Изменение состава воздуха на пожаре

При пожаре в метро, перечень токсичных продуктов сгорания очень широкий: хлорорганические соединения, хлористый (до 39, 7 мг/м³) и цианистый (до 35, 9 мг/м³) водород, аммиак, метиламин, оксид (0, 58%) и диоксид (9, 4%) углерода, фосген и др. Кроме того, вследствие небольшого внутреннего объема метрополитена концентрация кислорода в воздухе может опуститься ниже 18%.

По харрактеру воздействия на организм человека, все химические вещества, входящие в состав дыма, разделяют на 5 групп:

1группа — вещества, оказывающие прижигающее, раздражающее
действие на кожные покровы и слизистые оболочки. Последствия воздействия
на организм человека — кашель, слезотечение, жжение, зуд. Из веществ,
входящих в состав дыма, к этой группе относятся: сернистый газ, пары
многих органических соединений — продуктов неполного сгорания
(муравьиной и уксусной кислот, формальдегида, паров дегтя и т. д.);

2группа — вещества, раздражающие органы дыхания: хлор, аммиак,
сернистый и серный ангидрид, хлорпикрин, окислы азота, фосген и др.
Они вызывают расстройство дыхания, паралич дыхательных мышц, пора­
жение органов дыхания.

К этим же нарушениям ведет и увеличение концентрации в воздухе углекислого газа выше 8-10%. Вещества (хлор, аммиак, сернистый газ), растворимые в воде, а, следовательно, и в слизи, поражают верхний отре­зок дыхательного пути, покрытый слизью. Это приводит к развитию ларин­гита, трахеита, бронхита. Газы, малорастворимые в воде, не задерживаются влагой слизи верхних дыхательных путей и достигают альвеол. Они спо-

собствуют развитию пневмонии и осложнению этого заболевания — отеку легких, образование которого связано с задержкой тканевой жидкости в организме и застоем крови в легких. При отеке появляются одышка, ка­шель, в тяжелых случаях наступает смерть от удушья.

Следует учесть, что действие некоторых токсичных веществ (фос­гена, мышьяковистого водорода) проявляется не сразу, а через определе­нный период (от 2 до 8-10 часов) от момента поступления яда в организм;

3группа — токсичные вещества, действующие преимущественно
на кровь. К этой группе относятся: бензол и его производные (ксилол,
толуол, амино- и нитросоединения), а также мышьяковистый водород,
свинец, окись углерода и другие вещества. При попадании в кровь они
вызывают разрушение и гибель красных кровяных телец (эритроцитов),
что ведет к быстрому развитию резко выраженного малокровия, сниже­
нию доставки кислорода и кислородному голоданию;

4группа — яды, влияющие на нервную систему (бензол и его про­
изводные, сероводород, сероуглерод, метиловый спирт, анилин, тетра-
этил, свинец и др.);

5группа — ферментные или обменные яды (синильная кислота,
сероводород и др.), действующие на функцию дыхания, в результате чего
ткани лишаются способности использовать кислород, доставленный кро­
вью. Многие яды, входящие в состав всех этих групп, поступают в орга­
низм через органы дыхания, поэтому при работе на пожаре необходима
надежная защита этих органов.

По степени воздействия на организм человека все вредные вещест­ва подразделяются на 4 класса опасности: 1-й — вещества чрезвычайно опасные; 2-й — вещества высоко опасные; 3-й — вещества умеренно опас­ные; 4-й — вещества малоопасные (табл. 2.8).

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны — концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабо-

чего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья настоящего и последующих поколений.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны — концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабо-

чего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья настоящего и последующих поколений.

Перед началом работ, связанных с ликвидацией пожара (аварии) необходимо замерить содержание вредных веществ в окружающей среде при помощи газоанализотора.

Углекислый газ (диоксид углерода — СО₂) — является продуктом полного сгорания вещества. Это газ без цвета и запаха, с кисловатым вкусом. При температуре 0°С и давлении 101 кПа (760 мм рт. ст.) имеет плотность 1, 977 кг/м³. В малых концентрациях углекислый газ не только безвреден, но и необходим, так как является возбудителем, действующим на дыхательный центр. Его высокие концентрации опасны для жизни человека (табл. 2.9).

Следует отметить, что реакция человека на различные концентра­ции углекислого газа в воздухе субъективна. Очень многие лица совер­шенно не ощущают присутствия СО₂ и незаметно для себя отравляются настолько сильно, что теряют сознание. Отравление, вызванное вдыха­нием небольшого количества углекислого газа, быстро и бесследно исче­зает, если дать возможность пострадавшему дышать нормальным атмо­сферным воздухом. Однако тяжелые случаи отравления, сопровождающиеся потерей сознания, вызывают серьезные изменения в организме и требуют немедленного медицинского вмешательства.

Принцип воздействия углекислоты на организм человека необходимо учитывать при работе в кислородных изолирующих противогазах. В регене­ративном кислородном изолирующем противогазе, имеющем замкнутый цикл дыхания, используется очищенный и обогащенный кислородом вдыхаемый воздух. В нем неизбежно скопление небольшого количества углекислого газа. Повышение концентрации СО₂ в системе противогаза до 2% не представляет опасности. Скопление большого количества углекислого газа ведет к чрезмерному учащению дыхания, нарушается глубина и ритм дыхания, которое становится поверхностным. Это, в свою очередь, приводит к ряду вредных последствий: недостаточному насыщению кислородом легких, быстрому утомлению и чрезмерному расходу кислорода. Максимально возможное значение парциального давления углекислого газа во вдыхаемой газовой смеси при работе в противогазе не должно превышать 3, 3 КПа (25 мм рт. ст.), что соответствует содержанию его во вдыхаемом воздухе (3, 3% при нормальном атмосферном давлении).

Первая помощь при отравлении углекислым газом: пострадавшего необходимо как можно скорее вынести на свежий воздух.

Окись углерода (оксид углерода — СО), или угарный газ, является продуктом неполного сгорания веществ. Оксид углерода — газ легче воздуха, без цвета, запаха и вкуса. При температуре 0°С и давление 101 кПа (760 мм рт. ст.) имеет плотность 1, 25 кг/м³. В воде окись углерода почти не раство­ряется. Токсическое (отравляющее) действие окиси углерода на организм человека заключается в том, что под его влиянием кровь теряет возможность поглощать кислород. Окись углерода активно соединяется с гемоглобином

крови, образуя стойкое соединение карбоксигемоглобин. Сродство окиси углерода с гемоглобином очень велико и примерно в 300 раз превосходит сродство кислорода с гемоглобином. Следовательно, если в воздухе будет в 300 раз меньше окиси углерода, чем кислорода, то с гемоглобином крови соединяется одинаковое количество кислорода и окиси углерода. Если в воздухе находится большее количество окиси углерода, то оно, соединясь с гемоглобином, лишает кровь возможности обогащаться кислородом.

Степень тяжести отравления окисью углерода в основном зависит от продолжительности воздействия отравленной среды на организм, кон­центрации в воздухе, интенсивности легочной вентиляции, температуры среды, размеров тела и объема крови, парциального давления кислорода в окружающей человека среде.

Ориентировочные данные о патологической реакции человека на различные концентрации окиси углерода приведены в табл. 2.9.

Следует иметь в виду, что отравление окисью углерода при содер­жании ее в воздухе в пределах 0, 4...1, 0% происходит очень быстро. Боль­шинство случаев гибели людей на пожарах связано с незаметно наступившей потерей сознания в результате отравления окисью углерода. Поражающая токсодоза 33 мгмин/л, смертельная токсодоза 136, 5 мгмин/л.

Накопление окиси углерода происходит при пожарах в закрытых помещениях, где горение происходило при недостатке воздуха, при горе­нии целлулоида, кинопленки, каучука и других пластмассовых изделий, при повреждениях вентилей и трубопроводов в установках, работающих с окисью углерода, в помещениях, где работают двигатели внутреннего сго­рания (компрессорные станции с ДВС, общественные и личные гаражи).

Меры оказания первой помощи при отравлении окисью углерода: вынести на свежий воздух, обеспечить горизонтальное положение, тепло и покой, при затрудненном дыхании дать увлаженный кислород с кар­боленом, теплое молоко с содой. Необходимо срочно госпитализировать всех, получивших отравление. В случаях тяжелого отравления нужно обес-

печить дыхание пострадавшего чистым кислородом из прибора искусст­венной вентиляции легких.

Аммиак (NH₃) — газ без цвета, с характерным запахом, плотность 0, 597 кг/м³, растворим в воде. Пары аммиака образуют с воздухом (при соотношении 4/3) взрывоопасные смеси. Горит при наличии постоянного источника огня. Емкости с аммиаком могут взрываться при нагревании. В больших количествах может выделяется при авариях и пожарах на холо­дильных установках, заводах по производству азотных удобрений. Во избежание взрыва запрещается входить в заполненные аммиаком поме­щения с открытым пламенем, включать электроприборы. Аммиак опасен при вдыхании. При высоких концентрациях возможен смертельный исход. Вызывает сильный кашель. Пары сильно раздражают слизистые оболочки и кожные покровы, так как аммиак, растворясь во влаге, образует щелочь (гидрат окиси аммония NH₄OH), которая разрушает слизистые оболочки дыхательных путей и альвеолы. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе, мг/л: в населенных пунктах (среднесуточная) — 0, 0002, в рабочей зоне — 0, 02. Раздражение ощущается уже при 0, 1 мг/л. Пора­жающая концентрация при 6-ти часовой экспозиции — 0, 2 мг/л, смер­тельная при 30-ти минутной экспозиции — 7 мг/л. Поражающая токсодоза — 15 мг-мин/л, смертельная токсодоза — 100 мг-мин/л.

Соприкосновение сжиженного аммиака с кожей вызывает обморо­жение. Признаками наличия аммиака является появление учащенного сердцебиения, нарушение частоты пульса, насморк, кашель, затрудненное дыхание, жжение, покраснение и зуд кожи, резь в глазах, слезотечение. В высоких концентрациях аммиак возбуждает центральную нервную систему и вызывает судороги. При сильных отравлениях смерть наступает через несколько часов или суток после отравления, вследствие отека гортани и легких.

Вдыхание воздуха с содержанием 0, 025% NH₃ в течение часа не опасно для жизни, с содержанием 0, 59% NH₃ — опасно. При дыхании таким воздухом в течение 5-10 мин происходит отек легких.

Меры первой помощи при отравлении аммиаком. Доврачебная: вынести на свежий воздух, обеспечить тепло и покой. При удушьи — увлажненный кислород или дать теплое молоко с боржоми или содой. Пораженные кожу, слизистые оболочки рта и глаз не менее 15 мин промывать водой или 2%-ным раствором борной кислоты. В глаза закапать альбуцид (2-3 капли 30%-ного раствора, в нос — теплое оливковое или персиковое масло.

Ацетилен (С₂Н₂) — бесцветный газ с характерным запахом, легче воздуха, имеет плотность 1, 173 кг/м³, не растворим в воде. Легко воспла­меняется от искр и пламени. Пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси, которые могут распространяться далеко от места утечки. Опасен при вдыхании. Пары вызывают раздражение слизистых оболочек и кожи.

Соприкосновение со сжиженным ацетиленом вызывает обмороже­ние. Признаками наличия ацетилена являются: появление головной боли, головокружения, учащение пульса, першение в горле, кашель, слабость, чувство удушья. Смертельную опасность представляет содержание ацетилена

в воздухе 50% и более.

Меры первой помощи при отравлении ацетиленом. Доврачебная: вынести на свежий воздух, дать димедрол (1 таблетка), при потере сознания — госпитализация.

Сероводород (H₂S) — бесцветный газ с неприятным запахом тух­лых яиц, тяжелее воздуха, имеет плотность 1, 539 кг/м³, растворим в воде. Скапливается в низких участках поверхности, подвалах, тоннелях. Серо­водород горит, пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси. Возможен смертельный исход при вдыхании. Пары вызывают раздражение слизистых оболочек. Смертельная доза — 0, 08% во вдыхаемом воздухе в течение 5...10 мин. Поражающая токсодоза — 16, 1 мг-мин/л, смертельная токсодоза — 25, 0 мг-мин/л. Признаком наличия сероводорода является появление голов­ной боли, раздражение в носу, металлический привкус во рту, тошноты, рвота, холодный пот, понос, боли при мочеиспускании, сердцебиение, ощущения сжимания головы, обморок, боли в груди, жжение в глазах, слезотечение, светобоязнь.

Меры первой помощи при отравлении сероводородом. Доврачебная: вынести на свежий воздух, обеспечить тепло и покой, при затрудненном дыхании дать кислород, теплое молоко с содой, на глаза — примочки из 3%-ного раствора борной кислоты, при потере сознания — госпитализация.

Сероуглерод (CS₂) — пары без цвета с неприятным запахом, легче воздуха, имеет плотность 1, 263 кг/м³, в воде нерастворим. Легко воспламе­няется от искр, пламени, нагревания. Может взрываться от нагревания или при воспламенении. При нагревании самовоспламеняется. Вновь воспламе­няется после тушения пожаров. Разлитая жидкость выделяет воспламеня­ющиеся пары, которые с воздухом образуют взрывоопасные смеси, спо­собные распространяться далеко от места утечки. Пары опасны при вдыха­нии, возможно наличие паров далеко от места утечки. Пары опасны при вдыхании, возможен смертельный исход. Пары вызывают раздражение сли­зистых оболочек и кожи. Поражающая токсодоза 45 мг-мин/л.

Соприкосновение с этим газом в сжиженном состоянии вызывает ожоги кожи и глаз. Признаками наличия сероуглерода в атмосфере явля­ются: появление головной боли, чувство опьянения, головокружения, потеря сознания, ощущения " мурашек", першение в горле и покраснение кожи.

Доврачебная помощь при отравлении сероуглеродом: вынести на свежий воздух, слизистые оболочки промывать водой не менее 15 мин.

Хлор (С1₂) — газ желто-зеленого цвета с резким запахом (порог восприятия 0, 003 мг/л). Температура кипения — 33, 8°С, следовательно, даже зимой хлор находится в газообразном состоянии.

Хлор в 2, 5 раза тяжелее воздуха, имеет плотность 3, 214 кг/м³, раст­воряется в воде. В единице объема воды при 20°С растворяется 2, 3 объема хлора. Сильный окислитель, коррозионен, не горюч. Предельно допустимая концентрация в рабочей зоне 0, 001 мг/л. Поражающая токсодоза — 0, 6 мг-мин/л, смертельная токсодоза — 6, 0 мг-мин/л. Пары сильно раздражают слизистые оболочки и кожу. Соприкосновение вызывает ожоги слизистой

оболочки дыхательных путей, кожи и глаз. Признаками отравления хлором являются: появление резкой боли в груди, сухого кашля, рвоты, нарушения координации, одышка, резь в глазах, слезотечение.

Физиологическая активность хлора исключительно велика. Вдыхание газа вызывает воспаление дыхательных путей и в дальнейшем отек легких. Хлор является отравляющим веществом, и в этом качестве широко применялся в первую мировую войну.

При ощущении запаха хлора работать без защиты опасно.

Меры первой помощи при отравлении хлором. Доврачебная: вы­нести на свежий воздух, дать увлажненный кислород, при отсутствии дыхания сделать искусственное дыхание. Слизистые оболочки и кожу не менее 15 минут промывать 2%-ным раствором соды.

Фосген (СОС1₂) — бесцветный газ с запахом прелого сена или гни­лых яблок. Не горюч. В 3, 48 раза тяжелее воздуха. Поражающая токсодоза 0, 6 мг-мин/л, смертельная токсодоза 6, 0 мг-мин/л.

При отравлении наблюдается: слезотечение, кашель, тошнота, рво­та, боль за грудиной, ощущение удушья. Возможен отек легких.

Меры первой помощи при отравлении фосгеном. Доврачебная: вы­нести на свежий воздух, снять с пострадавшего загрязненную одежду, обмыть его теплой водой, дать увлажненный кислород, теплое молоко с содой. Обеспечить покой, тепло. Только при остановке дыхания сделать искусственное дыхание методом " изо рта в рот". Необходима срочная гос­питализация всех попавших в зону аварии или получивших отравление.

Синильная кислота (HCN), или цианистый водород — бесцветная низкокипящая легколетучая жидкость, легче воды имеет плотность 690 кг/м³, в воде растворима со слабым запахом горького миндаля. Пары легче воздуха. Плотность пара по воздуху 0, 947.

Легко воспламеняется от искр и пламени, горит фиолетовым пла­менем. Пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси. Поражающая ток­содоза — 0, 2 мг-мин/л, смертельная токсодоза — 1, 6 мг-мин/л. Возможен смертельный исход при вдыхании, попадании на кожу. При поражении синильной кислотой наблюдается: першение в горле, жгуче-горький вкус во рту, головная боль, головокружение, слабость, одышка, тошнота, рвота, сильные судороги, поверхностное и аритмичное дыхание, остановка ды­хания. Вдыхание воздуха с содержанием 0, 005% паров HCN в течение непродолжительного (30-60 с) времени приводит к головной боли, тош­ноте, усиленному дыханию и сердцебиению.

Опасной для жизни человека является концентрация синильной кислоты, равная 0, 01%. Увеличение концентрации до 0, 027% вызывает немедленную смерть. Цианистый водород при повышенных концентрациях в воздухе способен проникать в организм человека через кожу. Уже через 2-5 минут пребывания в атмосфере с содержанием 1% HCN, при защи­щенных органах дыхания, усиливается сердцебиение, появляется чувство жара, кожа становится красно-белой, позже возникает головная боль, рвота, слабость. Более длительное пребывание (свыше 5 минут) без специа льных защитных костюмов в атмосфере, содержащей 1% HCN, опасно для жизни.

Поэтому в практических условиях все объекты, где возможно отравление синильной кислотой при пожаре, необходимо взять на особый учет, а газодымозащитники должны быть обеспечены специальной защитной одеждой.

В газообразном состоянии цианистый водород легко сорбируется резинотехническими изделиями, тканями, кожаными материалами в коли­честве до 0, 1% от массы пористого материала. При проветривании десор-бируется не более 75% поглощенной синильной кислоты.

Меры первой помощи при отравлении синильной кислотой. Довра­чебная: вынести на свежий воздух, снять загрязненную одежду, обеспечить тепло, покой, дать кислород и амилнитрит. При попадании на кожу про­мыть ее водой с мылом. После восстановления сознания и дыхания — необходима немедленная госпитализация. Сернистый газ (SO₂) — бесцветен, имеет резкий вкус и запах, весьма ядовит, более чем в два раза тяжелее воздуха. Он раздражает слизис­тые оболочки дыхательных путей и глаз, образуя на их поверхности сер­нистую кислоту, в тяжелых случаях вызывает воспаление бронхов, отек гортани и легких. Объемная концентрация 0, 05% опасна для жизни даже при кратковременном вдыхании. В промышленности сернистый газ испо­льзуют главным образом для производства серной кислоты.

Окислы азота (N₂O; NO₂; N₂O₃; NO) — ядовитые газы с резким запахом. N₂O — " веселящий газ" со слабым приятным запахом и сладкова­тым вкусом. Вдыхание его вызывает состояние опьянения и потерю болевых ощущений. В достаточно больших количествах он служит наркотиком и применяется в хирургии в качестве анестезирующего средства. N0 — бес­цветный, малорастворимый в воде газ, слабый окислитель, является исходным веществом для получения азотной кислоты. NO₂ — сильный окислитель, с водой образует азотистую кислоту. N₂O₃ представляет собой темно-синюю жидкость, кипит при температуре 3, 5°С, разлагается на N0 и NO₂-NO и NO₂ раздражают слизистые оболочки дыхательных путей и глаз в результате образования на их поверхности азотной кислоты, в тяже­лых случаях вызывают отек легких. Смертельная концентрация окислов азота при кратковременном вдыхании — 0, 025%. Поражение наступает в результате непосредственного воздействия на кожу и слизистые оболочки — окислы азота оказывают сильное прижигающее действие (химический ожог), в тяжелых случаях вызывают ожоговый шок. Чрезвычайно опасен ожог глаз. Развитие токсического отека легких наступает при высоких концентрациях — 0, 2-0, 4 мг/л и более. В высоких концентрациях возможна рефлекторная остановка дыхания, развитие токсического шока.

Поражающая токсодоза — 1, 5 мг-мин/л, смертельная доза — 7, 8 мг-мин/л. Для защиты органов дыхания используются фильтрующие промышленные противогазы марок " В", " М", " БКФ".

Меры первой помощи при отравлении окислами азота. Доврачебная: вынести на свежий воздух, обеспечить покой, закапать в глаза по 2-3 капли

2%-ного раствора новокаина, при спазме голосовой щели — тепло на область шеи, атропин, папаверин, платифилин. При остановке дыхания — искус­ственное дыхание, ингаляция кислорода, инъекция сердечных средств.

Хлористый винил СН₂=СНС1 (винил хлорид, хлористый этил, хлорэтилен, монохлорэтилен) — служит сырьем для получения полимера поливинилхлорида (ПВХ). Это бесцветный газ с приятным эфирным запа­хом, обладает сильной летучестью, мало взрывоопасен. Легко поли-меризуется. Токсическое действие: оказывает токсиимунное действие на организм, характеризующееся политропными изменениями, нарушениями центральной нервной системы и периферических нервов, сосудистой патологией, повреждениями костной системы, системным поражением соединительной ткани, иммунными изменениями, развитием опухолей. Нейротропный яд. Предельно допустимая конденсация (ПДК) рабочей зоны максимальная — 5 мг/м³, 1 мг/м³ — среднесменная. Относится ко второму классу опасности " высокоопасные".

Хлороводород (НС1) (хлористый водород, хлористоводородная или соляная кислота, водный раствор хлороводорада) диссоциирует в воде почти полностью; протон при этом захватывается молекулами воды с образованием иона гидроксония, чем и объясняется способность НС1 вызывать поражения и нейроз клеток. Концентрации 75-150 мг/м³ непереносимы; 50-75 мг/м³ пере­носятся с трудом. Острое отравление сопровождается удушьем, кашлем, насморком и охриплостью голоса. Возможен смертельный исход при вдыхании. Ядовит при приеме внутрь, действует через неповрежденную кожу. Пары раздражают слизистые оболочки и кожу. Он вызывает ожоги влажной (потной) кожи вследствие образования соляной кислоты. Длительное воздействие НС1 вызывает катары верхних дыхательных путей, появление коричневых пятен и эрозии на коронках зубов, изъязвление слизистой оболочки носа, иногда даже ее прободение. Концентрация 15 мг/м³ поражает слизистую оболочку верхних дыхательных путей и глаз. Концентрация 7 мг/м³ подобным эффек­том не обладает.

При ожоге обычно возникает серозное воспаление с пузырями; изъязвление возникает лишь при сравнительно длительном контакте. Резкую гиперемию кожи лица вызывает туман НС1, образующийся при взаимодействии с водой. Вызывает раздражение и сухость слизистой носа, чихание, кашель, удушье, тошноту, рвоту, потерю сознания, покраснение и зуд кожи.

Меры первой помощи: вынести на свежий воздух, освободить от стесняющей дыхание одежды. Ингаляции кислорода. Смыть НС1 с кожи большим количеством воды, поврежденные участки обработать содой и наложить повязку. Глаза и слизистые поверхности не менее 15 минут промывать водой, полоскать 2%-ным раствором соды. Нейтрализация (дегазация) производится каустической содой, содовым порошком, известью, смесью из щелочей.

Сухой НС1 на средства защиты, технику, приборы вредного влияния не оказывает. Корродирует влажные (мокрые) металлические поверхности с выделением водорода Н₂. Размягчает влажные резиновые поверхности.

Вывод по теме: Процесс дыхания является особенностью и признаком живого организма. Остановка дыхания даже на некоторое время, которое измеряется в минутах, может иметь тяжелые, а порой и губительные последствия.

Дым представляет собой дисперсную систему, находящихся во взвешенном состоянии. Дым способен адсорбировать на своей поверхности не только газы, но и пары жидкости, при этом он затрудняет видимость и действует удушающе на органы дыхания человека. Дым обладает большой устойчивостью.

Лекционный материал составил

Старший преподаватель цикла пожарной техники и связи

Подполковник вн. сл. Бормотов В. Н.