Техногенные катастрофы и их причины

По действию на организм человека ТХВ делятся на:

ТХВ нервно-паралитического действия -- высокотоксичные фосфорорганические вещества (V-газы, зарин и др.), поражающие нервную систему. Это самые опасные ТХВ. Они воздействуют на организм через органы дыхания, кожу (в парообразном и капельно-жидком состоянии), а также при попадании в желудочно-кишечный тракт вместе с пищей и водой, то есть обладают многосторонним поражающим действием. Для поражения человека достаточно их ничтожного количества.

Признаками поражения являются: слюноотделение, сужение зрачков, затруднение дыхания, тошнота, рвота, судороги, паралич.

ТХВ удушающего воздействия (фосген и др.) воздействуют на организм через органы дыхания. Признаками поражения являются сладковатый, неприятный привкус во рту, кашель, головокружение, общая слабость. Особенность воздействия этих ТХВ -- наличие скрытого (инкубационного) периода, когда первые признаки поражения после выхода из очага заражения проходят, и пострадавший в течение 4--6 ч чувствует себя нормально, не подозревая о полученном поражении. В период скрытого действия развивается отек легких. Затем может резко ухудшиться дыхание, появиться кашель с обильной мокротой, головная боль, повышается температура, возникает одышка, ненормальное сердцебиение и наступит гибель.

ТХВ общеядовитого действия (синильная кислота, хлорциан и др.) воздействуют на организм через органы дыхания. Признаками поражения являются металлический привкус во рту, раздражение горла, головокружение, слабость, тошнота, резкие судороги, паралич.

ТХВ кожно-нарывного действия (иприт и др.) обладают многосторонним поражающим действием. В капельно-жидком и парообразном состоянии они поражают кожу и глаза, при вдыхании паров -- дыхательные пути и легкие, при попадании с пищей и водой -- органы пищеварения. Характерная особенность иприта -- наличие периода скрытого действия (поражение выявляется не сразу, а через 4 ч и более). Признаками поражения являются покраснение кожи, образование на ней мелких пузырей, которые затем сливаются в крупные и через двое-трое суток лопаются, создавая труднозаживающие язвы. При любом местном поражении ТХВ вызывают общее отравление организма, которое проявляется в повышении температуры, недомогании, потере дееспособности.

Ботулинический токсин (шифр Икс -- Ар) является сильнейшим из всех в настоящее время ядов смертельного действия.

Наибольшей токсичностью обладает при попадании в кровь через раневые поверхности. Явные признаки поражения наступают после периода скрытого действия (от 3 ч до 2 сут). Признаки поражения начинаются с ощущения слабости, тошноты и рвоты. В дальнейшем появляются головокружение, двоение в глазах, ухудшение зрения, развивается чувство жажды, начинаются боли в желудке. Смерть наступает через 1--10 суток.

Фитотоксиканты (от греч. фитон -- растение, токсикон -- яд) -- токсичные химические вещества, предназначенные для поражения различных видов растительности. В зависимости от характера физиологического действия и целевого назначения подразделяются на гербициды (для поражения травяной растительности, злаковых и овощных культур), арборициды (для поражения древесно-кустарниковой растительности), альгициды (для поражения водной растительности), десиканты (поражают растительность путем ее высушивания).

Наибольшее число аварий в мире происходит на предприятиях, производящих или хранящих хлор, аммиак, минеральные удобрения, гербициды, продукты органического и нефтеорганического синтеза.

2.2 Химические аварии на транспортных путях, производствах

Самыми частыми авариями являются те которые происходят при транспортировке химических веществ, как по железным дорогам, так и по шоссе и водными путями.

Например, в августе 1991 года в Мексике во время железнодорожной катастрофы с рельсов сошли 32 цистерны с жидким хлором. В атмосферу было выброшено около 300 тонн хлора. В зоне распространения зараженного воздуха получили поражения различной степени тяжести около 500 человек, из них 17 человек погибли на месте. Из ближайших населенных пунктов было эвакуировано свыше 5 тысяч жителей.

21 января 1968 года стратегический бомбардировщик «В-52», на борту которого находились 4 водородные бомбы, был вынужден совершить посадку на аэродроме военной базы ВВС США на северо-западном побережье Гренландии. Попытка посадить самолет оказалась неудачной: бомбардировщик упал и, пробив двухметровый слой льда, затонул в заливе Северная Звезда. От удара бомбы раскололись, и содержащиеся в них радиоактивные вещества попали в воду. 18 человек погибли сразу же после аварии, 500 были облучены. Информация об этой катастрофе содержалась в секрете до 1970 года. На сегодняшний день удалось отыскать остатки только трех водородных бомб.

В Российской Федерации ежедневно происходит в среднем одна авария газопроводов и нефтепроводов; хоть большая часть этих происшествий тут же локализуется и вреда данные поломки практически не наносят, сам факт существования потенциальной угрозы загрязнения природы прорвавшейся нефтью должен настораживать.

Более фатальными, но куда менее многочисленными являются аварии на химических предприятиях.

Такой трагедией обернулась катастрофа в итальянском Севесо. Хотя боссы фармацевтической кампании, владевшей заводом, которой располагался рядом с городом, сообщили об облаке диоксина (очень сильного токсина, влияющего на многие органы и вызывающего рак) только через полтора суток, оперативные меры итальянского правительства максимально минимизировали последствия происшествия.

В Китае в сентябре 1978 г. в результате аварии на химическом заводе в городе Сучжоу в реку попали 28 тонн цианистого натрия. Этого количества достаточно, чтобы пострадали 48 миллионов человек. Реальная цифра оказалась на три порядка меньше, но это все еще огромные человеческие жертвы.

Самыми трагическими явились события ночи с 2 на 3декабря 1984 года в индийском городе Бхопал. В первые дни погибли почти 4 тысячи людей, а всего от последствий - почти 20 000, при общем числе пострадавших в 500 000 000 человек. Главной причиной стало безразличие компании0владельца завода к безопасности на предприятии. Эту катастрофу назовут позже Хиросимой химической промышленности.

Известно, что сейчас на территории бывшего завода находится свыше 400 тонн опасных химикатов, которые постепенно просачиваются в землю, нанося непоправимый вред окружающей среде, делая воду непригодной для питья, и вызывая множество заболеваний у местного населения. С начала 1990-х по поводу этой свалки ведутся ожесточенные споры, а в 2012 году, наконец, было принято решение утилизировать эти отходы и провести экологическую реабилитацию местности. Однако пока никаких серьезных шагов к этому сделано не было.

3. Аварии с выбросом радиации

3.1 Проблемы и причины радиационных загрязнений

В наше время практически в любой отрасли хозяйства и науки во всё более возрастающих масштабах используются радиоактивные вещества и источники ионизирующих излучений. Особенно высокими темпами развивается ядерная энергетика. Атомная наука и техника таят в себе огромные возможности, но вместе с тем и большую опасность для людей и окружающей среды, о чём свидетельствуют аварии на АЭС, АПЛ, атомных ледоколах, самолётах - носителях ядерного оружия, космических летательных аппаратах.

Ядерные материалы приходится возить, хранить, перерабатывать. Все эти операции создают дополнительный риск радиоактивного загрязнения местности, поражения людей, растительного и животного мира.

Остро стоит проблема завоза и захоронения на территории области отработанного ядерного топлива.

Основными поражающими факторами таких аварий являются радиационное воздействие и радиоактивное загрязнение. Аварии могут сопровождаться взрывами и пожарами.

Радиационное воздействие на человека заключается в нарушении жизненных функций различных органов (главным образом органов кроветворения, нервной системы, желудочно-кишечного тракта) и развитии лучевой болезни под влиянием ионизирующих излучений.

Радиоактивное загрязнение вызывается воздействием альфа-, бета- и гамма- ионизирующих излучений и обусловливается выделением при аварии непрореагировавших элементов и продуктов деления ядерной реакции (радиоактивный шлак, пыль, осколки ядерного продукта), а также образованием различных радиоактивных материалов и предметов (например, грунта) в результате их облучения.

3.2 Классификация радиационных аварий

3.2.1 Загрязнения, связанные с военной техникой

Безусловно, самое ужасное проявление войны - ядерная война. Как многим известно, 6 и 9 августа на японские города Хиросима и Нагасаки. Хоть это не техногенная катастрофа в узком понимании этого термина, не упомянуть это чудовищное происшествие в контексте атомных катастроф нельзя. Об этом событии можно писать долго и подробно, но цифры скажут сами за себя: количество погибших от непосредственного воздействия взрыва составило от 70 до 80 тысяч человек. К концу 1945 года в связи с действием радиоактивного заражения и других пост-эффектов взрыва общее количество погибших составило до 166 тысяч человек. По истечении всего 5 лет общее количество погибших, с учётом умерших от рака и других долгосрочных воздействий взрыва, могло достичь или даже превысить 200 тысяч человек

Другая авария, связанная с атомным вооружением. Северное море, 1991 год. Результатом технической неисправности стало затопление боевой субмарины "Комсомолец", оснащенной атомными реакторами. 47 членов экипажа погибло, но в недрах лодки, на дне, отделенные всего лишь ржавеющей со временем оболочкой корпуса, покоятся заряды на основе плутония - самого радиоактивного из ядовитых веществ на планете

3.2.2 Аварии на атомных станциях

28 марта 1979 года на АЭС Три-Майл-Айленд произошла одна из крупнейших аварий в истории ядерной энергетики США. В результате сочетания технических неисправностей, нарушений ремонтных и эксплуатационных процедур и неправильных действий персонала аварийная ситуация развилась в очень тяжёлую, в итоге была серьёзно повреждена активная зона реактора, включая часть топливных урановых стержней. Впоследствии выяснилось, что около 45% компонентов активной зоны - 62 тонны - расплавилось. Окрестные жители стали покидать свои дома. Власти подготовились к эвакуации населения внутри 35-км зоны включая Гаррисберг. Согласно официальным данным в результате аварии никто не погиб. Попавшее в окружающую среду количество радиоактивных частиц было оценено как незначительное. Однако событие вызвало чрезвычайно широкий резонанс в обществе, в США началась широкомасштабная и сверх эмоциональная антиядерная кампания, результатом которой явился постепенный отказ от строительства новых энергоблоков. Из 125 строившихся в США на время аварии объектов атомной энергетики - 50 были законсервированы, несмотря на высокую степень готовности некоторых из них.

Авария на Фукусима-1. Эта авария произошла из-за мощного даже для Японии землетрясения, спровоцировавшего цунами.

В момент землетрясения три работающих энергоблока были остановлены действием системы аварийной защиты, которая сработала в штатном режиме. Однако спустя час было прервано электроснабжение (в том числе и от резервных дизельных электростанций), предположительно из-за последовавшего за землетрясением цунами. Без достаточного охлаждения во всех трёх работавших до аварийной остановки энергоблоках начал снижаться уровень теплоносителя и стало повышаться давление, создаваемое образующимся паром, начал образовываться в больших количествах водород в результате альфа-распада. Первая серьёзная ситуация возникла на энергоблоке № 1 в результате взрыва накопившегося водорода. Далее через сутки то же повторилось на третьем и еще через два дня - на втором.

Непосредственных человеческих жертв не было зарегистрировано, но для японцев и мировой общественности вообще, это происшествие будет долго служить напоминанием о том, что к авариям нужно быть готовым в любой момент, ведь на самые крепкие опоры и фундамент может оказать фатальное воздействие природный катаклизм.

Самым же ужасным происшествием, связанным с выбросом радиоактивных веществ остаётся Чернобыльская авария.

Авария расценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю атомной энергетики, как по предполагаемому количеству погибших и пострадавших от её последствий людей, так и по экономическому ущербу. В течение первых трёх месяцев после аварии погиб 31 человек; отдалённые последствия облучения, выявленные за последующие 15 лет, стали причиной гибели от 60 до 80 человек. 134 человека перенесли лучевую болезнь той или иной степени тяжести, более 115 тыс. человек из 30-километровой зоны были эвакуированы. Для ликвидации последствий были мобилизованы значительные ресурсы, более 600 тыс. человек участвовали в ликвидации последствий аварии^. Облако, образовавшееся от горящего реактора, разнесло различные радиоактивные материалы, и прежде всего радионуклиды йода и цезия, по большей части территории Европы. Наибольшие выпадения отмечались на значительных территориях в Советском Союзе, расположенных вблизи реактора и относящихся теперь к территориям Беларуси, Российской Федерации и Украины.

Основными причинами называются следующие пункты:

1. реактор не соответствовал нормам безопасности и имел опасные конструктивные особенности;

2. низкое качество регламента эксплуатации в части обеспечения безопасности;

3. неэффективность режима регулирования и надзора за безопасностью в ядерной энергетике, общая недостаточность культуры безопасности в ядерных вопросах как на национальном, так и на местном уровне;

4. отсутствовал эффективный обмен информацией по безопасности как между операторами, так и между операторами и проектировщиками, персонал не обладал достаточным пониманием особенностей станции, влияющих на безопасность;

5. персонал допустил ряд ошибок и нарушил существующие инструкции и программу испытаний.

Ход событий и последствия.

В первые дни основные усилия были направлены на снижение радиоактивных выбросов из разрушенного реактора и предотвращение ещё более серьёзных последствий. Например, существовали опасения, что из-за остаточного тепловыделения в топливе, остающемся в реакторе, произойдёт расплавление активной зоны ядерного реактора. Расплавленное вещество могло бы проникнуть в затопленное помещение под реактором и вызвать ещё один взрыв с большим выбросом радиоактивности. Вода из этих помещений была откачана. Также были приняты меры для того, чтобы предотвратить проникновение расплава в грунт под реактором. В частности, в течение месяца шахтёрами был вырыт 136-метровый тоннель под реактор. Для предотвращения заражения грунтовых вод (а вместе с тем и реки Днепр) в грунте вокруг станции была сооружена защитная стена, глубина которой местами доходила до 30 метров. Также в течение 10 дней инженерными войсками были отсыпаны дамбы на реке Припять. Затем начались работы по очистке территории и захоронению разрушенного реактора. Вокруг 4-го блока был построен бетонный «саркофаг» (т. н. объект «Укрытие»). Так как было принято решение о запуске 1-го, 2-го и 3-го блоков станции, радиоактивные обломки, разбросанные по территории АЭС и на крыше машинного зала были убраны внутрь саркофага или забетонированы. В помещениях первых трёх энергоблоков проводилась дезактивация. Строительство саркофага началось в июле и было завершено в ноябре 1986 года

В результате аварии из сельскохозяйственного оборота было выведено около 5 млн га земель, вокруг АЭС создана 30-километровая зона отчуждения, уничтожены и захоронены (закопаны тяжёлой техникой) сотни мелких населённых пунктов. Загрязнению подверглось более 200 тыс. кмІ, примерно 70 % -- на территории Белоруссии, России и Украины. Радиоактивные вещества распространялись в виде аэрозолей, которые постепенно осаждались на поверхность земли. Благородные газы рассеялись в атмосфере и не вносили вклада в загрязнение прилегающих к станции регионов. Загрязнение было очень неравномерным, оно зависело от направления ветра в первые дни после аварии. Наиболее сильно пострадали области, находящиеся в непосредственной близости от ЧАЭС: северные районы Киевской и Житомирской областей Украины, Гомельская область Белоруссии и Брянская область России. Радиация задела даже некоторые значительно удалённые от места аварии регионы, например Ленинградскую область, Мордовию и Чувашию -- там выпали радиоактивные осадки. Большая часть стронция и плутония выпала в пределах 100 км от станции, так как они содержались в основном в более крупных частицах. Иод и цезий распространились на более широкую территорию.

Несвоевременность, неполнота и противоречивость официальной информации о катастрофе породили множество независимых интерпретаций. Иногда жертвами трагедии считают не только граждан, умерших сразу после аварии, но и жителей прилегающих областей, которые вышли на первомайскую демонстрацию, не зная об аварии. При таком подсчёте, чернобыльская катастрофа значительно превосходит атомную бомбардировку Хиросимы по числу пострадавших.

4. Другие катастрофы

4.1 Аварии нефтяных танкеров и вышек

1969 год. Канал Санта-Барбара (США). Авария на нефтяной платформе, повлекшая за собой выброс около тысячи тонн сырой нефти. Сама платформа давала течь, в течение нескольких лет.

16 марта 1978 года у берегов Бретани, близ мыса Финистер, из-за неполадок в рулевом управлении налетел на скалы и раскололся пополам американский танкер «Amoco Cadiz». В этот момент на борту танкера находилось около 230 тысяч тонн иранской легкой и сырой арабской нефти В результате образовалось гигантское нефтяное пятно размером 2000 км2. Это была крупнейшая экологическая катастрофа в Европе, в результате которой погибли десятки тысяч рыб и птиц.

24 марта 1989 года огромный 300-метровый танкер «Exxon Valdez» сел на мель у берегов Аляски. Авария была вызвана неполадками в рулевом механизме. В результате в океан вылилось практически 240 тысяч баррелей нефти. Нефтяное пятно простиралось на 2600 квадратных миль морской акватории, погибли тысячи птиц и морских животных.

Одним из ярких примеров техногенной катастрофы, вызванной военным конфликтом, стал выброс нефти на территорию Персидского залива во время операции «Буря в пустыне» в январе 1991 года. Отступая из Кувейта, иракцы взорвали около 500 нефтяных буровых скважин. Большая их часть потом полыхала еще полгода, отравляя продуктами горения огромную территорию. А из не воспламенившихся буровых скважин нефть потоками текла прямо в Персидский залив, в результате чего на поверхности воды образовалось нефтяное пятно размером около 1560 км2, погибло огромное количество птиц и морских животных. Масштабы загрязнения равнялись приблизительно 20 авариям танкера «Exxon Valdez». Экологи забили тревогу -- трагедия грозила обернуться экологической катастрофой планетарного масштаба. 240 дней 27 специальных команд из России, Франции, Канады и США работали над ликвидацией последствий необдуманных действий иракских военных.

Взрыв на нефтяной платформе Piper Alpha -- произошел 6 июля 1988, который признан самой ужасной катастрофой за всю историю нефтедобывающей отрасли. Авария обошлась в 3,4 миллиарда долларов. Piper Alpha -- единственная в мире сгоревшая нефтедобывающая платформа. В результате утечки газа и последующего взрыва, а также в результате непродуманных и нерешительных действий персонала погибло 167 человек из 226 находившихся в тот момент на платформе, только 59 осталось в живых. Сразу же после взрыва на платформе была прекращена добыча нефти и газа, однако в связи с тем, что трубопроводы платформы были подключены к общей сети, по которым шли углеводороды с других платформ, а на тех добычу и подачу нефти и газа в трубопровод долгое время не решались остановить (ждали разрешение высшего руководства компании), огромное количество углеводородов продолжило поступать по трубопроводам, что поддерживало пожар.

4.2 Крушение железнодорожного, авиа- и др. транспорта

Взрыв бомбардировщика-невидимки B-2. Катастрофа произошла 23 февраля 2008, и стоила налогоплательщикам США полтора миллиона долларов. К счастью, никто не пострадал, последовали только финансовые затраты.

26 августа 2004 произошло столкновение топливной автоцистерны и легкового автомобиля на мосту Wiehltal в Германии. Эту катастрофу, можно отнести к авариям на дорогах. Они часто происходят, но эта по масштабности превзошла все. Машина, проезжая по мосту на всей скорости, врезалась в едущий на встречу полный бензовоз, произошёл взрыв, который практически уничтожил мост. На восстановительные работы моста ушло 358 миллионов долларов.

Крушение пассажирского поезда Metrolink. Столкновение поездов, произошедшее 12 сентября 2008 года в Калифорнии, относится больше к халатности. Столкнулись два поезда, 25 человек погибло, компания MetroLink потеряла 500 миллионов долларов

Трагедия крушения Титаника произошла 15 апреля 1912 г. и унесла 1523 человеческие жизни. Расходы на строительство корабля составили 7 млн долларов (в пересчете на сегодняшний курс -- 150 млн долларов).

4.3 Экологические катастрофы

Авария на Саяно-Шушенской ГЭС -- промышленная техногенная катастрофа, произошедшая 17 августа 2009 года. В результате аварии погибло 75 человек, оборудованию и помещениям станции нанесён серьёзный ущерб. Работа станции по производству электроэнергии была приостановлена. Последствия аварии отразились на экологической обстановке акватории, прилегающей к ГЭС, на социальной и экономической сферах региона. Авария на данный момент является крупнейшей в истории катастрофой на гидроэнергетическом объекте России и одной из самых значительных в истории мировой гидроэнергетики. Катастрофа имела незначительные экологические последствия. Вред был нанесен попавшим в реку роторным маслом из разрушенных гидроагрегатов -- всего в водах Енисея оказалось около 45 кубометров масла, которые растеклись по реке, образовав пятно протяженностью порядка 130 км. К 24 августа эта проблема была решена. Удивительно, что из-за разлива масла в самой реке не было зафиксировано гибели рыб и животных, но ущерб получили расположенные ниже по течению рыбоводческие хозяйства -- в них погибло почти 400 тонн промышленной форели.

На сегодняшний день Саяно-Шушенская ГЭС продолжает работу, вырабатывая 3840 МВт энергии (до аварии -- 6400 МВт)

Но самыми серьезными были последствия для людей, которые на момент аварии находились на станции. Всего катастрофа унесла жизни 75 человек. Жертв могло быть значительно меньше, однако на момент аварии проводились ремонтные работы на гидроагрегате № 6, и большое количество людей -- 63 человека -- находились под полом машинного зала, в его внутренних помещениях. Хлынувшая из шахты ГА № 2 вода в считанные минуты затопила внутренние помещения, не дав людям никакого шанса на спасение.

Наиболее пагубные последствия авария имела для самой станции -- напором воды и последующими короткими замыканиями было разрушено или выведено из строя до 90% оборудования и конструкций машинного зала.

Усыхание Аральского моря.

Аральское море до усыхания являлось четвёртым по площади озером в мире после Каспийского моря, Верхнего озера (Северная Америка) и озера Виктория (Африка). Деградация Аральского моря началась в 1960-х, когда большая часть стока Сырдарьи и Амударьи стала через систему каналов забираться на орошение и хозяйственные нужды Туркмении, Узбекистана и южного Казахстана. В результате море значительно отступило от своего берега, и обнажилось дно, покрытое морскими солями с примесью пестицидов и других химикатов.

Арал уже потерял на испарение около 1000 кмі воды. В 1989 году море распалось на два изолированных водоёма -- Северное (Малое) и Южное (Большое) Аральское море. На 2003 год площадь поверхности Аральского моря составляла около четверти первоначальной, а объём воды -- около 10 %. К началу 2000-х абсолютный уровень воды в море снизился до отметки 31 м, что на 22 м ниже исходного уровня, наблюдавшегося в конце 1950-х.

2011 год по сравнению с 2010 годом для бассейна Аральского моря выдался засушливым, дельта Амударьи пересохла и все три южных сегмента Большого Аральского моря (и особенно восточный водоем) также значительно уменьшились в размерах. Отрезанное от Большого Аральского моря дамбой, Малое Аральское море является более стабильным, но в 2011 году и его площадь также сократилась по сравнению с 2010 годом^[1].

В 2012 году площадь Аральского моря сильно изменялась в зависимости от сезонов: так, летом Восточный Арал сильно увеличился в площади, а осенью вновь обмелел. Пострадал аральский ландшафт: площадь тростниковых зарослей сократилась с 550 до 18 тыс. га, в общей сложности погибло примерно 50 крупных озёр в дельтах Сырдарьи и Амударьи. Уничтожена часть тугаев в поймах Сырдарьи и Амударьи. Резко сократилось разнообразие видов живой природы в море. Из 178 видов позвоночных животных остались 38. Солёность воды увеличилась в Малом Арале в 2 раза (до 18 ‰) и в Большом Арале в 10 раз (около 100 ‰). Большой Арал потерял рыбохозяйственное значение. Порты Аральск, Муйнак и Казахдарья были закрыты из-за отсутствия воды. В Приаралье с конца 1980-х годов отмечается высокий уровень безработицы.

Заключение

Техногенные катастрофы оказывают с каждым годом все большее влияние на среду обитания человека. Они различаются по виду воздействия на окружающую среду, по факторам, спровоцировавшим происшествие, и др.

В данной работе я дал определение, классифицировал и охарактеризовал химические, ядерные, экологические катастрофы. Также мной были обозначены причины аварий и несчастных случаев в целом и на примерах. Наконец были приведены статистические данные о последствиях самых громких происшествий.

Список литературы

1. «Катастрофы конца XX века" / Под общ. ред. д-ра техн. наук В. А. Владимирова.

2. Марина Стигнеева "Тайны ХХ Века, № 49, 2007"

3. Н.В. Карпан "Чернобыль. Месть мирного атома"

4. Алексей Турчин "Структура глобальной катастрофы"

Размещено на Allbest.ru