Техногенная химическая авария и аварийно химически опасные вещества
Под химической аварией понимается техногенная авария (опасное техногенное происшествие) на химически опасном объекте, сопровождающаяся утечкой, проливом или выбросом опасных химических веществ, способная привести к гибели людей или химическому заражению окружающей среды. Химически опасный объект – это объект техносферы, на котором получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются опасные химические вещества, при аварии на котором может произойти гибель людей или химическое заражение окружающей среды. Химическое заражение представляет собой распространение опасных химических веществ в окружающей среде в концентрациях, создающих угрозу для людей в течение определённого времени.
Опасное химическое вещество (ОХВ) - это техногенное химическое вещество, прямое или опосредованное воздействие которого на людей может вызвать хронические или острые заболевания, а также их гибель. Под техногенным химическим веществом понимают вещество, которое получается, используется, перерабатывается, образуется, хранится, транспортируется, уничтожается, т.е. обращается в техногенных устройствах промышленной химии. Промышленная химия как отрасль производства включает в себя все химические объекты техносферы.
Опасные химические вещества могут быть проклассифицированы на основе преимущественного синдрома, складывающегося при острой интоксикации. Такая классификация имеет вид [11]:
1. Вещества с преимущественно удушающим действием, среди которых вещества:
а) с выраженным прижигающим действием (хлор),
б) со слабым прижигающим действием (фосген);
2. Вещества преимущественно общеядовитого действия (синильная кислота);
3. Вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием, в том числе:
а) с выраженным прижигающим действием (акрилонитрил),
б) со слабым прижигающим действием (сероводород);
4. Вещества, действующие на генерацию, проведение и передачу нервного импульса, т.е. нейротропные яды (сероуглерод);
5. Вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием (аммиак);
6. Вещества, подавляющие обменные процессы в организме, т.е. метаболические яды (этиленоксид);
7. Вещества, нарушающие обменные процессы в организме (диоксин).
В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 "Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности" [12] все вещества в зависимости от эффективности токсического воздействия на человека подразделяют на 4 класса опасности: чрезвычайно опасные вещества, высокоопасные вещества, умеренноопасные вещества, малоопасные вещества.
К показателям опасности этих веществ относятся:
· предельно допустимая концентрация вредного вещества во вдыхаемом воздухе;
· средняя смертельная доза при введении в желудок;
· средняя смертельная доза при нанесении на кожу;
· средняя смертельная концентрация во вдыхаемом воздухе;
· коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО) и др.
Опасные химические вещества при выходе из техногенных устройств в окружающую среду способны привести к возникновению зон химического заражения. Под зоной химического заражения понимают территорию, в пределах которой распространены или куда привнесены техногенные химические вещества в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей в течение определённого времени.
Способность опасного химического вещества попадать в воздушную среду индустриально-селитебного комплекса и образовывать зоны химического заражения характеризует коэффициент возможности ингаляционного отравления:
,
где Сmax20 – максимальная концентрация паров токсичного вещества, которую может создать опасное химическое вещество при 20 °С, мг/м3; LC50 – среднесмертельная концентрация токсичного вещества в воздухе , мг/м3.
Максимальная концентрация, мг/м3
,
где Мm – молярная масса вещества, кг/кмоль; Rm – универсальная газовая постоянная, Дж/(кмоль×К); рн – давление насыщенных паров; Т – температура вещества, для Сmax20 Т=293 К.
Давление насыщенных паров при температуре Т можно определить по формуле Антуана
,
где Ар, Вр, Ср – коэффициенты аппроксимации, полученные при математической обработке экспериментальных значений давления насыщения (табл.3).
Таблица 1. Некоторые характеристики опасных химических веществ
| № | Вещество | Ткип, К | LC50, мг/м3 | Ар | Вр | Ср |
| Аммиак | 239,7 | 16,9481 | 2132,5 | -32,98 | ||
| Бензол | 353,3 | 15,9008 | 2788,5 | -52,36 | ||
| Фосген | 280,8 | 15,7565 | 2167,3 | -43,15 | ||
| Хлор | 238,7 | 15,9610 | 1978,3 | -27,01 | ||
| Цианид водорода | 298,9 | 16,5138 | 2585,8 | -37,15 |
На объектах промышленной химии в настоящее время обращается свыше 0,8 млн разновидностей химических веществ. Согласно "Временному перечню сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ)", утверждённому ШГО СССР в 1988 году, к СДЯВ отнесены 34 опасных химических вещества, среди которых: аммиак, сероводород, синильная кислота, фосген, хлор и т.д. В "Руководстве по аварийно химически опасным веществам (АХОВ)", разработанном в НИИ ГО и ЧС, к ранее названным добавлены ещё 17 опасных химических веществ, среди которых: все боевые отравляющие вещества, диоксин, метиловый спирт, фенол, бензол, ртуть и др. Критериями отнесения вещества к аварийно химически опасным служат следующие:
· принадлежность опасного химического вещества к 1 или 2 классам опасности по значению КВИО (1 класс: КВИО>300, 2 класс: КВИО=30-300);
· наличие опасного химического вещества на объекте народного хозяйства в количестве, которое превышает значение, установленное нормативными документами (для аммиака - 500 т, для хлора - 25 т).
Аварийно химически опасные вещества представляют собой опасные химические вещества, применяемые на химически опасных объектах в таких больших количествах, что в результате техногенной химической аварии может произойти поражающее воздействие на компоненты окружающей среды.