Методы прогноза полученных людьми токсодоз



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Методы прогноза полученных людьми токсодоз



Актуальность и состояние проблемы. Для определения эф­фекта токсического поражения человека и других биоособей, необходимо как можно точнее оценить полученную ими ингаляционную дозу химических веществ или экспозиционную - радиоактивных. Рас­чет значений таких доз должен проводиться с помощью моделей по­глощения, связывающих их с теми параметрами концентрационного поля, которые прогнозировались в предыдущем параграфе.

Учитывая, что известные ныне подходы к оценке поглощенных доз либо не совсем корректны (не учитывают динамику рассеяния), либо излишне сложны (требуют исчисления двойных интегралов от текущих концентраций), выдадим рекомендации по совершенствова­нию прогноза полученных людьми токсодоз. При этом будем исхо­дить из нестационарного концентрационного поля, которое генери­руется мгновенным или непрерывным источником, находящимся в точке х(x,x2,x3) и извергающим массу вредного вещества - М, а также учитывать степень его отражения от земли и ветер, обычно совпадающий с осью x1 и имеющий скорость u1.

Способы прогноза токсического ущерба. При оценке размеров зон и вероятности токсического поражения сильно действующими ядовитыми (СДЯВ) или аварийно опасными химическими (АОХВ) веществами, будем также руководствоваться длительностью воз­действия вредных веществ t=t-t0 и их концентрацией в кон­кретной точке х(x,x2,x3) в данный момент времени - t. В общем слу­чае концентрация c(x,t) будет считаться функцией двух основных па­раметров - расстояния между источником загрязнения и местом расположения поражаемых ресурсов (между точками x' и х), а также длительности времени с момента выброса вредного вещества – t0.

Заметим, что в последующем нами будут использоваться такие обозначения: t=t для t0=0 и t=t-t0 - в других случаях. Более того, па­раметр t0 может обозначать как момент начала выброса вредных веществ источником, так и начало их поглощения человеком, не имеющим средств защиты органов дыхания и оказавшимся в зоне рассеяния токсичных веществ. Смысл символов t,t0 и t будет огова­риваться в каждом конкретном случае.

Возможный поражающий эффект вредных веществ (например, процент гибели людей - g или других биоособей) может быть оценен двумя способами, каждый из которых основывается на расчете по­глощенных токсодоз и использовании зависимостей "доза-эффект". При прогнозе разрушительного эффекта, должны также учитываться параметры стойкости потенциальных жертв, зависящие от их возраста, состояния здоровья и интенсивности физической нагрузки (объема вдыхаемого загрязненного воздуха).

Первый способ - приближенный. Он базируется на допущении о стационарности поля концентраций (C=c(x,t)=const) и применении известных нам пробит-функций. Мощность получаемой за этот пери­од токсодозы рассчитывается по такой формуле: DР=Сnt. Входящий в эту формулу показатель степени n и другие постоянные коэффи­циенты, совместно со смертельно опасными концентрациями типич­ных вредных веществ -LCg (мг/м2), приведены в табл. 3.13.

 

Таблица 3.13.

Параметры токсичности химических соединений

Вещество LC50 a в n
Акролеин -4,1
Аммиак -15,80
Бензол   -109,8 5,3
Бром -9,04
Двуокись азота -18,6 3,7
Двуокись серы   -15,67 2,1
Метилизоцианат -1,2 0,7
Сероводород -11,50 1,9
Соляная кислота   -16,85
Толуол   -6,80 0,4 2,5
Угарный газ -7,4
Фосген -0,8 0,9
Фтористый водород -8,4 1.9
Хлор -8,29 2,3
Хлористый водород -6,7
Цианистый водород -9,8 2,4

 

Второй (более точный) способ базируется на специальных мо­делях поглощения и разрушительного воздействия вредных веществ на человека и другую биоту. В отличие от первого, здесь предпола­гается нестационарное концентрационное поле, которое создается выбросом количества К=М таких веществ из точки x и их распро­странением под воздействием движущейся воздушной или водной среды, с учетом эффектов турбулентного или дисперсионного обме­на между ними. Общее выражение для концентрации в интересую­щей нас точке химеет такой вид:

C(x,t) = M×G(x, x',t), (3.26)

где G(x,x',t) - функция, называемая "фактором метеорологического разбавления" вредных веществ в зоне рассеяния, методы получения которой подробно рассматривались в предыдущем параграфе.

Общая постановка и решение задачи. С учетом соотношений между текущим моментом времени t, продолжительностью работы непрерывного источника - T и длительностью времени воздействия вредного вещества на человека без средств защиты дыхания - t, об­щее выражение для искомой токсодозы - DH(х,t) и t0=0 имеет вид [9]:

(3.27)

где G(x, x', t-t) - фактор метереологического разбавления, ранее вве­денный в формулу (3.26) и определяемый (например, для мгновен­ного точечного выброса в момент t0=0) по такой зависимости:

(3.28)

Сравнение последней формулы с моделью 201300 (см. верх­нюю строку табл. П3.4) и выражением (3.26) показывает, что G(x,x',t,t) совпадает (с точностью до обозначений) с правой частью приве­денной там формулы для c(x,t), при условии, что М=1, t=t-t0, t0=u2=u3=0. Это указывает на возможность использования этого и других решений табл. П3.4 и ПЗ.З для расчета токсодоз по зависи­мостям (3.27).

К сожалению, следует отметить, что не всегда удается получить в аналитическом виде первообразную от представленных там функ­ций G(x,x',t,t). Однако, последнее пожелание все же может быть реализовано в ряде практически важных случаев. В том числе, для мгновенных выбросов вредного вещества и для их выброса с посто­янной интенсивность, при условии упрощения моделей, используе­мых для прогноза полученных людьми токсодоз.

Модификация и упрощение моделей. Если принять, что t0=0 иопределить t как разность между началом и концом времени ингаляции (tH-tK), то суммарную дозу Dн, полученную людьми от источника непрерывных выбросов (для всех t>t) следует складывать из двух частей: а) токсодозы, приобретенной в период работы источника, и б) токсодозы, полученной после прекращения вредных выбросов, считая, что люди остались подверженными их воздействию, хотя ин­тенсивность его будет неуклонно снижаться.

В целях дальнейшего упрощения расчета доз, нами использо­ван метод замены двойного (по dt,dt) и повторного (в пределах tH-T, T-tK) интегрирования G(x,x',t,t) на взятие одного интеграла с новой переменной l=t-t. Для tH=t0=0 и tK<T это приводит к формуле [9]:

( 3.29)

а при превышении моментом времени завершения ингаляции tK про­должительности работы источника загрязнения - T, к следующей:

(3.30)

 

Анализ опасности режимов выброса. Практический интерес представляет сравнительная оценка доз, полученных людьми от од­ного и того же количества М вредных веществ за время t=0-tK, при условии, если их выброс был: а)мгновенным и беспрерывным, с по­стоянной интенсивностью т=М/t. Это нетрудно сделать с помощью формулы (3.26) и только что приведенных результатов.

Оказывается, что для мгновенного выброса, токсодоза, полу­ченная человеком, всегда превышает соответствующее ее значе­ние от непрерывного источника на величину DD>0. Иначе говоря, имеют место такие зависимости:

(3.31)

Последние соотношения справедливы для любых источников вред­ных выбросов, всех функций метереологического разбавления, в том числе - для каждой из тех моделей их распространения, которые бы­ли рассмотрены нами в предыдущем параграфе.

Заметим, однако, что для прогноза разрушительного эффекта токсичных и радиоактивных веществ, недостаточно знания одних лишь доз DH и DM, имеющих размерность [кг×ч/м3]. Для перехода к ин­галяционной дозе токсичного вещества –DРT или экспозиционной мощности дозы - радиоактивного –DPR, и использования известных для них зависимостей "доза-эффект", в каждом конкретном случае необходимо перемножать дозу D на объем воздуха V3/ч], про­шедшего через органы дыхания человека или иной биоособи во время пребывания их в зоне заражения.

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.238.95.208 (0.013 с.)