Вредные вещества, поступающие в атмосферу при пожарах

полученные в условно «чистом» районе города, находится в прямой зависимости от величины эквивалентного уровня звука на жилой территории.

Уменьшение неблагоприятного воздействия самолетов на окружающую среду является важной научно-технической проблемой. Наиболее эффективным является комплексный подход к решению данной проблемы, который позволяет достичь значительного уменьшения неблагоприятных воздействий на окружающую среду в более короткие сроки и с меньшими затратами. Комплексный подход предусматривает уменьшение вредных воздействий в источнике их возникновения, применение специальных приемов пилотирования, рациональную организацию воздушного движения, внедрение строительно-планировочных мероприятий, ограничение вредных воздействий вблизи аэропортов и контроль за их соблюдением.

Список использованной литературы

1. Аэродинамические источники шума Текст. / Мунин А.Г., Кузнецов

B.М., Леонтьев Е.А. - М.: Машиностроение. 1981. - 248 с.

2. Генералов A.B. Приведение экспериментальных спектров шума реактивной струи к условиям свободного звукового поля [Текст] / A.B. Генералов, И.С. Загузов, В.Н. Калабухов // Изв. вузов. Авиационная техника. - 1990. - № 2. -

C. 76-80.

3. Кузнецов B.C. Медико-биологические аспекты проблемы шума в авиации Текст. / B.C. Кузнецов // Пленар. доклады на VI науч.-техн. конф. по авиационной акустике. ЦАГИ, 1979. - С. 122-149.

ВРЕДНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ПОСТУПАЮЩИЕ В АТМОСФЕРУ

ПРИ ПОЖАРАХ

С.А. Чепрасов, адъюнкт, Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

В условиях пожара горение, как правило, протекает в диффузионном режиме. Вещества и материалы при этом сгорают не полностью и наряду с частичками сажи попадают в ОС в виде газообразных, жидких продуктов горения

[3].

Пожар можно определить как неконтролируемое горение, развивающееся во времени и в пространстве. В отличие от горения, понимаемого процессом прогрессивно ускоряющегося выделения тепла и света в результате химических реакций и широко используемого человеком на всех этапах его существования, пожар приносит материальный ущерб и гибель живых организмов.

Все горючие материалы в условиях пожара выделяют токсичные продукты горения. Показательно, что уже в количестве нескольких граммов горючие

-5

материалы в 1 м объема создают чрезвычайно опасную среду. Следовательно, на

пожарах, где сгорают не граммы, а десятки и более килограммов горючего и выделяется около 5-6 м3 продуктов горения на 1 кг горючей нагрузки, практически всегда создается токсичная обстановка [1].

Наиболее токсичны продукты горения синтетических полимерных материалов. Большинство пластмасс при горении выделяют ядовитые вещества -такие как: циан водорода, оксид углерода, акролеин, хлористый водород, окислы азота, различные алифатические и ароматические углеводороды и др. Чрезвычайно опасен в санитарно-гигиеническом отношении поролон, повсеместно использующийся в изготовлении мебели. Этот продукт при горении выделяет цианосодержащий газ, даже в незначительных количествах являющиеся высокотоксичными и поражающими дыхательную и нервную системы человека

[4].

Горение таких материалов таких, как битум, рубероид, различных изоляционных материалов приводит к выделению в воздух токсичных продуктов разрушения сгоревших полимерных материалов с выбросом фосгена, цианистого и хлористого водорода, ароматических и хлорированных углеродов, относящихся к веществам преимущественно общеядовитого, удушающего и нейротропного действия. Известно, что сгорание лишь 1 грамма различных полимеров приводит к выделению до 167 мг окиси углерода, до 144 мг окиси хлористого водорода, что намного превышает поражающие и смертельные концентрации этих веществ в помещениях среднего объема.

Все полимерные материалы, входящие в состав горючей нагрузки, содержат добавки, которые также образуют токсичные продукты горения, например, входящие в состав антипиренов соединения А1, В, Bi, Sn, 7п, Sb, Cd, Р, As. Красители, связующие, пластификаторы и т.д. при горении также образуют вредные и токсичные соединения. Так, ДСП и ДВП содержат до 10 % масс, связующих, например, полиформальдегида, выделяющего при горении формальдегид. Полностью избежать образования токсичных продуктов горения практически невозможно, если не исключить использование самих материалов.

Снижение горючести, дымообразования или другие способы уменьшения пожароопасных свойств материалов только сдвигают равновесие в сторону образования тех же или новых токсичных соединений. Так, добавление соединений Sb, Cd, В и др. приводит к появлению в продуктах горения еще более токсичного аэрозоля. Кадмий, например, способствует развитию острых и хронических респираторных заболеваний и злокачественных образований. Добавки галогенсодержащих соединений увеличивают выход диоксинов (ТХДЦ) и дибензофуранов (ТХДФ) [1].

Выход дыма при горении сильно зависит от условий горения. Масса образующегося дыма при тлении может увеличиваться многократно. Например, для дерева относительная масса дыма при небольших пожарах составляет 3-6 % от массы сгораемого вещества, при тлении увеличиваясь до 15 %; при горении нефтепродуктов, пластмасс, резины - от 1 до 15 % и от 5 до 40 % - при тлении; в качестве усредненной оценки можно принять 4 %.

К опасному задымлению относят такое задымление, при котором видимость

ограничивается 10 метрами. Концентрация CO2 в воздухе до 0,2 % является смертельной для людей, находящихся в зоне задымления в течение 30-60 минут, а при концентрации 0,5-0,7 % - при нахождении в зоне задымления всего лишь в течение минут.

Концентрация продуктов пиролиза и горения одних и тех же материалов может варьироваться в 1 0-кратном размере, так как на скорость проистекания реакций оказывают влияние физико-химические свойства материала, т.е. его форма, размер, градиент температур, при которых протекают все процессы, состав окислительной среды.

Лесные пожары вносят хотя и меньший, чем городские, но весьма значимый вклад в задымление земной атмосферы. При лесных пожарах отмечается загрязнение воздуха вредными и токсичными газами, парами и аэрозолями. В целом 20 % загрязнителей поступает в атмосферу в результате лесных пожаров. Только в Северном полушарии выбросы монооксида углерода (СО) составляют около 11-106 т/год, аэрозолей (35-360)106 т/год, аммиака - до 12-106 т/год [5]. Космическая аэрофотосъемка многократно фиксировала во время лесных пожаров огромные облака сажи над территорией Сибири, США. Лесные пожары считают вторым после океана источником выбросов в атмосферу хлорорганических соединений, например хлористого метила [2].

Так же большое влияние на окружающую среду оказывают пожары, происходящие в техносфере, т.е. на транспорте, в промышленности и. др. В данной сфере горючие материалы крайне разнообразны по своему составу. Следовательно, в продуктах горения могут присутствовать крайне разнообразные по токсичности и химическому строению соединения. Среди таких соединений самые распространенные - оксиды серы, азота, углерода, углеводороды различных классов, хлористый водород, альдегиды, спирты, полиароматические соединения, бензол и его гомологи и др. Самыми опасными соединениями являются - оксиды и соли тяжелых металлов, бензапирен, диоксины. Все вышеперечисленных химических совединения оказывают крайне негативное воздействие на живые организмы. Например, ПАУ, диоксины и др. способны вызывать онкологические заболевания у людей, а оксиды серы - стать причиной гибели растений.

Миграция загрязнителей при пожаре происходит в основном воздушным путем. Этому способствует то, что преимущественное большинство токсичных соединений вместе с продуктами горения поступает в воздух в виде конвективных направленных потоков. Так же миграции загрязнителей способствуют ветры. Выбросы от пожаров можно характеризовать как высокотемпературные и кратковременные.

Дальность распространения загрязнений от пожаров зависит от двух главных факторов - высоты факела и параметров ветра. Максимальное расстояние, на которое могут переноситься продукты горения, определяется скоростью вертикальной диффузии, предельной высотой, на которую поднимается аэрозоль, а также скоростью его оседания. Загрязняющие вещества могут подниматься на большие расстояния восходящими потоками воздуха, как

от самого пожара, так и от удаленных термических потоков, формирующихся вблизи нагретых участков земной поверхности. Чем больше отношение высоты подъема к скорости оседания аэрозоля, тем дальше он удаляется. Максимально возможная концентрация загрязнителя от источника выброса, включая пожар, достигается по направлению ветра на расстоянии, равном 10-20-кратной высоте источника.

При рассеивании и миграции продукты горения взаимодействуют друг с другом и с компонентами воздуха, что в результате определяет их продолжительность нахождения в атмосфере и концентрацию. Газообразные продукты горения (хлористый водород, аммиак), переносимые конвективными потоками и ветром, при взаимодействии с парами воды образуют жидкие аэрозоли или адсорбируются на частицах сажи и оседают.

На частицах дыма также происходят химические реакции с образованием новых, иногда более токсичных соединений, чем те, которые непосредственно образуются при горении.

На поверхности частиц сажи обнаружены: антрацен, пирен, и другие полиядерные ароматические углеводороды. Частицы дыма размером 3 мкм могут пребывать в воздухе до несколько дней, а более мелкие - размером 0,1-0,3 мкм -пребывают в воздухе до недель и месяцев. Аэрозоли оседают под действием силы тяжести, вымываются осадками из воздуха. В конечном счете, происходит как самоочищение атмосферы от продуктов горения, так и загрязнение других сред, а токсичные вещества продолжают оказывать негативное действие на человека, растительность и животных, объекты техносферы.

Таким образом, необходимо контролировать динамику токсичных веществ, образующихся при пожарах.

Список использованной литературы

1. Исаева Л.К. Экологические последствия пожаров. Диссертация д-ра техн. наук/ Академия ГПС МВД России. - М., 2001. - 107 с.

2. Исидоров В.А. Органическая химия атмосферы. Л-д.: Химия. - 1969. -

264 с.

3. Кашмаров Ю.А., Башкирцев М.П. Термодинамика и теплопередаче в пожарном деле. Учеб. пособие. М.: Высшая инженерная пожарно-техническая школа МВД СССР. - 1987. - 439 с.

4. Романов В.И., Прикладные аспекты аварийных выбросов в атмосферу. -М.: Физматкнига, 2006. - 368 с.

5. Сытник К.М., Брайон А.В., Гордецкий А.В. Биосфера, экология, охрана природы. Справ. пособие. Киев: Наукова Думка, 1987. - 472 с.