Особливості довгострокового (оперативного) прогнозування медико-тактичної обстановки в осередку хімічного ураження

І.В.Кочін, Д.О.Трошин, О.М. Акулова, П.І. Сидоренко, Т.М. Гут,

І.Ф. Шило, О.О.Гайволя, В.Л.Курочка

Кафедра цивільного захисту та медицини катастроф

Кафедра соціальної медицини, організації і управління

охороною здоров’я та медико-соціальної експертизи

ДЗ «Запорізька медична академія післядипломної освіти МОЗ України»

Кіровоградський базовий медичний коледж ім. Є.Й.Мухіна

Ключові слова: надзвичайна ситуація, прогнозування, осередок хімічного ураження

Вступ. На території України налічується понад 1300 хімічно небезпечних об’єктів (ХНО), які виробляють, зберігають або використовують у технологічному процесі небезпечні хімічніречовини (НХР) і є потенційними джерелами виникнення надзвичайних ситуацій (НС) [1, 6, 8 — 10]. До ХНО належать: підприємства хімічної, нафтохімічної та нафтопереробної промисловості; підприємства, обладнані промисловими холодильними установками, очисні споруди і водопровідні станції; склади і бази із запасами НХР. Загрозу виникнення осередків хімічних аварій становлять і трубопроводи, що використовуються для транспортування НХР. На території України є етилено- та аміакопроводи. Одним з найпотужніших (3 млн тонн/рік) є аміакопровід Тольятті-Григорівський лиман (Одеса), що проходить територією семи областей України [2, 3, 11].

З урахуванням розміщення та функціонування на території України ХНО, МНС спільно з Мінагрополітики, Мінекономики та Мінекології України розробили, затвердили та запровадили у практику «Методику прогнозування наслідків впливу (викиду) небезпечних хімічних речовин на промислових об’єктах та транспорті» [7]. Прийнята методика дозволяє розробити довгостроковий (оперативний) прогноз забруднення НХР зовнішнього середовища. Однак, у процесі практичного застосування методики виявилися певні труднощі у довгостроковому (оперативному) прогнозуванні медико-тактичної обстановки та визначення медико-санітарних втрат серед населення в осередку хімічного ураження (ОХУ).

Мета дослідження. Науково обґрунтувати, методологічно та методично адаптувати «Методику прогнозування…» до цілей довгострокового (оперативного) прогнозування медико-тактичної обстановки і факторів ризику, які детермінують можливі медико-санітарні втрати в ОХУ. Практично застосувати «Методику прогнозування…» при можливих техногенних аваріях на ХНО для визначення площ зони можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ) та прогнозованої зони хімічного забруднення (ПЗХЗ) розповсюдження хмари НХР з небезпечними концентраціями для населення.

Матеріали і методи дослідження. З використанням ризик-оріентованого підходу проаналізовані паспорти та декларації 72 ХНО Запорізької області, в тому числі 25 ХНО м. Запоріжжя. Застосовані математичні методи для розрахунки площ ЗМХЗ і ПЗХЗ з врахуванням факторів ризику у разі можливих техногенних аварій з викидом (виливом) НХР.

Результати дослідження та їх обговорення. Наукові відомості про основніфізико-хімічні властивості і характер вражаючого впливу НХР на організм людини має провідне значення при оцінці довгострокової (оперативної) прогнозованої медико-тактичної обстановки в результаті аварій на ХНО. При цьому необхідно враховувати, що лікувально-профілактичні установи (ЛПУ) в містах і населених пунктах, які розташовані поблизу від ХНО або транспортних комунікацій, по яких перевозяться НХР, можуть опинитися в ЗМХЗ. Це визначає важливість довгострокового (оперативного) прогнозування хімічної обстановки і оцінки впливу вражаючих факторів безпосередньо на ЛПУ та населення. Для цього треба мати повну інформацію про перелік НХР, що знаходяться на території, їх кількість і агрегатний стан, спосіб зберігання на ХНО, віддаленість цих об’єктів від ЛПУ та населених пунктів. При цьому необхідно враховувати наступні обставини, які визначають можливий характер і масштаби забруднення території: в атмосферу НХР можуть викидатися в газоподібному, пароподібному і аерозольному станах. У кожному із цих випадків при однакових метеорологічних умовах можуть бути різні масштаби забрудення території: при потраплянні в атмосферу зріджених газів площа забрудення території визначається первинною і вторинною хмарами; при викиді стиснених газів — тільки первинною хмарою; при розливі рідини з температурою кипіння вище навколишнього середовища — тільки вторинною хмарою. Первинна хмара НХР утворюється в результаті миттєвого (1-3 хв) переходу в атмосферу частини вмісту зруйнованого сховища, яке переноситься вітром; вторинна хмара НХР, що утворюється  в результаті випару речовини з поверхні, переноситься за напрямком руху повітря протягом усього часу випарування [1, 6, 8, 10].

Під прогнозуванням масштабів забрудення території НХР розуміється визначення глибини та площі зони забрудення із граничною концентрацією речовини в атмосфері. Після визначення площі ЗМХЗ стає можливим розрахувати медико-санітарні втрати населення, тривалість токсичного впливу НХРна забрудненій території. З теоретико-методологічної, методичної та практичної потреби виділяють площу ЗМХЗ (Sм), у межах якої в результаті зміни метеорологічних умов можливе переміщення хмари забруденого НХР повітря, і площу (Sф) прогнозованої зони хімічного забруднення (ПЗХЗ). Це територія, яка включає осередок хімічного забруднення, де фактично розлита НХР, і ділянки місцевості, над якими утворилася хмара НХР[4]. Прийнято, що незмінними метеорологічні умови (вертикальна стабільність і швидкість вітру) можуть бути до 4 годин. Після закінчення цього часу прогнозована обстановка може змінюватися [7, 9].

При визначенні глибини ЗМХЗ НХРнеобхідно враховувати: агрегатний стан хімічної речовини, залежно від чого глибина зони забрудення визначається по первинній або тільки по вторинній, або по первинній та вторинній хмарах забрудення; еквівалентну кількість НХР, викинутої в атмосферу при формуванні первинної і вторинної хмар; характер розливу НХРна поверхні (вільно, у піддон, в обвалування); висоту обвалування ємності; метеорологічні умови. Прийнято, що при довгостроковому (оперативному) прогнозуванні враховується викид як при повному руйнуванні максимальної за обсягом однієї ємності (якщо їх декілька). В сейсмічно небезпечних районах береться для розрахунків загальна кількість НХРу всіх ємностях. Розрахунки здійснюються при метеорологічних умовах: інверсія, швидкість вітру 1 м/с, температура повітря 0⁰С. При аварійному прогнозуванні масштабів забрудення безпосередньо після аварії беруться конкретні дані про кількість викинутої НХРі реальні метеорологічні умови. Швидкість вітру визначається на висоті флюгера (10 м). Під еквівалентною кількістю НХРрозуміється така кількість НХР, масштаб забрудення якою при інверсії, еквівалентний масштабу забрудення певним НХРу кількості, яка при аварії перетворюється у первинну або вторинну хмару (Qе).

Важливе значення при виборі форм і методів захисту медичного персоналу і хворих, що перебувають у ЛПУ при хімічних аваріях, має розрахунок часу підходу хмари НХР, який залежить від швидкості її  перенесення і визначається за формулою: t = Х/V,де Х — відстань від об’єкта аварії до ЛПУ (км), V — швидкість перенесення хмари НХР(км/година), яка залежить від вертикальної стійкості атмосфери і швидкості вітру (м/с) (табл. 1).

Таблиця 1

Визначення швидкості перенесення хмари хімічно небезпечної речовини

 У зв’язку з тим, що при довгостроковому (оперативному) прогнозуванні зони можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ), розрахунки виконуються при умовах: інверсія, швидкість вітру 1 м/с, температура повітря 0⁰ С. На план, карту або схему, зона можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ) наноситься з кутовим розміром 180⁰ (півколом) з урахуванням пануючих вітрів [1, 2, 11].

При оцінці медико-тактичної обстановкив результаті аварії (аварійне прогнозування) з викидом НХРпри нанесенні на план, карту або схему прогнозованої зони хімічного забруднення (ПЗХЗ), враховується реальна швидкість вітру та інші метеорологічні умови, що впливають на кутовий розмір зони. У результаті врахування реальних метеорологічних умов прогнозована зона хімічного забруднення (ПЗХЗ) наноситися у вигляді кола (швидкість вітру менш 0,5 м/с), у вигляді півкола (швидкість вітру 0,6-1 м/с), у вигляді секторів з кутом 90⁰ (швидкість вітру 1,1-2 м/с) і з кутом 45⁰ (швидкість вітру більш 2 м/с). Бісектриса кута показує напрямок вітру. Прогнозована зона хімічного забруднення (ПЗХЗ)- зона фактичного забруднення території, наноситься на план, карту або схему у вигляді еліпсу, побудованого на бісектрисі кута з урахуванням вирахованої площі фактичного забруднення(S_ф) [1, 8].

З метою скорочення витрат часу на оцінку медико-тактичної обстановки при виникненні аварії на ХНО доцільно при прогнозуванні визначити, при якому напрямку вітру найбільш ймовірне забруднення НХР території ЛПУ, позначивши розмір її площі з урахуванням глибини поширення забруденої хмари в градусному вимірі [3, 9].

Головною умовою можливого забруднення НХР території ЛПУ є її розташування стосовно ХНО на відстані, що дорівнює або є меншою за глибину поширення отруйної хмари. Необхідно також враховувати, що при швидкості вітру менш за 0,5 м/с забруднення території відбувається по колу і при достатньо великій глибині забруднення площі, ЛПУ при будь-якому напрямку вітру опиниться на забрудненій території. Якщо швидкість вітру від 0,5 до 1 м/с і більша, то в цьому випадку забруднення території ЛПУ, навіть при достатній глибині поширення отруйної хмари НХР,може відбутися тільки при певних напрямках вітру, тому що площа забруднення буде мати форму півкола або секторів з кутом 90⁰ і 45⁰.

У випадках, коли ЛПУ може зазнати забруднення при аваріях на декількох ХНО, то на кожний випадок техногенної аварії треба мати заздалегідь опрацьовані схеми із зазначенням напрямків вітру, при яких можливе забруднення. Такі схеми повинні бути опрацьовані за декількома варіантами з урахуванням стану вертикальної стійкості атмосфери (інверсія, ізотермія, конвекція), але тільки для тих випадків, коли ЛПУ реально може опинитися в прогнозованій зоні хімічного забруднення (ПЗХЗ). Додаткові дані, необхідні для оцінки хімічної та медико-тактичної обстановки, потрібно одержати в метеорологічній службі і органах управління охорони здоров’я. Проведені розрахунки щодо характеру забруднення території уточнюються даними хімічної розвідки, яка організується силами територіальних органів управління МНС [7, 9, 10].

При довгостроковому (оперативному) прогнозуванні медико-тактичної  обстановки з метою визначення можливих медико-санітарних втрат населення в осередках хімічного ураження НХРвикористовуються дані таблиці 2. У якості вихідних даних необхідно мати  інформацію про місце знаходження людей у момент аварії, стан забезпеченості протигазами і реальні можливості з їхнього використання з урахуванням часу підходу отруйної хмари НХР.

Таблиця 2

Визначення можливих втрат серед населення в осередку хімічного ураження з викидом хімічно небезпечної речовини

Структура загальних медико-санітарних втрат населення в осередку хімічного ураження НХР буде мати наступний розподіл: уражені з легким ступенем отруєння – 25 %, із середнім і важким ступенем – 40 %, зі смертельними наслідками – 35 % [5]. Оцінка медико-тактичної обстановки проводиться з урахуванням реальних умов, при яких відбулася техногенна аварія з викидом НХРв атмосферу. Для цього необхідно мати достовірну інформацію про кількість НХР, яка знаходиласьв зруйнованій ємності, її агрегатний стан (стиснений газ, зріджений газ, рідина), метеорологічні умови (швидкість і напрямок вітру, вертикальну стійкість атмосфери), відстань від ЛПУ до місця хімічної аварії на ХНО.

ВИСНОВКИ

1. Практичне застосування «Методики прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об’єктах та на транспорті» з урахуванням вищеозначених метеорологічних, кліматичних, фізико-хімічних факторів ризику дозволяє скласти достовірний довгостроковий (оперативний) прогноз можливої медико-тактичної обстановки в осередку хімічного ураження.

2. Довгостроковий (оперативний) прогноз медико-тактичної обстановки в осередку хімічного ураження дозволяє ЛПУ якісно провести лікувально-евакуаційне забезпечення хворих та ураженого населення, уникнути зайвових медико- санітарних втрат серед медичних працівників та населення за рахунок адекватних прогнозу методів індивідуального та колективного захисту.

ЛІТЕРАТУРА

1. Кочін І.В.Діяльність Державної служби медицини катастроф у разі ураження населення   небезпечними хімічними речовинами: Навчальний посібник / І.В Кочін., Г.О. Черняков, П.І  Сидоренкота ін. / За ред. докт. мед. наук, професора І.В.Кочіна. — Кіровоград: Центрально-Українське видавництво, 2005. — 416 с.
2. Кочін І.В.Охорона праці та безпека життєдіяльності населення при надзвичайних ситуаціях: Навчальний посібник / І.В. Кочін, Г.О. Черняков, П.І. Сидоренко та ін.  / За ред. проф. І.В.Кочіна. – К.: Здоров’я, 2005. – 432 с.
3. Кочін І.В. Медицина катастроф: Виробниче видання / І.В Кочін., Г.О. Черняков, П.І.  Сидоренко / За ред. І.В. Кочіна. — К.: Здоров’я, 2008. – 724 с.
4. Кочін І.В. Методологічні та методичні основи довгострокового прогнозування зон хімічного забруднення у разі техногенних аварій на хімічно небезпечних об’єктах  / І.В. Кочін, О.М. Акулова, О.О. Гайволя та ін. / Актуальні питання медичної науки та практики: Зб. наук. праць. – Запоріжжя:  ЗМАПО, 2009. — Вип.76 . – Т. 1. — Кн. 2. – С. 187 — 195.
5. Кочін І.В. Санітарні втрати на хімічно небезпечних об’єктах регіону та вплив метеорологічних умов на їх формування / І.В. Кочін, О.М. Акулова, О.О. Гайволя та ін. / Впровадження досягнень науки в практику Державного санітарно-епідеміологічного нагляду, присвяченої 86-річчю Державного санітарно-епідеміологічного нагляду: Тези 49-ої обл. наук.-практ. конф.  Запор. обл. СЕС, ЗДМУ, ЗМАПО. – Запоріжжя, 2009. – С. 36 — 37.
6. Кочін І.В. Діяльність Державної служби медицини катастроф України з протидії біологічному, хімічному та ядерному тероризму: Навчальний посібник / І.В. Кочін, О.М. Акулова / Запоріжжя: ЗМАПО, 2010. – 128 с.
7. Україна. МНС, Мінагрополітики, Мінекономіки, Мінекології природних ресурсів України. Наказ. «Про затвердженняМетодики прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об’єктах та на транспорті» від 27.03.2001 №73/82/64/122.
8. Черняков Г.О. Організація медичного обслуговування населення великого промислового центру при аваріях на хімічно  небезпечних об'єктах:  Навчальний посібник / Г.О. Черняков, І.І. Чірков, П.І. Сидоренко та ін. / Під ред. доц.  І.Ф.Кармазя. — Запоріжжя: ЗДІУЛ, 1996. — 80 с.
9. Черняков Г.А. Организация экстренной медицинской помощи пораженным сильнодействующими ядовитыми веществами в догоспитальном    периоде:   Учебное   пособие   /   Г.А. Черняков, И.И. Чирков, П.И.  Сидоренко / Под   ред. доцента   И.Ф.Кармазя. — Запорожье: ЗГИУВ, 1996. — 80 с.
10. Черняков Г.А.Организацияэкстренной медицинской помощи пораженным сильнодействующими ядовитыми веществами в догоспитальном периоде: Учебное пособие / Г.А. Черняков, И.И. Чирков, П.И. Сидоренко та ін. / Под ред. доцента И.Ф.Кармазя. – Запорожье: ЗГИУВ, 1997. — 115 с.
11.  Черняков Г.О. Основи організації та діяльності служби медицини катастроф у надзвичайних ситуаціях: Підручник / Г.О. Черняков, І.В. Кочін, П.І. Сидоренко та ін. / Під заг. ред. докт. мед. наук І.В.Кочіна. — Запоріжжя: ЗДІУЛ, 2000. — 252 с.

SUMMARY

FEATURES OF LONG-TERM (OPERATIVE) PROGNOSTICATION OF MEDIKO-TAKTICHNOYSITUATION ARE IN HEARTH OF CHEMICAL DEFEAT

I.V.Kochin, D.O.Troshin, O.M.Akulova, P.І.Sidorenko, Т.M.Gut,

I.F.Shilo, O.O.Gajvolya, V.L.Kurochka

Adaptation of the officially ratified method of prognostication of consequences of outpouring (troop landing) of hazardous chemical substances is scientifically grounded at failures on industrial objects and on a transport to the aims of long-term (operative) prognostication of medical situation. Possibility of its use is well-proven for determination of areas of area of possible chemical contamination and forecast area of chemical contamination of distribution of cloud of hazardous chemical substances in dangerous concentrations for a population at technogenic failures.

Keywords:extraordinary situation, prognostication, hearth of chemical defeat

РЕФЕРАТ

Науково обґрунтувано адаптацію офіційно затвердженої методики прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об’єктах та на транспорті до цілей довгострокового (оперативного) прогнозування медико-тактичної обстановки. Доведена можливість її використання для визначення площ зони можливого хімічного забруднення та прогнозованої зони хімічного забруднення розповсюдження хмари небезпечних хімічних речовин з небезпечними концентраціями для населення при техногенних аваріях.

РЕФЕРАТ

Научно обоснована адаптация официально утвержденной методики прогнозирования последствий вылива (выброса) опасных химических веществ при авариях на промышленных объектах и на транспорте к целям долгосрочного (оперативного) прогнозирования медико-тактической обстановки. Доказана возможность ее использования для определения площадей зоны возможного химического загрязнения и прогнозируемой зоны химического загрязнения распространения облака опасных химических веществ в опасных концентрациях для населения при техногенных авариях.

Keywords:надзвичайна ситуація, прогнозування, осередок хімічного ураження