Радиационные аварии, их виды, динамика развития и действие поражающих факторов.

Радиационная авария – это потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями или иными причинами, которые могли привести или привели к облучению людей выше установленных норм или к радиоактивному загрязнению окружающей среды (Федеральный закон «О радиационной безопасности населения»).

Последствия радиационных аварий обусловлены их поражающими факторами: ионизирующим излучением и радиоактивным загрязнением местности.

В первые сутки и часы после аварии действие на людей и загрязнение окружающей среды определяется :

- Внешнее облучение при прохождении радиоактивного облака (продукты деления ядерного топлива, смешанные с воздухом);

- Внешнее облучение, обусловленное радиоактивным загрязнением поверхности земли, зданий, сооружений (продукты деления, выпадающие из радиоактивного облака);

- Внутреннее облучение при вдыхании радиоактивных аэрозолей, продуктов деления (ингаляционная опасность);

- Внутреннее облучение в результате потребления загрязненных продуктов питания и воды;

- Контактное облучение при попадании радиоактивных веществ на кожные покровы и одежду.

Важной особенностью аварийного выброса радиоактивных веществ является то, что они представляют собой мелкодисперсные частицы, обладающие свойством плотного сцепления с поверхностями предметов, особенно металлических, а также способностью сорбироваться одеждой и кожными покровами человека, проникать в протоки потовых и сальных желез. Это снижает эффективность дезактивации (удаления радиоактивных веществ) и санитарной обработки (мероприятия по ликвидации загрязнения поверхности тела человека).

Размер зон загрязнения местности находится в зависимости от категории устойчивости атмосферы и выхода активности – выброса РВ из активной зоны в зависимости от масштаба аварии.

По категории устойчивости атмосфера подразделяется на:

- сильно неустойчивая (конверсия А);

- нейтральная изотермия (Д);

- очень устойчивая (инверсия Г).

В дневное время преобладает неустойчивая, к вечеру – нейтральная устойчивость атмосферы. В ночное время и ранние утренние часы преобладает инверсия – очень устойчивое состояние атмосферы.

Радиационные аварии подразделяются на три типа

- локальная – нарушение в работе РОО, при котором не произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующих излучений за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих установленные для нормальной эксплуатации предприятия значения;

- местная – нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов в пределах санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих установленные нормы для данного предприятия;

- общая – нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов за границу санитарно-защитной зоны в количествах, приводящих к радиоактивному загрязнению прилегающей территории и возможному облучению проживающего на ней населения выше установленных норм.

К типовым радиационно опасным объектам следует отнести: атомные станции, предприятия по изготовлению ядерного топлива, по переработке отработавшего топлива и захоронению радиоактивных отходов, научно-исследовательские и проектные организации, имеющие ядерные реакторы, ядерные энергетические установки на транспорте.

Основные поражающие факторы радиационных аварий:

1. Воздействие внешнего облучения (гамма- и рентгеновского; бета- и гамма-излучения» гамма-нейтронного излучения);

2. Внутреннее облучение от попавших в организм человека радионуклидов (альфа- и бета-излучение);

3. Сочетанное радиационное воздействие как за счет внешних источников излучения, так и за счет внутреннего облучения;

4. Комбинированное воздействие как радиационных, так и нерадиационных факторов (механическая травма, термическая травма, химический ожог, интоксикация).

Промышленные и селитебные зоны. Санитарно – защитные зоны и основы проектирования техносферных регионов.

Важное место в планировочной структуре города занимает селитебная территория. На ней располагается жилая застройка с необходимыми учреждениями обслуживания, общественными центрами, зелеными насаждениями и отдельными предприятиями, санитарная характеристика которых допускает расположение их в селитебной зоне.

В состав селитебных территорий входят жилые районы или их группы численностью до 150 и более тыс. чел., имеющие общую архитектурно-планировочную организацию. Границами их являются естественные и искусственные рубежи: реки, каналы, водоемы, массивы зеленых насаждений, улицы, дороги и т.п. Жилой район включает общественный центр, где сосредоточены учреждения периодического пользования и специализированные центры. Комплексы этих учреждений и предприятий обслуживания должны быть расположены вдоль пешеходных дорог, улиц и площадей. Жилой район должен иметь единую архитектурно-планировочную организацию территории, зеленые насаждения, спортивные сооружения.

Наилучшая организация жилого района предполагает членение его на микрорайоны. Районы сложившейся застройки допускается формировать из кварталов. Микрорайон представляет собой основную структурную единицу жилой застройки. Идеи создания микрорайонов зародились в период возникновения укрупненных кварталов Харькова, Запорожья, Санкт-Петербурга инженерами в 30-х гг. XX в.

В этом же направлении предложил развивать жилую среду города известный французский архитектор Ле Корбюзье, создав в 1937 г. для Парижа проект реконструкции «антисанитарного района № 6» и в 1947 г. для Марселя - проект жилой единицы. В его проекте большие группы зданий на столбах были свободно расположены среди зелени. Зона под зданиями использовалась для пешеходов. На свободных пространствах размещались детские учреждения, кинотеатры, спортивные площадки. Плоские крыши домов превращались в площадки для игр и солярии. Комплексное обслуживание максимально приблизилось к жилью. В этом основное отличие микрорайона от прежней структуры организации жилой среды.

В современном микрорайоне могут проживать 10...20 тыс. чел. и более в зависимости от величины города. Территория микрорайона определяется в границах межмагистральных территорий, отмеченных красными линиями, при обеспечении доступности для населения основных объектов обслуживания микрорайонного значения на расстоянии 500 м. В микрорайоне должны располагаться все учреждения культурно-бытового обслуживания, удовлетворяющие повседневные запросы населения.

Микрорайоны должны быть связаны с общественным центром как транспортными, так и пешеходными путями, которые по возможности должны иметь минимальное количество взаимных пересечений. Хорошо должна быть налажена связь между микрорайонами и объектами общегородского центра, а также с другими элементами планировочной структуры города: промышленной зоной, зоной внешнего транспорта, зоной отдыха. Основная нагрузка в этом падает на общественный транспорт. Для создания его сети определяют оптимальные расстояния от жилых домов до остановок общественного транспорта, интервалы и скорость его движения. Места парковки автомобилей индивидуального пользования выбирают также с учетом удобства использования.

Жилые районы располагают исходя из функционального зонирования территории города. Однако нахождение селитебной территории в планировочной структуре города зависит не только от градостроительных факторов, но и от конкретных климатических условий. Одним из важнейших критериев размещения селитебных территорий в отношении промышленных зон является господствующее направление ветра. Наиболее благоприятным считается расположение селитебной территории с наветренной стороны для господствующего направления ветров в отношении промышленных предприятий, выделяющих вредные вещества. Если город располагается на реке, то селитебная территория должна располагаться выше промышленной зоны по течению реки. С точки зрения рельефа лучшим считается расположение селитебной территории на возвышенности, чем в низине, где могут скапливаться вредные газообразные отходы промышленных производств.

По своей санитарной характеристике все промышленные предприятия подразделяются на пять классов с разной шириной требуемых защитных зон. Для наиболее вредных предприятий санитарно-защитные зоны селитебных территорий составляют 1000, 500 и 300 м. Для менее вредных и безвредных предприятий санитарно-защитная озелененная зона делается шириной 100 и 50 м. Ее функции в этом случае может нести широкая хорошо озелененная улица.

Господствующее направление ветра определяется по розе ветров, которая представляет собой график, изображающий режим ветра в данном месте. Он составляется по результатам многолетних наблюдений за определенный месяц, сезон, год для всех населенных мест. Роза ветров строится по 8 или 16 румбам - основным географическим сторонам света. По этим направлениям в определенном масштабе откладывают в виде векторов значения повторяемости (в процентах общего числа наблюдений) направлений или значения средних и максимальных скоростей ветра, соответствующие каждому румбу. Концы векторов соединяют ломаной линией.

Розу ветров строят по результатам повторяемости ветров за самый жаркий месяц или самый жаркий квартал года. Это объясняется тем, что в этот период создаются самые неблагоприятные санитарно-гигиенические условия: больше развивается болезнетворных микроорганизмов. Хуже экологическое состояние воздушной среды вокруг промышленных предприятий. Поэтому селитебная территория должна располагаться так, чтобы на нее не распространялись в это время потоки загрязненного воздуха с территорий промышленных зон. Господствующее направление ветра соответствует самому большому вектору розы ветров, направленному к ее центру (рис. 1).

Рисунок 1. Роза ветров Москвы за июль

При взаимном размещении промышленных зон и селитебных территорий принимают во внимание степень опасности и вредности промышленных производств. По этому принципу их подразделяют на три категории. Промышленные производства I категории включают взрыво- и пожароопасные, радиоактивные, связанные с разработкой полезных ископаемых производства. Селитебные территории располагают от них на значительном удалении (до 20 км).

Промышленные производства II категории включают промышленные предприятия средней производственной вредности. Их допускается располагать на периферии селитебных территорий с соблюдением необходимых санитарных разрывов.

Промышленные производства III категории включают промышленные предприятия малой производственной вредности или совсем безвредные. Их допускается располагать в селитебной территории города.

Размеры селитебной территории при проектировании в зависимости от величины города, этажности застройки и климатического района определяются от 4 до 19 га на 1000 чел.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) — специальная территория с особым режимом использования, которая устанавливается вокруг объектов и производств, являющихся источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека. Размер СЗЗ обеспечивает уменьшение воздействия загрязнения на атмосферный воздух (химического, биологического, физического) до значений, установленных гигиеническими нормативами.

По своему функциональному назначению санитарно-защитная зона является защитным барьером, обеспечивающим уровень безопасности населения при эксплуатации объекта в штатном режиме. Ориентировочный размер СЗЗ определяется СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 в зависимости от класса опасности предприятия (всего пять классов опасности, с I по V).

СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 устанавливают следующие ориентировочные размеры санитарно-защитных зон:

· промышленные объекты и производства первого класса — 1000 м;

· промышленные объекты и производства второго класса — 500 м;

· промышленные объекты и производства третьего класса — 300 м;

· промышленные объекты и производства четвертого класса — 100 м;

· промышленные объекты и производства пятого класса — 50 м.

СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 классифицирует промышленные объекты и производства тепловые электрические станции, складские здания и сооружения и размеры ориентировочных санитарно-защитных зон для них.

Размеры и границы санитарно-защитной зоны определяются в проекте санитарно-защитной зоны. Проект СЗЗ обязаны разрабатывать предприятия, относящиеся к объектам I—III классов опасности, и предприятия, являющиеся источниками воздействия на атмосферный воздух, но для которых СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 не устанавливает размеры СЗЗ.

В санитарно-защитной зоне не допускается размещать: жилую застройку, включая отдельные жилые дома, ландшафтно-рекреационные зоны, зоны отдыха, территории курортов, санаториев и домов отдыха, территорий садоводческих товариществ и коттеджной застройки, коллективных или индивидуальных дачных и садово-огородных участков, а также других территорий с нормируемыми показателями качества среды обитания; спортивные сооружения, детские площадки, образовательные и детские учреждения, лечебно-профилактические и оздоровительные учреждения общего пользования.

Допускается размещать в границах санитарно-защитной зоны промышленного объекта или производства здания и сооружения для обслуживания работников указанного объекта и для обеспечения деятельности промышленного объекта (производства): нежилые помещения для дежурного аварийного персонала, помещения для пребывания работающих по вахтовому методу (не более двух недель), здания управления, конструкторские бюро, здания административного назначения, научно-исследовательские лабора­тории, поликлиники, спортив­но-оздоровительные сооружения закрытого типа, бани, прачечные, объекты торговли и общественного питания, мотели, гостиницы, гаражи, площадки и сооружения для хранения общественного и индивидуального транспорта, пожарные депо, местные и транзитные коммуникации, ЛЭП, электроподстанции, нефте- и газопроводы, артезианские скважины для технического водоснабжения, водоохлаждающие со­оружения для подготовки технической воды, канализационные на­сосные станции, сооружения оборотного водоснабжения, автозаправочные станции, станции технического обслуживания автомобилей.

Вибрация, классификация воздействий вибрации. Человек как колебательная система. Резонансные колебания в органах и тканях. Действие вибрации на организм человека. Вибрационная болезнь от действия общей и локальной вибрации.

Вибрация - процесс распространения механических колебаний в твердом теле. Воздействие вибрации на человека классифицируется следующим образом:

- по способу передачи колебаний вибрацию подразделяют на общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и местную (локальную),передающуюся через руки человека;

- по направлению действия вибрацию подразделяют на вертикальную (по оси X), горизонтальную (по оси Y в сагиттальной плоскости), и горизонтальную (по оси Z, распространяющуюся во фронтальной плоскости);

- по временной характеристике различают постоянную, для который контролируемый параметр виброскорости (V, м/с) за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза (уровень виброскорости - на 6 дБ) и непостоянную.

По причине возникновения, кроме того, вибрации могут быть:

- непреднамеренными, например из-за плохой балансировки и центровки вращающихся частей машины, пульсирующего движения жидкости и

- преднамеренными, специально используемыми в технологических процессах (вибротехнологии уплотнения бетонной смеси, погружения свай и т.п.)

Выраженностьответных реакцийорганизма человека на действие вибрации определяется не только энергией воздействия, но и свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. При появлении частот более 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах человека. Резонансные частоты тела человека: 6-9 Гц, в том числе для головы - 6 Гц, для желудка- 8 Гц, для других органов в пределах 25 Гц. Для глазных яблок, в результате чего возникают расстройства зрительного восприятия, неблагоприятны частоты 60-90 Гц.

Низкочастотные колебания 1-100 Гц - толчки и тряска - при ускорении 10мм/с неощутимы, 1000 мм/с вредны, а 4000 мм/с - непереносимы.

В целомдействиевибрации на организм человека зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия (дозы), места приложения и направления оси воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса, сопутствующих факторов условий труда, в частности, микроклимата. Результатом воздействия вибрации на человеческий организм является развитие вибрационной болезни, профессионального заболевания, занимающего второе место в профпатологии после пылевых заболеваний. Лица, подвергающиеся воздействию вибрации, чаще болеют сердечно-сосудистыми, нервными и другими общесоматическими заболеваниями.

При действии на организм общейвибрации страдает в первую очередь нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Отмечается вестибуло-вегетативная неустойчивость (головокружение, расстройства координации движений, симптомы укачивания), нарушение зрительной функции (сужение и выпадение отдельных участков полей зрения), снижение тактильной, болевой и вибрационной чувствительности, влияние на обменные процессы. При воздействии низкочастотной вибрации и толчков (1-8 Гц) характерны изменения в пояснично- крестцовом отделе позвоночника, жалобы на отсутствие аппетита, бессонницу, раздражительность, утомляемость, боли в области поясницы, желудке, конечностях. В целом это тоже вегетососудистые расстройства с периферическими нарушениями.

При действии на работающие конечности – руки - локальнойвибрации (диапазон частот 35-250 Гц) поражения локализуются, главным образом, в конечностях. Механизм их появления связан со спазмом кровеносных сосудов кисти, предплечья, захватывая и сосуды сердца. Одновременно колебания действуют на нервную, мышечную и костную ткань. Проявлениями болезни являются парестезии (нарушения кожной чувствительности), похолодание конечностей, ломящие и тянущие боли, снижение мышечной силы, деформация и уменьшение подвижности суставов, остеопороз (пористость и ломкость костей) или костные разрастания.

В развитии болезненных проявлений имеет значение время непрерывного контакта и суммарное время воздействия за смену. Усугубляют вредное воздействие вибрации на организм чрезмерные мышечные нагрузки, понижение температуры воздуха (тоже вызывает спазмы сосудов), шум, психоэмоциональный стресс. Вибрационная болезнь 3-й и 4-й стадии плохо поддаются лечению и инвалидизирует человека.