Дым от пожаров вред для здоровья

Дым от пожаров вред для здоровья

Пожары рассматривают как стихийные бедствия, возникающие вследствие самовозгорания, разряда молнии [2], производственных аварий при нарушении техники безопасности [5,11] и по другим причинам. Пожары ежедневно создают опасность жизни и здоровью людей. Любой пожар сопровождается опасными факторами пожара, которые являются основной причиной гибели людей. При возникновении чрезвычайных ситуаций, обусловленных пожарами, воздействие пожаров определяется их поражающими факторами (термическое воздействие и токсичные продукты горения) [3].

Вопросы безопасности населения являются актуальными в наше время [6]. Так знание опасных факторов пожара, динамики их развития и влияние на здоровье человека может помочь максимально обеспечить собственную безопасность, сохранить жизнь и здоровье себе и окружающим людям, путем анализа обстановки, быстрого принятия правильных решений и уверенных действий. Таким образом, цель данной работы — это изучение опасных факторов пожара и их действие на организм человека.

Опасный фактор пожара – это фактор, воздействие которого приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу. Согласно Федеральному закону от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 03.07.2016) «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» к опасным факторам пожара, которые могут нанести вред жизни, здоровью и имуществу людей относятся:

1) пламя и искры;

2) тепловой поток;

3) повышенная температура окружающей среды;

4) повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;

5) пониженная концентрация кислорода;

6) снижение видимости в дыму [12].

При длительном воздействии на человека данных параметров, их критическими значениями являются: температура окружающей среды – 70 °С; плотность теплового излучения – 1,26 кВт/м 2 ; концентрация окиси углерода – 0,1%; Содержание диоксида углерода – 6%; содержание кислорода – менее 17%; видимость в зоне задымления – 6–12 м.

Рассмотрим характеристики и влияние указанных факторов на здоровье человека.

Пламя является сильным поражающим фактором. Гибель людей может наступить даже при кратковременном воздействии открытого огня в результате сгорания одежды и ожогов кожного покрова. Особенно легко загораются изделия из хлопка (температура воспламенения 210-230° C) и синтетических тканей.

Тяжесть последствий непосредственного воздействия высокой температуры на тело зависит от температурных параметров, длительности воздействия, обширности (глубины и площади термического поражения кожи) и локализации ожога [4] (МБО БЖД). Чем распространённей и глубже сам ожог, тем он опаснее для жизни человека. Так при получении ожога, превышающего 10% кожного покрова независимо от его степени, у пострадавшего может наступить шоковое состояние. Если ожоги II, III-А и III-Б степени охватывают менее 20% тела, то шансы выжить у пострадавшего велики, но выживаемость резко снижается, если ожоги такой интенсивности составляют 50% и более процентов от поверхности тела. Ожоги III-Б и IV степеней при поражении около 15-20% площади кожи человека вызывают ожоговую болезнь и летальный исход [8].

К другим негативным факторам пожара относят тепловой поток и повышенную температуру окружающей среды, которые могут стать причиной теплового поражения человека при пожаре. Его характеристиками являются: время возникновения термического ожога, количество тепловой энергии поглощенной кожным покровом, степень тяжести ожога, критическая температура основных структурных слоев кожного покрова [7].

В первые 10-15 минут температура окружающей среды повышается до 250-300° C, что является причиной нарушения теплового равновесия в организме человека. Это приводит к ухудшению самочувствия из-за интенсивного выделения нужных организму солей и резкого усиления дыхания, нарушается деятельность сердца и сосудов. Температура тела человека в зоне пожара повышается и возникает опасность теплового удара и потери сознания. При воздействии нагретого воздуха создаются условия для получения ожога полости рта, слизистых оболочек носа, трахеи и бронхов, что может привести к рефлекторной остановке дыхания и в дальнейшем к смертельному исходу.

Повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения является одним из наиболее опасных факторов и ведет к наибольшему количеству человеческих жертв, потому что токсичные вещества опасные для жизни человека начинают образовываться уже через несколько минут после возникновения источника пожара в закрытых помещениях. Состав и концентрация вредных веществ зависят от состава горящего вещества и от условий его горения. Органические и неорганические горючие вещества состоят в основном из углерода, кислорода, водорода, серы, фосфора и азота. Из них углерод, водород, сера и фосфор способны окисляться при температуре горения и образовывать продукты горения: СО, СО₂, SO₂ P₂O₅. Азот при температуре горения не окисляется и выделяется в свободном состоянии, а кислород расходуется на окисление горючих элементов вещества. Все указанные продукты сгорания (за исключение окиси углерода CO) гореть в дальнейшем больше не способны. Они образуются при полном сгорании при высокой температуре и достаточном количестве воздуха [10]. Угарный газ является одним из основных компонентов токсических смесей, концентрация которого в замкнутых пространствах может превышать 10%. Это вещество не имеет запаха, цвета и вкуса, но его воздействие на организм человека приводит к головокружению (при концентрации 0,05%), обмороку (0,1%), быстрой смерти (0,2% и выше). Осуществляя токсическое действие на организм, угарный газ в первую очередь блокирует гемоглобин, вызывая выраженные признаки гипо- и аноксии головного мозга.

К тому же при горении содержание кислорода в воздухе замкнутых пространств начинает резко уменьшаться. При снижении концентрации кислорода в воздухе до 17% у человека возможна потеря сознания. В зоне пониженной концентрацией кислорода у человека нарушается мозговая деятельность, может внезапно возникнуть удушье, а вслед за ним страх и слабость, что не позволяет пострадавшим от пожара самостоятельно выбраться из опасной зоны и может, таким образом, привести к смертельному исходу [1].

При неполном сгорании органических веществ в условиях низких температур и недостатка воздуха образуются более разнообразные продукты – спирты, кетоны, альдегиды, кислоты и другие сложные химические соединения. Они получаются при частичном окислении, как самого горючего, так и продуктов его сухой перегонки (пиролиза). Эти продукты образуют едкий и ядовитый дым. Также, продукты неполного горения сами способны гореть и образовывать взрывчатые соединения при контакте с воздухом. Кроме того, дым и другие продукты горения, заполняющие помещения, не дают установиться воздухообмену в помещении. Опасность дыма и токсичных газообразных, жидких и твердых компонентов, входящих в его состав, заключается и в уменьшении освещенности, в результате чего снижается видимость, теряется ориентация, а на организм начинают оказывать влияние раздражающие свойства дыма. Высокие концентрации токсических веществ в зоне задымления превышают их предельно-допустимые концентрации в несколько раз.

Особую опасность представляет зона задымления при горении полимеров. При термическом и термоокислительном разложении полиметилметакрилата образуются: при низкой температуре горения – метилметакрилат, при более высокой температуре – оксид и диоксид углерода, углеводороды, различные кислоты и вода [9]. Продуктами разложения полистирола при температуре 400° С являются этилен, бензол, стирол, этилбензол, изопропилбензол. В условиях пожара процесс горения полистирола сопровождается образованием густого черного дыма, в состав которого входят углеводороды, оксид и диоксид углерода, сажа. Все это представляет реальную опасность для жизни людей.

Например, в помещении площадью 12 м 2 и высотой 3 метра при сгорании 0,5 кг древесины или 0,3 кг керосина видимость снижается примерно до 1 м. Следовательно, данный фактор делает практически невозможным отыскание в задымленных помещениях и коридорах выхода наружу, это вызывает растерянность и панику у людей. Раздражающее, слезоточивое действие и ядовитость дыма также способствуют гибели людей. Скорость перемещения переднего края дымового облака под потолком примерно равна 1 м/с, поэтому время заполнения помещений дымом от потолка до высоты плеч людей очень мало и предельно опасные условия задымления возникают быстро.

Таким образом, пожары обладают различные опасными факторами, способными негативно влиять на организм человека, ухудшать его здоровье, вызывать ожоги, отравления, иногда и смертельный исход. Знание воздействия на свой организм этих факторов и динамики их развития может максимально помочь обеспечить безопасность и минимизировать вредное и опасное воздействие вредных факторов пожара.

Источник

Задымление от пожаров

Условия тушения пожара в большинстве случаев одинаковые. Любое здание строится по технологии с использованием одних и тех же материалов. Однако, на производствах операция усложняется техническими решениями и разно-образием производственных процессов.

Помещения могут содержать минеральные волокна, стекловату, полиуретановые или полистирольные поверхности, целлюлозные материалы, а также горючие жидкости. Вдыхание дыма, образующегося при возгорании химических веществ, оказывает губительное воздействие на все системы организма.

Что собой представляет дым при пожаре

Каждый спасатель должен знать, что дым от возгорания – «аэрозоль», т. е. взвесь частиц (твердых, жидких) в газообразной среде. На основании этого утверждения делаются выводы о физических свойствах данной субстанции.

1. Стойкость (обеспечивается электростатическим зарядом разогретых частиц, который повышает концентрацию продуктов горения в процессе дальнейшего развития пожара).
2. Способность к адсорбции паров и газов на своей поверхности (затрудняет видимость, действует удушающе).
3. Повышение токсичности при увеличении температуры.

Дым опасен прежде всего наличием смертельных для организма ядов. К ним относят оксиды углерода и азота, сероводород, углекислоту, формаль-дегиды, акролеины. Довольно часто пожары сопровождаются выделением угарного газа и синильной кислоты.

Таким образом, дым от пожара – смесь частиц, образующихся в результате горения материалов и веществ. И то, как именно он повлияет на человека, зависит от очага возгорания и распространения огня. На начальных этапах горения всегда есть шанс спасти людей, получивших некритическую дозу яда.

Характеристики

Любые задымления от пожаров характеризуют по цвету дыма, что делает возможным распознание горящих материалов. Согласно ГОСТ Р 54081-2010, оптические методы разведки («на глаз») используются так же эффективно, как и последующий анализ состава продуктов горения.

С течением времени свойства дыма изменяются, что говорит об изменении пожарной обстановки (знак для руководителя тушения возгорания о смене стратегии).

Основные характеристики дыма приводятся в таблице.

Молочные и разноцветные (нетипичные) оттенки дыма говорят о повышенной опасности ядов, которые проникают в организм как через дыхательные пути, так и кожу. Токсикологическое действие дыма в условиях города рассмотрено известным американским медиком Хейки Саволайнен (статья).

Состав

Дым по химическому составу представляет собой смесь разнообразных газов. С учетом того, что воздух состоит из азота (78%) и кислорода (21%), на начальных этапах горения их концентрация будет существенно снижаться.

Увеличивается объем окисей за счет выделения в процессе горения углекислого газа. Химическая формула дыма в конечном счете будет зависеть от концентрации газов и продуктов горения, а также их соотношения.

На заметку. Современные дымоизвещатели позволяют анализировать источник горения на расстоянии и в режиме онлайн без ложных срабатываний. Это возможно благодаря оптическим системам открытого типа. О том, что это такое, разъясняется в статье.

Влияние дыма на организм человека

Дым и смог небезопасны даже в условиях лесных пожаров на открытых местностях. Яды, выделяемые в процессе горения, оказывают токсичное (смертельное) действие на все органы человека.

Несмотря на то что восстановить состояние до нормы удается в течение первых суток, выводить системные яды приходится несколько дней или даже недель. Иногда требуется пройти полное клиническое обследование, например, при хронических болезнях легких, сердца и печени.

Ситуация усложняется тем, что когда человек сталкивается с удушающими газами, он непременно открывает окна, чтобы почувствовать себя лучше. Однако, такая тактика недальновидна. Тело, испытывающее кислородное голодание (неполное обогащение крови), еще может трезво соображать и действовать рефлекторно.

Однако, получив глоток свежего воздуха, организм расширяет распространение яда, клеточный обмен ускоряет свой цикл, и все токсины, пока еще не поглощенные клетками, наносят «роковой» удар. Люди мгновенно падают в обморок и спасает их только экстренная госпитализация.

Кожный покров и слизистые оболочки

Оксид углерода (угарный газ) выделяется при пожарах в больших объемах, причем вне зависимости от того, какой материал горит – дерево, нефтепродукты или ткань. Он сам себя воспроизводит, когда огонь достигает нетронутого участка квартиры. Все дело в меньшей температуре объекта по сравнению с газовым облаком пламени.

Углекислый газ раздражает носоглотку (кашель, першение) и блокирует тканевое дыхание, так как связывается с гемоглобином. Человек начинает вдыхать воздух ртом, что приводит к еще большим последствиям. Длительное нахождение в помещении, заполненном оксидом, заканчивается летально.

Лесные пожары в еще большей степени разрушают слизистую – концентрированный газ при сжигании смол вызывает остановку сердца и печеночную недостаточность.

В основном дым действует на кожные покровы незаметно для человека. Может появиться жжение или чесотка. При вдыхании паров наиболее часто случаются небольшие ожоги носоглотки, воспаления глаз.

Однако, при наличии опасных для жизни ядов ситуация прямо противоположная – появляется сильная резь в глазах, временная слепота, отек носа и горла. Индивидуальная непереносимость приводит к обострению аллергии, развитию хронической астмы.

Важно. Раздражающее действие вызывают сернистый газ, пары органических соединений (деготь), муравьиная и уксусная кислота, формальдегиды.

Органы и функция дыхания

Основной удар от дыма принимают на себя легкие. В их капиллярах скапливается большое количество вдыхаемых газов. Так как кислорода становится все меньше, а функция дыхания производится постоянными циклами (вплоть до остановки сердца), человек получает сильное отравление.

Кровь разносит токсичные соединения по всему организму, появляются боли не только в груди, но и в мышцах. Поэтому пострадавшим делают комплекс процедур – сердечно-легочную реанимацию и инъекционные процедуры.

Воздействие дыма на человека.

Первые симптомы отравления дымом проявляются в виде учащения дыхания и жжения в горле. Объема воздуха, вдыхаемого через нос, становится недостаточно.

Далее проявляется больший отек носоглотки, возникает приступ удушья, который доходит до полуобморочной стадии. После потери сознания дыхание осуществляется самопроизвольно. Без защитной повязки человек не продержится и 5 минут, даже если очаг возгорания находится на нижнем этаже или в подвале.

Важно. Парализующее дыхание действие вызывают сернистый газ, аммиачные и хлористые соединения, фосген, оксид азота, мышьяковый водород (появляется спустя 2–10 ч), сероводород и синильная кислота.

Многие из веществ становятся причиной бронхитов, ларингитов, отека легких, застоя крови в альвеолах. Что делать если надышался дымом при пожаре?

Кровь

Дым разрушает часть красных кровяных телец, за счет чего кислородный обмен замедляется. Изменяется и состав плазмы. Развивается малокровие, давление резко снижается. В качестве веществ, парализующих функцию эритроцитов, называют бензольные соединения (ксилол, нитриты, толуол), оксид углерода, свинец и «смертельные» яды.

Нервная система

Дым воздействует на нервную систему избирательно и только в случае присутствия в газах нервно-паралитических (психотропных) или отравляющих веществ.

Действия химических соединений при попадании в организм различаются – одни притупляют сознание (сонливость, головокружение, боль, «сладкая» смерть), другие стимулируют.

Важно. Паралич нервных связей мозга и тела вызывают метил, фенол, сероуглерод, тетраэтилсвинец, хлор, сероводород, фосфор и его соединения, фосген, табун, зарин, зоман и т. д. Эти вещества наносят наибольший вред здоровью (вероятный летальный исход).

Что такое смог

Чем опасен пожар на ТЭЦ и других заводах? Под смогом от пожара подразумевают едкий туман, насыщенный продуктами горения, дымом и ультрадисперсными частицами, вызывающими патологии органов дыхания. Многие специалисты относят это явление в категорию экологических катастроф.

Причиной их образования становятся крупные пожарища, охватывающие территории в несколько сотен или тысяч м2. Иногда дымка от пожара образуется после катастроф на заводах, ТЭЦ, АЭС, крупных перерабатывающих предприятиях. Солнечный свет еще больше усугубляет ситуацию. Над территорией образуется парниковый эффект. А безветренная погода провоцирует отравление угарным газом.

Выделяют различные виды смога – от лесных и торфяных пожаров, сжигания мусора, горения промышленных материалов (уголь, топливо, выхлопные газы). По другой классификации дымка бывает серной (влажной), фотохимической (сухой белой), вулканической и ледяной.

Важно. При наличии смога помещение закрывают от доступа воздуха, особенно утром и вечером. Непрогретый газ конденсирует влагу, в которой растворяются токсины. Например, серный ангидрид становится серной кислотой.

Мониторинг задымления

Дистанционный мониторинг пожаров возможен благодаря тепловому и химическому анализу, в том числе посредством оптики и другой техники. Результатом исследова-ния служит карта дыма от пожаров. Ее просматривают в режиме статической картинки или из космоса со специального спутника.

В первом случае данные организуются в виде карты (физической, административной) с нанесением точек – очагов пожара. Во втором случае фото или видео отражается с высоты. На экране можно рассмотреть любую задымленность и облака.

Но это только в том случае, если спутник наблюдает за территорией в режиме реального времени, а не просто высылает статичную графику сомнительной давности. Так осуществляется дистанционный космический мониторинг.

ИСДМ-Рослесхоз.

Если говорить о самых доступных способах контроля задымлений, то их существует всего три.

Ресурсы для мониторинга задымлений:

1. ИСДМ-Рослесхоз (официальный и единственный государственный сервис в РФ).
2. Сканекс (лидер бизнес-рынка).
3. Роскосмос (зонды дистанционного мониторинга и орбитальные группировки) – данные доступны уполномоченным лицам МЧС.

На заметку. Как пользоваться сайтами – подробно описывается в Приложении. О том, какими еще бывают способы отслеживания дыма, читайте в монографиях.

Дым не такой безобидный, каким его считает большинство людей. В нем содержится свыше 100 химических соединений, которые причиняют комплексный ущерб здоровью. Копоть от пожара и вовсе способна убить человека за несколько минут.

Для предупреждения нежелательных последствий специалисты изучают свойства дыма, а также ведут мониторинг через спутниковые системы, что говорит о важности задачи для государства и общества в целом.

Источник