Некоммерческое акционерное общество

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра охраны труда и  окружающей среды

 

 

 

 

 

ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 Конспект лекций для студентов всех специальностей

 

 

 

Алматы 2011

СОСТАВИТЕЛЬ: Н.Г. Приходько. Основы безопасности жизнедеятельности. Конспект лекций для студентов всех специальностей. – Алматы: АУЭС, 2011. – 40 с.

 

Конспект лекций содержит материал в соответствии с программой курса и позволит студентам изучить основное его содержание в кратком изложение.

Конспект лекций предназначен для студентов-бакалавров всех специальностей и всех форм обучения.

Ил. 12, библиогр. –  16 назв.

 

Рецензент: д-р. техн. наук, проф. Жараспаев М.Т.

  

Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2011 г. 

 

              © Приходько Н.Г., 2011 г.

  © НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2011 г.

 

Содержание 

Лекция 1. Цель и содержание курса. Актуальность проблем безопасности жизнедеятельности    4  

Лекция 2. Теоретические основы курса: понятие опасности, чрезвычайной ситуации и безопасности    8

Лекция 3. Очаги поражения: очаг химического заражения                                12

Лекция 4. Очаги поражения: очаг радиоактивного заражения                           16

Лекция 5. Литосферные опасности: землетрясение                                            22

Лекция 6. Литосферные опасности: сель                                                              29

Лекция 7. Оказание первой помощи пострадавшему                                          33

Список литературы                                                                                                 39

 

Лекция 1. Цель и содержание курса. Актуальность проблем безопасности жизнедеятельности

 

Почти ежедневно по радио, телевидению и в периодической печати появляются сообщения о происходящих в различных странах катастрофах: землетрясениях, селях, обвалах, наводнениях, ураганах, лесных пожарах, пыльных бурях, продолжительных засухах и других стихийных бедствиях, приводящих к гибели людей, разрушению городов и промышленных предприятий, а также к нарушению экологического равновесия в природе, вызываемого загрязнением  окружающей среды.

Катастрофические последствия природных катаклизмов и стихийных бедствий представляют серьезную угрозу жизни человека, и поэтому проблема защиты его от опасностей в различных условиях обитания возникла одновременно с появлением на Земле наших далеких предков. На заре человечества такая опасность исходила от разрушительной силы природных явлений, а также от представителей биологического мира. С течением времени стали появляться опасности, создаваемые самим человеком:  дорожно-транспортные аварии, взрывы и пожары в промышленности и в собственном доме, отравления химическими соединениями, поражение электрическим током, облучение ионизирующим излучением и многое другое.

Развитие науки и техники, с одной стороны, способствовало развитию средств и способов ликвидации последствий аварий и стихийных бедствий, но, с другой – привело к необычайному росту возможных масштабов аварий и катастроф из-за огромной концентрации потенциальной энергии в отдельных энергетических комплексах, повышенных скоростей движения и других причин.

Если стихийные силы природы не подвластны человеку и могут заблаговременно прогнозироваться только в некоторых слу­чаях, то чрезвычайных ситуаций, причиной которых является сам человек, можно избежать благодаря продуманному подходу при проектировании и эксплуатации сооружений, технологических процессов, машин и оборудования. Разрушительные силы стихийных бедствий огромны, но не безграничны, и при условии принятия соответствующих мер по прогнозированию и своевременной защите их можно избежать, предотвратить или свести последствия к минимуму.

Смысл жизни человека заключается в целенаправленной деятельности для своего блага и, в конечном итоге, для блага всего общества. Таким образом, деятельность – это необходимое условие существования человеческого общества. Но любая деятельность сопряжена с различного рода опасностями: природными, техногенными, антропогенными, биологическими, социальными. Поэтому безопасность деятельности является одной из важнейших сторон существования человечества с древних времен и до наших дней. 

 Исходя из вышеизложенного, можно сформулировать основные положения курса:

– с момента своего появления на Земле человек живет и действует в условиях постоянно изменяющихся потенциальных опасностей, т. е. деятельность человека потенциально опасна;

– реализуясь в пространстве и времени, опасности причиняют вред здоровью человека (нервные потрясения, травмы, болезни, смерть и т. д.), а значит, государству и обществу в целом, следовательно, защита от них – это актуальная, гуманная и социально-экономическая проблема всего государства;

– абсолютной безопасности не бывает, так как всегда существует некоторый остаточный риск, и создание безопасности – это обеспечение такого уровня опасности, с которым на данном этапе научного и экономического развития можно смириться, т. е. безопасность – это допустимый риск.

  Безопасность жизнедеятельности – это область научных знаний, изучающая общие опасности, угрожающие каждому человеку и разрабатывающая соответствующие способы защиты от них в любых условиях обитания человека. В задачи курса «Основы безопасности жизнедеятельности» (ОБЖ) входят следующие вопросы: распознавание (идентификация) опасностей: вид опасности, пространственные и временные координаты, величина возможного ущерба, вероятность возникновения и др.; профилактика выявленных опасностей на основе сопоставления затрат и выгод; порядок действия в условиях чрезвычайных ситуаций
в случае реализации опасности.

Объектом изучения в курсе ОБЖ является комплекс явлений и процессов в системе “человек – среда обитания”, отрицательно воздействующих на человека и природную среду. В жизненном цикле человека текущее состояние системы “человек – среда обитания” многовариантно. Наиболее характерными являются системы: “человек – природная среда (биосфера)”, “человек – машина – среда рабочей зоны”, “человек – городская среда”, “человек – бытовая среда (жилище)” и т. п. Во всех вариантах системы “человек – среда обитания” постоянным компонентом является человек, а среда обитания определяется его выбором.  Универсальным свойством процесса взаимодействия человека со средой обитания на всех стадиях жизненного цикла является наличие потенциальных опасностей.  Их наличие предопределяет, что все действия человека и все компоненты среды обитания, прежде всего технические средства и технологии, кроме прочих позитивных свойств и результатов, обладают способностью генерировать опасные и вредные факторы. Очевидно, что на всех этапах своего развития человек постоянно стремился к обеспечению личной безопасности и сохранению своего здоровья. Это стремление было мотивацией многих его действий и поступков. Создание надежного жилища не что иное, как стремление обеспечить себя и семью защитой от естественных опасных (молния, осадки, животные и
т. п.) и вредных (пониженная и повышенная температура, солнечная радиация и т. п.) факторов. Но появление жилища грозило его обрушением, внесение в него огня – отравлением при задымлении, ожогами и пожарами.

Даже в быту нас сопровождает большая гамма негативных факторов. К ним относятся: воздух, загрязненный продуктами сгорания природного газа, выбросами ТЭС, промышленных предприятий, автотранспорта и мусоросжигающих устройств; вода с избыточным содержанием вредных примесей; недоброкачественная пища; шум, инфразвук; вибрация; электромагнитные поля от синтетических материалов, сотовых телефонов, телевизоров, дисплеев, ЛЭП, радиорелейных устройств; ионизирующие излучения (естественный фон, медицинское обследование, фон от строительных материалов, излучения приборов, предметов быта); медикаменты при избыточном и неправильном их потреблении; алкоголь; табачный дым; бактерии; аллергены и другие факторы.

Опасные и вредные факторы, обусловленные деятельностью человека и продуктами его труда, называются  антропогенными. Природная среда также может быть источником опасных и вредных факторов, которые квалифицируются как естественные. Они возникают при стихийных явлениях (извержение вулканов, землетрясения, наводнения, молнии и т. п.), к ним относятся повышенные и пониженные температуры окружающей среды; повышенный радиационный фон; обвалы, оползни, сход лавин и т. п. Рост антропогенного воздействия на природную среду не всегда ограничивается лишь прямым воздействием, например, ростом концентраций токсичных примесей в атмосфере. При определенных условиях возможно проявление негативных вторичных воздействий на природную среду и человека. К ним относятся процессы образования кислотных дождей, смога, “парниковый эффект”, разрушение озонового слоя Земли; накопления токсичных и канцерогенных веществ в организме животных и рыб, в пищевых продуктах и т. п. Энергетический уровень естественных опасных и вредных факторов практически стабилен, тогда как большинство антропогенных факторов непрерывно повышают свои энергетические показатели (рост напряжений, давлений и др.) при совершенствовании и разработке новых видов техники и технологии (появление ядерной энергетики, концентрация энергоресурсов).

Сегодня характерна тенденция: вероятность каждого отдельного происшествия уменьшается, а масштабы последст­вий заметно возрастают.   Данные о масштабе воздействия опасных и вредных факторов на человека и природную среду, к сожалению, свидетельствуют о неуклонном росте травматизма, числа и тяжести заболеваний, количества аварий и катастроф, увеличении материального ущерба. Для Казахстана, при среднем ежегодном количестве чрезвычайных ситуаций в 45 тыс., общее число пострадавших составляет примерно 25 тыс. человек, а гибнет в среднем около 4 тыс. человек, при среднем ежегодном ущербе порядка 5 млрд. тенге.

 Велик производственный травматизм. По статистическим данным Федерации профсоюзов Казахстана ежегодно на производстве происходит около 15 тыс. несчастных случаев, в результате которых погибает в среднем 600 человек, а 1,5–2 тыс. человек становятся инвалидами [1]. Согласно оценкам экспертов, количество погибающих на производстве в мире ежегодно достигает 200 тыс. человек и 120 млн человек получают травмы [2].

Ряд чрезвычайных экологических ситуаций создан военными полигонами (Семипалатинский полигон, полигон на о. Новая Земля, район Челябинска и др.). Как правило, в зонах испытательных полигонов возникает и длительно действует комплекс повышенных опасных и вредных факторов. К ним относятся: повышенный радиационный и химический фон, загрязнения токсичными веществами поверхностных и грунтовых вод, почвы и т. п. В  районе Усть-Каменогорска радиоактивный фон превышает чернобыльский в 20 раз и составляет 1,2 · 10⁹ Ки по сравнению с 5 · 10⁷ Ки вокруг ЧАЭС [2]. Зоны проведения ядерных взрывов на Семипалатинском полигоне в период с 1949 по 1989 г. охватывают территории Семипалатинской, Восточно-Казахстанской и Карагандинской областей. В ряде районов Западно-Казахстанской, Атырауской, Мангыстауской областей сохранились “островки” радиоактивного загрязнения – последствия проводившихся здесь в 1966–1987 гг. подземных ядерных взрывов. Повышенная радиация из-за несовершенных технологий добычи урана наблюдается в Сузакском и Кызылкумском райо­нах Шымкентской области. В 1991 г. в Казахстане зарегистрировано 109 аномалий и 20 участков с радиоактивными отходами. На сегодняшний день на выявленных почти 100 местах складирования радиационных отходов содержится около 8 млн т насыщенных радионуклидами отходов, активность которых приближается к 13 млн Ки, и 225млн т подобных отходов - с суммарной активностью 233 тыс. Ки [1]. Общая масса опасных для человека и окружающей среды веществ равна 419 млн т. Обеззараживание территории Казахстана никогда не прово­дилось. Опасная ситуация существует также вокруг космодрома Байконур. Постоянно падающие топливные баки и отработавшие ступени взлетающих ракет загрязнены, как правило, особо токсичным несимметричным диметилгидразином и, оставаясь на местах падения, оказывают негативное воздействие на среду обитания [1].

Каждый час на планете вспыхивает более 600 пожаров, причем на одного погибшего в среднем приходится 25–30 обож­женных и травмированных. В США ежегодно гибнет около 6 тыс. человек. В Республике Казахстан ежегодно на пожарах страдает примерно 1,5 тыс. человек и гибнет в среднем порядка 600 человек. Основная часть людей гибнет на пожарах (особенно крупных) из-за отсутствия путей эвакуации или их загромождения, удушья, поскольку в строительстве все еще применяют быстровоспламеняющиеся материалы, выделяющие при горении токсичные соединения. Каждый третий пожар возникает из-за неисправности бытовых приборов.

Нельзя забывать и про стихийные явления на Земле (землетрясения, ураганы и др.), которые по своим масштабам и силе не уступают, а зачастую и превосходят промышленные аварии и катастрофы. По некоторым оценкам стихийные явления на Земле приводят к гибели до 250 тыс. человек и подвергают опасности жизнь около 25 млн человек в год [2]. Землетрясение – одно из самых страшных, губительных и неотвратимых стихийных бедствий на нашей планете. В 1990 г. в результате землетрясений в мире погибло 52 тыс. человек. Этот год стал наиболее трагичным в минувшем десятилетии, учитывая, что за весь период с 1980 по 1990 гг. жертвами землетрясений стали 57 тыс. человек [2]. Землетрясение в Турции 17 августа 1999 г. унесло жизни 40 тыс. человек.

Приведенные выше статистические данные, даже в небольшом объеме, неумолимо отображают все нарастающее негативное воздействие на человека и природную среду опасных и вредных факторов, свидетельствуют об огромной актуальности проблем, связанных с обеспечением безопасности жизнедеятельности и сохранением природы на современном этапе развития общества.

 

Лекция 2. Теоретические основы курса: понятие опасности, чрезвычайной ситуации и безопасности

 

Понятие опасностей и их классификация. Опасность – это негативное явление, обусловленное энергетическим состоянием среды, действиями человека, способное при определенных условиях причинять ущерб всему окружающему (человеку, природе, зданиям, сооружениям и т. п.). Опасность – это центральное понятие безопасности жизнедеятельности, присутствующая в большей или меньшей степени, но всегда и при любой деятельности человека.

Источниками формирования опасностей в конкретной деятельности могут быть:

– сам человек как сложная система “организм – личность”, в которой неблагоприятная для здоровья человека наследственность, физиологические ограничения возможностей организма, психологические расстройства и антропометрические показатели человека могут быть непригодны для реализации конкретной деятельности;

– элементы среды обитания, которыми для любой деятельности являются: предметы, средства и продукты труда, используемая энергия, климатические условия жизни или микроклиматические условия труда, животный и растительный мир, коллектив людей, отдельный человек;

– процессы взаимодействия человека и элементов среды обитания.

Опасности имеют сложные, многофакторные признаки, порой взаимонакладывающиеся друг на друга. Примерная классификация опасностей приведена на рисунке 1 [3].

Приведенная здесь классификация опасностей практически не требует пояснения, за исключением, может быть, характера воздействия на человека опасности: активный и пассивный. К пассивным относятся опасности, активизирующиеся за счет энергии, носителем которой является сам человек. Это различные препятствия (острые неподвижные элементы, подъемы, спуски, ямы и т. п.), которые могут вызвать повреждения организма человека в момент его движения. Активные – сами имеют инициативный характер (движущиеся механизмы, машины и т. п.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 - Классификация опасностей по признакам

 

Степень воздействия опасности можно оценивать по балльности (напр., природные: землетрясение, ураган и т. д.) или численно (напр., сила взрыва в эквиваленте к тротиловому заряду). Однако наиболее часто употребляющейся и являющейся более универсальной оценкой для опасностей является риск. Риск определяется вероятностью проявления опасности и вероятностью присутствия человека в зоне действия опасности.

Понятие о чрезвычайных ситуациях.  В обыч­ной жизни все отклонения от повседневного, нормального хода событий люди склонны относить к чрезвычайным происшест­виям или ситуациям (слово “чрезвычайный” трактуется как “ис­­ключительный, очень большой, превосходящий все”).

Наличие самих по себе потенциальных опасностей еще не создает чрезвычайных ситуаций. Для того чтобы возникла чрезвычайная ситуация, необходимы причины, позволяющие потенциальной опасности перейти в реальную. Причина – это пусковой механизм чрезвычайной ситуации (ЧС). Связь “опасность – причина – последствия” – это логический процесс развития чрезвычайной ситуации. Этот процесс многофакторный и многопричинный. Одна и та же потенциальная опасность может реализовываться в реальную через разные причины. Приведем примеры: взрывоопасное производство – отказ вентиляции, скопление газов, искра – взрыв; алкоголь – превышение допустимой дозы – отравление; электроток – замыкание на корпус или касание оголенного провода – электрический удар. Причины могут быть известными или неизвестными, но они всегда существуют и для профилактики ЧС наиболее важно найти эти причины.

Таким образом, потенциальная опасность, благодаря причинам, реализуется в событие, именуемое чрезвычайной ситуацией, которая несет для общества нежелательные последствия: гибель или заболевание людей, материальный ущерб, нарушение экологического равновесия и т. п.

В настоящее время нет единого стандартного определения ЧС, принятого для всех республик СНГ. Одно из определений  приводится в Законе Республики Казахстан о чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера: “Чрезвычайная ситуация – обстановка на определенной территории, возникшая в результате аварии, бедствия или катастрофы, которые повлекли или могут повлечь гибель людей, ущерб их здоровью, окружающей среде и объектам хозяйствования, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедея­тельности населения” [4].

Как правило, чрезвычайная ситуация может иметь предвест­ников, несколько стадий развития и разнообразные последствия с учетом первичных и вторичных факторов воздействия. За­щита от ЧС предусматривает последовательную систему мероприятий, которая включает: анализ и прогноз ЧС, подготовительные работы на случай возникновения ЧС и разработку мероприятий во время ЧС, ликвидацию последствий ЧС. Этими вопросами занимаются специальные государственные службы и спецподразделения (подразделения МЧС, пожарная охрана, службы по ликвидации аварий в магистральных се­тях города, Госсанэпиднадзор, полиция и др.). Поскольку чрезвычайные ситуации возникают в результате многих причин и могут систематизироваться по большому количеству признаков, то так же, как и для опасностей, для них нет еще общепринятой классификации. Один из предлагаемых видов классификации ЧС приведен на рисунке 2 [3]. Данная классификация берет в расчет только первичные факторы чрезвычайных ситуаций (например, землетрясения, обрушение здания, сель и др.) и не учитывает их вторичных факторов (например, землетрясение сопровождается взрывами, пожарами, селями, наводнениями и др.). Она отра­жает наиболее общие признаки для различных ЧС.

В основе ЧС лежат внутренние и внешние причины:

– внутренние: сложность технологий, недостаточная квалификация персонала, проектно-конструкторские недоработки, физический и моральный износ оборудования, низкая трудовая и технологическая дисциплина и т. п.;

– внешние: стихийные бедствия, неожиданное прекращение подачи электроэнергии, газа, воды, технологических продуктов, терроризм, войны и т. п.

Анализ причин и хода развития ЧС различного характера показывает их общую черту – стадийность. Выделяют пять стадий развития чрезвычайной ситуации:

– накопление отрицательных эффектов (зарождение);

– период развития (инициирование);

– экстремальный период (кульминация), при котором выделяется основная доля энергии;

– период затухания;

– ликвидация последствий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Классификация чрезвычайных ситуаций по признакам

 

Безопасность – это состояние деятельности, при которой с определенной вероятностью исключено проявление опасностей. Это можно обеспечить только при решении трех основных задач:

- первая задача – идентификация опасностей: количественная, пространст­венная и временная их характеристика;

- вторая задача – разработка мер защиты человека и среды обитания от выявленных опасностей;

- третья задача – разработка мер защиты от остаточного риска данной деятельности в случае реализации опасностей.  

Третью задачу обеспечения безопасности деятельности реа­лизуют в нашей стране службы здравоохранения, Госсанэпиднадзора, пожарной охраны, подразделения ликвидации последствий чрезвычайной ситуации, службы ликвидации аварий в электросетях, трубопроводах, радиационной и химической защиты, полиция, прокурорский надзор и др.

Безопасность как мера защиты организмов от внутренних и внешних опасностей является, несомненно, одним из природных факторов существования живых систем. При этом безопасность человека имеет свои особенности, обусловленные тем, что в отличие от других живых организмов человек способен создавать собственную среду обитания, во многом отличную от природной и поэтому имеющую такие виды опасностей, которые не свойственны природной среде. Характерно то, что сознательная деятельность человека формировала новую, антропогенную среду с такой высокой скоростью, что адаптационные возможности живых организмов с нею не справлялись. Не справляются с ней и адаптационные возможности организма самого человека.

Опыт показывает, что любая деятельность человека, помимо пользы, приносит и негативные результаты, выражающиеся в нарушении экологии, либо в травматизме, или даже смерти. Чем сложнее вид деятельности, тем комплекснее система защиты этой деятельности. Комплексную систему составляют следующие меры защиты: правовые, организационные, экономические, технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические.

 Наличие потенциальной опасности при деятельности человека не всегда сопровождается ее негативным воздействием на человека. Для реализации такого воздействия необходимо выполнить три условия: опасность реально действует; человек находится в зоне действия опасности; человек не имеет достаточных средств защиты.

 

Лекция 3. Очаги поражения: очаг химического заражения

 

Сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ). Из рассмотренных вредных веществ специалисты в области гражданской обороны выделяют группу веществ, способных при авариях переходить в атмосферу и вызывать массовое поражение людей. Это так называемые сильнодействующие ядовитые вещества. К этой группе относятся: хлор, аммиак, сернистый ангидрид, сероуглерод, окись углерода, синильная кислота, ртуть и др. При концентрациях в атмосфере, превышающих предельно допустимые значения, они вызывают острые отравления, в том числе со смертельным исходом. Основными производителями и потребителями СДЯВ являются отрасли химической, нефтяной, целлюлозно-бумажной промышленности, предприятия пищевой отрасли, водопроводные и очистные сооружения. Также большое количество СДЯВ постоянно перевозится автомобильным и железнодорожным транспортом.

За период 1996–1999 гг. в Республике Казахстан произошла 91 авария с выбросом СДЯВ (в т. ч. и радиоактивных веществ). Всего в республике более 400 объектов со СДЯВ, в том числе в г. Алматы – 14 объектов (около 418 т СДЯВ: аммиака – 398 т, хлора – 20 т).

Для характеристики токсичности СДЯВ используются такие показатели, как пороговая концентрация, предел переносимости, поражающая и смертельная концентрация. Пороговая концентрация – это минимальная концентрация СДЯВ, вызывающая ощутимый физиологический эффект и первичные признаки поражения, но пораженные сохраняют работоспособность. Предел переносимости – это минимальная концентрация СДЯВ, которую человек может выдержать определенное время без устойчивого поражения. Воздействие высоких концентраций СДЯВ может привести к мгновенной смерти из-за рефлекторного торможения дыхательного центра. Например, для хлора мгновенная смерть наступает при концентрации 5...10 мг/л, для аммиака – 50...100 мг/л.

Прогноз масштаба заражения территории СДЯВ. Ядовитые вещества хранят в закрытых емкостях под давлением собственных паров (газов). При разрушении емкости давление падает до атмосферного, СДЯВ вскипает и распространяется в атмосферу в виде газа или пара. Облако ядовитого вещества, образовавшееся в момент разрушения емкости, называется первичным, а облако зараженного воздуха, образующееся из разлившейся части жидкости, называется вторичным. Основной характеристикой зоны распространения химического заражения является глубина распространения воздуха, зараженного СДЯВ. Эта глубина зависит от концентрации СДЯВ и скорости ветра. Увеличение скорости ветра до 6–7 м/с и более способствует более быстрому рассеиванию облака. Повышение температуры почвы и воздуха ускоряет испарение СДЯВ, а следовательно, увеличивает концентрацию его над зараженной местностью. На глубину распространения СДЯВ и величину его концентрации в воздухе в значительной степени влияют вертикальные потоки воздуха. Их направление характеризуется степенью вертикальной устойчивости атмосферы. Различают три степени вертикальной устойчивости атмосферы: инверсию, изотермию и конвекцию.

Инверсия в атмосфере – это повышение температуры воздуха по мере увеличения высоты, т.е. почва и прилегающие слои воздуха имеют более низкую температуру, чем верхние слои воздуха. Инверсионный слой препятствует развитию вертикальных движений воздуха и рассеиванию по высоте воздуха концентраций СДЯВ.

Изотермия характеризуется стабильным равновесием воздуха, что создается практически неизменной температурой воздушных слоев по высоте. Изотермия так же, как и инверсия, способствует длительному застою паров СДЯВ на местности.

Конвекция в атмосфере – это вертикальные перемещения слоев воздуха с одних высот на другие: воздух более теплый и, следовательно, менее плотный, перемещается вверх, а воздух более холодный и более плотный – вниз. При конвекции наблюдаются восходящие потоки воздуха со скоростью от нескольких м/с до 30 м/с и более, что способствует рассеиванию зараженного облака и препятствует распространению СДЯВ.

Важной характеристикой СДЯВ и образуемой им зоны заражения является стойкость заражения, определяемая временем самодегазации СДЯВ. На скорость обеззараживания местности влияют прежде всего испарение, впитывание в почву и химическое разложение СДЯВ. С увеличением температуры и скорости ветра нарастает испарение СДЯВ, а дождь уменьшает стойкость и способствует прониканию СДЯВ в глубь почвы, что ускоряет его химическое разложение. Для городской застройки влияние ветра на стойкость заражения незначительно по сравнению с открытой местностью. Здания и сооружения в городе нагреваются солнечными лучами быстрее, чем в сельской местности. Поэтому здесь наблюдается интенсивное движение воздуха от периферии к центру по магистральным улицам. Это способствует проникновению СДЯВ во дворы, тупики, подвальные помещения и создает повышенную опасность поражения населения. Выходит, что стойкость СДЯВ в населенном пункте выше, чем на открытой местности.

Значение глубины распространения СДЯВ используют для определения размеров очага заражения и нанесения на план объекта или населенного пункта ориентировочных границ очага с учетом направления ветра, как показано на рисунке 3 [5].

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Схема очага заражения, образованного СДЯВ

 

Как правило, вещества, имеющие температуру кипения выше 20°С (треххлористый фосфор, сероуглерод), испаряются медленно и длительное время находятся в местах разлива, а их пары распространяются на небольшие расстояния. Вещества, у которых температура кипения до 20°С (хлор, аммиак, сернистый ангидрид, окись углерода), при разливе быстро испаряются, пары их движутся по направлению ветра, и поэтому такие вещества в опасных концентрациях могут обнаруживаться на больших расстояниях от места аварии.

Мероприятия по защите от СДЯВ. К ликвидации последствий аварийного разлива, выброса или истечения СДЯВ в первую очередь приступает личный состав штатной газоспасательной службы объекта. Их главной задачей является эвакуа­ция работающих из опасных мест, оказание пострадавшим первой медицинской помощи, а также выполнение сложных аварийных работ в газоопасных местах. При необходимости привлекаются службы по чрезвычайным ситуациям – медицинские, противопожарные, охраны общественного порядка, аварийно-спасательные и др.

Каждое предприятие, производящее или использующее СДЯВ, проводит работу по ликвидации аварийных ситуаций с выбросом СДЯВ на основе заранее разработанного специального плана, состоящего из организационных и инженерно-технических мероприятий. В плане предусматривается:

В организационном разделе:

– организация и поддержание в постоянной готовности системы оповещения рабочих и служащих объекта и проживающего вблизи населения;

– согласование с руководством гражданской обороны города (района) вопроса об использовании формирований других объектов и средств оповещения;

– обучение личного состава способам ликвидации очагов заражения СДЯВ и приемам оказания первой помощи и пользования средствами индивидуальной защиты;

– создание необходимого запаса средств индивидуальной защиты;

– обеспечение необходимого запаса дегазирующих средств, а также оборудования для проведения дегазационных работ.

В инженерно-техническом разделе:

– снабжение емкостей и технологических линий автоматическими и ручными устройствами, предотвращающими утечку СДЯВ при аварии;

– усиление конструкций емкостей и коммуникаций или их защиту от возможности повреждения обломками зданий или сооружений при аварии;

– строительство под хранилищами со СДЯВ подземных резервуаров с водой для растворения их в случае разлива (для некоторых СДЯВ), а также чаш, ловушек и т. п.;

– строительство заглубленных или полузаглубленных хранилищ с обваловкой или их рассредоточение;

– оборудование рабочих помещений объекта средствами аварийной сигнализации.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ). Как правило, при проведении аварийно-спасательных работ личный состав использует средства индивидуальной защиты. В качестве СИЗ применяются респираторы (РПГ-67, РУ-60М, рисунок 4, I), фильтрующие противогазы (гражданские – ГП-5, ГП-7; промышленные, рисунок 4, II) и изолирующие противогазы (ИП-46, ИП-4 и ИП-5, или шланговые) [6].

 

 

 

 

 

 

                      I                                                                           II

Рисунок 4 – Средства защиты органов дыхания: I - респираторы фильтрующие: а) РПГ-67; б) РУ-60М; II - противогазы промышленные: а) большого габарита; б) малого габарита

 

В конструкции промышленных противогазов и респираторов предусмотрена смена фильтрующих коробок и патронов, что позволяет, в зависимости от типа коробок, защищать органы дыхания и лицо практически от всех промышленных СДЯВ. Противогазы ГП-5 и ГП-7 укомплектованы фильтрующей коробкой типа “В”. В целях расширения их защитных свойств на другие ядовитые вещества они стали комплектоваться дополнительными газовыми патронами типа ДПГ-1 или ДПГ-3. Время защитного действия противогазов и респираторов может составлять от нескольких минут до нескольких часов и зависит от вида и концентрации вредного вещества в воздухе и от интенсивности работы человека [5, 6].

Однако применение противогазов и респираторов фильт­рующего типа, как гражданских, так и промышленных, недопустимо при высоких концентрациях СДЯВ, а также при недостатке – менее 18% по объему – кислорода (например, при работе в замкнутом объеме). В таких случаях применяют изолирующие противогазы, которые обеспечивают защиту органов дыхания, глаз и кожи лица от любых СДЯВ независимо от свойств и концентрации. Они позволяют работать даже там, где полностью отсутствует кислород в воздухе. С помощью противогазов ИП-46 и ИП-5 можно выполнять легкие работы под водой на глубине до 7 м. Принцип работы противогазов ИП-46, ИП-4 и ИП-5 основан на выделении кислорода из химических веществ при поглощении углекислого газа и влаги, выдыхаемых человеком. Запас кислорода в регенеративном патроне позволяет выполнять работы в изолирующем противогазе при тяжелых физических нагрузках в течение 45 мин, при средних – 70 мин, а при легких или в состоянии относительного покоя –  3 час.

В случае, если человек неожиданно попадает в зону действия отравляющих веществ, не имея при себе никаких защитных средств, то для личной безопасности ему необходимо:

– при воздействии хлора: закрыть рот и нос платком, смоченным водой, содовым раствором, нашатырем или мочой и, сориентировавшись, быстро покинуть зону в направлении, перпендикулярном движению воздуха;

– действия при отравлении аммиаком аналогичны тем, что и при воздействии хлора, только платок или любая ткань смачивается 5%-м раствором уксуса или лимонной кислоты или обильно водой.

 

 Лекция 4. Очаги поражения: очаг радиоактивного заражения

 

Радиоактивность – самопроизвольное превращение (распад) атомных ядер некоторых химических элементов (урана, тория, радия, калифорния и др.), приводящее к изменениям их атомного номера и массового числа.  Радиоактивные вещества распадаются со строго определенной скоростью, измеряемой периодом полураспада, т. е. временем, в течение которого распадается половина всех атомов. Радиоактивный распад не может быть остановлен и сопровождается выделением иони­зирующих излучений: γ -, β -  и α - и нейтронного излучения. За время, равное одному периоду полураспада, останутся неизменными каждые 50 атомов из 100, за следующий аналогичный промежуток времени – 25 из них распадутся, и так далее по экспоненциальному закону. Основным свойством этих излучений является ионизирующее действие. При прохождении их в тканях нейтральные атомы или молекулы приобретают положительный или отрицательный заряд и превращаются в ионы. Наибольшую плотность ионизации вызывает α-излучение (альфа-частицы), пред­­ставляющее собой положительно заряженные ядра гелия. Альфа-частицы не могут проникнуть ни через одежду человека, ни через кожный эпителий. Поэтому, если источник излучений этих частиц находится вне организма (внешнее облучение), они не представляют сколько-нибудь серьезной опас­ности для здо­ровья людей. Однако при попадании этого источника внутрь ор­ганизма, например, с пищей или воздухом (внутреннее облучение), альфа-частицы становятся наиболее опасными для человека. β-излучение (бета-частицы) – поток электронов, который выбрасывается из атомных ядер и может нести большую или меньшую энер­гию, но ионизирующее действие выражено слабее, чем у α-излучения. Бета-частицы задерживаются одеждой, а при внешнем облучении открытого тела человека, в зависимости от величины энергии излучения, они могут задерживаться в кожном эпителии, вызывая его пигментацию (“ядерный загар”), ожоги кожи, либо образуя язвы на теле. Особую опасность для здо­ровья представляют источники бета-излучения при внутреннем облучении. Рентгеновское и γ-излучения обладают наименьшей плотностью ионизации, но наибольшей проникающей способностью через вещества, в том числе и через ткани человека. Ослабление интенсивности гамма-излучения различными веществами характеризуется величиной слоя половинного ослабления, при прохождении которого интенсивность гамма-излучения уменьшается в два раза, таблица 1 [7]. Высокая проникающая способность гамма-излучения делает его одинаково опасным как при внутреннем, так и при внешнем облучении.

 

Таблица 1 – Величина слоя половинного ослабления гамма-издучения

 

Нейтронное излучение имеет место только при искусственно вызванном радиоактивном распаде. Нейтроны электрически нейтральны, поэтому поток обладает высокой проникающей способностью, зависящей от плотности облучаемого вещества и энергии нейтронов. Особенностью нейтронного излучения является и то, что после прохождения его через вещество, оно само становится радиоактивным и в свою очередь начинает излучать все виды ионизирующих излучений – α, β и γ. Оно опасно и при внешнем, и при внутреннем облучении. Разные виды излучений сопровождаются высвобождением разного количества энергии и обладают разной проникающей способностью, поэтому они оказывают неодинаковое воздействие на ткани живого организма, рисунок 5 [8].

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5 – Три вида излучений и их проникающая способность

 

Альфа-излучение, которое представляет собой поток тяжелых частиц, состоя­щих из нейтронов и протонов, задерживается, например, листом бумаги и практически неспособно проникнуть через наружный слой кожи, образованный ороговевшими частицами кожи. Бета-излучение обладает большей проникающей способностью: оно проходит в ткани организма на глубину один-два сантиметра. Проникающая способность гамма-излучения, которое распространяется со скоростью света, очень велика, его может задержать лишь толстая свинцовая или бетонная плита.

Единицы измерения. Активность (А) радиоактивного вещества характеризуется числом распадов в единицу времени. В системе СИ активность измеряется в беккерелях (Бк); один беккерель равен одному распаду в секунду.

Поглощенная доза (D) – количество энергии ионизирующего излучения, поглощенное облученным телом (тканями организма) в пересчете на единицу массы. В системе СИ поглощенная доза измеряется в греях (1 Гр = 1 Дж/кг).

Эквивалентная доза (Н) – поглощенная доза излучения, умноженная на средний коэффициент (Q) качества излучения, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма (H = D • Q). Где Q для отдельных видов излучения равно: гамма- и бета-излучения – 1, нейтроны с различными энергиями – 5–20, альфа-излучение и тяжелые ядра – 20.В системе СИ эквивалентная доза измеряется в зивертах (Зв). Один Зиверт соответствует поглощенной дозе в 1 Гр для рентгеновского, γ- и β- излучений.

Эффективная эквивалентная доза (Н_э) – эквивалентная доза, умноженная на коэффициент (W), учитывающий разную чувствительность различных тканей к облучению (H_э = H • W). Она также измеряется в зивертах (Зв). Например, при одинаковой эквивалентной дозе облучения возникновение рака легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения органов и тканей также сле­дует учитывать с разными коэффициентами. Рекомендовано использовать следующие коэффициенты (W) радиационного риска [7]: половые железы       – 0,25; молочная железа – 0,15; красный костный мозг      – 0,12; легкие      – 0,12; щитовидная железа – 0,03; костная ткань – 0,03; остальные органы – 0,3. Организм в целом – 1,0.

   Для характеристики дозы по эффекту ионизации, вызываемому в воздухе, используется так называемая экспозиционная доза рентгеновского и γ-излучений – количественная характеристика рентгеновского и γ-излучений, основанная на их ионизирующем действии. В системе СИ экспозиционная доза измеряется в кулонах на килограмм (Кл/кг).

Поглощенная и экспозиционная дозы излучений, отнесенные к единице времени, называются мощностью поглощенной и экспозиционной доз (например, Зв/с, Гр/с, Кл/(кг^.с)).

Для характеристики загрязнения среды обитания радионуклидами используется их активность в беккерелях или удельная активность, т. е. активность, отнесенная к единице массы или объема вещества. Для оценки поверхностной загрязненности местности применяется плотность загрязнения, выраженная в беккерелях на квадратный метр.

Биологическое действие. Действие ионизирующего излучения на организм человека имеет свои особенности:

– высокая эффективность поглощенной энергии и даже малые количества поглощенной энергии излучения могут вызвать глубокие биологические изменения в организме. Например, смертельная доза ионизирующего излучения, которая для млекопитающих равна 5 Гр (500 рад), соответствует поглощенной энергии излучения 5 Дж/кг (5·10⁴ эрг/г). Если эту энергию использовать в виде источника тепла, то она нагрела бы тело едва ли на 0,001°С. Это тепловая энергия, заключенная в стакане горячего чая. Именно ионизация и возбуждение атомов и молекул среды обусловливает специфику действия ионизирующего излучения;

– наличие скрытого или инкубационного периода проявления действия (период мнимого благополучия); с увеличением дозы продолжительность его сокращается;

– действие от малых доз может суммироваться или накапливаться (кумуляция);

– излучение воздействует не только на данный живой организм, но и на его потомство (генетический эффект);

– различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению; при ежедневном воздействии дозы 0,002–0,005 Гр уже наступают изменения в крови;

– не каждый организм в целом одинаково реагирует на облучение;

– облучение зависит от частоты; одноразовое облучение в большой дозе вызывает более глубокие последствия, чем фракционированное.

   Степень чувствительности различных частей тела к облучению неодинакова. Большая чувствительность кроветворных органов к радиации определяет характер лучевой болезни. При однократном облучении всего тела человека поглощенной дозой 0,5 Гр через сутки после облучения может резко сократиться число лимфоцитов (продолжительность жизни которых и без того незначительна – менее 1 суток). А через две недели после облучения уменьшится также и количество эритроцитов (красных кровяных телец, продолжительность жизни которых около 100 суток). У здорового человека в организме примерно 10¹⁴ красных кровяных телец и ежедневно воспроизводится приблизительно 10¹² штук. У больного лучевой болезнью это соотношение нарушается, что ведет к гибели организма.

 Степень поражения организма зависит от размера облучаемой поверхности. С уменьшением облучаемой поверхности уменьшается и биологический эффект. Так, при облучении поглощенной дозой в 4,5 Гр участка тела площадью 6 см² заметного поражения организма не наблюдалось [9], а при облучении такой же дозой всего тела было 50% смертельных случаев.

Общий результат действия ионизирующих излучений на отдельного человека, а также на последующие поколения людей показан на рисунке 6 [7].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6 – Классификация возможных последствий облучения людей

 

Таким образом, особенности биологического действия ионизирующих излучений следующие:

– действие ионизирующих излучений неощутимо человеком;

– видимые поражения кожного покрова, недомогания, характерные для лучевого заболевания, появляются не сразу, а спустя некоторое время;

– суммирование доз происходит скрыто, что неизбежно приводит к лучевым заболеваниям.

Допустимые дозы облучения. Допустимые уровни ионизирующего излучения регламентируются “Нормами радиационной безопасности НРБ-96” и “Основными санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87”.  Установлены три категории облучаемых лиц и три группы критических органов: категория А – персонал; категория Б – ограниченная часть населения; категория В – население, не входящее в категории А и Б; I группа – все тело, гонады, красный костный мозг; II группа – мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталики глаз и другие органы, за исключением тех, которые относятся к группам I и III; III группа – костная ткань, кожный покров, кисти, предплечья, лодыжки и стопы. Основные дозовые пределы приведены в таблицах 2 и 3.

 

Таблица 2 – Дозовые пределы внешнего и внутреннего облучения, мЗв/год

 

Таблица 3 – Эффективные дозы облучения

 

Дозовые пределы для лиц категорий А и Б, приведенные в таблицах 2 и 3, не включают в себя дозы от естественных радионуклидов с питьевой водой (0,2 мЗв/год) и дозы, получае­мые при медицинских обследованиях (1 мЗв/год) и лечении, а также при авариях с выбросом радиоактивных веществ.   Облучение человека в процессе жизни происходит за счет: космического излучения; естественных (природных) источников; искусственных источников в окружающей среде и быту (технологически полученные источники); радиоактивных осадков от испытаний ядерного оружия и выбросов предприятий атомной энергетики; медицинского обследования и радиотерапии.

Измерение ионизирующих излучений. Дозиметрические приборы предназначены для определения уровней радиации на местности, степени заражения одежды, кожных покровов человека, продуктов питания, воды, транспорта и других различных предметов и объектов, а также для измерения доз радиоактивного облучения людей при их нахождении на объектах и участках, зараженных радиоактивными веществами. По назначению все приборы подразделяются на следующие группы: индикаторы – простейшие приборы радиационной разведки по обнаружению и ориентировочной оценке мощности дозы b- и g– излучений. К этой группе относятся индикаторы ДП-63, П-63А, ДП-64 и др.; рентгенметры предназначены для измерений мощности дозы рентгеновского или g-излучения. К этой группе относятся рентгенметр ДП-2, ДП-3Б, ДП-5А, Б и В и др.; радиометры применяются для обнаружения и определения степени радиоактивного заражения поверхностей, оборудования, объемов воздуха, главным образом a- и b-частицами. Радиометрами возможно измерение и небольших уровней g-излучения. К этой группе относятся: радиометр ДП-12, “Тисс”, бета-гамма-радиометр “Луч-А”, радиометрические установки ДП-100М, ДП-100АДМ и др. Дозиметры предназначены для определения суммарной дозы облучения, получаемой личным составом за время нахождения в зоне заражения, главным образом g-излучения. Комплектами индивидуальных дозиметров являются ДК-02, ДП-22В, ДП-24, ИД-1, ИД-11 и др. Бытовые приборы: в настоящее время для бытовых целей применяется прибор РКСБ-104-01. Он предназначен для индивидуального использования населением с целью контроля радиационной обстановки на местности, в жилых и рабочих помещениях. Прибор РКСБ-104-01 выполняет функции дозиметра и радиометра и обеспечивает возможность измерения: мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения; плотности потока бета-излучения с поверхности; удельной активности радионуклида цезий-137 в продуктах (мясо, молоко, сыпучие продукты и т. д.). Дозиметр бытовой “Мастер-1” предназначен для использования населением в целях контроля радиационной обстановки на местности, в рабочих и жилых помещениях. Прибор измеряет мощность полевой эквивалентной (экспозиционной) дозы гамма-излучения от 0,1 до 9,99 мкЗв/ч.

 

Лекция 5. Литосферные опасности: землетрясение

 

Общие сведения. В недрах нашей планеты непрерывно происходят внутренние процессы, изменяющие лик Земли. Чаще всего эти изменения медленные, постепенные. Точные измерения показывают, что одни участки земной поверхности поднимаются, другие – опускаются. Не остаются постоянными даже расстояния между континентами. Иногда внутриземные процессы протекают бурно, и грозная стихия землетрясений превращает в развалины города, изменяет ландшафт, поднимает или опускает горы, опустошает целые районы. Под угрозой землетрясений находятся обширные территории, заселенные сотнями миллионов человек (напр., в Казахстане проживает около шести миллионов человек в зоне с сейсмичностью 6–9 баллов). Наибольшая опасность землетрясений заключается в их неожиданности и неотвратимости. Где именно произойдет очередная катастрофа, когда она разразится и какой силы достигнет, – с уверенностью сказать не может никто.

Понятие землетрясения. Землетрясение – это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и развалов в земной коре или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний. Ежегодно на планете происходит более 100 тыс. тектонических землетрясений (около 300 в сутки), но не все они опасны [10]: из них люди ощущают около 10 тыс. в год, и около 100 землетрясений имеют катастрофический характер. При этом за несколько секунд разрушаются здания и сооружения, возникают пожары, под завалами оказываются люди, в земле образуются трещины и провалы. Очаг землетрясения – это некоторый объем в толще земли, в пределах которого происходит высвобождение энергии, рисунок 7 [5]).

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7 – Схема очага землетрясения

 

Центр очага – условная точка, именуемая гипоцентром или фокусом. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называется эпицентром. Вокруг эпицентра происходят наибольшие разрушения. От гипоцентра во все стороны распространяются упругие сейсмические волны, среди которых различают продольные и поперечные. По поверхности земли во все стороны от эпицентра расходятся поверхностные сейсмические волны. Очаги землетрясения возникают на различных глубинах, большей частью в земной коре на глубине 20–30 км. В некоторых районах Земли отмечаются толчки, исходящие из глубин в сотни километров (верхняя мантия Земли).

Причины землетрясении. Подвижка земной коры, с которой связаны землетрясения, может возникать из-за тектонических или горообразовательных процессов, обвалов, вулканических извержений, Землетрясения также могут вызвать: подземный обычный или ядерный взрыв, падение на Землю космических тел, образованное водохранилище в сейсмоопасном районе или нагнетание воды в скважины.

Шкала балльности и магнитуды. Люди издавна пытались определить силу землетрясений по причиненному ущербу. Степень ущерба от землетрясения в конкретном месте называют интенсивностью землетрясения. Она измеряется в баллах с помощью специальных шкал. При этом степень разрушения зависит не только от силы землетрясения в очаге, но и от расстояния до объекта, глубины очага, инженерно-геологических условий местности, качества строительства.

Первые сравнительные шкалы балльности были предложены итальянским ученым де Росси и швейцарцем Форрелем еще в 1880 г. (шкала Росси – Форреля). Итальянский вулканолог Меркалли в 1902 г. создал новую 12-балльную шкалу, которая позднее была модифицирована и получила название ММ (модифицированная шкала Меркалли). Она используется до сих пор. В Японии разработана семибалльная шкала для определения интенсивности землетрясений в условиях Японского архипелага. В 1964 г. в результате совместного труда сейсмологов трех стран – С.В. Медведева из Советского Союза, В. Шпонхойера из ФРГ и В. Карника из ЧССР – была создана модифицированная 12-балльная шкала интенсивности, которая получила название международной шкалы MSK-64 (по начальным буквам фамилий ее авторов). Эта шкала используется в СНГ и в ряде европейских стран. Но здесь необходимо отметить, что в шкале рассматриваются здания и постройки, возведенные без антисейсмических мероприятий. Интенсивность не измеряется приборами; для ее определения необходимо обследовать пострадавший район и выявить степень повреждения зданий, дорог, горных склонов, изменения земной поверхности – всего того, что могло испытать на себе воздействие землетрясения, включая реакцию людей и животных. Таким образом, интенсивность землетрясения является величиной относительной и зависит от эпицентрального расстояния (чем ближе к очагу, тем выше интенсивность), глубины очага (меньше глубина – больше интенсивность), а также от грунтовых условий (высокое залегание грунтовых вод и рыхлые породы способствуют усилению балльности) и др.

Существует объективная мера величины землетрясения - это магнитуда. Чем сильнее размах сейсмической волны, тем больше магнитуда землетрясения. В разработке идеи магнитуды приняли участие многие ученые, но непосредственно воплотил ее в жизнь Чарльз Ф. Рихтер, профессор Калифорнийского технологического института, предложив шкалу магнитуд, или, как ее иногда называют, шкалу Рихтера. Шкала магнитуд Рихтера – это математическая шкала, требующая измерений и расчетов. Она основана на инструментальных данных, т. е. на записях землетрясений сейсмографами, способными уловить очень слабые сотрясения почвы с амплитудами всего в несколько микрон. При определении магнитуды землетрясения по этой шкале сейсмологи получают только одну объективную величину. Согласно Рихтеру, магнитуда толчка есть логарифм выраженной в микронах максимальной амплитуды записи этого толчка, сделанной стандартным короткопериодным крутильным сейсмографом на расстоянии 100 км от эпицентра. В настоящее время существуют разные модификации шкалы магнитуд в зависимости от того, какие волны (продольные, поперечные, поверхностные) принимаются в расчет и какой аппаратурой они зарегистрированы. В СНГ пользуются шкалой магнитуд, основанной на поверх­ностных волнах (М). Согласно этой шкале, сильнейшие из когда-либо зарегистрированных землетрясений имели магнитуду 8,9. Для сравнения отметим, что магнитуда Ташкентского землетрясения 1966 г. составила 5,3, Армянского 1988 г. – 7,0, Токийского 1923 г. – 8,2, Чилийского 1960 г. – 8,5, Китайского 1920 г. – 8,5. Что касается неощутимых слабых землетрясений и микротолчков, то они имеют магнитуду 1,5–2 и менее.

Сейсмическая энергия так же, как и магнитуда, оценивается по записям землетрясений. Для ее определения по сейсмограмме находят амплитуду, период, длительность колебаний и др. Расчеты показывают, что ежегодное количество энергии, выделяемой землетрясениями на Земле, в целом составляет 10²⁵–10²⁶ эрг. А сильнейшее из когда-либо зарегистрированных землетрясений имело энергию 10²⁵ эрг. Для сравнения укажем, что энергия, выделившаяся при взрыве атомной бомбы на атолле Бикини в 1946 г., составила 10¹⁹ эрг [11]. Существует, хотя и примерная, зависимость между величиной энергии Е, высвобождающейся при землетрясении, и магнитудой  М. Наиболее типичная, по мнению сейсмологов, зависимость имеет вид [11]:

 

lg Е = 11,8 + 1,5∙М.

 

Из этой зависимости следует, что повышение магнитуды М на единицу соответствует увеличению количества выделенной энергии примерно в 30 раз.

 Примерная зависимость между магнитудой по Рихтеру и интенсивностью (балльностью) землетрясений по шкале MSK-64 показана ниже [12]:

                                     

Магнитуда, М	2,0–2,9	3,0–3,9	4,0–4,9	5,0–5,9	6,0–6,9	7,0–7,9	8,0–8,9
Интенсивность	I–II	III–IV	IV–V	VI–VII	VIII–IX	IX–X	XI–XII

Примечание: магнитуду принято обозначать арабскими цифрами, а интенсивность – римскими.

Прогноз землетрясения. Прогноз землетрясений аналогичен изречению древнекитайского философа Конфуция: “Трудно поймать черную кошку в темной комнате, особенно, если ее там нет”. Сотни миллионов человек живут в сейсмоопасных районах. В среднем один человек из восьми тысяч погибает при землетрясении, и в девять раз больше людей за свою жизнь страдают от него. Поэтому проблема прогноза землетрясений находится в центре внимания сейсмологов всего мира. При прогнозировании особенно важно определить место, время и интенсивность возможного землетрясения. Самый точный прогноз землетрясения принадлежит китайским сейсмологам. В 1975 г. ими в результате тщательных сейсмических наблюдений предвестников было предсказано сильное землетрясение (М = 7,4) в районе Хайчена – города со стотысячным населением. Оно произошло через шесть часов после объявления сейсмической тревоги, но к этому времени уже были приняты меры к тому, чтобы жертв было как можно меньше. Между тем последовавшее в 1976 г. сильнейшее землетрясение в провинции Хэбэй, унесшее около 650 тысяч человеческих жизней, явилось полной неожиданностью для китайских сейс­мологов. Чтобы собрать информацию для составления точного прогноза, надо иметь такую сеть станций наблюдения за состоянием земной коры, которая обеспечила бы учет всех предвестников на всей территории готовящегося землетрясения. Данные от всех этих станций необходимо быстро передавать в единый центр и здесь комплексно обрабатывать с помощью ЭВМ. Такой сети станций пока еще нет ни в одном из сейсмоактивных районов. Надо добавить, что к прогнозу землетрясения предъявляются очень жесткие требования. Он должен быть очень высокоточным как по прогнозу места, так и по силе и времени ожидае­мого землетрясения. В противном случае последствия его могут оказаться тяжелыми для предполагаемого района и вызвать большие социальные и экономические нарушения: упадет деловая активность, произойдет экономический спад, начнется миграция населения и др. Вместе с тем неверно думать, что успешные прогнозы избавят нас от разрушительных последствий землетрясения. Прогноз в полной мере может быть эффективным только в том случае, когда проведен комплекс защитных мероприятий. Лучший способ уменьшить потери при землетрясении – это подготовиться к нему. В настоящее время и в ближайшем будущем вряд ли будет реализована система надежных и точных, с большой степенью достоверности, прогнозов землетрясений.

Сейсмическая служба в Казахстане. Сейсмическая история Средней Азии и Казахстана, расположенных в центральной части средиземноморско-азиатского сейсмического пояса, чрезвычайно богата событиями. С древнейших времен здесь фиксировались многочисленные землетрясения, иногда предельные по своей мощи. Достаточно вспомнить такие землетрясения, как 9-балльное Беловодское 1885 г., 9–10-балльное Верненское 1887 г., 10-балльное Чиликское 1889 г., 9-балльное Каратагское 1907 г., 10–11-балльное Кеминское 1911 г., 9-балльное Сарезское 1911 г., 10-балльное Чаткальское 1946 г., 9-балльное Ашхабадское 1948 г., 9–10-балльное Хаитское 1949 г. и многие другие. Они были исключительными не только по силе, но и по площади распространения колебаний. Катастрофические последствия имели Верненское 1887 г., Чиликское 1889 г. и Кеминское 1911 г. землетрясения. На рисунке 8 показаны эпицентры сильных землетрясений (М>6) в Казахстане [13].

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8 – Эпицентры сильных землетрясений (М свыше 6) на территории Казахстана 1887-1987 гг

 

Развитие инструментальной сейсмологии в республике началось в 1927 г. с открытия сейсмической станции “Алма-Ата”, организованной сейсмической экспедицией Академии наук СССР. В настоящее время в Казахстане действуют четыре станции наблюдения: в Алатауском районе г. Алматы, в г. Каскелене, в селе Таврия Восточно-Казахстанской области и в Кокшетауской области. Последние две маленькие станции открыты недавно: одна на Иртышском разломе, другая в Кокшетау на природной платформе.
Также в горах Заилийского Алатау действует полигон по наблюдению за поведением животных в условиях максимально приближенных к естественным. Главный центр сейсмической службы республики – Институт сейсмологии. Вопросы сейсмобезопасности входят также в компетенцию Министерства по чрезвычайным ситуациям. В результате статистической обработки всех известных землетрясений в Казахстане, исходя из 12-балльной шкалы, была составлена карта сейсмичности юго-востока Казахстана, приведенная на рисунке 9 (а) [13]. Для уточнения данных сейсмического районирования проводится сейсмическое микрорайонирование, с помощью которого интенсивность землетрясений в баллах, указанная на картах, может быть скорректирована на ± 1...2 балла в зависимости от местных тектонических, геоморфологических и грунтовых условий. Сейсмическое микрорайонирование для г. Алматы имеет принципиально важное значение, так как накопленный статистический материал и проведенные исследования показали, что практически весь город Алматы покрыт “паутиной” тектонических разломов, рисунок 9 (б).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                    а                                                                            б

 

Рисунок 9 – Карта интенсивности (балльности) землетрясений юго-востока Казахстана (а) и схема тектонических разломов в районе г. Алматы (б)

 

В районах, подверженных землетрясениям, осуществляется сейсмостойкое или антисейсмическое строительство – это основная мера защиты от землетрясения. По принятой в Казахстане 12-балльной шкале опасными для зданий и сооружений считаются землетрясения, интенсивность которых 7 баллов и более. Строительство в районах с сейсмичностью, превышающей 9 баллов, неэкономично. Поэтому в правилах и нормах указания ограничены районами 7–9-балльной сейсмичности. Обеспечение полной сохранности зданий во время землетрясения обычно требует больших затрат на антисейсмические мероприятия, а в некоторых случаях практически неосуществимо. Учитывая, что сильные землетрясения происходят редко, нормы допускают возможность повреждения элементов, не представляющих угрозы для людей.

Последствия землетрясения. На открытом пространстве землетрясения для человека не опасны. Крайне редки случаи, когда человек становился жертвой непосредственно сотрясений земной поверхности или ее развалов. Другое дело, когда человек находится в современном городе: обрушение зданий, падение стекол с верхних этажей, порыв линий электропередач, газопроводов, возникающие пожары приводят к многочисленным жертвам среди населения. Кроме того, даже при землетрясениях средней силы оборудование и содержимое зданий таят большую опасность для людей: могут опрокинуться незакрепленные шкафы, стеллажи с имуществом на складах, в мастерских – станки, из емкостей могут выплескиваться ядовитые жидкости. Но самый страшный спутник землетрясения – огонь. При сильном землетрясении рвутся газопроводы, разрушаются печи, падают лампы, замыкаются электропроводки. Особенно опасно образование искр от ударов или коротких замыканий в нефте- и газохранилищах. Количество вторичных пожаров зависит от плотности населения, отсутствия системы тушения пожаров, паники населения и т. д. Большую опасность представляют громадные оползни и обвалы. В результате землетрясения на Памире в 1911 г. обвал горных пород перегородил ущелье, в котором спустя несколько лет образовалось Сарезское озеро длиной 60 км и максимальной глубиной около 500 м. Такие озера имеются в горах Заилийского и Кунгей Алатау. В результате же Хаитского землетрясения 1949 г. огромный обвал обрушился на сады и постройки Хаита – районного центра в Таджикской ССР. В считанные секунды поселок со всеми жителями был погребен под
70-метровым слоем горных пород [13]. Нередко при землетрясениях рыхлые горные породы, пропитанные влагой, сорвавшись с крутых склонов, запруживают реки, увеличившаяся в несколько десятков раз, вздувшаяся грязекаменная масса превращается затем в грозный селевой поток, который со скоростью курьерского поезда несется с гор, сметая все живое на своем пути, неся новые разрушения и жертвы. Вторая группа последствий в самой тяжелой форме проявляется там, где правительственные органы, местные власти и их различные службы не готовы к стихийным бедствиям: отсутствуют специальные спасательные отряды, не разработаны планы на случай землетрясения, не проводились мероприятия, связанные с подготовкой населения и т. д. Поэтому все усилия правительственных органов, отдельных служб по подготовке к землетрясению должны быть направлены на заблаговременную разработку действенных мер по защите людей и материальных ценностей от разрушительных землетрясений и ликвидации их последствий. В настоящее время ликвидация последствий стихийных бедствий проводится не только силами той или иной страны, где произошло это бедствие, но, все чаще и чаще, при активном участии других стран.

 

Лекция 6. Литосферные опасности: сель

 

Причины селя и его масштабы. Сель (от арабского “сайль” – бурный поток) – грязевые или грязекаменные потоки, внезапно возникающие в руслах горных рек вследствие резкого паводка, вызванного интенсивными ливнями, бурным снеготаянием и др. Селевые потоки распространены в горах Казахстана, Кавказа, Алтая, Киргизии и в других горных районах мира (Австрия, Франция, Япония, Китай и др.) В прошлом, да и нередко в наше время, селевые потоки настолько катастрофичны, что полностью разрушают населенные пункты, коммуникации и важные объекты. Селевой поток часто характеризуется внезапностью возникновения, масштабностью размеров и огромной разрушительной силой. За короткий промежуток времени сель изменяет русло в горных речках, вид и форму долин, превращая их
в бездонные каньоны или глубокие овраги. При выходе из гор на предгорную равнину сель обычно распластывается и образует мощные конусы наносов, масса которых исчисляется несколькими миллионами тонн и похожа в застывшем виде на бетон. Толщина этих наносов доходит до двух метров [14].

Причины возникновения селя: ливневые дожди, прорывы моренно-ледниковых озер за счет их переполнения в результате обильного таяния снегов (гляциальные) и землетрясения. Существенное влияние на процесс возникновения селей может оказывать и непродуманная хозяйственная деятельность человека: взрывные работы в горнодобывающей промышленности или при строительстве горных дорог и гидротехнических сооружений, а также массовые отвалы отработанных горных пород (например, в бассейне р. Текели из-за отвалов периодически возникали катастрофические сели). В последние годы, вследствие высокой загрязненности воздушного бассейна и вызванного ею отложения пыли на ледники, сильно активизировались гляциальные процессы. Особой мощностью и высокой насыщенностью землей и камнями отличаются сели, возникающие в результате землетрясений от прорывов моренно-ледниковых озер и временных завальных водоемов, образованных оползнями и обвалами. На втором месте по размерам и разрушительным последствиям стоят ливневые сели.

Все крупнейшие сели, по существу, представляют собой жидкую смесь воды и грязекаменной массы. При этом грязекаменная масса составляет по объему 50–85 % и создает удельный вес в пределах: 1,8...2,2 т/м³ – у ливневых селей и 2,2...2,4 т/м³ – у гляциально-прорывных и сейсмогенных селей [15].

Одной из особенностей грязекаменного селя является его волнообразный и заторный характер. Сель движется со скоростью 5...12 м/с, перемещает на своем пути валуны диаметром до 6 м и весом до 300 т. Расходы селя достигают огромной величины: в горах – 1 000...12 000 м³/с, на выходе из гор – 100... 300 м³/с [15]. Движение потока сопровождается сильным грохотом и содроганием склонов. При ударе селя о крутые повороты и пороги русла наблюдается массовый выброс крупных валунов на высоту до 15...20 м, а более мелкие камни разлетаются в радиусе до 40...50 м. В результате разбрызгивания селевой массы и обрушения склонов образуется сплошное пылевое облако с запахом гари, которая образуется от ударов камней друг о друга. Высота волн селевого потока в узких и заторных местах достигает 20...30 м, а на расширенных участках – 7...12 м. На пути своего движения вал такой высоты, особенно первый, создает сильную воздушную волну, действующую в радиусе до 50 м [15]. Селевой поток обладает большой ударной силой, превышающей 100 т/м², и на своем пути разрушает все гидротехнические сооружения, вырывает с корнями деревья, рушит дома, валит опоры электролиний и т.д. Величина долинных наносов грязи и камней достигает 5...10 млн м³, что, в конечном итоге, полностью меняет облик долины и даже делает ее непригодной для хозяйственной деятельности (напр., в 1970 г. ливневый сель разрушил конголезский город Букаву настолько, что пришлось выстроить город заново в другом месте [14]).

Селеопасность гор Казахстана. По мощности и разрушительности селей Казахстан занимает одно из первых мест в СНГ. Основными селеопасными районами республики являются Заилийский, Джунгарский и Таласский Алатау, горы Каратау, Кунгей, Кетмень и Казахстанский Алтай.  Селеопасность районов определяется количеством селей, действующих бассейнов, а также их масштабами. Выделены четыре селеопасных района:

– весьма селеактивный – горы Заилийского Алатау;

– сильноселеактивный – горы Джунгарского и Таласского Алатау;

– среднеселеактивный – горы Каратау, Кунгей и Киргизский Алатау;

– слабоселеактивный – Чу-Илийские горы, Кетмень, Саур-Тарбасский и Казахстанский Алтай.

В республике насчитывается более 300 крупных селевых бассейнов (с учетом мелких – более 600), где за период с 1841 по 1986 г. зарегистрировано около 780 случаев прохождения селей. Из них 83% составили сели от выпадения ливневых дождей, 15% – от прорыва моренно-ледниковых озер и 2% – от землетрясений в результате прорыва временных завальных водоемов, образованных оползнями и обвалами. Однако точных данных о селях крайне мало. Многие сели, особенно прошедшие в слабоосвоенных горных районах, остаются незамеченными.

К числу крупных катастрофических селевых потоков на территории Казахстана относятся сели, прошедшие в 1841 и 1887 гг. (сейсмогенные), в 1921 г. (ливневый) и в 1963, 1973, 1977 гг. (гляциальные). Сейсмогенные сели 1841 г. и 9 июня 1887 г., известные как “Вер­ненская катастрофа”, сильно разрушили г. Верный. Объемы селевых выносов достигали в бассейнах рек Малой и Большой Алматинки до 10–12 млн м³, а в долине р. Аксай – до 26 млн м³. Ливневые селевые потоки в ночь с 8 на 9 июля 1921 г. охватили все реки Заилийского Алатау. Особой мощностью, вследствие активного действия всех притоков, они отмечены на реках Малая и Большая Алматинка, Талгар и Иссык. В течение пяти часов значительная часть Алма-Аты была превращена
в руины и залита грязекаменной массой. Еще и сейчас многие огромные валуны, вынесенные селем 1921 г., лежат на улицах города в качестве “памятников” разрушительной стихии (например, возле гостиницы “Казахстан”).

Гляциальные сели 1963, 1973 и 1977 гг. характеризуются как крупнейшие сели века. Сель 7 июля 1963 г. уничтожил естественное озеро Иссык (по р. Иссык) и часть жилых кварталов в с. Иссык. Сель 15 июля 1973 г. грозил разрушить плотину Медео. Объем селехранилища в 6,2 млн м³ был заполнен в течение трех часов грязекаменной массой объемом 5,5 млн м³ (из них 4 млн м³ – наносы и 1,5 млн м³ – вода). После его прохождения в селехранилище осталось всего 30% свободного объема, что явно было недостаточно для задержания новых катастрофических селей. Плотина была поднята на 40 м и при окончательной высоте в 150 м емкость селехранилища составила 12,6 млн м³. Сель 3–4 августа 1977 г. прошел по р. Большая Алматинка, и общий объем наносов составил 6 млн м³ (из них 1 млн м³ – вода). Он уничтожил высоковольтную линию электропередачи, автодорогу, мосты, дикоплодные сады, живописную долину, котлован строящейся плотины, а в черте города водохранилище Сайран объемом в 2 млн м³ было частично занесено валунами и грязью. В последние годы гляциальные сели носят прогрессирующий характер. Их возрастающая активность начала проявляться в горах Заилийского Алатау после 1950 г. и достигла максимума в 1970-е гг. [15]. Активизация этих процессов обусловлена потеплением климата и загрязнением поверхности ледников в результате интенсивной деятельности человека. В настоящее время в высокогорной зоне Заилийского Алатау идет процесс отступления ледников и роста открытых площадей моренных образований. Так, например, центральный ледник Туюксу за период 1949–1985 гг. линейно отступил на 750 м, по высоте поднялся на 110 м.

Селеопасность рек Заилийского Алатау. Горы Заилийского Алатау обладают наибольшей селевой активностью по сравнению с другими горными районами Казахстана. Особо интенсивным селеобразованием и мощными селепроявлениями ливневого и гляциального происхождения характеризуются бассейны Малой, Большой Алматинки, Талгара и Иссыка. За период 1841–1986 гг. из 778 селей по Казахстану 450 приходятся на реки Заилийского Алатау. Высокая активизация и мощное проявление селевой деятельности рек Малой и Большой Алматинок, Аксая, Талгара и Иссыка обусловлены центральным расположением в Заилий­ском Алатау с наибольшими высотами до 4 200–4 900 м, высокой степенью оледенения бассейнов до 10–26% и интенсивным проявлением ливневой деятельности. Распределение числа случаев прохождения селей по рекам Заилийского Алатау выглядит так, в %: Большая Алматинка – до 35%, Аксай – 21%, Малая Алматинка – до 14%, Талгар – до 14%, Иссык – до 4%, а на остальные реки (Тургень, Чилик, Узункаргаль, Чемолган, Каскелен) приходится от 1 до 3% на каждую [17].

Защита от селей. Под угрозой разрушительного воздействия селей находятся многие города Казахстана – Алматы, Иссык, Талгар, Каскелен, Сарканд, Джаркент и Текели с общим числом населения свыше пяти миллионов человек, а также трасса Большого Алматинского канала и другие важные объекты хозяйствования. Поэтому проблема противоселевой защиты в Казахстане имеет особо важное государственное значение. Планомерная работа по борьбе с селями в Казахстане начата с 1973 г. с образованием государственного предприятия “Казселезащита”. В настоящее время “Казселезащита” входит в Министерство по чрезвычайным ситуациям. К основным методам борьбы с селями относятся: строительство крупных селезадерживающих плотин – селехранилищ; стабилизация селевых русел рек системой сквозных и глухих запруд; устройство водосбросов из моренно-ледниковых озер; устройство в черте города водосбросных трактов с системой наносоотстойников.

Первым примером успешной борьбы с селями в нашей стране и в мировой практике стало строительство комплекса противоселевой защиты г. Алматы. Были сооружены три крупные селезадерживающие плотины: на реке Малая Алматинка 150-метровая плотина Медеу с емкостью селехранилища 12,6 млн м³ и 17-метровая плотина Мынжилки с емкостью 0,22 млн м³, а на реке Большая Алматинка – 40-метровая плотина с емкостью 8,2 млн м³. В верховьях этих рек для опорожнения моренных озер построены водосбросные каналы и подъездные пути к ним, а в черте города – водосбросные тракты с наносоотстойниками.

Действия при угрозе селя. “Казселезащита” разработала и использует схему оперативного оповещения населения на случай реальной селевой опасности. Служба оповещения оснащена специальным вертолетом, оборудованным громкоговорящей установкой и радиостанцией, что позволяет прямо с борта передавать на Землю информацию о прохождении селя или угрозе его возникновения. Доступ в селеопасный район перекрывается нарядами милиции и службой дорожной полиции и разрешается только по специальным пропускам. Любители горного отдыха должны руководствоваться следующими правилами:

– не останавливаться на отдых и не разбивать палатку вблизи селеопасных русел рек;

– при обнаружении признаков селевого потока (грохота, гула, сотрясения почвы от ударов камней и др.) необходимо, как можно дальше отойти от русла вверх по склонам;

– не спускаться в русла водотоков после прохождения селевого вала, так как сель движется отдельными периодическими валами высотой до 10 м и после первого вала может последовать очередной вал.

 

Лекция 7. Оказание первой помощи пострадавшему

 

Борьба за жизнь человека, попавшего в беду, должна начинаться как можно раньше, еще до прибытия “скорой помощи” или медицинского работника. Для оказания необходимой и рациональной помощи надо хорошо знать и практически владеть методами остановки кровотечения, уметь правильно наложить повязку, произвести искусственное дыхание и массаж сердца.

Выполнение искусственного дыхания и массажа сердца. Смерть наступает вследствие различных причин. Умирают люди, долгое время страдавшие, например, тяжелой сердечной недостаточностью, больные с обширными злокачественными опухолями или же от случайных причин – удар молнией, электротоком, утопление, отравление и пр. В последних случаях жизнь останавливается как часы, которые могут вновь пойти от своевременного и правильного толчка. В организме еще не произошли необратимые изменения со стороны основных органов и систем, наступило лишь состояние “мнимой”, или клинической смерти, и головной мозг еще жив. Наиболее чувствительными к недостатку кислорода являются клетки коры головного мозга, которые перестают функционировать через четыре-пять минут после прекращения поступления в организм кислорода. Этот промежуток времени, в течение которого клетки центральной нервной системы уже не живут, но еще не погибли, называется клинической смертью. Если успеть в течение этих четырех-пяти минут подать в организм кислород и доставить его голодающим клеткам и тканям, еще можно вдохнуть жизнь в умирающий организм.  

Остановка дыхания. Закупорка дыхательных путей, прекращение или отсутствие дыхания, остановка сердца – основные причины смерти при несчастных случаях, сердечных приступах и прочих тяжелых заболеваниях.  Причинами асфиксии (удушья) являются: утопление; поражение электрическим током, молнией; отравление окисью углерода (угарным газом), вдыхание газа и дыма; отравление пищевыми продуктами, лекарствами, химическими веществами, алкоголем; кровоизлияние в мозг; тяжелые заболевания сердца; повреждения головы, шеи, груди, живота; судороги; нарушение проходимости дыхательных путей инородным телом, тяжелая обструкция дыхательных путей вследствие тяжелого легочного заболевания (эмфизема, астма, пневмония) и т. п. Возникающая при асфиксии потеря сознания (кома) независимо от вызвавшей ее причины всегда приводит к обструкции дыхательных путей корнем языка пострадавшего, так как в результате расслабления челюстных мышц и сгибания шеи корень языка упирается в заднюю стенку глотки. Поэтому разгибание головы пострадавшего является наиболее важным и обязательным этапом при реанимации.

Последовательность обязательных действий спасателя при дыхательной реанимации такова. Следует придать пострадавшему правильное положение. Для этого пострадавший должен быть уложен на спину, голову нужно несколько откинуть назад. Но если необходимо очистить дыхательные пути от инородных предметов, рвотных масс, ила, сгустков крови, слизи, то голову пострадавшего поворачивают набок либо опускают вниз и производят удаление рвотных масс и т. п. пальцами, салфеткой, платком, отсосом. При наличии инородного тела в глотке или в дыхательных путях следует, повернув пострадавшего набок, резким ударом кулака в межлопаточную область удалить застрявшее инородное тело. Маленьких детей переворачивают вниз головой (одной рукой спасатель держит ребенка за ножки) и быстрым ударом в межлопаточную область удаляют инородное тело, капельки воды и т. п. Затем, подложив ладонь одной руки под шею пострадавшего, а другой обхватив его лоб, осторожно разгибают голову. Оттягивание головы пострадавшего назад является очень важным и обязательным моментом в реанимации. Эта простая манипуляция способствует натяжению тканей между нижней челюстью и гортанью, приводит к раскрытию дыхательных путей примерно у 80% пострадавших, рисунок 10 (а, б) [16].

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 10 – Разгибание головы и выведение нижней челюсти вперед

 

После этих приемов следует приступить к нагнетанию воздуха под давлением в дыхательные пути пострадавшего. Убедившись в проходимости дыхательных путей, следует немедленно начать проводить искусственное дыхание вплоть до полного восстановления самостоятельного дыхания.

Методы искусственного дыхания. Наиболее эффективными способами искусственного дыхания являются те, которые обеспечивают введение в легкие пострадавшего воздуха или смеси воздуха с кислородом. В больницах для этих целей применяются всевозможные дыхательные аппараты, а во внебольничных условиях – методы дыхания “изо рта в рот” и “изо рта в нос”. Воздух, который спасатель вдувает в легкие пострадавшего, содержит достаточное количество кислорода для поддержания жизни пострадавшего и совершенно безвредное количество вдыхаемого углекислого газа. Преимуществом этих методов является то, что всегда можно наблюдать, как воздух входит в легкие пострадавшего.

Способ искусственного дыхания “рот в рот”. Обязательным условием этого способа является отгибание головы пострадавшего, очистка ротовой полости и глотки от инородных примесей, удаление зубных протезов, выдвигание нижней челюсти. Спасатель набирает воздух в свои легкие и, плотно охватывая своим ртом рот пострадавшего, одновременно зажимает пальцами нос больного, производит вдувание воздуха в его легкие, наблюдая при этом за движением грудной клетки и за изменениями в окрасе кожных покровов и слизистых оболочек, рисунок 11 (а, б) [16].

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 11 – Этапы проведения искусственного дыхания «рот в рот»: а – голова отогнута назад (пунктиром обозначено место прижатия губами); б – выдох в рот больного, нос плотно закрыт пальцами

 

Важно начать вдувание воздуха без промедления, не теряя времени на ненужные приготовления. Иногда при своевременном, быстром оказании помощи достаточно сделать лишь несколько вдуваний, чтобы восстановить самостоятельное дыхание. Можно осуществлять вдувание воздуха через любую ткань, предварительно наложенную на рот пострадавшего (марлю, косынку, носовой платок и т. п.). В процессе искусственного дыхания после активного вдоха, о чем свидетельствует приподнимание грудной клетки, следует отодвинуть свое лицо в сторону. В этот период происходит пассивный выдох из легких пострадавшего. Необходимо после каждых пяти вдуваний прощупать наличие пульса. Для этого следует положить два пальца поперек боковой поверхности шеи пострадавшего. Пульсация на сонной артерии свидетельствует о сохранившейся сердечной деятельности, поэтому спасатель должен продолжать искусственное дыхание, производя 12–14 вдуваний в одну минуту. У детей не следует производить чрезмерно интенсивное раздувание легких, но частота вдуваний должна быть увеличена до 24–30 в одну минуту.

Способ искусственного дыхания “изо рта в нос”. Обычно он применяется у маленьких детей и в случаях отсутствия эффекта по способу “изо рта в рот”. При осуществлении этого способа вентиляции необходимо после разгибания головы и удаления инородных примесей плотно закрыть рукой (а у детей пальцем) рот и вдувать воздух из легких спасателя в нос пострадавшего, постоянно наблюдая за состоянием грудной клетки, цветом кожи и слизистых оболочек, а также за наличием пульсации на сонной артерии. При правильно проведенном искусственном дыхании обычно исчезает цианоз, и слизистые оболочки губ розовеют.

Следует помнить, что воздух при вдувании в легкие пострадавшего частично попадает в желудок. Если в процессе вентиляции заметно раздувается желудок, а раздувание легких затруднено, то осторожным прижатием рукой желудка необходимо удалить из него воздух. При возникновении рвоты следует повернуть голову набок и постараться быстро очистить глотку и ротовую полость от рвотных масс. Попадание их в дыхательные пути в значительной мере может усугубить состояние пострадавшего и затруднить дальнейшие мероприятия по реанимации.

Остановка сердца. Основными его признаками являются: потеря сознания, прекращение дыхания, отсутствие пульсации на крупных артериальных сосудах. Последнее – один из наиболее важных и достоверных признаков остановки сердца. Отсутствие пульса на лучевой артерии и сердечных тонов, посинение кожных и слизистых покровов (цианоз), расширение зрачков также свидетельствуют об остановке сердца и не следует тратить время на их выявление. Немаловажный признак возможного прекращения кровообращения – судороги, нередко возникающие в результате остановки сердца. Это проявление тяжелой кислородной недостаточности центральной нервной системы обычно в первую очередь замечается окружающими. Зрачок расширяется после остановки сердца через одну минуту. Вполне естественно, не следует ждать появления этого признака, чтобы удостовериться в наступившей остановке сердца. Зрачки играют очень важное значение при проведении реанимационных мероприятий в качестве критерия эффективности принятых мер. Если больной находится без сознания и у него отсутствует дыхание, следует немедленно разогнуть пострадавшему голову, по мере необходимости удалить из ротовой полости примеси и инородные предметы и осуществить раздувание легких (три–пять раз одним из указанных методов искусственного дыхания). Если дыхательные пути проходимы, определяют наличие пульсации на сонной артерии. Для этого два пальца руки спасатель помещает на боковой поверхности шеи пострадавшего на уровне адамова яблока (кадыка). Если пульсация на сонной артерии ощущается, то следует продолжать искусственное дыхание. При отсутствии пульсации нужно немедленно приступить к наружному массажу сердца.

Массаж сердца. Известно, что сердце человека располагается в грудной клетке между двумя костными образованиями: грудиной – спереди и позвоночным столбом – сзади. В силу большой подвижности грудной клетки надавливанием на грудину удается сместить ее в сторону позвоночника на пять-шесть сантиметров. Сущность закрытого или непрямого массажа сердца и заключается в ритмичном сдавливании сердца, расположенного между грудиной и позвоночником, рисунок 12 (а, б, в) [16]. При этом кровь изгоняется из левого желудочка в мозг и в сердечные (коронарные) сосуды, а из правого желудочка одновременно попадает в легкие, где насыщается кислородом.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 12 – Наружный массаж сердца: а – место расположения рук; б, в – правильное расположение рук (вид сверху и сбоку)

 

Для обеспечения достаточного для поддержания жизни кровотока необходимо производить 60–70 ком­прессий (т. е. сдавливаний) в одну минуту. У детей частота компрессий грудины должна быть вдвое чаще,
т. е. 120 в одну минуту.

Техника закрытого массажа серд­ца. Для осуществления правильного и безопасного для пострадавшего массажа сердца следует придерживаться следующих правил. Ладонную поверхность одной кисти спасателя помещают на нижнюю треть грудины (на 2 см выше мечевидного отростка), ладонь другой руки накладывают сверху и усилием обеих рук толчком производят смещение грудины в сторо­ну позвоночника (см. рисунок 12, а, б). У детей аналогичное смещение грудины обычно осуществляется двумя пальцами, расположенными в средней части грудины. Неправильное рас­положение рук спасателя может вы­звать совершенно нежелательные и даже опасные осложнения при осуществлении массажа сердца: при сме­щении рук в сторону реберных сочле­нений возможны переломы ребер с повреждением легких; надав­ливание на мечевидный отросток и ниже чревато опасностью разрыва желудка и печени, возникновения кровотечений; надав­ливание на тело грудины и выше грозит переломом грудины.

Массаж сердца следует производить не усилием кистей рук (руки быстро устают, поэтому уменьшается сила сдавливания), а усилием всего плечевого пояса.

Об эффективности проводимого массажа сердца следует судить по реакции зрачков. Суживание их свидетельствует о достаточном кровообращении головного мозга, т. е. массаж выполняется правильно и он эффективен. Сдавливание грудины производят только ладонными поверхностями кистей рук: пальцы спасателя приподняты и не должны соприкасаться с одеждой или телом пострадавшего (рисунок 12, в). Массаж сердца выполняют, обязательно уложив пострадавшего на твердую поверхность (пол, земля, щит и т. п.). Если реанимацию проводит один спасатель, он производит два вдувания воздуха в легкие пострадавшего, а затем делает 15 компрессий грудины; если ее проводят двое, то отношение числа дыхательных движений и сдавливаний таково: на один вдох – пять компрессий грудины, причем один из спасателей осуществляет искусственное дыхание и контролирует по пульсации сонной артерии эффективность массажа, осуществляемого вторым спасателем. Через каждые две минуты следует на очень короткое время прервать реанимацию в целях проверки возможного восстановления самостоятельной сердечной деятельности и дыхания. Реанимационные мероприятия необходимо продолжать до появления самостоятельного дыхания и восстановления сердечной деятельности либо до прибытия медицинского работника, или же доставки пострадавшего в больницу.

Следует помнить, что искусственное дыхание и массаж сердца являются методами неотложной реанимации, они просты и эффективны при правильном применении. Искусственная вентиляция методами “рот в рот” и “рот в нос” обеспечивает подачу кислорода в легкие пострадавшего, тогда как с помощью массажа сердца насыщенная кислородом в легких кровь доставляется клеткам и тканям пострадавшего. Тем самым удается значительно продлить состояние клинической смерти.

Естественно, возникает вопрос: во всех ли случаях целесообразны реанимационные мероприятия? Их не рекомендуется проводить больным, страдающим тяжелыми изнурительными и необратимыми заболеваниями (злокачественные новообразования с метастазированием, декомпенсированные пороки сердца, терминальные стадии хронической почечной недостаточности) или имеющим тяжелые необратимые травматические повреждения головного мозга. Нецелесообразно их проводить и в тех случаях, когда время клинической смерти превысило четыре–пять минут. Исключение составляют дети: у них время клинической смерти более продолжительное и больше шансов на успешную реанимацию.

Известно, что при утоплении, замерзании время клинической смерти также удлиняется из-за воздействия на организм низких температур, вызывающих состояние гипотермии. В условиях резкого охлаждения организма всегда снижается потребность тканей и клеток в кислороде, и вследствие этого пострадавший более продолжительное время способен пережить кислородное голодание.

 

Список литературы

1. Республика Казахстан: Отчет по человеческому развитию. - Алматы: ТОО «Герона», 1997.

2. Белов С.В., Морозова Л.Л., Сивков В.П. Безопасность жизнедеятельности: Конспект лекций. Ч. 1 / Под ред. С.В. Белова. - М.: ВАСОТ, 1992.

3. Приходько Н.Г. Безопасность жизнедеятельности: Конспект лекций. – Алматы: ВШП «Адилет», 2000.

4. О чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера: Закон Республики Казахстан от 5 июля 1996 г. - Алматы, 1996.

5.  Бобок С.А., Юртушкин В.И. Чрезвычайные ситуации: защита населения и территорий. Уч. пособие для вузов по дисцип. БЖД. – М.: Изд. ГНОМ и Д, 2000.

6. Средства индивидуальной защиты работающих на производстве: Каталог-справочник. – М.: Прогресс, 2005.

7. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. – М.: Энергоатомиздат, 2002.

8. Радиация. Дозы, эффекты, риск / Пер. с англ. – М.: Мир, 1998.

9. Максимов М.Т., Оджагов Г.О. Радиоактивные загрязнения и их измерение: Учеб. Пособие. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

10. Гостюшин А.В., Шубина С.И. Азбука выживания. 2-е изд. – М.: Знание, 1996.

11. Болт Б. Землетрясение: общедоступный очерк / Пер. с англ. – М.: Мир, 2001.

12. Занько Н.Г. и др. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. Пособие для студентов всех специальностей. – Спб.: ЛТА, 1996.

13. Нурмагамбетов А., Сыдыков А. Землетрясения: жизнь можно сохранить! Факты, прогнозы, советы. – Алматы: Наука КазССР, 1990.

14. Саудабеков К.Е., Алманиязов Э.А., Лухнова Л.Ю. Безопасность жизнедеятельности и формирование здорового образа жизни. – Алматы: КазГЮУ, 1999.

15. Караманов У.К., Деговец Р.С. Внимание: сель! – Алматы: Кайнар: МП «Саржайлау», 1992.

16. Башмаков А.И., Чернов В.К. Экстренная доврачебная помощь. – Алма-Ата: Казахстан, 1990.

 

Сводный план на 2011 г., поз. 335