викликає одну і ту ж ступінь ураження.

Для характеристики токсичності речовин при їх попаданні в організм інгаляційним шляхом частіше використовують наступні токсодози:

• • середня смертельна (LCt 50) - призводить до смертельного результату у 50% уражених;
• • середня виводить (ICt 50) - призводить до виходу з ладу 50% уражених;
• • середня порогова (PCt 50) - викликає початкові симптоми отруєння у 50% уражених.

Для оцінки ступеня токсичності НХР шкірно-резорбтивної дії використовують середню смертельну (LD.- 0), середню виводить з ладу (/ О-) 0) і середню порогову токсідози (PDf) 0).

Наслідки аварій з викидом НХР характеризуються масштабами, тривалістю хімічного зараження і можливими втратами серед персоналу ХОО і населення. При хімічному зараженні внаслідок аварії виділяють зону хімічного зараження і осередок хімічного ураження.

Зона зараження - це територія, що включає ділянку розливу НХР і територію, над якою поширилися пари речовини в небезпечних концентраціях. При цьому розрізняють зону можливого зараження і зону фактичного зараження. Зона можливого зараження - це територія, в межах якої під впливом зміни напрямку вітру може переміщатися хмара НХР. Зона фактичного зараження - це територія, заражена ОХВ в небезпечних для життя межах.

Вогнище хімічного ураження - це територія, в межах якої в результаті хімічно небезпечної аварії сталися поразку і загибель людей, сільськогосподарських тварин і рослин. У зоні хімічного зараження може перебувати кілька вогнищ хімічного ураження.

Тривалість вражаючої дії НХР в осередку ураження (і в зоні хімічного зараження) залежить від фізико-хімічних, токсичних властивостей речовини і метеорологічних умов.

Аварії з викидом радіоактивних речовин. Аварії з викидом РВ відбуваються на радіаційно небезпечних об'єктах (РОО), до яких відносяться:

• • підприємства ядерного паливного циклу - уранової і радіохімічний промисловості, місця переробки та захоронення радіоактивних відходів;
• • атомні електростанції;
• • об'єкти з ядерними енергетичними установками - корабельними, космічними, військові атомні електростанції;
• • ядерні боєприпаси і склади їх зберігання.

Аварія на РОО - це вихід з ладу чи ушкодження окремих вузлів і механізмів об'єкта під час його експлуатації, що призводять до радіоактивного забруднення місцевості, повітря, об'єктів економіки і навколишнього природного середовища. Найбільш небезпечними є аварії на АЕС, де використовуються найбільш потужні енергетичні установки (ядерні реактори). Причини аварій можуть бути самі різні. Статистика показує, що частка аварій через помилки при проектуванні і дефектів в елементах конструкції становить 30,7%, помилок операторів і помилок в експлуатації (ЧФ) - 32,2%.

Вражаючим чинником аварій на АЕС є радіоактивне забруднення (іонізуюче випромінювання РВ). Параметрами вражаючого фактора є доза випромінювання (опромінення) і її потужність (рівень радіації). Доза опромінення кількісно характеризує вплив вражаючого фактора на людей, тварин і рослини. Її потужність характеризує ступінь забруднення місцевості і об'єктів.

Надзвичайні ситуації при аваріях з викидом РВ в основному пов'язані з обширним зараженням (забрудненням) місцевості і розташованих на ній об'єктів цими речовинами. На сліді розповсюдження радіоактивного хмари, що утворилася при аварії на АЕС, виділяють п'ять зон радіоактивного зараження:

• • М - зона радіаційної небезпеки (на карти, плани, схеми наноситься червоним кольором);
• • А - зона помірного зараження (наноситься синім кольором);
• • Б - зона сильного зараження (наноситься зеленим кольором);
• • В - зона небезпечного зараження (наноситься коричневим кольором);
• • Г - зона надзвичайно небезпечного зараження (наноситься чорним кольором).

Зони зараження (забруднень) характеризуються дозою опромінення за перший рік після аварії і потужністю дози випромінювання иа межах зон на 1 год після аварії (табл. 13.6).

Таблиця 13.6

Характеристика зон зараження

Після припинення викидів зміна радіоактивного забруднення визначається, в основному, радіоактивним розпадом, вітровим переносом, змивом дощовими та паводковими водами, дифузією РВ в грунт.

Основні причини зростання кількості та масштабу НС техногенного характеру наступні.

• 1. Розвиток господарської діяльності людини, спрямованої на отримання енергії, розвиток енергетичних, промислових, транспортних та інших комплексів.
• 2. Об'єктивний зростання складності виробництва із застосуванням нових технологій, що вимагають високих концентрацій енергії, небезпечних для життя людини речовин та надають відчутний вплив на компоненти навколишнього середовища.
• 3. Втрачена надійність виробничого обладнання, транспортних засобів, недосконалість технологій, високий рівень зносу основних виробничих засобів (по ряду галузей 80-100%), зниження технологічної та трудової дисципліни.
• 4. Небезпечні природні процеси і явища, здатні викликати аварії і катастрофи на промислових та інших об'єктах.
• 5. Зупинка низки виробництв, обусловившая порушення господарських зв'язків і збої в технологічних ланцюжках.
• 6. Накопичення відходів виробництва, які становлять загрозу розповсюдження шкідливих речовин.
• 7. Зниження вимогливості та ефективності роботи наглядових органів та державних інспекцій.
• 8. Відсутність або недостатній рівень попереджувальних заходів по зменшенню масштабів надзвичайних ситуацій і зниження ризику їх виникнення.

Важливим є своєчасна оцінка екологічних наслідків НС. Надзвичайні ситуації становлять особливу екологічну небезпеку у зв'язку з браком часу на всебічне вивчення відповідної загрози і вибору оптимального рішення щодо її усунення. Екологічні наслідки НС для природних екосистем можуть мати такі форми.

• 1. Деградація грунтів, надр, ландшафтів (просадки, зсуви, обвали земної поверхні через вироблення надр, інтенсивна деградація ґрунтів, опустелювання, засолення, заболочування і т.д.).
• 2. Зміни складу і властивостей атмосфери (різкі зміни погоди або клімату в результаті антропогенної діяльності, освіта великої зони кислотних опадів і т.д.).
• 3. Зміна стану гідросфери (виснаження водних ресурсів, зміна стану гідросфери і т.д.).
• 4. Зміна стану біосфери (зникнення видів тварин, рослин; різка зміна здатності біосфери до відтворення ресурсів; масова загибель тварин).

Деякі негативні екологічні наслідки проявляють себе не відразу, а через місяці і роки після самої надзвичайної ситуації. Важливим є оцінка кумулятивних і каскадних ефектів від НС, реципієнтами яких є природні екосистеми, матеріальні об'єкти, людина. Каскадні ефекти знаходять свій прояв через широкий спектр наслідків, наприклад погіршення здоров'я людини, змушеної дихати брудним повітрям, пити воду, що містить шкідливі домішки і далі, що проявляється в зниженні працездатності людини і погіршенні умов його життя; виробничі збитки, викликані прискоренням корозії металу, зносом основних фондів в результаті НС; втрата прибутку в результаті зниження продуктивності сільгоспугідь, біоресурсів і т.д.

Найбільшу екологічну небезпеку представляє кризова і катастрофічна екологічна обстановка. У зонах надзвичайної екологічної ситуації може спостерігатися зменшення видового різноманіття, зникнення окремих видів рослин і тварин. Зонами екологічного лиха оголошуються ділянки території, де в результаті господарської та іншої діяльності відбулися глибокі незворотні зміни природного середовища, які потягли за собою суттєве погіршення здоров'я населення, порушення природної рівноваги, руйнування природних екологічних систем, деградацію флори і фауни, втрату генофонду.

Екологічне неблагополуччя в результаті НС оцінюють з трьох позицій: стан природного середовища; стан довкілля і здоров'я населення. Стан природного середовища характеризується критеріями забруднення повітряного середовища, води, грунтів, виснаження природних ресурсів, деградації екосистем і звичайно оцінюється, виходячи з общеекологіческіх і санітарно-гігієнічних вимог. При оцінці стану середовища проживання людини беруться до уваги в першу чергу санітарно-гігієнічні норми. Крім того, враховуються всі норми і вимоги по чистоті джерел водопостачання, рибогосподарських водойм, лісових угідь і т.п. Ступінь погіршення здоров'я населення характеризується по медико-демографічними критеріями.

До об'єктах захисту від НС відносяться: людина, суспільство, держава, природне середовище (біосфера), техносфера. Системи безпеки по об'єктах захисту діляться на наступні основні види:

• 1) система особистої та колективної безпеки людини в процесі його життєдіяльності;
• 2) система охорони природного середовища (біосфери);
• 3) система державної безпеки;
• 4) система глобальної безпеки.

Донедавна зусилля багатьох країн щодо зменшення небезпеки стихійних лих були спрямовані на ліквідацію наслідків природних явищ, надання допомоги постраждалим, організацію рятувальних робіт, надання матеріальних, технічних і медичних послуг, постачання продуктів харчування і т.д. Однак незворотне зростання числа катастрофічних подій і пов'язаного з ними збитку висуває як пріоритетне нове завдання - попередження природних катастроф.

Слід зазначити, що в більшості випадків природні небезпеки не піддаються регулюванню. Людина не може призупинити або змінити хід еволюційних трансформацій і управляти такими явищами, як землетруси, виверження вулканів, зміна клімату та ін. Людина може тільки прогнозувати розвиток природних явищ і в деяких випадках впливати на їх динаміку. Деякі природні небезпеки (повені, ерозія, зсуви, селі) теоретично є керованими, але практична реалізація цієї можливості на регіональному, тим більш глобальному рівні не представляється можливою. Найбільшою мірою піддаються управлінню техногенно-природні небезпеки, оскільки вони створюються самою людиною і є керованими через регулювання господарської діяльності людей.