Классификация опасных природных явлений

Опасные природные явления можно классифицировать по многим призна­кам [53], в частности (рис. 4.7) по происхождению, продолжительности и ре­гулярности (по времени и месту) действия, механизмам возникновения и не­гативного влияния на территориальные комплексы населения и хозяйства (ТКНХ), а также по энергии порождающего их процесса, виду рабочего тела (воздух, вода, горная порода), характеру оказываемого воздействия (механи­ческое, тепловое, химическим агентом), объектам воздействия и другим при­знакам.

Глава 4

Опасные природные явления

По происхож­дению

По механизму

поражающего

действия

Продолжитель--ность развития и действия

Регулярность во времени

-\ Геологические

Геокриоло­гические

Геолого-гидро­логические

Разрушительные

Парализующие

Истощающие

Медленные (неблаго­приятные)

Быстрые (экстре­мальные)

Периодически действующие

Возникающие

в случайный

момент

Гидроло­гические

Метеороло­гические

Биологические

Ч Космические

По механизму возникновения

Тренда

Экстремума

Срыва

Регулярность в пространстве

Местоположе­ние известно

Местоположе­ние случайно

Возможность распростране­ния по поверх­ности Земли

Рис. 4.7. Классификация опасных природных явлений

Виды различных по происхождению опасных природных явлений:

—геологические (землетрясения [54], оползни и обвалы, лавины, сели, про­садки лессов, подтопление территорий, карст, суффозия, речная эрозия, плоско­стная и овражная эрозия, переработка берегов морей и водохранилищ);

—геокриологические (пучение, термокарст, термоэрозия, солифлюкция) [51];

—геолого-гидрологические (цунами);

—гидрологические (наводнения, наледеобразование);

—метеорологические (сильные морозы, метели, засухи, ураганы, смерчи);

—биологические — природные пожары; массовое размножение сельскохозяй­ственных вредителей, болезни растений и домашних животных, эпидемии среди животных и людей, нападения на территории и акватории привнесенных видов, нападения кровососущих, хищных и ядовитых животных, биопомехи транспорту, управляющим и распределяющим системам. Выделяют также биогеохимические опасные явления — это выбросы опасных газов из водоемов (озер, болот) и др. К биолого-социальным ЧС приводят инфекционная заболеваемость и групповые отравления людей; инфекционная заболеваемость сельскохозяйственных живот­ных; поражения сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями;

Опасности территорий и видов деятельности

— космические (выпадение метеоритов, столкновение Земли с более крупны­
ми космическими образованиями — астероидами, кометами и т.п. К солнеч­
но-космическим опасным явлениям относятся аномально большие магнитные
вариации, резкие вариации солнечной активности).

По механизму негативного влияния (поражающего действия в военной терминологии) на ТКНХ опасные природные явления могут быть разруши­тельными, парализующими (останавливающими движение транспорта и т. д.) и истощающими (снижающими урожай, плодородие почв, запасы лесных и других природных ресурсов). В сложных ТКНХ механизмы воздействия опасных природных явлений часто оказываются многообразными.

По механизму возникновения различают опасные природные явления тренда, экстремума и срыва.

По продолжительности развития и действия различают:

—быстро развивающиеся и кратковременно действующие природные явле­ния, которые сопровождаются формированием поражающих факторов для объ­ектов, сооружений, оборудования, коммуникаций и т. д., т. е. оказывают преиму­щественно разрушительное действие на объекты воздействия (экстремальные природные явления). Таким образом, под экстремальными будем понимать та­кие природные явления, которые, возникая в случайные момент и (или) месте, характеризуются кратковременностью протекания, локальным характером дей­ствия поражающих факторов и относительно редкой повторяемостью. Степень приспособленности к ним населения низка. К экстремальным природным явле­ниям относятся: падение метеоритов, ураганы, тайфуны, смерчи, шквалы, земле­трясения, наводнения, цунами, извержения вулканов, обвалы, камнепады, опол­зни, сели, лавины;

—медленно развивающиеся и продолжительно действующие неблагоприят­ные природные явления; оказывают преимущественно парализующее или исто­щающее воздействие. К ним относятся: сильные морозы, засухи, эрозия почв, абразия берегов и др.

Опасные природные явления можно классифицировать по регулярности действия во времени, в пространстве и по силе (и соответственно по возмож­ности предсказания соответствующих параметров).

По регулярности действия во времени опасные природные явления можно разделить на:

—регулярно (периодически) действующие. Например, наводнения происхо­дят практически в одни и те же сроки, а их сила может быть заблаговременно предсказана. Поэтому степень приспособленности к ним населения достаточно высокая. Ряд опасных природных явлений происходит в определенные сезоны (например, тропические циклоны — летом, а внетропические — зимой), но в пределах сезона возникают в случайный момент времени, предсказать который не всегда удается;

—нерегулярно действующие, т. е. возникающие в случайный момент времени. Время наступления таких природных явлений (например, землетрясений), как правило, заблаговременно не предсказывается, и потому они являются чрезвы­чайно опасными. Однако частота возникновения даже таких природных явлений изменяется во времени. Это вызывается естественно-природными причинами, например, циклическими максимумами солнечной активности.

Глава 4

Место возникновения опасного природного явления также может быть либо детерминированным (известным), либо случайным (неизвестным). При этом необходимо иметь в виду условность такого деления. Так, если падение метеоритов на поверхность Земли возможно повсюду с примерно равной ве­роятностью, то выход тайфуна на побережье случаен лишь в пределах опреде­ленного района (например, Приморского края). Эпицентр землетрясения слу­чаен в пределах сейсмоопасной зоны. Ураганы, смерчи и другие природные явления также имеют свои определенные географические зоны возникнове­ния и распространения, траектории же их движения в пределах этих зон слу­чайны. Например, ущербы от ураганов, распространяющихся вдоль и поперек полуострова Флорида, несоизмеримо различны.

Места возникновения и границы зон поражения других опасных природ­ных явлений практически детерминированы (наводнения, цунами, потоки вулканических лав и пепла, обвалы, камнепады, оползни, сели, лавины). Так, зоны возможных затоплений при наводнениях известны точно, а их размеры зависят только от силы наводнения.

Вариации силы природных явлений имеют место всегда и характеризуются встречаемостью природных явлений различной силы. Чем больше сила при­родного явления, тем реже оно наблюдается. Классификация опасных при­родных явлений по силе проводится с помощью специальных шкал, разраба­тываемых применительно к каждому опасному природному явлению. С точки зрения оповещения важным является возможность распространения опасных природных явлений по поверхности Земли. Для опасных природных явлений, возникающих в случайные момент и месте, но распространяющихся по повер­хности Земли с конечной скоростью, возможно прогнозирование времени прихода в конкретные пункты и своевременное оповещение о их возможном начале (цунами, ураганы, тайфуны и др.).

4.3. Источники опасности и опасные явления в техносфере 4.3.1. Характеристика техногенных опасностей

В России в зонах непосредственной угрозы жизни и здоровью в случае ЧС проживает более половины ее населения. В 2002 г. было зарегистрировано свыше 700 тыс. опасных природных и техногенных явлений, в которых погиб­ло свыше 50 тыс. чел. (в том числе произошло около 260 тыс. пожаров, в кото­рых погибло около 20 тыс. чел.). Из всех опасных природных и техногенных явлений 1139 были классифицированы МЧС России как приведшие к возник­новению ЧС, в которых погибло 2151 чел. При этом доля ЧС техногенного ха­рактера растет, а вследствие общего снижения уровня техники безопасности и физического старения опасных объектов эта тенденция может усиливаться.

Техногенный риск для жизнедеятельности является естественной платой человечества за высокий уровень цивилизации. На основе анализа риска не­обходимо предусматривать меры для его сведения к минимуму, т. е. к обеспе­чению техногенной безопасности. Первый шаг в таком анализе — это анализ опасности объектов техносферы.

Опасности территорий и видов деятельности

Опасность объекта — это его свойство, состоящее в возможности в процес­се эксплуатации при определенных обстоятельствах причинять ущерб челове­ку, организациям и окружающей природной среде. Технический объект, от которого исходит опасность, есть источник опасности. В соответствии с акси­омами техногенного риска любое техническое устройство является источни­ком техногенной опасности. Если территориальное расположение источника опасности может быть установлено, то может быть определена зона опасно­сти. Размер ущерба, который может быть причинен техническим объектом, обозначается как потенциал угрозы, различаемый для случаев нормальной эк­сплуатации и аварии объекта. Верхний предел потенциала угрозы обозначает­ся как потенциал опасности технического объекта.

Промышленные объекты по потенциалу опасности (количеству накоплен­ных опасных веществ, запасенной энергии) условно делятся на:

—неопасные;

—опасные, подлежащие регистрации в государственном реестре, требующие декларирования безопасности, обязательного страхования ответственности за ущерб третьим лицам и др. процедур государственного регулирования техно­генной безопасности.

Ниже приведены предельные количества опасных веществ, наличие кото­рых на промышленном объекте является основанием для обязательной разра­ботки декларации промышленной безопасности [92]: аммиак — 500 т; нитрат аммония — 2500 т; нитрат аммония в форме удобрений — 10 000 т; хлор — 25 т; цианистый водород — 20 т; фтористый водород — 50 т; фосген — 0,75 т; серни­стый водород — 50 т; диоксид серы — 250 т; воспламеняющиеся газы — 200 т; горючие жидкости, находящиеся на складах — 50 000 т; токсичные вещества — 200 т; высокотоксичные вещества — 20 т; окисляющие вещества — 200 т; взрывчатые вещества — 50 т; вещества, представляющие опасность для окру­жающей среды — 200 т.

Классификация опасных промышленных объектов может быть проведена по следующим признакам (рис. 4.8): механизму причинения ущерба (в про­цессе нормальной эксплуатации или в случае аварий); виду опасности; харак­теру возможных ЧС.

Потенциальная возможность причинения ущерба является ключевой в трактовке термина потенциально опасный объект. Техническая система, не­благоприятные воздействия которой на персонал и окружающую среду в про­цессе эксплуатации полностью определены, считается вредной. Поэтому по механизму причинения ущерба объекты техносферы могут быть:

—вредными для здоровья в процессе нормальной эксплуатации. Проявления­ми их опасности обычно являются уровни вредных факторов, сопровождающих эксплуатацию объекта, площади и степень загрязнения прилегающих к объекту территорий в результате выбросов и сбросов. В зависимости от назначения пред­приятия и его мощности назначается один из пяти классов вредности, в зависи­мости от которого устанавливается ширина санитарно-защитной зоны: от 1000 м (I класс) до 50 м (V класс);

—потенциально опасными, ущерб от которых наступает в случае аварий. Про­явлениями их опасности являются уровни поражающих факторов, формирую-

Глава 4

Опасные промышленные объекты

По механизму

причинения

ущерба

По виду опасности

По природе образующихся опасных факторов

-Вредные

Опасные вещества

-Ядерно- и радиационно опасные

Потенциально опасные

Давление, температура

Химически опасные

-Высота

Пожаровзрывоопасные

Подземные условия

Биологически опасные

-Гидродинамически опасные

^L Расплавы

^L Объекты жизнеобеспечения

Рис. 4.8. Классификация опасных промышленных объектов

щихся в случае аварий, площади и степень загрязнения прилегающих к объекту территорий в случае аварий.

Совокупность объектов техносферы на рассматриваемой территории при­водит к ее загрязнению и формированию негативных условий для жизнедеяте­льности. Главными источниками загрязнения являются:

—для атмосферы — тепловые электростанции и теплоцентрали, сжигающие органическое топливо; транспорт; черная и цветная металлургия; машинострое­ние; химическое производство; добыча и переработка минерального сырья;

—для водных объектов — сточные воды (по происхождению различают хозяй­ственно-бытовые; промышленные; поверхностный сток предприятий и населен­ных пунктов; сельскохозяйственные; рудничные и шахтные воды).

Источниками загрязнения окружающей среды являются также: шум и виб­рация (энергетический/ физический вид загрязнения); электромагнитное из­лучение, возникающее при генерации, передаче и использовании электриче­ской энергии; ионизирующее излучение, возникающее при делении делящих­ся материалов и распаде радиоактивных веществ. Другими источниками за­грязнения являются аварии.

По виду опасности в соответствии с [92] различают 5 групп объектов, на ко­торых:

1) получаются, используются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются опасные вещества;

Опасности территорий и видов деятельности

2) используется оборудование, работающее под давлением более 0,07 МПа или при температуре нагрева воды более 115 °С;

3) используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы, эскалаторы, канатные дороги, фуникулеры («высота»);

4) получаются расплавы черных и цветных металлов и сплавы на основе этих расплавов;

5) ведутся горные работы, работы по обогащению полезных ископаемых, а также работы в подземных условиях.

Объекты первой группы делятся на подгруппы в зависимости от вида опас­ных веществ:

а) воспламеняющиеся вещества — газы, которые при нормальном давлении и в смеси с воздухом становятся воспламеняющимися и температура кипения которых при нормальном давлении составляет 20 °С или ниже;

6) окисляющиеся вещества — вещества, поддерживающие горение, вызы­
вающие воспламенение и (или) способствующие воспламенению других ве­
ществ в результате окислительно-восстановительной экзотермической реак­
ции;

в) горючие вещества — жидкости, газы, пыли, способные самовозгораться,
а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после
его удаления;

г) взрывчатые вещества — вещества, которые при определенных видах
внешнего воздействия способны на очень быстрое самораспространяющееся
химическое превращение с выделением тепла и образованием газов;

д) токсичные вещества — вещества, способные при воздействии на живые
организмы приводить к их гибели и имеющие следующие характеристики:
средняя смертельная доза при введении в желудок от 15 мг/кг до 200 мг/кг
включительно; средняя смертельная доза при нанесении на кожу от 50 мг/кг
до 400 мг/кг включительно; средняя смертельная концентрация в воздухе от
0,5 мг/л до 2 мг/л включительно;

е) высокотоксичные вещества — вещества, способные при воздействии на
живые организмы приводить к их гибели и имеющие следующие характери­
стики: средняя смертельная доза при введении в желудок не более 15 мг/кг;
средняя смертельная доза при нанесении на кожу не более 50 мг/кг; средняя
смертельная концентрация в воздухе не более 0,5 мг/л;

ж) вещества, представляющие опасность для окружающей природной сре­
ды (характеризуются в водной среде следующими показателями острой
токсичности: средняя смертельная доза при ингаляционном воздействии на
рыбу в течение 96 часов не более 10 мг/л; средняя концентрация яда, вызыва­
ющая определенный эффект при воздействии на дафнии в течение 48 часов,
не более 10 мг/л; средняя ингибирующая концентрация при воздействии на
водоросли в течение 72 часов не более 10 мг/л).

По природе основных опасных факторов, образующихся в результате ава­рий, обычно выделяют 6 групп потенциально опасных объектов: ядерно- и ра-диационно, химически, пожаровзрыво-, биологически, гидродинамически опасные объекты и объекты жизнеобеспечения. В России порядка 45 тыс. опасных объектов, при этом уровень критического износа в 2003 г. составил: химически опасные объекты — 70 %, взрывоопасные объекты — 60 %, радиа-

Глава 4

ционно опасные объекты — 40 %. Потенциально опасным объектам с точки зрения негативного влияния на окружающую среду часто присущи эмерджен-тные свойства (новые свойства, не присущие их элементам). Например, взрывчатые и делящиеся вещества представляют особую опасность только в рамках единой системы — ядерного заряда: в случае аварийных воздействий возможен взрыв заряда взрывчатого вещества, приводящий к диспергирова­нию радиотоксичного плутония и радиоактивному загрязнению обширных территорий.