ЧС техногенного характера можно классифицировать на 6 основных групп:

-аварии на химически опасных объектах;

-аварии на радиационно опасных объектах; 

-аварии на пожаро- и взрывоопасных объектах;

-аварии на гидродинамически опасных объектах;

-аварии на транспорте (ж/д, автомобильном, воздушном, водном, метро);

-аварии на коммунально-энергетических сетях.

В зависимости от масштаба, чрезвычайные ситуации делятся на аварии, при которых наблюдается разрушение технических систем, зданий, сооружений, транспортных средств, но нет человеческих жертв, и  катастрофы, при которых наблюдается не только разрушение материальных ценностей, но и гибель людей.

Независимо от происхождения катастроф, для характеристики их последствий применяются критерии:

-число погибших во время катастроф;

-число раненых (погибших от ран, ставших инвалидами);

-индивидуальное и общественное потрясение;

-отдаленные физические и психические последствия;

-экономические последствия;

-материальный ущерб.

Согласно  приведенной классификации,  рассмотрим отдельные из них.

Аварии на химически опасных объектах

Крупные аварии на химически опасных объектах (ХОО) являются одними из наи­более опасных технологических катастроф, которые могут привести к массовому отравлению и гибели людей и животных, значительному экономическому ущербу и тяжелым экологическим последствиям.

Основные термины и определения:

Химически опасный объект - объект, на котором хранят, перерабатывают и ис­пользуют или транспортируют аварийно химически опасные вещества  (АХОВ), при аварии на ко­тором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение ок­ружающей природной  среды.

Химическая авария - авария на химически опасном объекте, сопровождающаяся проливом или выбросом аварийно химически опасных веществ, способная привести к ги­бели или химическому заражению людей, пищевого сырья и кормов, сельскохозяйствен­ных животных и растений, или к химическому заражению окружающей природной среды.

Аварийно химически опасное вещество (АХОВ)- химическое вещество или соединение, прямое или опосредованное воздействие которого на человека может вызвать острые или хронические заболевания людей или их гибель, которое при попадании в окружающую среду способно вызывать массовое поражение людей и животных, а также заражение воздуха, почвы, воды, растений и различных объ­ектов выше установленных предельно допустимых концентраций (ПДК).

Пролив аварийно химически опасных веществ - вытекание при разгерметизации из технологических установок емкостей для хранения или транспортирования АХОВ или продукта в количестве, способном вызвать химическую аварию.

Выброс аварийно химически опасного вещества - выход при разгерметизации за короткий промежуток времени из технологических установок, емкостей для хранения или транспортирования аварийно химически опасного вещества или продукта в количестве, способном вызвать химическую аварию.

Химическое заражение - распространение аварийно химически опасных веществ в окружающей природной среде в концентрациях или количествах, создающих угрозу для людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

Зона химического заражения - территория или акватория, в пределах которой распространены или куда привнесены аварийно химически опасные вещества в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, для сель­скохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

Зона химического заражения включает территорию непосредственного разлива АХОВ и территорию, над которой распространилось облако зараженного воздуха с поражающими концентрациями. Величина зоны химического заражения зависит от физико-химических свойств, токсичности, количества пролившегося (выбросившегося в атмо­сферу) АХОВ, метеорологических условий и характера местности. Размеры зоны химиче­ского заражения характеризуются глубиной и шириной распространения облака заражен­ного воздуха с поражающими концентрациями и площадью пролива АХОВ. Внутри зоны могут быть районы со смертельными концентрациями.

К АХОВ относятся: сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ): в настоящее время известно 34 вещества; химически опасные вещества (ХОВ)- 17 веществ. В то же время ХОВ делятся на боевые отравляющие вещества (БОВ), компоненты ракетного топлива (КРТ) и ртуть.

Для характеристики токсических свойств АХОВ используются следующие поня­тия:

- предельная допустимая концентрация вещества в воздухе (ПДК) - это такое количество вредного вещества в воздухе, которое при ежедневном воздействии на человека в продолжение всего его рабочего стажа не вызывает изменений  заболеваний при применении современных средств диагностики,

- токсическая доза (токсодоза)- минимальное количество АХОВ, способное вызвать при попадании в организм, определенный токсический эффект (потеря трудоспособности и смертельный исход).

По масштабам последствий химически опасные аварии классифицируются:

-      локальные - последствия  которых ограничиваются одним цехом, участком ХОО;

-      местные - последствия которых ограничиваются производственной площадью ХОО или его санитарно-защитной зоной;

-      общие - последствия которых распространяются за пределы санитарно-защитной зоны ХОО.

По сфере возникновения химически опасные аварии подразделяются на:

-         аварии на хранилищах АХОВ;

-         аварии при ведении технологических процессов производства на ХОО;

-         аварии при транспортировании АХОВ по трубопроводам или железнодорожными (автомобильными) емкостями по территории объекта.

В результате аварии на ХОО могут возникать чрезвычайные ситуации четырех типов, отличающиеся друг от друга характе­ром воздействия поражающих факторов, а также организацией мероприятий защиты от них производственного персонала и населения.

Первый тип ЧС - с образованием только первичного облака АХОВ.

Второй тип ЧС - с образованием пролива, первичного и вторичного облаков АХОВ.

Третий тип ЧС - с образованием пролива и только вторичного облака АХОВ.

Четвертый тип ЧС - с заражением территории (грунта, воды) малолетучими АХОВ (диоксином, фенолом, сероуглеродом, солями водорода цианистого и др.).

Классификация аварий на химически опасных объектах производится по двум категориям:

Аварии 1 категории - аварии в результате взрывов, вызывающих разрушение технологического оборудования, инженерных сооружений производств, вследствие чего полностью или частично прекращен выпуск продукции и для его восстановления требуются специальные ассигнования от вышестоящих организаций.

Аварии 2 категории - повреждено основное или вспомогательное оборудование, инженерные сооружения, вследствие чего полностью или частично прекращен выпуск продукции и для восстановления производства требуется затрата более нормативной сум­мы на плановый капитальный ремонт, но не нужно специальных ассигнований от выше­стоящих организаций.

Аварии на радиационно  опасных объектах

К радиационно опасному объекту (РОО) относят объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют радиоактивные вещества, при аварии на котором или его разрушении может произойти облучение ионизирующим излучением или радиоактивное загрязнение людей, сельскохозяйственных животных и растений, объектов экономики, а также окружающей природной среды.

Особое место среди РОО занимают атомные электростанции (АЭС), атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), атомные станции теплоснабжения (ACT) и атомные станции промышленного теплоснабжения (АСПТ).

Основным и наиболее опасным элементом атомных станций является ядерный реактор. На атомных электростанциях наиболее широко распространены корпусные водо-водяные энергетические реакторы ВВЭР (теплоноситель и замедлитель нейтронов - вода) и водографитные реакторы канального типа РБМК - реактор большой мощности, канальный (теплоноситель- вода, замедлитель- графит).

В активной зоне реактора, где размещены тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы), происходит реакция деления ядер урана-235. В результате торможения осколков деления их кинетическая энергия преобразуется в тепловую  и нагревает реактор.

Во время реакции в ТВЭЛах накапливаются радиоактивные продукты ядерного деления (ПЯД). Их качественный состав примерно тот же, что и осколков деления при взрывах ядерных боеприпасов, но количество радионуклидов по периоду полураспада существенно отличается.

Процесс деления в ТВЭЛах длится несколько лет, поскольку загрузка реакторов ядерным горючим осуществляется, как правило, не чаще одного раза в три года. За этот срок короткоживущие изотопы распадаются. Одновременно  идет накопление радионуклидов с большим периодом полураспада (стронций Sr-90, цезий Cs-137, а также плутоний Ри-239 (-240,-241,-242).

Таким образом, при работе реакторов атомных станций в их активной зоне идет непрерывный процесс накопления:

-во-первых, радиоактивных продуктов деления ядерного топлива, представляющих собой смесь радиоактивных изотопов 35 химических элементов;

во-вторых, радиоактивных изотопов за счет наведенной активности, таких как церий-51, магний -54, железо-59, кобальт -60.

При облучении нейтронами урана -238 в ядерном реакторе образуются и трансурановые альфа-активные элементы: плутоний-239, америций -241, нептуний -237, кюрий-242 (243).

В ходе трехгодичного периода эксплуатации реактора процентное содержание долгоживущих  радионуклидов (стронций - 90, цезий -137,  плутоний -239 (-240, -241, -242) в ПЯД увеличивается. В случае радиационной аварии долгоживущие радионуклиды создают устойчивое радиоактивное загрязнение местности. Несмотря на принимаемые технические и организационные меры, полностью избежать аварий на радиационно опасных объектах, и прежде всего на АЭС, пока не удается.

Все атомные электростанции мира производят примерно 375 гигаватт электроэнергии. (Для сравнения: на долю экологически чистых ветровых электростанций приходится чуть более 118 тыс. мегаватт электроэнергии, солнечная энергия служит источником лишь 288 мегаватт).

Радиационная авария (РА) - авария на радиационно опасном объекте, приводящая к выходу или выбросу радиоактивных веществ или ионизирующих излучений за границы объекта.

Аварии на атомных станциях подразделяются на проектные и запроектные (гипотетические). Система технической безопасности АЭС, как правило, обеспечивает локализацию максимальной проектной аварии (МПА), но не позволяет избежать гипотетических аварий. Об этом свидетельствуют данные МАГАТЭ.

Хотя количество радионуклидов в активной зоне реактора велико, реальную опасность при аварии представляют только выброшенные из реактора радионуклиды. Доля выброса радионуклидов зависит от многих факторов, включая конструкцию реактора, состояние активной зоны, историю аварийного процесса и многое другое. Особенно опасны аварии на АЭС со взрывом, когда разрушение реактора может привести не только к радиоактивному загрязнению больших площадей, но и к образованию ударной волны.

Поскольку период полураспада основных продуктов деления, вызывающих радиоактивное загрязнение внешней среды сравнительно велик (исключение составляет йод -131), такого резкого уменьшения мощности дозы, как это имеет место на следе ядерного взрыва, не наблюдается.

При авариях на АЭС значительная часть продуктов деления ядерного топлива находится в парообразном или аэрозольном состоянии. Воздействие радиоактивного загрязнения окружающей среды на людей в первые часы и сутки после аварии определяется внутренним облучением в результате вдыхания радионуклидов из облака и внешним облучением от радиоактивного облака и радиоактивных выпадений на местности, а также поверхностным загрязнением в результате осаждения радионуклидов из облака выброса. В последующем, в течение многих лет, вредное воздействие и накопление дозы облучения у людей будет обусловлено вовлечением в биологическую цепочку выпавших радионуклидов и употреблением загрязненных продуктов питания и воды.

При аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году  выброс в атмосферу парообразных или а­розольных радионуклидов продолжался в течение 10 суток. Метеорологическая обстановка в этот период характеризовалась неустойчивым ветром как в приземном слое, так и на высоте 700-1500 м. Направление ветра изменялось в пределах 360 градусов, фактически описав круг. Поэтому конфигурация следа имеет очень сложную форму и даже «пятнистый» характер («цезиевые пятна»).

При радиационной аварии рассматривают 5 зон, имеющих различную степень опасности для здоровья людей. Они характеризуются возможной дозой облучения.

Зона экстренных мер защиты населения - территория, в пределах которой доза внешнего гамма-облучения населения за время формирования следа радиоактивного загряз­нения от выброса РВ при аварии на РОО может превысить 75 рад, а доза внутреннего об­лучения щитовидной железы за счет поступления в организм человека радиоактивного йода - 250 рад.

Зона профилактических мероприятий - территория, в пределах которой доза внешнего гамма-облучения населения за время формирования следа радиоактивного загряз­нения от выброса РВ при аварии на РОО может превысить 25 рад (но не более 75), а доза внутреннего облучения щитовидной железы радиоактивным йодом может превысить 30 рад (но не более 250).

Зона ограничений - территория, в пределах которой доза внешнего облучения населения за время формирования следа радиоактивного загрязнения от выброса РВ при аварии на РОО может превысить 10 рад (но не более 25), а доза внутреннего облучения щитовидной железы радиоактивным йодом не превышает 30 рад.

Зона возможного радиоактивного загрязнения - территория, в пределах которой прогнозируются дозовые нагрузки, превышающие 10 рад в год.

При аварии, повлекшей за собой радиоактивное загрязнение обширной территории, на основании контроля и прогноза радиационной обстановки устанавливается зона радиационной аварии (ЗРА).

Зона радиационной аварии  - это территория, на которой суммарное внешнее и внутреннее облучение  может превышать 5 рад за первый год. В ЗРА проводится мониторинг радиационной обстановки и осуществляются мероприятия по снижению уровней облучения населения на основе принципа оптимизации (т.е. выбора наилучшего варианта действий).

На территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению, после стабилизации обстановки в районе аварии в период ликвидации ее долговременных последствий устанавливаются зоны:

Зона отчуждения. В этой зоне запрещается постоянное проживание населения, ограничивается хозяйственная деятельность и природопользование;

Зона отселения. Это территория за пределами зоны отчуждения, на которой плотность загрязнения почв цезием-137 от 15 до 40 Ки/км2 или эквивалентных доз других радионуклидов, население подлежит обязательному отселению.

Зона проживания с правом на отселение. Это территория за пределами зоны отчуждения и зоны отселения с плотностью загрязнения почв цезием - 137 от 5 до 15 Ки/км2  ,  при которой население имеет право на отселение;

Зона проживания с льготным социально-экономическим статусом. Это территория за пределами зоны отчуждения, зоны отселения и зоны проживания с правом на отселение с плотностью радиоактивного загрязнения почвы цезием - 137 от 1 до 5 Ки/км2.

Аварии на взрывопожароопасных объектах (ВПОО)

Взрывопожароопасными объектами называются такие объекты, на которых производятся, хранятся, транспортируются пожароопасные продукты или продукты, приобретающие при определенных условиях (например, авариях) способность к возгоранию и (или) к взрыву.

Причины аварий:

-просчеты при проектировании и недостаточный уровень современных знаний;

-некачественное строительство или отступление от проекта;

-непродуманное размещение производства;

-нарушение требований технологического процесса из-за недостаточной подготовки или недисциплинированности и халатности персонала.

В зависимости от вида производства аварии и катастрофы на промышленных объ­ектах и транспорте могут сопровождаться взрывами, выходом АХОВ, выбросом радиоак­тивных веществ, возникновением пожаров и т.п.

Взрыв- это быстропротекающий процесс физического и химического превраще­ния веществ, сопровождающийся освобождением большого количества энергии в ограни­ченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна, способная создать угрозу жизни и здоровью людей, нанести ущерб народному хозяйству и окружающей среде и стать источником чрезвычайной ситуации.

Взрывчатые вещества (ВВ) - это химические соединения или смеси, способные под влиянием определенных внешних воздействий к быстрому самораспределяющемуся химическому превращению с образованием сильно нагретых и обладающих большим давле­нием газов, которые,  расширяясь, производят механическую работу.

Классификация взрывчатых веществ (ВВ)

Все взрывчатые соединения и смеси по своему физическому состоянию могут быть:

-газовыми смесями (метана и воздуха, ацетона и кислорода и др.);

-смесями твердых и жидких веществ с газами (угольной пыли и в разбрызганной (распыленной) нефти и воздуха;

-жидкими веществами (нитрогликоль, нитроглицерин);

-жидкими смесями (нитробензола и азотной кислоты и др.);

-смесями жидких веществ (нитроглицерина с селитрой);

-твердыми соединениями или смесями (тротил, тетрил) - так называемыми конденсированными ВВ.

В соответствии с принятой в России классификацией взрывчатых веществ, по форме химического превращения ВВ делятся на: бризантные ВВ; метательные (пороха);  пиротехниче­ские составы.

Бризантные ВВ. Обладают большой скоростью детонации (до 8,5 км/с) и способ­ностью производить при взрыве местное дробление среды. Типичными представителями этого класса являются гексоген, октоген, тэн, тетрил, тротил, некоторые типы аммонитов и аммоналов. Применяются: а) для снаряжения боеприпасов; б) во взрывной технике для разрушения горных пород, сооружений, конструкций. Несколько отдельно в этой группе стоят инициирующие ВВ, обладающие высокой чувствительностью по отношению к простейшим начальным импульсам (удару, наколу, электрической искре и др.) и применяе­мые для возбуждения взрывчатых превращений в зарядах вторичных ВВ. К наиболее распространенным из них относятся гремучая ртуть, азид свинца, тетразен, тринитрорезорцинат свинца (ТНРС).

Пороха. Эти ВВ представляют собой многокомпонентные твердые взрывчатые смеси, способные к нормальному горению параллельными слоями с образованием боль­шого количества газообразных продуктов, энергия которых используется для метания снарядов, движения ракет и в других целях. Различают баллистидный (или бездымный) порох, основой которого является коллоксилин, пластифицированный труднолетучим растворителем нитроглицерином, дигликолем или их смесями. Применяется в качестве твердого ракетного топлива и метательного заряда в артиллерийских и минометных вы­стрелах. Дымный порох представляет собой зерненную механическую смесь калиевой селитры, древесного угля и серы в соотношении, как правило, 75:15:10. Он применяется для изготовления огнепроводных шнуров, воспламенителей, вышибных зарядов, усилителей и замедлителей во взрывателях, для взрывных работ и стрельбы. Существуют и другие виды порохов.

Пиротехнические составы. Они представляют собой механические смеси, предназначенные для снаряжения изделий в целях получения различных эффектов. В военном деле и других отраслях практики применяются осветительные, фототрассирующие, сигналь­ные, зажигательные, дымовые пиротехнические составы.

Причинами взрывов могут быть: пожары, другие взрывы, внутриядерная энергия, электромагнитный импульс (искровой разряд, лазерная искра), удар молнии, энергия сжатых газов и другие причины. На пожаро- и  взрывоопасных объектах возможны взрывы: образование облаков газовоздушных и пылевоздушных взрывоопасных смесей; взрывы на трубопроводах, складах и взрывы баллонов под давлением; взрывы или разрушения других емкостей с опасными химическими веществами и т. д.

Пожары

Пожаром принято называть неконтролируемое горение вне специального очага, могущее привести или приводящее к гибели и поражению людей и материальному ущербу.

Основные поражающие факторы пожара: открытый огонь; искры; тепловое излучение; дым; пониженная концентрация кислорода; токсичные продукты горения (синильная кислота, окись углерода, фосген); падающие предметы и конструкции.

Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и свечением.

Пространство, в котором развивается пожар, условно подразделяется на три зоны: горения, теплового воздействия и задымления.

Границами зоны горения являются поверхность горящего материала и тонкий све­тящийся слой пламени или раскаленная поверхность горящего вещества (при беспламен­ном горении). Граница зоны теплового воздействия проходит там, где оно приводит к заметному изменению состояния материалов и конструкций и делает невозможным пребывание людей без тепловой защиты. Зона задымления - часть пространства, примыкающе­го к зоне горения, заполненного дымом и продуктами термического разложения.

При пожаре выделяются газообразные, жидкие и твердые вещества. Они называ­ются продуктами горения, т. е. веществами, образовавшимися в результате горения. Они распространяются в газовой среде и создают задымление. Дым - это дисперсная система из продуктов горения и воздуха, состоящая из газов, паров и раскаленных твердых частиц. Объем выделившегося дыма, его плотность и токсич­ность зависят от свойств горящего материала и от условий протекания процесса горения.

Горение может быть полным и неполным. Полное горение происходит при доста­точном количестве кислорода в окружающем очаге горения воздухе, а неполное - при не­достатке кислорода. В результате полного горения веществ образуются инертные продукты горения (пары воды, диоксид углерода, сернистый ангидрид и др.); при неполном горении в составе дыма находится оксид углерода, пары кислот, спиртов, альдегидов, кетонов и т.д. Продукты неполного горения ядовиты, могут гореть и образовывать с воздухом горючие смеси.

При пожарах, вследствие нехватки кислорода воздуха для полного сгорания, почти всегда образуются продукты неполного сгорания, среди которых СО, СО2, HCL, HCN, Cl и другие. Они ядовиты и взрывоопасны. Другими опасными факторами для человека при пожаре являются непосредственное воздействие открытого огня, действие теплового потока из зоны горения, нехватка кислорода в задымленных помещениях, ядовитые выделения при сгорании пленочных, настилочных и других искусственных материалов, используемых в современном строительстве.

Аварии на гидродинамических объектах

Гидродинамический объект - искусственное гидротехническое сооружение или природное естественное образование, способное при разрушении напорных преград соз­давать волну прорыва в направлении нижнего бьефа. Бьеф - часть реки, канала, водохра­нилища и  других участков поверхности вод, примыкающих к плотине, шлюзу и т.п.  выше (верхний бьеф) или  ниже (нижний бьеф) по течению.

Гидротехническое сооружение - инженерное сооружение, предназначенное для использования водных ресурсов или борьбы с разрушительным действием воды.

Поражающее действие волны прорыва гидродинамического объекта связано с распространением с большой скоростью воды, создающей угрозу возникновения техно­генной чрезвычайной ситуации. Параметр поражающего воздействия - скорость волны прорыва, глубина волны прорыва, темпера­тура воды, время существования волны прорыва. Характер воздействия поражающего фактора определяется гидродинамическим давлением потока воды, уровнем и временем затопления.

Объектами поражающего воздействия волны прорыва могут быть: население, городские и сельские строения, сельскохозяйственные и промышленные объекты, элементы инфраструктуры, домашние и дикие животные, окружающая природная  среда.

Показателями последствий поражающего воздействия волны прорыва являются: число погибших, пораженных и пострадавших людей, время поражающего воздействия; площадь зоны воздействия; площадь зоны отселения или эвакуации; за­траты на проведение аварийно-спасательных работ; экономический ущерб; социальный ущерб; экологический ущерб.

Причинами прорыва гидротехнического или естественного сооружения могут быть природные явления (землетрясения, ураганы, обвалы, оползни, паводки, размыв фунтов и др.) и техногенные факторы (разрушение конструкций сооружения, эксплуатационно-технические аварии, нарушение режима водосбора и др.), а также диверсионные подрывы и применение средств поражения в военное время.

Аварии на транспорте

Аварии на авиатранспорте представляют собой наибольшую угрозу из-за однозначно катастрофической природы  указанных чрезвычайных ситуаций. Любое чрезвычайное происшествие в летательном аппарате (самолете, вертолете), находящемся в полете, легко приводит к падению летательного аппарата, и, следовательно, к катастрофическим последствиям - взрыву, пожару, разрушению летательного аппарата в воздухе. Аварии на железнодорожном транспорте - чрезвычайные ситуации на железной дороге могут вызвать столкновения поездов, сход с рельсов, пожары и взрывы.

Непосредственную опасность для пассажиров будут представлять огонь и дым, если будет возгорание, а также удары о конструкции вагонов, что может привести к травмам или гибели пассажиров. Для уменьшения последствий возможной аварии пассажиры должны строго соблюдать правила поведения в поездах.

Аварии в метрополитене - чрезвычайные ситуации на станциях, в тоннелях, в вагонах метрополитена возникают в результате столкновения и схода с рельсов поездов, пожаров и взрывов, разрушения несущих конструкций эскалаторов, обнаружения в вагонах и на станциях посторонних  предметов, которые могут быть отнесены к категории взрывоопасных, самовозгорающихся  и токсичных веществ, а  также падения пассажиров с платформы на пути.

Аварии автомобильного транспорта (ДТП), хотя и являются самым распространенным видом аварий на транспорте, практически всегда являются ЧС  локального характера, поскольку крайне редко затрагивают более пяти транспортных средств сразу и занимают большую площадь.