Военная токсикология, радиобиология и медицинская защита. Учебное пособие.
- -
- 100%
- +
В последнее время к угрозе применения химических веществ в военных конфликтах добавляются проблемы химической опасности в мирное время. Непрерывно растет вероятность аварий на химически опасных объектах, увеличивается возможность терроризма с применением БТХВ, возникает, а в отдельных регионах порой принимает катастрофические масштабы загрязнение окружающей среды.
В РФ за 1985-1991 гг. произошло более 250 катастроф со СДЯВ (1/3 всех техногенных аварий), в которых погибло 105 человек, более 2 тысяч получили поражения.
В 1994 году в РФ произошло более 75 крупных химически опасных аварий, при которых пострадало более 250 человек, из них 40 погибли (Шевченко А., 1995).
В 1998 г. возникли 91 ЧС выбросом (угрозой выброса) СДЯВ (в 1997 г. – 96). В них пострадали 93 человека, из них 10 погибли. Химические аварии составляют не менее трети от числа всех техногенных чрезвычайных ситуаций. Отравления населения возникают за счет действия 25-27 наиболее распространенных ТХВ: аммиак – 25% от всех поражений; хлор – 20%; кислоты – до 15%; ртуть и ее производные, фенолы – 5-7%; другие СДЯВ – 1-2%.
На конференции в Рио-де-Жанейро, проводившейся под эгидой ООН летом 1992 года, было признано: на Земле сложилась чрезвычайная ситуация – на лицо экологический кризис. ТХВ попавшие на поверхность земли и в водоемы усваиваются растениями и по пищевым цепочкам достигают человека.
Так, например, если в водоеме концентрация ДДТ составляет всего 0,01 мг/л, то в растительности водоема его содержание достигает 1,5 мг/кг, в мясе рыбы до 2 мг/кг; при содержании его в траве 0,02-0,5 мг/кг; содержание ДДТ в молоке достигает до 2 мг/кг, а в сыре – 3 мг/кг. Глобальной проблемой стали кислотные дожди и кислотные туманы. Термин “кислотные дожди” впервые ввел Смит в 1972 году при описании загрязнения атмосферного воздуха в Манчестере. Особый интерес к изучению этого вопроса возник в последние десятилетия в связи с закислением пресных водоемов и уменьшением популяции рыб, а также в связи с неблагоприятным влиянием кислотных дождей на леса, поля и строения. Основной причиной кислотных дождей являются выбросы в атмосферу двуокиси серы (SO2) и двуокиси азота (NO2). Кислотные туманы по своей природе близки к кислотным дождям. Это – аэрозоли состоящие из неорганических кислот (H2SO4, HNO3, HCl) и сульфитов образующихся в атмосфере при взаимодействии двуокиси серы (SO2) с капельками воды. Медицинские исследования показывают, что загрязнение атмосферного воздуха КТ стали одной из ведущих причин в механизме развития респираторных заболеваний, бронхитов, бронхиальной астмы, злокачественных новообразований дыхательной системы.
Примером острого специфического действия может служить развитие приступов бронхиальной астмы при выбросах нефтеперерабатывающих заводов, загрязнении воздуха продуктами микробиологической промышленности, белково-витаминных заводов, обильного сезонного сжигания мусора в городах, выбросы сернистого газа.
В результате аварий на предприятиях ядерной энергетики в атмосферу выбрасывается значительное количество радионуклидов, представляющих существенную опасность для здоровья человека. Так при аварии в 1957 году в г. Каштыме Челябинской области в воздух на высоту 1 км было выброшено до 8 т ПЯД. Общая площадь загрязнения территории РВ составила более 15 000 км².
В результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году суммарный выброс ПЯД и ядерного топлива превысил Челябинский более чем в 25 раз, а площадь загрязнения территории во многие десятки раз.
Наиболее токсичные радионуклиды, имея сходство с рядом химических элементов, накапливаются в тканях и органах, приводя к нарушению их функций. Так стронций, подобно кальцию, накапливается в костной ткани, фиксируется в ней и крайне трудно удаляется из организма. Радиоактивный цезий-137, подобно калию, и в отличие от стронция, равномерно распределяется в тканях организма. Наибольшая концентрация его наблюдается в мышцах, в том числе и в миокарде. Йод-131 концентрируется в щитовидной железе, плутоний-239 – в костях и суставах.
О поражениях ликвидаторов аварии на ЧАЭС докладывал профессор Шевченко Ю.Л. (1996): “Сейчас можно считать установленным, что характер развивающейся патологии связан с внутренним радиоактивным заражением радиоактивным йодом, стронцием, цезием, плутонием, бета-поражением верхних дыхательных путей. Прежде всего наблюдаются заболевания щитовидной железы, изменения в костях, суставах, бронхах и легких, развивается вторичный иммунодефицит, умеренные гематологические сдвиги рецидивирующего характера в отдаленном периоде».
В государственных докладах о состоянии здоровья населения РФ в 1995 и 1996 годах отмечаются значительные медицинские последствия у участников ликвидации последствий аварии в 1986-1987 гг., у них зарегистрировано двукратное увеличение заболеваемости лейкозами, пятикратное (для ликвидаторов 1986 г.) увеличение заболеваемости раком щитовидной железы. Частота заболеваний эндокринной системы увеличилась в 9 раз, крови и кроветворных органов – более чем в 3 раза, психических расстройств в 4 раза, болезней системы кровообращения и пищеварения – в 2,5 раза. Показатель инвалидизации выше общероссийского в 3,7 раза.
Все вместе – химические и радиационные загрязнения атмосферы, вод, земли, вырубка лесов оставляет все меньше и меньше места для жизни животных. Статистика такова: если в начале века исчезал 1 вид животных за год, то сейчас 1 вид исчезает ежедневно. И этот процесс ускоряется, усиливая вредное влияние и на здоровье человека.
Важнейшей проблемой экологии на сегодня является создание “чистых” технологий по утилизации отходов ТХВ и РВ, очистке почв, водоемов, воздуха. Только на объектах МО РФ ежегодно образуется около 10 млн. тонн бытовых и 850 тыс. тонн производственных твердых отходов.
На объектах ВМФ ежегодно образуется по 18-20 тыс. м³ жидких РАО и до 6 тыс. тонн твердых РАО; из боевого состава флота выведено около 150 АПЛ, утилизировано в настоящее время только 15 ядерных реакторов.
За предстоящие 10 лет на арсеналах МО РФ необходимо уничтожить 42,5 тыс. тонн различных ОВ.
Таким образом, в настоящее время Вооруженные Силы, как и страна в целом сталкиваются с проблемой неуклонного роста радиационной и химической опасности, обусловленной стремительной химизацией общества и ростом числа ЯЭУ.
Важнейший элемент обеспечения радиационной и химической безопасности армии и флота – медицинские мероприятия по сохранению жизни, здоровья и военно-профессиональной работоспособности личного состава в условиях действия экологических, профессиональных (в мирное время) и поражающих (в военное время) факторов радиационной и химической природы. Очевидно, что обеспечение радиационной и химической безопасности личного состава Вооруженных Сил возможно только на пути проведения глубоких научных исследований, основой которых должны стать фундаментальные науки. И этими фундаментальными науками являются военная токсикология и радиология.
Заключение
Таким образом, военная токсикология и радиология объективно превращаются в разделы наук, в рамках которых должны решаться фундаментальные и прикладные задачи, совершенствование системы медицинского обеспечения радиационной и химической безопасности личного состава армии и флота в мирное и военное время.
Занятие 2:
«Поражающее действие боевых технических химических веществ (БТХВ) и технических химических веществ (ТХВ) на организм человека, медико-тактическая характеристика очагов химического поражения»
Введение.История сохранила немало примеров использования ядов с военными целями. Однако только в начале ХХ века химическая промышленность развитых государств оказалась способной производить ОВ в громадных количествах, что дало возможность использовать их в первую мировую войну. Всего в годы первой мировой войны было применено 130 000 тонн боевых ОВ, которые вызвали поражение около 1,3 млн. человек, из них более 100 тыс. погибли.
В 1925 году на Международной конвенции в Женеве был подписан протокол, запрещающий применение отравляющих веществ. Однако, несмотря на Женевский протокол, продолжалось накопление и применение ОВ в различных регионах, создавались новые виды ОВ и их рецептуры. Поэтому, даже при отсутствии военного противоборства между Россией и блоком НАТО и развитием позитивных процессов на мировой арене, положение остается сложным и непредсказуемым.
В настоящее время Вооруженные Силы как и страна в целом, сталкиваются с проблемой неуклонного роста химической опасности, обусловленной стремительной химизацией общества. Это сопровождается появлением высокотоксичных веществ, обладающих широким разнообразием спектров физиологической активности, внедрением во все сферы человеческой деятельности и быт огромного количества все новых химических соединений, накоплением токсикантов в окружающей среде.
Развитие химической промышленности во многих странах мира сделало угрозу химического заражения территорий реальной не только в случае применения химического оружия, но и случае разрушения объектов химической промышленности, находившихся в районе ведения боевых действий, обычным оружием или при их аварии в ходе промышленной эксплуатации.
Применение в вооруженном конфликте химического оружия приведет к появлению новых категорий пораженных. Существенно изменятся величина и структура санитарных потерь. Значительно увеличится число лиц с боевой терапевтической патологией, среди которых значительную часть составят пораженные ОВ.
Поэтому, в современных условиях, военные врачи должны хорошо знать военную токсикологию, токсикологию промышленных химических веществ, понимать сущность патологических процессов, возникающих при действии ОВ и ТХВ, уметь их распознавать. Эти знания необходимы для практической деятельности врача при проведении им профилактических и лечебно-эвакуационных мероприятий при организации медицинской помощи на ЭМЭ.
1.1. Общая характеристика факторов, определяющих поражающее действие боевых ОВ и ТХВ при разрушении химических предприятий.
Химическое оружие (ХО) – один из видов оружия массового поражения, поражающее действие которого основано на использовании боевых токсичных химических веществ (БТХВ).
К боевым токсичным химическим веществам относятся отравляющие вещества (ОВ) и токсины, оказывающие поражающее действие на организм человека и животных, а также фитотоксиканты, которые могут применяться в военных целях для поражения различных видов растительности.
По взглядам военных специалистов НАТО, химическое оружие предназначается для поражения живой силы противника, снижения ее боеспособности, а также для затруднения (дезорганизации) боевой деятельности войск и объектов тыла.
Фитотоксиканты предназначаются для уничтожения злаковых и других видов сельскохозяйственной растительности в целях лишения противника продовольственной базы и подрыва военно-экономического потенциала, а также для снижения маскирующей способности древесно-кустарниковой растительности.
Химическое оружие в массовых масштабах применялось в первую мировую войну. Первыми применили ОВ немецкие войска 22 апреля 1915 года против англо-французских войск (хлор), в результате чего было поражено 15 000 человек, из них 6 000 смертельно. 31 мая 1915 года хлор был применен против русских войск, поразив свыше 9 000 человек, из них 40% смертельно. В первом случае на фронте 6 км было выпущено 180 тонн хлора, во втором случае – на фронте 12 км 264 тонны хлора. С тех пор боевыми отравляющими веществами стали называть специально синтезированные токсичные соединения, предназначенные для поражения людей, животных и растительности.
В течение первой мировой войны воюющими сторонами было испытано несколько десятков ОВ, среди них хлор, хлорпикрин, бромистый бензол, фосген, дифосген, синильная кислота, иприт, дифенилхлорарсин и др. причем наибольшее количество потерь приходится на долю иприта, примерно половина всех потерь. Такая высокая боевая эффективность иприта связана с тем, что он воздействует не только на органы дыхания, но и через кожу.
Всего за годы первой мировой войны (1914-1918) было произведено около 180 000 тонн различных ОВ, из которых 125 000 тонн использовались на полях сражений.
Общее количество пораженных от ХО оценивается в 1 300 000 человек.
В тридцатые годы в фашисткой Германии были получены новые высокотоксичные ОВ – фосфорорганические соединения: табун (1936), зарин (1938), зоман (1944). В пятидесятых годах в США были созданы самые токсичные ОВ, получившие название Ви-газы.
Более поздний период развития ХО характеризуется появлением ОВ психотомиметического действия (Би-зет), гербицидов, применяемых с военной целью.
В течение многих лет (1964-1971 гг.) американские войска в больших масштабах применяли химическое оружие в войне против Вьетнама и других государств Индокитая. Только во Вьетнаме было израсходовано свыше 100 000 тонн химических веществ. От них пострадали около 2 млн. человек, химическими веществами была уничтожена растительность на 360 тыс. га обрабатываемых земель и около 0,5 млн. га леса.
С февраля 1982 года США приступили к широкомасштабному производству бинарных систем. Это такие химические боеприпасы, которые снаряжены исходными продуктами для синтеза ОВ. В момент боевого применения они вступают в контакт друг с другом, образуя ОВ. Например, в бинарном снаряде ОВ зарин может синтезироваться из малотоксичных продуктов: дихлорного ангидрида метилфосфоновой кислоты и раствора фтористого натрия в изопропиловом спирте.
1.2. Средства доставки отравляющих веществ.
Основу химического оружия составляют боевые ОВ. К средствам доставки ОВ относятся химические боеприпасы, носители химических боеприпасов и системы по управлению доставкой химических боеприпасов к цели.
К химическим боеприпасам относятся снаряды и мины, авиационные химические бомбы, авиационные химические кассеты, химические боевые части ракет, химические фугасы, химические шашки, гранаты и патроны. Кроме того в США существуют специальные химические боевые приборы многократного пользования – выливные авиационные приборы (ВАП) и механические генераторы аэрозолей ОВ. Американские специалисты считают бинарные боеприпасы перспективными и планируют расширять их производство, хотя они имеют и недостатки: нельзя вести стрельбу на короткие дистанции, вследствие необходимости времени для реакции между компонентами, несколько меньше поражаемые площади.
1.3. Принципы и задачи применения ХО.
Наиболее важными принципами применения ХО является внезапность нападения и массированность химических ударов. Внезапность достигается: тайной замысла командования на применение ОВ, скрытностью подготовки к его применению, скрытием от противника средств применения, выбором времени применения.
Массированность достигается сосредоточением большей части сил и средств для нанесения химических ударов на главных направлениях и по более важным районам и объектам и в решающий момент боя.
Применение ХО предусматривает решение следующих задач: поражение или изнурение живой силы; заражение ОВ местности и объектов с целью затруднения маневра и других видов боевой деятельности войск противника, дезорганизация работы тыла.
Это влияет на деятельность медицинской службы. Во-первых, будут возникать очаги массовых санитарных потерь. Во-вторых, очаги могут возникать одномоментно в разных районах: в боевых порядках, в тыловых частях и т.п. Все это требует четкого маневра и создание резерва сил и средств медицинской службы.
1.4. Боевые свойства химического оружия, очаг химического заражения.
К числу боевых свойств и специфических особенностей химического оружия относятся:
– высокая токсичность ОВ и токсинов, позволяющая в крайне малых дозах вызывать тяжелые и смертельные поражения;
– биохимический механизм поражающего действия БТХВ на живой организм;
– способность ОВ и токсинов проникать в вооружение и военную технику, здания, сооружения и поражать находящуюся там незащищенную живую силу;
– длительность действия в виду способности БТХВ сохранять определенное время свои поражающие свойства на местности, вооружении, военной технике и в атмосфере;
– трудность своевременного обнаружения факта применения противником БТХВ и установление его типа;
– возможность управления характером и степенью поражения живой силы;
– необходимость использования для защиты от поражения (заражения) и ликвидации последствий применения химического оружия разнообразного комплекса специальных средств химической разведки, индивидуальной и коллективной защиты, дегазации, санитарной обработки, антидотов и др.
Указанные свойства и особенности химического оружия, возможные большие масштабы и тяжелые последствия его применения, а также морально-психологический эффект воздействия на людей и другие признаки характеризуют химическое оружие как один из видов оружия массового поражения.
Поражающими факторами химического оружия являются различные виды боевого состояния БТХВ.
Боевое состояние ОВ – такое состояние вещества, в котором оно применяется на поле боя с целью достижения максимального эффекта в поражении живой силы. Виды боевых состояний ОВ определяются главным образом размерами частиц раздробленного ОВ: пар, аэрозоль, капли.
Пар образуется молекулами или атомами вещества (газообразное состояние).
Аэрозоли представляют собой дисперсные гетерогенные (неоднородные) системы, состоящие из взвешенных в воздухе твердых или жидких частиц ОВ. Частицы вещества размером 10^(-6) – 10^(-3) см образуют тонкодисперсные, практически не оседающие аэрозоли; частицы размером 10^(-2) образуют грубодисперсные аэрозоли, и поэтому в поле тяготения они относительно быстро оседают на различные поверхности.
Капли – более крупные частицы размером 0,5 – 1,0^(-1) см и выше, которые оседают (падают на поверхности) быстро.
Перевод в боевое состояние БТХВ осуществляется при выбросе (выливании) его из химического боеприпаса (боевого прибора).
БТХВ с состоянии пара и тонкодисперсного аэрозоля заражают воздух и поражают живую силу через органы дыхания (ингаляционные поражения). Количественной характеристикой степени заражения воздуха является концентрация С (мг/л, г/м³), измеряемая массой БТХВ, содержащейся в единице объема зараженного воздуха.
БТХВ в виде грубодисперсного аэрозоля или капель заражают местность, вооружение, боевую технику, обмундирование, средства защиты, водоемы и способны поражать незащищенную живую силу как в момент оседания частиц на поверхность тела человека (кожно-резорбтивные поражения), так и после их оседания, вследствие испарения с зараженной поверхности (ингаляционные поражения) или в результате контактов живой силы с зараженными поверхностями (контактные кожно-резорбтивные поражения). Поражения живой силы в результате непосредственного оседания частиц на человека могут быть названы первичными, а поражения после оседания частиц в результате контакта с зараженной поверхностью – вторичными. Степень заражения поверхности характеризуется плотностью заражения Qm (мг/м², г/м²), измеряемой массой БТХВ, находящейся на единице площади зараженной поверхности.
Поражения живой силы возможны также при употреблении зараженных продуктов питания и воды (алиментарные поражения). Количественный характеристикой заражения источников воды является концентрация БТХВ в воде С (мг/м³, г/м³), измеряемая массой вещества, содержащейся в единице объема воды.
В случае применения противником химического оружия создается очаг химического заражения, под которым понимается территория с находящимися на ней личным составом, боевой техникой, транспортом и другими объектами, подвергшаяся воздействию химического оружия в результате которого возникли или могут возникнуть поражения людей и животных. Размеры и характер очага зависят от физико-химических и токсических свойств ОВ, средств и способов их применения, метеорологических условий и рельефа местности.
Очаг химического заражения определяется зоной химического заражения (ЗХЗ) – площадью, в пределах которой существует опасность поражения не защищенного личного состава в результате воздействия ХО, и включает в себя район применения химического оружия и зону распространения БТХВ.
Местность в районе применения, как правило, подвергается воздействию капельно-жидких ОВ в виде моросей и туманов.
Поэтому этот район представляет наибольшую опасность для личного состава войск.
Зона зараженного воздуха может распространяться на 20-40 км. Зараженный воздух образуется за счет освобождения паров и газов при взрыве химического боеприпаса (первичное токсическое облако). Часть ОВ оседает на землю и все объекты в капельно-жидком виде, затем постепенно испаряется, создавая вторичное облако зараженного воздуха.
На поражающую способность ОВ и общую химическую обстановку существенное влияние оказывают метеорологические и топографические условия местности, степень защищенности личного состава.
ХО может применяться противником в любое время года и в любую погоду. Однако метеорологические условия влияют на его эффективность. От температуры воздуха и скорости ветра зависит скорость испарения и стойкость ОВ. Сильный ветер и дождь приводит к быстрому рассеиванию ОВ и очищению атмосферы, и действие их ослабляется. Однако и безветрие препятствует распространению зараженного воздуха и ограничивает поражающий эффект ХО районом его применения. Благоприятным для химического нападения является ветер в приземных слоях атмосферы со скоростью 2-4 м/с.
Высокая температура внешней среды увеличивает летучесть и степень ингаляционной опасности. Снижение температуры повышает стойкость ОВ во внешней среде, что способствует сохранению капель ОВ и заражению кожных покровов.
Глубина распространения облака заражения зависит от вертикальной устойчивости атмосферы: инверсия, изотермия, конвекция.
Инверсия – когда нижние приземные слои воздуха холоднее и тяжелее верхних. При этом наблюдаются нисходящие потоки воздуха, облако зараженной атмосферы распространяется в токсических концентрациях на дальние расстояния (до 20-40 км). Такое состояние бывает ночью или в ясные зимние дни.
Изотермия – когда температура воздуха на высоте до 20-30 м от земли примерно одинакова, поэтому нет вертикального перемещения его, облако зараженного воздуха распространяется ветром до 10-12 км. Такое состояние бывает в утренние и вечерние часы и пасмурные дни.
Конвенция – когда более теплые и легкие нижние слои воздуха поднимаются вверх, вызывая сильное рассеивание паров и аэрозолей ОВ, вследствие чего облако зараженного воздуха распространяется на расстояние до 3-4 км. Такое состояние бывает в ясные летние дни.
В боевых условиях наибольшая активность ХО может быть ночью, вечером или ранним утром.
И, наконец, определим понятия летучести и стойкости.
Летучесть ОВ – способность их переходить в парообразное состояние. Количественной характеристикой этой способности является максимальная концентрация паров ОВ. Чем ниже летучесть данного ОВ, тем дольше сохраняется его поражающее действие на зараженных поверхностях. Она обозначается символом С20о и измеряется в мг/л.
Стойкость ОВ – это максимальное время, в течение которого ОВ заражает район местности, акватории или воздушное пространство. Время стойкости определяется физическими свойствами ОВ, метеорологическими условиями и видом средств доставки.
Стойкие ОВ сохраняются на местности при средних метеорологических условиях более 1 часа. Они имеют температуру кипения выше +140°С. К ним относятся ви-газы, иприты, люизит, зоман, CS, CR.
Нестойкие ОВ заражают местность до 1 часа, как правило на 10-30 мин. К ним относятся синильная кислота, хлорциан, фосген, дифосген, адамсит, хлорацетофенон, BZ. Зарин имеет температуру кипения +151°С и стойкость 4 часа. Поэтому он занимает промежуточное положение между стойкими и нестойкими ОВ.
Растительный покров (лес, кустарник, густая трава), овраги, лощины, увеличивают стойкость ОВ, уменьшают глубину распространения облака зараженного воздуха.
Лесные массивы, горные возвышенности препятствуют распространению токсического облака. Однако по наружному периметру леса создаются зоны высокой концентрации ОВ.
Современные войска обеспечены индивидуальными и коллективными средствами защиты. Однако даже при отсутствии внезапности химического нападения могут возникнуть потери за счет плохой подгонки войсковых средств защиты и при отсутствии навыков применения медицинских средств защиты.