Техногенні (антропогенні) катастрофи

Виробничі аварії є однією з головних причин забруднення біосфери, негативного впливу на екосистеми, на здоров’я людини і навіть загибелі людей. Порушення технологій виробництва, застосування застарілого устаткування, використання некондиційної сировини і матеріалів є умовами для підвищення аварійної ситуації та виникнення аварій на підприємствах різних галузей промисловості. До хімічно-небезпечних об’єктів належать: 1) заводи і комбінати хімічних галузей промисловості, які виробляють сильнодійні отруйні речовини; 2) заводи з перероблення нафтопродуктів; 3) підприємства, які використовують хлор, аміак (водонапірні станції, очисні споруди); 4) залізничні станції, порти, де знаходяться склади для переміщення сильнодійних отруйних речовин; 5) всі види транспортних засобів, що перевозять хімічні речовини; 6) склади запасів отрутохімікатів для сільського господарства. Найчастіше виникають аварії з викидів (витікання) сильнодійних отруйних речовин на підприємствах хімічної, нафтопереробної промисловості та при транспортуванні їх залізницею, аварії (вибухи, пожежі) на трубопроводах (газо, нафто-, аміакопроводах), шахтах (вибух метану, вугільного пилу) та інших хімічно-, радіаційно- та біологічно небезпечних об’єктах.

Основними проявами небезпечності хімічного виробництва є токсичні відходи, пожежі, вибухи тощо. Початком ери небезпечності хімічного виробництва став вибух у Німеччині (1921 р.) 4000 т нітриту амонію, що використовувався для виробництва мінерального добрива. Загинуло понад 500 людей (В. Маршалл, 1989 р.). Перша в історії велика аварія з пожежею вуглеводневих газів сталася у 1944 р. у м. Клівленді (США) і була пов’язана з витоком зрідженого природного газу. Загинуло 130 людей, завдано значних матеріальних збитків. Аварія спричинена зрідженим нафтовим газом сталася у 1959 р. (США, м. Мердлін), загинуло 23 людей. Швидке зростання хімічної, нафтохімічної та переробної промисловості супроводжувалося різними за масштабами хімічними катастрофами.

Небезпечність хлору для людини виникла за умов газової атаки німецьких військ 22 квітня 1915 р. (Іпр, Франція). Було застосовано 168 тонн хлору. Загинуло п’ять тисяч військовослужбовців. Хлор уражує дихальні шляхи, легені, практично миттєво виникає набряк легенів. Перший загальномасштабний промисловий викид 17 тонн хлору стався у 1917 р. (США, Мічиган, м. Уайнфтт). З того часу десятки великих аварій виникали у різних країнах за умов викиду хлору, аміаку, діоксинів тощо. Аварії з витіканням токсичних речовин трапляються не лише на виробництві, але й при перевезенні їх у цистернах залізницею. Унаслідок катастрофи на залізниці у 1939 р. (Румунія) вилилося 24 тонн хлору, загинуло 60 чоловік, у 1961 р. (США, Луизіана) вилилося 35 тонн хлору, потерпіло 100 чоловік, у 1981 р. (Мексика, Монтана) вилилося 300 тонн хлору, загинуло 19 чоловік, сотні потрапили до лікарні. У 1987 р. (Туркменія) на одній із станцій з товарного потягу вилився струменем хлор, унаслідок чого потерпіли десятки людей, що прибули пасажирським потягом. Під час аварій з викидом хлору гинули люди, що перебували у радіусі 400 м від місця аварії.

У 1976 р. у місті Севезо (Італія) на хімічному заводі при синтезі 2,4,5-трихлорфенолу (за реакцією між тетрахлорбензолом і гідроксидом натрію у присутності етиленгліколю і ксилолу) сталася аварія з викидом в атмосферу діоксину. Викид тривав 2 - 3 хвилини, проте потерпіло близько 20000 чоловік. У потерпілих спостерігалися опіки, через два тижні з’явилося хлоракне (специфічні висипання на шкірі). Евакуацію населення району розпочали через 14 днів після аварії. Загальна площа ураження становила 17,1 км². Масово гинули тварини. За розрахунками у повітря надійшло 250 г діоксину (за іншими даними – 1,75 кг). Близько 1300 га землі не використовується через забруднення грунту. Не знайдено способу очищення місцевості від діоксину.

У 1984 р. в Бхопалі (Індія) на хімічному заводі внаслідок несправної вентиляції стався викид парів метилізоціаніту (напівпродукт виробництва карбоматних пестицидів, зокрема севіну). Витік газу тривав 40 хв. Ця аварія стала найбільшою за всю історію розвитку світової хімічної промисловості. За офіційними даними загинуло 3150 осіб, захворіло більше 200 тис. осіб.

Фосфор – білий (або жовтий) перевозиться у рідкому вигляді (температура плавлення 44˚С). У 1978 р. (штат Небраска, США) при перевезенні залізницею цистерни з фосфором потяг зійшов з рейок, відбувся витік фосфору, утворилася біла хмара з пентаоксиду фосфору (речовина середньої токсичності), через 7 годин цистерна вибухнула. Декілька людей отримали опіки. Вважалося, що до вибуху призвело нагрівання води до 250˚С (фосфор перевозили під шаром води), такій температурі відповідав тиск у цистерні 3,8 МПа. З того часу траплялися аналогічні аварії у Казахстані (1988 р.), Росії (2004 р.), Китаї (2007 р.). У липні 2007 р. у Львівській області біля с.Ожидів сталася аварія на залізниці потяга, який перевозив 15 цистерн жовтого фосфору. Унаслідок пожежі продукти горіння фосфору забруднювали атмосферне повітря упродовж трьох днів. За медичною допомогою звернулися ліквідатори пожежі, дорослі й діти прилеглого до аварії села.

Особливістю хімічних аварій є можливість розповсюдження на значні території отруйних речовин (у вигляді газів, парів, аерозолей), передусім забруднення атмосферного повітря, транскордонного перенесення токсичних речовин.

Транспортні аварії на дорогах, залізницях, морському та річковому транспорті, авіаційні катастрофи передусім призводять до загибелі сотень і тисяч людей. Транспортна катастрофа – аварія транспорту на мостах, залізничних переїздах, у тунелях, яка спричиняє повну зупинку руху автомобільного транспорту більше ніж на 6 годин, зупинку руху транспорту хоча б однією смугою автомобільної дороги більше, ніж на 12 годин або руйнування мостів, тунелів чи шляхопроводів. Щороку на дорогах, у т.ч. і в нашій країні, відбуваються десятки тисяч так званих дорожньо-транспортних пригод – аварій і катастроф. Відомі катастрофи на морському та річковому транспорті – загибель британського лайнера “Титанік” (1913 р.) при зіткненні з айсбергом у Північній Атлантиці (загинуло 1,5 тисяч чоловік), теплохода “Адмірал Нахімов”, який затонув у Чорному морі у 1986 р. (загинуло близько 400 чоловік), пароплава “Булгарія” (Росія, 2011 р. загинуло 130 осіб, у тому числі діти) та ще десятки морських, річкових катастроф у ХХ столітті. Аварії на морському і річковому транспорті призводять також до забруднення морів і річок. Передусім це стосується аварій на танкерах, що перевозять нафту та аварій на морських бурових платформах (до прикладу, витік нафти з бурової свердловини у Мексиканській затоці у 2010 р). Масштабна екологічна катастрофа в історії США сталася у 1989 р. біля узбережжя Аляски: з супертанкера витекло понад 10 млн. галонів нафти (1 галон = 4,54 л). Утворилася нафтова пляма площею 800 км². Наслідками таких катастроф є загибель китів, риб, птахів, планктону. Опосередкований вплив на людину може бути у разі вживання в їжу забруднених морепродуктів і риби.

Унаслідок руйнування виробничих споруд, техногенних ліній, трубопроводів, ємностей ліквідації хімічної зброї, вибухів і пожеж на вибухонебезпечних об’єктах (шахти, склади боєприпасів тощо) токсичні речовини забруднюють ґрунт, атмосферне повітря, воду, що може бути причиною масових отруєнь професійно зайнятих робітників і населення.

Повільні катастрофи спричинюються унаслідок тривалої дії шкідливих факторів на організм. Відомо чимало хронічних захворювань хімічної етіології техногенного походження, котрі призводили до загибелі людей, розвитку віддалених ефектів тощо. До таких катастроф, зокрема, належать токсичні харчові катастрофи: хронічні отруєння кадмієм – хвороба ітай-ітай (Японія), метилртуттю – хвороба Мінамата (Японія, Іран), поліхлорованими дифенілами (хвороба Ю-Шо, Ю-Ченг (Тайвань), аніліном – токсичний олійний синдром (Іспанія), токсичний олійний синдром унаслідок гіпервітамінозу D (Росія, Тюменська і Вологодська області); катастрофи унаслідок забруднення атмосферного повітря: Лондонський і Лос-Анджелеський смоги, забруднення оксидами сірки, димом і пилом (Йоккаїтська астма), талієм та іншими хімічними сполуками (Чернівецька хімічна хвороба), паприновим пилом (Киришинський синдром) тощо.

Ядерна аварія – це надзвичайна ситуація, пов’язана із втратою контролю над ядерним матеріалом, що ділиться. Унаслідок цього виникає самоплинна ланцюгова реакція ядерного поділу із виходом радіоактивних продуктів і самого випромінювання за межі передбачених захисних бар’єрів, що призводить до аварійного опромінення людей.

За своїми масштабами радіаційно-ядерні аварії поділяються на промислові і комунальні. Промислові радіаційні аварії, це такі аварії, коли їхні наслідки не поширюються за межі виробничих приміщень й аварії зазнає лише персонал. У разі поширення наслідків за межі території і аварійного опромінення не лише персоналу, але й населення, аварія належить до комунальних. Радіаційно-ядерні аварії поділяються на локальні (у зоні аварії проживає до 10 тис. чоловік), регіональні (зона аварії охоплює більше 10 тис. чоловік, декілька населених пунктів, областей), глобальні (зона аварії охоплює значну територію або всю територію країни чи територію декількох країн).

Міжнародною групою експертів за ініціативою МАГАТЕ розроблено класифікацію аварій на ядерних реакторах. За Міжнародною шкалою ядерних подій розрізняють: 1) аномалію; 2) подію; 3) серйозну подію; 4) аварію, що не супроводжується значним ризиком за межами виробничих приміщень; 5) аварію, що супроводжується ризиком за межами виробничих приміщень; 6) серйозну аварію – зовнішній викид радіоактивних матеріалів; 7) велику аварію – зовнішній викид значної частини радіоактивного матеріалу на великій станції, що призводить до гострого впливу на здоров’я, до довгострокових екологічних наслідків та охоплює території декількох країн.

Майже всі країни світу мають на своїй території атомні реактори. Усього їх у світі експлуатується близько 400. При цьому атомна енергетика є екологічно та економічно вигіднішою, ніж теплова. У розвинених країнах вона забезпечує від 15 до 70 % усієї електроенергії (Франція — 70 %, Німеччина — 31 %, Японія — 23 %, Україна — 20 %, США — 17 %, Швеція — 50 %, Канада — 15 %). Але у випадку аварії атомні станції становлять надзвичайно серйозну небезпеку для людей і навколишнього середовища. За час експлуатації АЕС у світі трапилися великі аварії: 1961 р. – в Айдахо-Фолсі (США); 1979 р. – на АЕС " Тримайл-Айленд" у Гарисберзі (США), катастрофи на Чорнобильській АЕС (квітень 1986 р.), на АЕС “Фукусіма” (Японія, березень 2011 р.). Руйнування реактора внаслідок теплового вибуху на Чорнобильській АЕС стало причиною радіоактивного забруднення не тільки території України, але й Білорусі і Росії. В Україні загальна площа радіоактивного забруднення цезієм-137 становить 53,6 тис. км². Аварія на ЧАЕС стала прикладом того, що будь-які аварії на атомних станціях не можуть бути локальними. Всупереч високій сейсмічності й непридатності геологічних умов, в Україні нині експлуатується чотири атомних електростанції: Хмельницька, Рівненська, Запорізька, Південно-Українська. Установлено 14 енергоблоків атомних електростанцій. Близько 80 % території України непридатні для будівництва атомних електростанцій і для поховання радіоактивних відходів.

Аварії на АЕС значно відрізняються від ядерних вибухів більшою тривалістю викидів, напрямком потоків повітряних мас. Тому практично неможливо зпрогнозувати розміри зон ураженості.

Для території України транскордонну потенційну небезпеку становлять АЕС, розташовані на території Росії, Литви, Болгарії, Угорщини, Чехії, Словаччини. Основними джерелами промислового радіоактивного випромінювання є заводи з перероблення і збагачення уранових руд, заводи з виробництва ядерного палива, АЕС, судові й ракетні ядерні установки, науково-дослідні заклади відповідного профілю.

Академік НАМН України, член-кореспондент НАН України, професор Зербіно Д.Д. (1991 р.) запропонував теорію недостатності робочої функції людини для з’ясування причинних факторів і факторів ризику антропогенних (екологічних) катастроф. Головними причинами, що зумовлюють механізм аварії або катастрофи поряд з іншими факторами ризику виникнення катастроф, є недостатність професіоналізму чи психічних функції. Згідно з теорією Зербіно Д.Д. до антропогенної катастрофи може призвести недостатньо повно продумана технологія, несумлінно виконаний проект та недостатня його експертиза, порушення техніки експлуатації, техніки безпеки, недостатність введення протиаварійних систем до технологічного процесу, недостатній професіоналізм і недостатність знань, недостатність психічних функцій (синдром аномальної особистості) і шкідливі звички (алкоголізм, наркоманія, токсикоманія), вплив токсичних речовин, що застосовуються у побуті, на виробництві, гострі і хронічні захворювання, порушення працездатності людини внаслідок дискомфортних умов праці та відпочинку, свідомої недбалості і злочинної дії з надією на недостатній контроль.

Контрольні питання.

1. Поняття про навколишнє середовище.

2. Екологічні фактори, їх характеристика (біотичні, абіотичні і антропогенні).

3. Сучасна екологічна криза і її основні причини.

4. Шляхи виходу з екологічної кризи на сучасному етапі.

5. Дайте визначення поняттям клімат і погода?

6. Як впливає географічне розташування на формування клімату місцевості?

7. Головні чинники формування та характеристики клімату.

8. Що таке світловий клімат, які фактори беруть участь у його формуванні, значення.

9. Як впливає на температуру географічне положення і рельєф?

10. Які процеси беруть участь у виникненні магнітного поля Землі та як воно впливає на навколишнє середовище?

11. Що таке динамо-ефект?

12. Які процеси відіграють роль у формуванні опадів?

13. Спектр сонячного випромінювання.

14. Освітленість, її значення для живих організмів.

15. Як клімат і рельєф впливає на рослинність?

16. Поняття про ендемічні рослини.

17. Біодеградація навколишнього середовища і основні фактори деградації довкілля.

18. Класифікація катастроф.

19. Природні екологічні катастрофи, їхні наслідки.

20. Антропогенні екологічні катастрофи, їхні наслідки.

21. Ядерні катастрофи, їхні наслідки.