2.7.1.   Основные виды поллютантов, выделяющихся при горении леса

Диоксид углерода

Диоксид углерода – бесцветный газ без запаха, тяжелее воздуха. Массовая доля в воздухе составляет 0,03 – 0,04 %. Соединение устойчивое. Разлагается только при температуре выше 1300 °С. При более высокой температуре и действии железа, цинка и других металлов может восстанавливаться до оксида углерода. Является продуктом горения любого углеродсодержащего органического вещества. Обладает явным наркотическим и раздражающим кожу и слизистые оболочки действием.

Особенность вредного действия СО2 в условиях пожара состоит в том, что он вызывает учащение дыхания и усиление легочной вентиляции, способствуя тем самым большему поступлению в организм токсичных веществ, содержащихся в продуктах горения; оказывает центральное и местное сосудорасширяющее действие; вызывает сдвиг рН крови (ацидоз) и повышение содержания в ней адреналина.

В таблице 2.3 приведены симптомы вредного воздействия СО2 на человека.

Таблица 2.3

Симптомы вредного воздействия СО2 на человека

Концентрация СО2

Симптомы

объемная, %

массовая, мг/м3

0,025 – 0,035

450 – 630

Отсутствуют   

0,05 – 0,2

900 – 3600

Без видимого эффекта 

1,8

32400

Легочная вентиляция увеличивается на 50 %

2,5

45000

Легочная вентиляция увеличивается на 100 %

1 – 4

54000 – 72000

Легкое наркотическое состояние, учащение пульса, повышение артериального давления, мигреневые боли

5

90000

Симптомы отравления через 30 мин, головная боль, головокружение

8

144000

Головокружение, вялость, потеря сознания

9

162000

Смертельный исход при воздействии в течение  4 ч.  

10

180000

Смертельный исход при воздействии в течение 1ч.

12

216000

Потеря сознания, смерть в течение нескольких минут

20

360000

Немедленная потеря сознания и смерть 

При содержании в воздухе СО2 в количестве 3 % дыхание учащается в три раза. Повышение концентрации до 5 % усиливает одышку, но позволяет все же осуществить эвакуацию людей.

Оксид углерода

Оксид углерода (СО) – бесцветный газ без запаха и раздражающих свойств. Температура кипения минус 190 °С, мало растворим в воде. Является продуктом неполного горения углеродосодержащих веществ. Оксид углерода – составная часть многих газов. Так, образующийся при горении древесины дым содержит около 3 % оксида углерода, 20 – 30 % доменных газов, 50 – 60 % взрывных газов.

Оксид углерода легко диффундирует (проникает) через пористые материалы, кирпичные стены, грунт и т.д. Отравление угарным газом возможно на большом расстоянии от места его образования.

Связь гемоглобина с оксидом углерода прочнее, чем с кислородом. Образуется устойчивый СО-гемоглобин (СО-Нв), при этом нарушается нормативная функция крови человека.  Происходит обеднение кислорода крови и клеток, особенно клеток мозга.

Содержание СО-Нв в крови человека свыше 60 % смертельно. При концентрации оксида углерода равной 0,5 % и действии в течение 5 – 10 минут содержание СО-Нв  достигает 70 %, то есть наступает смерть. Если же концентрация оксида углерода 0,2%, то через час воздействия наступает ситуация, опасная для жизни человека. При концентрации 0,4 % и наличии физической нагрузки отравление наступит у человека после часового воздействия.

Смертельная концентрация СО (при действии 1 – 3 мин) составляет 14 г/м3, ПДК = 0,02 г/м3. При концентрации 0,01 % и недлительном воздействии токсичного отравления нет.

Оксид углерода поступает в организм только через дыхательные пути. Человек очень чувствителен к этому газу. Причем чувствительность людей колеблется в довольно широких пределах и зависит от концентрации яда, длительности экспозиции, физической нагрузки в момент его действия, температуры внешней среды, предшествующего состояния организма. Отравление наступает быстрее и протекает тяжелее при анемиях, авитаминозах у людей, перенесших тяжелые заболевания. По тяжести интоксикации отравление при­нято делить на легкое, среднее и тяжелое.

Легкая степень отравления развивается при воздействии относительно невысоких концентраций яда, чаще всего бывает в быту. У человека начинает сильно болеть и кружиться голова, шумит в ушах, темнеет в глазах, ухудшается слух, ощущаются «пульсация височных артерий», появляется тошнота, иногда рвота, мышечная слабость. Пульс и дыхание учащаются, повышается кровяное давление. Отмечаются непроизвольные сухожильные рефлексы, теряется ориентировка во времени и пространстве. Пораженные угарным газом могут совершать немотивированные поступки. Однако при прекращении поступления СО в организм все перечисленные симптомы довольно быстро проходят без каких-либо последствий.

Если же яд продолжает поступать в организм или если человек попал под воздействие газа более высоких концентраций, развивается отравление средней степени. При этом сознание затемняется, появляется выраженная мышечная слабость, что существенно затрудняет выход пострадавшего из зоны заражения СО. Нарушается координация движений, появляются сонливость и безразличие к окружающей обстановке, одышка. Учащается пульс, артериальное давление после кратковременного повышения снижается, слизистые оболочки и кожа приобретают более розовую окраску. Могут развиваться спонтанные сокращения отдельных мышечных групп начиная с подергиваний мышц лица. Возможно повышение температуры тела до 39 – 40 °С.

После оказания пострадавшему необходимой медицинской помощи в большинстве случаев через несколько часов его состояние нормализуется. Правда, иногда еще довольно долго сохраняются головная боль, сонливость, головокружение.

При тяжелой степени отравления теряется сознание, развивается гипертонус мышц туловища и конечностей, особенно выражено повышение тонуса мышц шеи и лица. В дальнейшем появляются судороги клоникотонического характера. Кожные покровы и слизистые оболочки приобретают ярко-розовый цвет. На туловище и конечностях развиваются трофические нарушения в виде эритемы, пузырей, участков некроза.

По мере усиления интоксикации утрачиваются рефлексы, мышцы расслабляются, артериальное давление падает. Пульс становится частым, слабого наполнения. Дыхание поверхностное, зрачки широкие, на свет не реагируют. Происходит непроизвольное отделение мочи и кала. Такое состояние пострадавшего расценивается как кома, это состояние может продолжаться несколько часов, и при нарастающем угнетении дыхания с прогрессирующим падением сердечной деятельности может наступить смерть. Если человеку своевременно оказана медицинская помощь, симптомы интоксикации проходят, и через три-пять дней наступает выздоровление.

Однако эта степень отравления может дать осложнения, которые снижают работоспособность человека или полностью лишают её на длительное время. Чаще осложнения развиваются не сразу после отравления, а через несколько дней или даже недель. Нарушаются функции центральной нервной системы, в частности, ослабляется память, теряется способность к умственному напряжению. Иногда развиваются паралич и парезы конечностей, а также невриты, радикулиты. Возможны расстройства зрения, слуха, обоняния и вкуса часто осложняется или возникает пневмония. В случае воздействия оксида углерода в очень высоких концентрациях (десятки миллиграммов на литр воздуха) возникает молниеносная форма отравления – это может быть, например, вследствие взрывов боеприпасов в замкнутых пространствах, в обшир­ных очагах пожаров. Пораженные быстро теряют сознание. Возможны кратковременные судороги, за которыми наступает смерть.

Известны также другие формы отравления: сениональная, эйфорическая. При первой из них резко снижается артериальное давление, сознание быстро утрачивается, кожные покровы и слизистые оболочки становятся бледными («белая асфиксия»). В течение нескольких часов может продолжаться коматоидное состояние. Смерть наступает от паралича дыхательного центра. Эйфорическая форма чаще развивается при сравнительно низких концентрациях СО в воздухе и условиях нервной напряженности. У человека наступает состояние эйфории или экзальтации, которое как бы маскирует картину отравления предстоящей опасности. Однако это состояние может вскоре смениться внезапной потерей сознания следствие отравления ядом и анемии мозга.

При отравлении пороховыми и взрывными газами случается так называемая пороховая болезнь. Она характеризуется тем, что помимо симптомов поражения оксидом углерода, наблюдаются также симптомы действия криптогазов: раздражение слизистых поверхностей, жжение, рези и боли в носу, носоглотке и глазах, слезотечение, чихание, кашель. В последующем развиваются конъюнктивит, трахеобронхит, а при высоких концентрациях – отек легких.

При хроническом отравлении СО наблюдается многообразие жалоб, из которых выделяют физическую и психическую астению, головные боли и головокружение. Обычно через два-три месяца после начала контакта с угарным газом появляются шум в голове, головные боли, особенно во время работы и по утрам, головокружение, ощущение угара, жалобы на утомляемость, ослабление памяти и внимания, апатия и лабильность настроения, повышенная чувствительность к звуковым раздражителям, тошнотa, отсутствие аппетита, поносы, бессонница ночью и сонливость днем. Лицо бледнеет, кожа становится сероватого цвета, возникают одышка, сердцебиение и боли в области сердца, в суставах, боли невралгического характера и др.

Первая медицинская помощь в случае поражения СО заключается в следующем. Нужно надеть на пострадавшего противогаз с гопкалитовым патроном или изолирующий, вынести его из зоны заражения, согреть, применить рефлекторные стимуляторы, дать вдыхать с ватки нашатырный спирт, а при остановке или нару­шении дыхания использовать искусственную вентиляцию легких.

Доврачебная помощь включает те же мероприятия и, кроме того, по показаниям – введение кофеина, кордиамина, вдыхание кислорода (ингаляцию). Пораженные с тяжелой степенью (в коматозном состоянии, с судорогами и др.) эвакуируются в лечебное учреждение в первую очередь. Там им оказывается первая врачебная и необходимая специализированная помощь.

Серный ангидрид, триоксид серы

Серный ангидрид, триоксид серы (SO3) – бесцветный газ с характерным запахом, тяжелее воздуха. Образуется всюду, где происходит сжигание или горение содержащих серу полимеров, а также других органических и неорганических веществ (промышленными предприятиями всего мира выбрасываются в атмосферу около 150 млн. т сернистого газа).

Серный газ раздражает дыхательные пути человека, а в больших концентрациях травмирует легкие. При остром отравлении возникают раздражение слизистой оболочки дыхательных путей, сухой кашель, жжение и боль в горле, слезотечение, носовое кровотечение. ПДК = 0,01 г/м3.

Сернистый ангидрид, диоксид серы

Сернистый ангидрид, диоксид серы (SO2)бесцветный газ с характерным запахом, тяжелее воздуха. Раздражает слизистую оболочку глаз и дыхательных путей. Продолжительное действие SO2 малых концентраций ведёт к возникновению хронического гастрита, гепатопатии, бронхита, ларингита и других болезней.

Оксид азота

Оксид азота – бесцветный газ с температурой кипения минус 151 °С. Образуется при горении азотсодержащих органических по­лимеров, а также сжигании топлива. (мировая промышленность ежегодно в атмосферу выбрасывает около 1,2 млн. т. оксида азота).

ПДК = 0,005 г/м3. Оксид азота особенно неблагоприятно воздействует на кровь человека.

Диоксид азота

Диоксид азота – желтовато-бурый газ, с резким запахом. При температуре ниже 140 °С диоксид азота частично полимеризуется в N2O4. Выше 150 °С диоксид азота разлагается на оксид азота и кислород. Под действием воды и влаги воздуха образует азотную и азотистую кислоту.

Действует раздражающе на дыхательные пути человека. Может наблюдаться отек легких. ПДК =  0,005 г/м3.

В таблице 2.4  приведена токсичность некоторых продуктов горения.

Таблица 2.4

Токсичность некоторых продуктов горения

Соединение

LD50, мг/л

ПДКсс, мг/м3

Смертельная доза

Класс опасности

при вдыхании 5 – 10 мин., мг/л

в присутствии других газов, в течение 0 – 5 мин., мг/м3

Оксид углерода

3,60

0,05

6,0

2500 – 12000

1

Диоксид углерода

-

3,00

162,0

36000

4

Диоксид серы

-

0,05

8,0

1500 – 2000

1

Диоксид азота

0,14

0,04

1,0

500

1

Оксид азота

0,42

0,06

1,0

-

1