Состояние и перспективы развития способов и средств радиационной, химической и биологической защиты Текст научной статьи по специальности «Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства»

Научная статья на тему 'Состояние и перспективы развития способов и средств радиационной, химической и биологической защиты' по специальности 'Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства' Читать статью
Pdf скачать pdf Quote цитировать Review рецензии
Авторы
Коды
  • ГРНТИ: 81 — Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства
  • Указанные автором: УДК: 614.8

Статистика по статье
  • 2505
    читатели
  • 243
    скачивания
  • 1
    в избранном
  • 1
    соц.сети

Ключевые слова
  • РАДИАЦИОННЫЕ
  • ХИМИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ УГРОЗЫ
  • СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ
  • СРЕДСТВА РАДИАЦИОННОГО
  • ХИМИЧЕСКОГО И БИОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
  • СПОСОБЫ И СРЕДСТВА ДЕЗАКТИВАЦИИ
  • ДЕГАЗАЦИИ И ДЕЗИНФЕКЦИИ

Аннотация
научной статьи
по общим и комплексным проблемам технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства, автор научной работы — Малышев Владлен Платонович

В настоящей статье рассмотрены источники радиационных, химических и биологических угроз в современном мире. Это угрозы, в основном, связаны с производственными авариями на потенциально опасных объектах, с акциями технологического терроризма, в которых могут использоваться компоненты оружия массового поражения, и с глобальным распространением долгоживущих опасных радиоактивных, химических и биологических веществ. Наряду с анализом угроз в статье, рассмотрено состояние и перспективы развития различных видов и способов радиационной, химической и биологической защиты, которые включают: способы и средства достоверного выявления радиационной, химической и биологической обстановки; технические средства индивидуальной защиты от аэрозолей и паров радиоактивных, опасных химических и биологических веществ; медико-биологические средства защиты; средства и способы дезактивации, дегазации и дезинфекции. В России имеется необходимая научно-производственная база для совершенствования и изготовления всех видов защиты. Для повышения качества отечественных образцов средств радиационной, химической и биологической защиты необходима более эффективная научно-технической политика, направленная на поддержку наиболее перспективных разработок, тесное межведомственное взаимодействие федеральных органов исполнительной власти при осуществлении заказов на их разработку и привлечение к формированию заказов экспертного сообщества, включая ученых РАН.

Научная статья по специальности "Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства" из научного журнала "Стратегия гражданской защиты: проблемы и исследования", Малышев Владлен Платонович

 
Читайте также
Читайте также
Читайте также
Читайте также
Читайте также
Рецензии [0]

Похожие темы
научных работ
по общим и комплексным проблемам технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства , автор научной работы — Малышев Владлен Платонович

Текст
научной работы
на тему "Состояние и перспективы развития способов и средств радиационной, химической и биологической защиты". Научная статья по специальности "Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства"

УДК 614.8
В.П. Малышев
Состояние и перспективы развития способов и средств радиационной, химической и биологической защиты
Аннотация
В настоящей статье рассмотрены источники радиационных, химических и биологических угроз в современном мире. Это угрозы, в основном, связаны с производственными авариями на потенциально опасных объектах, с акциями технологического терроризма, в которых могут использоваться компоненты оружия массового поражения, и с глобальным распространением долгоживущих опасных радиоактивных, химических и биологических веществ. Наряду с анализом угроз в статье, рассмотрено состояние и перспективы развития различных видов и способов радиационной, химической и биологической защиты, которые включают:
• способы и средства достоверного выявления радиационной, химической и биологической обстановки;
• технические средства индивидуальной защиты от аэрозолей и паров радиоактивных, опасных химических и биологических веществ;
• медико-биологические средства защиты;
• средства и способы дезактивации, дегазации и дезинфекции.
В России имеется необходимая научно-производственная база для совершенствования и изготовления всех видов защиты. Для повышения качества отечественных образцов средств радиационной, химической и биологической защиты необходима более эффективная научно-технической политика, направленная на поддержку наиболее перспективных разработок, тесное межведомственное взаимодействие федеральных органов исполнительной власти при осуществлении заказов на их разработку и привлечение к формированию заказов экспертного сообщества, включая ученых РАН.
Ключевые слова: радиационные, химические и биологические угрозы; средства и способы защиты; средства радиационного, химического и биологического контроля; способы и средства дезактивации, дегазации и дезинфекции.
Содержание
Введение
1. Источники угроз радиационного, химического и биологического характера
2. Состояние и перспективы развития способов и средств радиационного защиты
3. Состояние и перспективы развития способов и средств химической защиты
4. Состояние и перспективы развития способов и средств медико-биологической защиты Заключение
Литература
Введение
Достижения научно-технического прогресса позволили высокоразвитым странам создать искусственную среду обитания, обеспечивающую максимум удобств для проживания своих граждан. Вместе с тем созданная техносфера, позволившая создать современный цивилизованный образ жизни, таит в себе немало угроз и опасностей. Эти угрозы весьма разнообразны по своему характеру и затрагивают многие стороны жизни человека. Однако наиболее тяжелые последствия в современном мире могут быть вызваны крупными техногенными авариями и катастрофами, акциями техно-
логического терроризма и масштабным загрязнением природной среды долгоживущими опасными радиоактивными, химическими и биологическими веществами (цезий-137, диоксины, споры сибирской язвы). Анализ последствий крупнейших техногенных и природных катастроф XX века и начала XXI века яркое свидетельство этому. В результате чернобыльской катастрофы свыше сотни тысяч человек преждевременно ушли из жизни, несколько миллионов человек стали вынужденными переселенцами. На территориях Белоруссии, Украины и России образовались крупномасштабные зоны отчуждения, полностью выведенные из
хозяйственного оборота этих стран. Крупная химическая авария в Бхопале (Индия) привела к гибели трех тысяч человек, около двухсот тысяч получили тяжелые поражения. Землетрясение и цунами в Японии в 2011 году вызвало крупную радиационную аварию и привело к гибели более 30 тыс. человек, ущерб составил более 300 млрд долларов.
Для предупреждения об опасности и снижения вредного воздействия от нее разрабатываются, производятся и широко используются различные средства и способы защиты.
В настоящей статье проведен анализ состояния различных способов и средств радиационной, химической и биологической защиты и рассмотрены возможные направления их дальнейшего развития с учетом использования современных высоких технологий.
1. Источники угроз радиационного, химического и биологического характера
Научно-техническая революция XX века обусловила взрывной характер развития многих направлений человеческой деятельности. Это, во многом, было достигнуто благодаря широкому использованию новых веществ и материалов, которые были получены или использовались при внедрении перспективных ядерных, химических и биологических технологий. Повышение продуктивности сельского хозяйства обеспечивалось за счет широкого использования химических удобрений и микробиологических средств борьбы с вредителями и сорняками. Успехи в области медицины связаны с использованием лекарственных и радиоактивных веществ. Энергетические потребности человечества, в основном, удовлетворяются за счет добычи и переработки углеводородного и радиоактивного топлива. Все это потребовало создать крупномасштабную промышленную базу по производству, транспортировке и применению значительных количеств радиоактивных, химических и биологических веществ различного предназначения. Многие их этих веществ представляют опасность как для человека, так и для растительного и животного мира.
Различные виды угроз можно условно объединить в следующие группы [1]:
целенаправленное применение опасных химических, биологических и радиоактивных веществ в целях поражения населения;
аварийный выброс токсичных и радиоактивных веществ в окружающую среду в результате разрушения промышленных установок и транспортных средств;
крупномасштабное загрязнение природной среды долгоживущими опасными радиоактивными, химическими и биологическими веществами в результате деятельности человека.
Первая крупная химическая угроза возникла в годы Первой мировой войны, когда противоборст-
вующие стороны вели тяжелые позиционные бои, не имея эффективных средств прорыва обороны. В качестве такого средства прорыва германские вооруженные силы решили использовать токсичные вещества для поражения живой силы путем массированной газобаллонной атаки. Первая химическая атака имела стратегический успех. После чего все воюющие стороны стали широко применять снаряды и бомбы, начиненные различными отравляющими веществами. В результате применения химического оружия в ходе боевых действий Первой мировой войны число погибших достигло одного миллиона человек, а около 5 миллионов получили поражения различной степени тяжести.
Высокая эффективность боевого применения химического оружия обусловила необходимость развертывания специальных исследований по поиску особо опасных химических веществ во многих странах мира. В результате развернутых работ были получены опасные химические вещества широкого спектра действия: нервно-паралитические, кожно-нарывные, удушающие, слезоточивые, психотропные. Параллельно совершенствовались средства применения отравляющих веществ с помощью авиационных бомб и артиллерийских снарядов, а также выливных авиационных приборов. Наряду с гонкой химических вооружений с 30-х годов прошлого столетия в ряде стран мира (Японии, США и Великобритании) развертываются работы по созданию биологического оружия. В качестве биологических агентов изучаются возможности наиболее опасных микроорганизмов, вызывающих такие заболевания, как чума, оспа, сибирская язва, туляремия, различные виды энцефалитов и многие другие. Обнаруживаются наиболее опасные вещества биологической природы — токсины: боту-лотоксин, рицин, токсин столбняка и другие. Изучается возможность создания токсинного оружия.
Одновременно в США, Германии и СССР развертываются работы по созданию ядерного оружия, первые образцы которого были созданы в США в 1945 году.
В ходе Второй мировой войны применение химического и биологического оружия носило ограниченный, в основном, экспериментальный характер. В Африке против Эфиопии итальянская армия применила кожно-нарывное отравляющее вещество — иприт, а японцы на пленных испытывали различные виды биологических агентов. США применило ядерное оружие против Японии на исходе второй мировой войны.
После окончания Второй мировой войны гонка ядерного, химического и бактериологического вооружения продолжилась с новой силой. Увеличилось число стран, располагающих данным оружием. США в ходе боевых действий во Вьетнаме широко использовали временно выводящие из строя отравляющие вещества и средства борьбы с растительностью — фитотоксиканты. Массированное применение химического оружия осуществляли
вооруженные силы Ирака в ходе военного конфликта с Ираном [2].
С начала 70-х годов прошлого столетия начались многосторонние переговоры в рамках ООН о запрещении биологического, токсинного и химического оружия. Эти переговоры закончились принятием Конвенции о запрещении применения этих видов оружия. В настоящее время в соответствии с Конвенцией о запрещении химического оружия и его уничтожении в США и России осуществляется процесс уничтожения запасов химического оружия. Существенно сокращены ядерные арсеналы США и России. Достигнутые международные соглашения значительно снизили масштабы данных угроз и вероятность применения ядерного, химического и биологического оружия. Однако, как показали дальнейшие события, ликвидировать эти угрозы в полном объеме не удалось. Предпринятая религиозными экстремистами в Токио зариновая атака на станциях метро наглядно показала возможность массового поражения людей в местах их скопления с помощью отравляющих веществ. А использование сибиреязвенной культуры в почтовых отправлениях в качестве террористических средств вызвало психоз населения во многих странах мира. Были попытки применения радиоактивных веществ в террористических целях.
Таким образом, приходится констатировать, что, несмотря на достигнутые международные договоренности об ограничении ядерного и запрещении химического и биологического оружия, исключить полностью возможность их применения для массового поражения людей террористическими организациями, отдельными экстремистами и различными незаконными вооруженными формированиями не представляется возможным.
Второй по значимости и временным рамкам формирования стала угроза, связанная с созданием разветвленной промышленной базы по производству, хранению и транспортировке опасных радио-
активных, химических и биологических веществ. Промышленные аварии, связанные с выбросом облака токсичных веществ и радиоактивных веществ, могут вызвать массовую гибель населения и нанести серьезный ущерб окружающей среде, о чем наглядно свидетельствуют данные о последствиях аварий, приведенные в табл. 1 и 2 [3].
При выбросе радиоактивных веществ из активной зоны реакторов АЭС основной вклад в радиационную обстановку вносят, в краткосрочном плане, йод-131, в долгосрочном плане — цезий-137, стронций-90, плутоний-239.
При авариях на объектах атомной промышленности, связанных с выбросами в атмосферу радиоактивных веществ, возможны следующие основные пути воздействия радиационных факторов на население:
внешнее гамма-облучение при прохождении радиоактивного облака:
внутреннее облучение за счет вдыхания радиоактивных аэрозолей (ингаляционная опасность);
контактное облучение при загрязнении одежды и кожных покровов человека;
общее внешнее гамма-облучение людей от радиоактивных веществ, осевших на поверхность земли и различные объекты — здания, сооружения;
внутреннее облучение в результате потребления населением воды и пищевых продуктов, загрязненных радиоактивными веществами, а также в результате вторичного ингаляционного поступления радиоактивных аэрозолей за счет ветрового подъема с загрязненных поверхностей [4].
Примером аварии высокого уровня опасности может служить тяжелая радиационная авария на японской атомной станции «Фукусима-1». 11 марта 2011 года у берегов Японии в Тихом океане произошло одно из мощнейших землетрясений в мировой истории с магнитудой 9,0. Стихийное бедствие в Японии переросло в серьезную техногенную катастрофу. Примерно через 50 минут после основ-
Таблица 1
Масштабы и последствия аварий, связанных с выбросом химических веществ
Год аварии Место аварии Вид вещества в облаке Характер аварии Что подверглось нападению Количество пораженных
1978 Г. Янгстаун США Хлор Выброс 20 т из ж.д. цистерны Территория г. Янгстаун 6-погибших, 120 тяжело пострадавших
1983 Кемеровское ПО «Прогресс» Хлор Выброс 60 т из ж.д. цистерны Территория ПО «Прогресс» 26-погибших, 300 пострадавших
1984 Химзавод в г. Бхопал (Индия) Метил изоцианат Выброс 30 т из реактора Территория в г. Бхопал 3000 погибших, более 20 000 пострадавших
1989 Железнодорожная ветка в Башкирии Метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан Выброс 300 т из про-дуктопровода Два железнодорожных пассажирских поезда 780 погибших, 806 тяжело пострадавших
1989 Г. Ионава, Литва ПО «Азот» Аммиак, нитрофоска Выброс 7тыс. Тонн аммиака Территория ПО «Азот» 7 погибших, 57 пострадавших
2005 Химическая фабрика китайской провинции Цзилинь Нитробензол Выброс 100 т нитробензола в р. Сунгури Акватория р. Амур, Хабаровский край Нарушено водоснабжение для 2 млн чел.
Таблица 2
Характеристика некоторых радиационных аварий
Год, место Причина Активность, МКи Последствия
1957, Южный Урал Взрыв хранилища с высокоактивными отходами 2,0 Загрязнено 235 тыс. км2 территории
1957, Англия Уиндскейл Сгорание графита во время отжига и повреждение ТВЭЛов 0,03 Распространение радиоактивного облака в северном (Норвегия) и западном (до Вены) направлениях
1964 Авария спутника с ЯЭУ — Выпадение 70% активности в Южном полушарии
1979, США, Три-Майл-Айленд Срыв предохранительной мембраны первого контура теплоносителя 0,043 Выброс 22,7 тыс. т загрязненной воды, 10 % радиоактивных продуктов попало в атмосферу
1986, СССР, Чернобыль Взрыв и пожар четвертого блока АЭС 50 Загрязнено 250 тыс. км2 территории, пострадало свыше 3 млн. человек
2011, Япония Фукусима-1 Взрыв 4 реакторов АЭС 0,05 Загрязнения территорий г. Окума и акватории Тихого океана, пострадало 450 тыс. человек
ного сейсмического толчка две волны цунами высотой около 14 — 15 м обрушились на площадку АЭС «Фукусима-1». Цунами повредило часть оборудования, важного для безопасности, в том числе были выведены из строя комплектные распределительные устройства и дизель-генераторы системы аварийного электроснабжения. Возникла ситуация полного обесточивания АЭС. Персонал не смог обеспечить электроснабжение критических компонентов АЭС в сжатые сроки. В результате в течение десяти суток продолжались взрывы и пожары на четырех энергоблоках. При аварии на японской АЭС в воздух попали радиоактивные вещества (цезий-137 и йод-131), что, естественно, вызывало панические настроения в обществе.
Масштабная эвакуация населения была объявлена в районах Японии, расположенных рядом с атомными электростанциями «Фукусима-1» и «Фу-кусима-2». Сначала власти объявили об эвакуации жителей в радиусе 10 километров от станции «Фукусима-1», однако потом правительство приняло решение расширить зону эвакуации до 20 километров. В течение 3-х суток было эвакуировано 450 тыс. чел. Населению японских городов было рекомендовано носить маски и марлевые повязки, сидеть дома и не пользоваться кондиционерами.
По предварительным оценкам правительства страны, ущерб от аварии на АЭС «Фукусима-1», приведшей к утечке радиоактивных веществ, может составить $133 млрд. По мнению специалистов, Японии понадобится не менее 5 лет, чтобы восстановить всю разрушенную стихией инфраструктуру.
На территории России функционирует около 2500 химически опасных объектов и 10 действующих АЭС, на которых эксплуатируется 33 энергоблока, в т.ч. 15 энергоблоков с уран-графитовыми канальными реакторами, 17 энергоблоков с во-до-водяными корпусными реакторами и один блок с реактором на быстрых нейтронах [5]. Численность населения, проживающего в опасных зонах, которые создают химически и радиационно опасные объекты, составляет около 18 млн человек.
Применительно к оценке техногенной биологической опасности следует отметить, что в настоящее время на территории Российской Федерации имеется более 120 объектов различной ведомственной принадлежности, имеющих в своем распоряжении биологически опасные вещества или относящиеся к категории биологически опасных. При этом около 40 % этих объектов дислоцированы на территории г. Москвы и в Подмосковье.
Масштабы поражения при чрезвычайных ситуациях на биологически опасных объектах могут быть самыми различными. При этом ситуация из локальной может трансформироваться в федеральную и даже в трансграничную. Такое развитие ситуации возможно при выходе в окружающую среду возбудителей, способных вызвать эпидемию. Особенно сложное положение может сложиться в том случае, если биологическими агентами будут заражены объекты инфраструктуры: аэропорты, вокзалы, станции метрополитена и т.п. Неконтролируемыми пассажиропотоками инфекция может быть разнесена по обширной территории. Не исключено, что инфекционный процесс может приобрести эпидемический и даже пандемический характер [6].
В XXI веке следует ожидать дальнейшего распространения вспышек эпидемий как новых, так и ранее известных заболеваний. Особую эпидемиологическую значимость будут представлять вирусные инфекции [7].
Наибольшую опасность будет представлять грипп. Необычные свойства генома вируса гриппа, имеющего склонность к быстрой эволюции, а также внезапное появление новых вариантов «антигенного шифра» заставляет считать, что грипп остается важной проблемой здравоохранения в течение ближайшего столетия.
Распространение СПИДа, лейкозов, гепатита, широкое использование в клинической практике лекарственных препаратов, снижающих иммунную защиту человека, создает условия для появления и последующего распространения новых мик-
роорганизмов-паразитов. Ряд инфекционистов предполагает, что в XXI веке могут получить дальнейшее развитие наследственные инфекции, которые по типу СПИДа будут передаваться от поколения к поколению. К ним относятся такие широко распространенные заболевания, как онкология, мышечная дистрофия, психические нарушения, дефекты кроветворящей и лимфатической систем.
Последнее двадцатилетие характеризуется бурным развитием биотехнологии на базе успехов генной инженерии. В этих условиях микробиологические лаборатории и биохимические производства могут располагать генетически модифицированными штаммами возбудителей опасных и особо опасных инфекционных заболеваний, защита от которых не разработана либо не может быть разработана в обозримом будущем. Это обстоятельство усугубляет опасность возникновения чрезвычайных ситуаций на таких объектах. Они могут иметь катастрофические последствия.
Особую опасность для окружающей среды представляют аварии с выбросом долгоживущих радиоактивных и опасных химических и биологических веществ. Это радиоизотопы кобальта-60, стронция-90, цезия-137 и токсичных веществ, типа диоксина, и микроорганизмов типа спор сибирской язвы, которые могут создать масштабные зоны заражения на длительный период. Произошедшая в 1976 году химическая авария в районе г. Севезо (Италия) с выбросом нескольких тонн трихлорфенола, содержащем около 2 кг диоксина, надолго вывела из хозяйственного оборота часть земель в Северной Италии. Аналогичная ситуация сложилась во Вьетнаме, где после применения американцами фитотоксикантов образовались значительные зоны химического заражения диоксином. В результате аварии на Чернобыльской АЭС на территориях Белоруссии, Украины и России образовались крупномасштабные зоны отчуждения, которые выведены из хозяйственного оборота этих стран на срок более чем 300 лет [8].
Основными причинами, снижающими радиационную, химическую и биологическую безопасность населения и окружающей среды, являются [9]:
наличие значительного количества высокотоксичных отходов и отработанного ядерного топлива;
отсутствие экологически безопасных технологий переработки радиоактивных отходов и опасных химических и биологических веществ ;
недостаточное количество хранилищ для их безопасного хранения.
2. Состояние и перспективы развития способов и средств радиационной защиты
К числу основных способов защиты населения от радиационного воздействия относятся [10]: выявление радиационной опасности с помощью средств оценки радиационной обстановки и проведения дозиметрического контроля;
использование средств индивидуальной и коллективной защиты и при необходимости медицинских средств защиты (йодной профилактики населения);
снижение уровня радиационной опасности за счет использования технических средств санитарной обработки населения и дезактивации зданий, сооружений, техники и территорий.
Одними из важнейших элементов радиационной защиты в условиях радиоактивного загрязнения являются организация и проведение достоверного радиационного и дозиметрического контроля, обеспечение населения, персонала и участников ликвидации последствий надежными средствами индивидуальной защиты, применение высокопроизводительных средств и способов дезактивации.
Опыт ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС позволил выявить следующие недостатки существующих средств защиты [11,12]:
средства дозиметрического контроля не позволяли достоверно измерять дозовые нагрузки по радиоактивному облучению, так как большинство из них имели порог чувствительности, начиная от 10 бэр и выше, что не удовлетворяло требованиям контроля доз облучения при радиационных авариях;
индивидуальные средства защиты органов дыхания не обеспечивали защиты от паров радиоактивных веществ и, в первую очередь, от паров иода-137;
способы и средства дезактивации, основанные на использовании водно-моющих рецептур, имели очень низкую эффективность дезактивации и обеспечивали снижение уровня загрязненности на уровне 30 — 50 %, в то время как для обеспечения требуемой эффективности необходимо снижать загрязненность не менее чем в 10 — 100 раз.
В связи с этим основные усилия разработчиков были направлены на создание нового поколения средств индивидуальной защиты, средств дозиметрического и радиационного контроля, необходимых для измерения дозовых нагрузок в районах с повышенной радиацией, а также на поиск высокопроизводительных технологий дезактивации, необходимых для использования в чрезвычайных ситуациях, связанных с радиоактивным загрязнением.
Были созданы бытовые радиометры для массового применения, новые образцы дозиметров, достоверно регистрирующих малые дозы облучения, экспресс-анализаторы изотопного состава, новое поколение средств наземной и воздушной радиационной разведки с использованием геоинформа-ционных технологий, улучшена картография результатов измерений. Получили дальнейшее развитие средства индивидуальной защиты, в первую очередь газо-пылезащитные респираторы, специальная защитная одежда от радиоактивных веществ, костюмы с автономным жизнеобеспечением, новое поколение медицинских средств радиационной защиты.
Особое развитие после чернобыльской аварии получили технологии и средства дезактивации. После Чернобыля была начата разработка различных робототехнических устройств для работы в особо опасных условиях.
Ниже представлено новое поколение перспективных средств индивидуальной защиты, дозиметрического и радиационного контроля, а также технологий дезактивации. Для защиты органов дыхания наиболее пригодны газопылезащитные респираторы, их технические характеристики приведены в табл. 3 [13].
В качестве массового дозиметра для оперативного дозиметрического контроля и оценки индивидуальной дозы облучения может быть использован портативный прибор ДКГ-ОЗД «ГРАЧ», его тактико-технические характеристики приведены в табл. 4.
Не менее перспективным следует считать носимый дозиметр-радиометр ДРБП-03, который предназначен для оперативного дозиметрического контроля радиационной обстановки, обнаружения загрязнения одежды, стен, полов и др. К недостаткам данного дозиметра-радиометра можно отнести наличие нескольких сменных выносных блоков для измерения мощности эквивалентной дозы и плотности потоков а-, Ь-, g-излучения. Технические характеристики дозиметра- радиометра приведены в табл. 5.
Универсальным прибором радиационного контроля для аварийно-спасательных формирований следует считать измеритель мощности дозы ИМД-7, который обеспечивает оперативный контроль радиационной обстановки и составления радиационных карт местности. Технические характеристики прибора представлены в табл. 6.
Для измерения доз облучения личным составом формирований радиационной разведки, спасательных воинских формирований, а также производственного персонала радиационно опасных объектов и населения разработан Комплект индивидуальных дозиметров ДВГИ-8Д (аналог дозиметра ДП-24), технические характеристики представлены в табл. 7 [14].
Наиболее успешно задачи по ликвидации последствий радиоактивных загрязнений могут быть решены с помощью технологий дезактивации, которые прошли апробацию при ликвидации последствий радиационных аварий (табл. 8 [15]).
Таким образом, к настоящему времени проведена существенная модернизация способов, технических средств и технологий радиационной защиты, позволяющих успешно решать задачи преодоления последствий радиоактивных загрязнений, образующихся как в результате аварий, так и в ходе ведения военных действий и нанесения ракетно-бомбовых ударов по радиационно опасным объектам.
Таблица 3
Технические характеристики респираторов газопылезащитных облегченных
Показатели У-2ГП У-2ГПМ «Уралец-ГП» «Кама-2000 ГП»
Сопротивление постоянному потоку воздуха, Па, не более 58 78 58 78
Коэффициент проницаемости по МТ, не более 3,0 0,8 0,8 0,8
Масса, г, не более 60 60 75 60
Время защитного действия, мин при концентрации 0,2 м/л по маркам А (бензол) 15 15 15 15
В (диоксид серы) 10 10 10 10
К (аммиак) 20 20 20 20
Г (пары ртути, иода) 150 150 150 150
ВК (гидрид серы) 10 10 10 10
Таблица 4
Технические характеристики ДКГ-ОЗД «ГРАЧ»
Наименование характеристики Показатель
Диапазон энергий регистрируемого ионизирующего фотонного излучения, МэВ 0,05 - 3,0
Диапазон измерения мощности эквивалентной дозы, мкЗв/ч 0,10 - 1000
Диапазон измерения эквивалентной дозы, мкЗв 1-1-108
Основная относительная погрешность измерения, % ±15
Энергетическая зависимость чувствительности (по Ся-137), не более, % + 25
Время измерения, с от 5
Время непрерывной работы от батарей, ч 200
Габаритные размеры, мм 111x28x73
Масса пульта, кг 0,2
Диапазон рабочих температур, °С -20 - +50
Относительная влажность, %, при 25 °С 90
Ударные нагрузки, £ 3
Таблица 5
Технические характеристики дозиметра-радиометра ДРБП-03
Наименование характеристик Показатели
Детекторы газоразрядные счетчики
Диапазон измерения:
мощности дозы гамма-излучения, мкЗв/ч 0,1 - 3-106
дозы гамма-излучения, мкЗв 10 - 1-107
плотности потока альфа-частиц, см-2-с-1 0,1 - 1000
плотности потока бета-частиц, см-2-с-1 0,1 - 1000
Диапазон энергий регистрируемого излучения:
гамма излучения, МэВ 0,05 - 3,0
бета излучения МэВ 0,2 - 3,5
альфа излучения по Ри239
Время измерения 7 ... 40 сек
Диапазон установки порогов по всем каналам, во всем диапазоне
Вывод информации:
цифровая индикация с подсветом экрана имеется
звуковая сигнализация при превышении порогов имеется
Рабочая температура, °С -20 - +50
Таблица 6
Технические характеристики измерителя мощности дозы ИМД-7
Наименование характеристик Показатель
Диапазон энергий регистрируемого ионизирующего фотонного излучения, МэВ 0,05 - 3,0
Диапазон измерения: мощности эквивалентной дозы гамма-излучения, мкЗв/ч эквивалентной дозы гамма-излучения. МкЗв плотности потока альфа-частиц, см-2-с-1 плотности потока бета-частиц, см-2-с-1 0,10 - 1 1О7 1 - 110 7 0,01 - 1500 0,1 - 1500
Основная относительная погрешность измерения, % ±15
Время измерения, с 10
Установка порогов срабатывания тревожной сигнализации с шагом 0,1 мкЗв/ч во всем диапазоне измерения
Вид сигнализации световая, звуковая
Напряжение питания, В 3-9
Масса, кг 3,0
Диапазон рабочих температур, °С -40 - +55
Относительная влажность, % при 35 °С 98
Таблица 7
Технические характеристики индивидуального дозиметра ДВГИ-8Д
Наименование характеристик Показатель
Регистрируемые энергии фотонного излучения, МэВ 0,05 - 2,5
Диапазон измерения индивидуального эквивалента дозы фотонного излучения, мЗв 0,01 - 100
Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения индивидуального эквивалента дозы фотонного излучения, %, не более ±20
Время установления рабочего режима дозиметра, с 5
Нестабильность показаний дозиметра за 8 ч непрерывной работы, % ±5
Саморазряд дозиметра в нормальных условиях, мкЗв/ч 0,5
Считывание показаний дозиметра с помощью контрольно-считывающе-го устройства КСУ-01
Число циклов измерения с помощью КСУ-01 10 000
Диапазон рабочих температур, °С: дозиметра КСУ-01 -50 - +50 +10 - +35
Предельное значение относительной влажности, % при 35 °С 95
Атмосферное давление, кПа 66,0... 106,7
Таблица 8
Интегральные показатели наиболее эффективных технологий дезактивации
Объект дезактивации Способ дезактивации Коэффициент дезактивации
Высоко зараженная местность Снятие верхнего слоя грунта 10-100
Наружные и внутренние помещения зданий Обработка селективными комплексообразующими растворами 10-20
Нанесение съемных полимерных покрытий 10-50
Грунтовые дороги Грейдирование, использование дорожных покрытий 10-100
Техника Двух стадийный режим с использованием моющих растворов и водяного пара под давлением до 100 атм 10-20
Прибрежная зона водоемов Предотвращение перехода радионуклидов в воду путем обработки сорбентами 10
Сельскохозяйственные угодья Перепашка, внесение сорбентов, удобрений 3-5
Пылеобразующие участки местности Локализация радионуклидов с применением полимерных рецептур и латексов 100
Дальнейшее развитие средств радиационной защиты целесообразно направить на:
повышение эргономических характеристик газопылезащитных респираторов;
создание малогабаритных средств воздушной радиационной разведки для размещения их на беспилотных летательных аппаратах;
разработку высокопроизводительных технических средств дезактивации.
3. Состояние и перспективы развития способов и средств химической защиты
В настоящее время наиболее остро стоит вопрос обеспечения населения универсальными средствами индивидуальной защиты (СИЗ), которые могут обеспечить защиту от всех типов отравляющих веществ и аварийно химически опасных веществ (АХОВ). В течение длительного времени основным СИЗ, используемым для защиты населения, является противогаз ГП-7 и его модификации. Эта модель разрабатывалась в 70-е годы прошлого века по требованиям, отражающим представления того времени о характере и уровнях опасностей, от которых было необходимо обеспечивать защиту органов дыхания.
Анализ защитных характеристик существующих СИЗ показывает, что они обеспечивают защиту только от отравляющих веществ, биологических поражающих агентов (БПА) и радионуклидов и практически не защищают от АХОВ без использования дополнительных защитных патронов.
Исследования по определению защитных свойств современных СИЗ по парам АХОВ в сочетании с существующими защитными патронами показали, что необходимый уровень защиты противогазов ГП-7 может быть достигнут только в случае их использования совместно с дополнительным патроном ДПГ-1, что существенно усложняет их применение при организации массовой защиты населения.
В то же время опыт развития отечественных и зарубежных СИЗ показал, что задача создания универсальных малогабаритных средств, обеспечива-
ющих необходимые уровни защиты без использования дополнительных патронов, является технически достижимой. К аналогичному выводу пришли отечественные разработчики и производители СИЗ. Данное положение можно проиллюстрировать на примере общей характеристики изделий, представленных в табл. 9 и 10 [16].
Анализ приведенных данных показывает, что практически все самоспасатели созданы по принципу обеспечения комплексной защиты населения. Однако, в связи с тем, что данные изделия создавались для защиты от конкретных ЧС (защита населения от продуктов горения, защита населения от АХОВ в результате аварий на промышленных объектах) некоторые из них не имеют равноценной защиты по всем группам АХОВ. Это положение достаточно хорошо иллюстрируется данными, представленными в табл. 10.
Перспективные средства защиты должны быть универсальными, то есть обеспечивать необходимую защиту от всех основных типов АХОВ.
Необходимо отметить, что в чрезвычайной ситуации реально обеспечить защиту человека в момент внезапно возникшей опасности может только средство защиты, которое находится в пределах его досягаемости. Любое защитное устройство, недоступное пользователю в момент ЧС, является практически бесполезным. Таким образом, важным требованием, предъявляемым к данному типу СИЗ, является требование портативности.
Кроме этого, в случае ЧС времени на подбор, подгонку и применение средства защиты конкретным пользователем будет недостаточно. Исходя из этого перспективные СИЗ для населения не должны иметь размерного ряда. Наличие растительности на лице, очков, объемных причесок, дефектов лица не должно служить препятствием для успешного их использования. Единственное разумное ограничение - возраст детей. Ребенок младше 7 лет не сможет самостоятельно пользоваться любым защитным устройством. Для этой категории населения необходимы средства защиты специальной конструкции.
Таблица 9
Качественная характеристика отечественных малогабаритных СИЗ
Группа ТХВ, от которых обеспечивается защита Самоспасатели
ГДЗК СФП-1 Зевс Феникс-2 Феникс-3 МЭК Шанс
А (бензол) + + + + + + +
АХ (хлор) + + + + + + +
В (диоксид серы) + + + + + + +
Е (цианиды) + + + + + + +
К (аммиак) + + + + + + +
СО (оксид углерода) + + - - + - +
Масса самоспасателя, кг 0,80 0,70 0,32 0,25 0,20 0,30 0,44
Таблица 10
Общая характеристика отечественных малогабаритных СИЗ
Характеристики Самоспасатели
ГДЗК СФП-1 Феникс-2 Феникс-3 МЭК Шанс
Суммарный коэффициент проницаемости и подсоса по СМТ, %, не более: в зону дыхания 0,18 0,18 1,0 1,0 * 1,75
в зону глаз 2,0 2,0 1,0 1,0 * 0,4
Коэффициент подсоса паров и газов, %, не более: в зону дыхания * * * * * *
в зону глаз * * 1,0 1,0 * *
Вероятность защиты в пределах зоны химического заражения (по коробке) 0,84-0,99 0,82-0,99 0,80-0,99 0,44-0,97 0,68-0,94 0,55-0,85
Возможность использования детьми Старше Старше Старше Старше Старше От
12 лет 7 лет 7 лет 7 лет 7 лет 7 лет
Примечание: * Данные отсутствуют.
Создание высокоэффективных СИЗ, отвечающих современным требованиям, невозможно без использования современных материалов и оборудования, а также инновационных технологий. Однако, к сожалению, большинство этих достижений используется за рубежом. Так, например, для создания производства лицевых частей противогазов с высокими защитными показателями, уменьшенной массой и улучшенным дизайном необходима технология синтеза хлорбутилового каучука. Кроме того, необходимы специализированные литьевые машины для переработки каучука.
Для создания производства гибких лицевых частей из отечественного сырья необходима технология синтеза оптически прозрачного полиуретана. Для создания производства защитных экранов и панорамных стекол необходима технология синтеза оптически прозрачного полиамида. Данный продукт, в отличие от используемого оптически прозрачного поликарбоната, обладает необходимой стойкостью к механическому воздействию, а также к действию некоторых капельножидких отравляющих веществ. Для создания производства современных фильтрующих материалов необходима технология и оборудование для получения многослойного картона.
Имеющиеся отечественные серийные сорбенты и катализаторы для средств защиты по своим поглотительным способностям уступают лучшим импортным образцам. В результате существенное
снижение массогабаритных характеристик СИЗ весьма затруднительно. На ряде предприятий России имеются перспективные научные разработки по высокоэффективным фильтрующим материалам, адсорбентам, катализаторам и поглотителям, принципиально новым конструктивным и технологическим решениям [17]. Ведутся работы по получению нановолокон, нанопористых фильтрующих и каталитических мембран, эластичных филь-трующе-сорбирующих материалов и др. Однако эти работы не доходят до промышленного производства. Основная причина - отсутствие эффективной научно-технической политики в распределении финансовых средств на эти перспективные разработки. Необходимо также более тесное межведомственное взаимодействие федеральных органов исполнительной власти и РАН при осуществлении заказов на разработку перспективных материалов и оборудования для производства СИЗ, отвечающих современным требованиям.
Таким образом, в настоящее время назрела необходимость и имеется возможность создания малогабаритных, универсальных СИЗ, которые, с одной стороны, могли бы быть доступны для населения по стоимостным показателям а, с другой - обладать малыми размерами, что позволяло бы переносить их в небольших портфелях или в дамских сумочках в готовности для использования при возникновении внезапных ЧС или террористических угрозах.
Наряду с развитием средств индивидуальной защиты совершенствовались средства обнаружения опасных химических веществ, обеспечивающие предупреждение населения о возможности поражения. Технические средства обнаружения опасных химических веществ можно разделить на несколько основных групп:
приборы для дистанционного обнаружения опасных химических веществ в воздухе (дистанционные лидарные комплексы);
приборы химической разведки для анализа воздуха (локальные датчики, устанавливаемые на стационарных и подвижных объектах).
Характеристики наиболее значимых приборов химической разведки приведены в табл. 11.
Данный комплекс приборов химической разведки обеспечивает обнаружение как отравляющих веществ, так и аварийно химически опасных веществ.
К недостаткам данных приборов следует отнести недостаточную специфичность обнаружения ОВ и АХОВ, необходимость иметь несколько сенсоров для определения различных групп АХОВ, трудности настройки и работы с приборами на заражённой местности в средствах индивидуальной защиты.
Одним из перспективных направлений развития средств химического контроля является создание универсальных средств непрерывного мониторинга радиационной, химической и биологической (РХБ) обстановки на различных объектах массового пребывания людей, которые с одной стороны могут оказаться в зонах техногенных аварий и катастроф, а с другой являться потенциальной целью для террористических проявлений. Это позволит на принципиально новом техническом уровне организовать защиту населения в условиях РХБ заражения.
В настоящее время ведущими производителями дозиметрической аппаратуры и приборов химической разведки разработаны системы мониторинга радиационной и химической обстановки [18]. Они предназначены для непрерывного мониторинга радиационной и химической обстановки (при необходимости биологической) на промышленных, административных, образовательных, культурно-развлекательных объектах (местах массового пребывания людей) и на прилегающих территориях с целью оперативной реализации алгоритма действий персонала в режиме чрезвычайной ситу-
ации при техногенных авариях или катастрофах, а также при применении опасных веществ в террористических целях.
В состав системы входят:
один или несколько многоканальных измерительных модулей, в каждом из которых размещены: радиационный и химические детекторы; датчики температуры и влажности; коммутационно-передающее устройство; аккумуляторный блок (блок питания); блок сбора, обработки и отображения информации (центральный контроллер);
комплект соединительных кабелей, запасных частей, инструмента и принадлежностей.
Многоканальный измерительный модуль обеспечивает контроль следующих параметров окружающей среды:
мощности экспоненциальной дозы гамма-излучения;
наличия паров наиболее опасных отравляющих веществ;
концентрации паров аварийно химически опасных веществ (аммиака, хлора, взрывоопасных веществ (метана, пропана, бутана, нефтепродуктов) и кислорода); температуры; влажности.
При необходимости к измерительному модулю дополнительно могут подключаться в виде самостоятельных модулей датчики и пробоотборные устройства для обнаружения биологических агентов, а также дистанционные средства разведки.
Основные технические характеристики многоканального измерительного модуля представлены в табл. 12.
Данные системы могут быть сопряжены с мониторами ОКСИОН для того, чтобы в реальном масштабе времени оповещать население о возможных опасностях.
4. Состояние и перспективы развития
способов и средств медико-биологической защиты
В системе мероприятий по защите населения особое место отводится применению способов медицинской защиты, которые основаны на использовании медицинских препаратов. Средства меди-
Таблица 11
Характеристики приборов химической разведки
Параметр Прибор
ГСА-3 Пчёлка-Р Колион 2В Корсар-Х
Наименование Газосигнализатор Миниэкспресс-лаборатория Газосигнализатор Газоанализатор
Назначение Определение зараженности воздуха ОВ, АХОВ (хлор, аммиак) Комплексный экспресс-контроль воздуха, воды, почвы на содержание токсичных веществ Определение зараженности воздуха ОВ, АХОВ Обнаружение и идентификация в воздухе паров или газов ОВ и АХОВ
Принцип работы Ионизационный, сенсорный Химический, биохимический Ионизационный, сенсорный Ионизационный, сенсорный
Масса, кг 0,6 3,0 1,5 10,5
Таблица 12
Технические характеристики многоканального измерительного модуля
Пороги чувствительности: по парам ОВ по парам СДЯВ по парам взрывоопасных веществ (3 - 8) ■ 10-5 мг/л 1-10 ПДК р.з. 60 % НКПР
Быстродействие:
по парам ОВ не более 5 с
по парам СДЯВ не более 2 мин
по парам взрывоопасных веществ 10 с
Диапазон измерения МЭД гамма-излучения (0,10 - 1)-107 мкЗв/ч
Диапазон энергий ионизирующего излучения 0,05 - 3,0 МэВ
Диапазон температуры окружающей среды -20 - +60 оС
Диапазон влажности окружающей среды 10 - 99 %
Потребляемая мощность измерительного модуля 650 мА
цинской защиты по характеру применения подразделяются на профилактические препараты и средства экстренной медицинской помощи. Профилактические препараты используются предварительно до начала воздействия поражающих факторов и должны обладать минимальным побочным действием. Средства экстренной медицинской помощи применяются после воздействия поражающего фактора и должны максимально ослабить возможные негативные последствия.
Медицинские средства индивидуальной защиты не обладают универсальностью при воздействии на организм человека различных поражающих факторов. В каждом конкретном случае изыскивается такое средство, которое при введении в организм могло бы либо ослабить, либо предупредить нарушение его функций под воздействием поражающего фактора. Их внедрение в практику и использование возможно только после тщательного изучения эффективности защитных свойств и нежелательных побочных действий на организм, оценки целесообразности применения.
Совершенствование медицинских средств защиты направлено на выполнение ряда следующих требований по повышению эффективности их защитных свойств [13]:
возможность заблаговременного приема медицинских препаратов до начала воздействия поражающих факторов;
простота применения медицинских препаратов и возможность их длительного хранения;
достаточная эффективность защитных свойств медицинских препаратов с исключением возможных осложнений при их применении;
экономическая обоснованность использования медицинских препаратов с точки зрения их эффективности, сроков хранения, последующего применения в практике здравоохранения при освежении созданных запасов, возможности производства.
По своему предназначению медицинские средства защиты подразделяются на используемые: при радиационных авариях с радиоактивным загрязнением территорий;
при химических авариях и бытовых отравлениях различными токсичными веществами;
для профилактики инфекционных заболеваний и ослабления поражающего воздействия на организм патогенных микроорганизмов и токсинов;
для обеспечения наиболее эффективного проведения частичной санитарной обработки с целью удаления радиоактивных и химических веществ, бактериальных средств с кожных покровов человека;
для защиты от неблагоприятных климатических факторов.
В качестве медицинских средств радиационной защиты в настоящее время используются:
адаптогены, повышающие общую сопротивляемость организма;
стимуляторы кроветворения, способствующие восстановлению функции кроветворения и повышающие содержание гемоглобина в крови; антигеморрагические средства; стимуляторы центральной нервной системы, повышающие тонус организма, корригирующие психическое состояние больного.
В качестве средств защиты при поражениях опасными химическими веществами применяются тиоловые соединения (унитиол, мекаптид и др.), применяемые для лечения острых отравлений солями тяжелых металлов и мышьяка, и хелеобразо-ватели (соли ЭДТА, тетацин и др.) для образования в организме нетоксичных соединений - хелатов с солями некоторых металлов (свинца, кобальта, кадмия и др.).
Для защиты от болезнетворных микроорганизмов (вирусов, бактерий, грибов) и опасных продуктов их жизнедеятельности (токсинов) используются следующие медицинские средства [19]:
вакцины против возбудителей инфекционных заболеваний;
иммунные сыворотки;
антибиотики и другие лечебные препараты. При возникновении инфекционных заболеваний используются живые вакцины (вирусные и бактериальные), субъединичные вакцины, т.е. синтезированные искусственно, и ДНК-вакцины, для приготовления которых используется не сам возбу-
дитель инфекции, а его геном, который при введении в организм человека синтезирует белок, способный защитить человека от инфекции.
В последнее время благодаря использованию биоинформатики, геномики, протеомики получило развитие технологическое направление по созданию ДНК-вакцин. Эта технология основывается на тонком анализе нуклеотидной последовательности генома с последующим клонированием отдельных его фрагментов, изучением продуктов экспрессии генома и проверкой на способность индуцировать антитела. По этой технологии, начиная с 2000 г., уже создано 6 вакцин и планируется разработка вакцин по особо опасным видам вирусов.
Существуют и другие перспективные направления в области создания вакцин, например, с использованием слизистых поверхностей человека (около 400 кв. м), которые содержат практически все клетки иммунной системы.
Иммунные сыворотки используются главным образом при лечении инфекционных заболеваний.
Антибиотики рассматриваются как средства экстренной профилактики лиц, пораженных биологическим агентом. Весьма перспективно применение антибиотиков в комбинации с вакцинами. В этом случае создается возможность предупреждения заболеваний в результате заражения большими дозами возбудителя.
Среди медицинских средств защиты спасателей и других лиц, работающих в осложненных условиях чрезвычайных ситуаций, весьма актуальной является фармакологическая коррекция функционального состояния и работоспособности личного состава при воздействии высоких и низких температур окружающей среды.
Предпочтительными термопротекторами при использовании, например, средств индивидуальной защиты кожных покровов изолирующего типа, а также при необходимости выполнения значительных объемов физической работы являются лекарственные средства с умеренным гипотермиче-ским и кардиостимулирующим действием, обладающие антигипоксической активностью.
Среди лекарственных средств, используемых для защиты от холода, большой интерес представляют препараты из группы актопротекторов и ан-тигипоксантов, в основе биологического действия которых лежит оптимизация системных и клеточных метаболических реакций, адекватных интенсивности действующего фактора. Данные препараты улучшают тепловое состояние «оболочки» организма, устраняют нарушения микроциркуляции, восстанавливают реакцию сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку, стимулируют аэробные процессы.
К универсальным медицинским средствам защиты, которые используются в МЧС России, относятся аптечки индивидуальные АИ-2 и индивидуальные противохимические пакеты ИПП-8, ИПП-8а, ИПП-10, которые могут быть использова-
ны для оказания первой помощи при радиационных, химических, бактериальных поражениях и их комбинациях с травмами.
В настоящее время разработан и принят на снабжение комплект индивидуальный медицинский гражданской защиты (КИМГЗ) «Юнита», обеспечивающий высокий уровень защищенности от поражающих факторов химической, биологической и радиационной природы в ходе военных действий и при ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. КИМГЗ «Юнита» представляет собой комплект современных лекарственных средств и предметов медицинского назначения, находящихся в специальной упаковке в виде сумки с вкладышем для антидотов. Комплект предназначен для своевременной и качественной помощи в очаге заражения, оказываемой в порядке само- и взаимопомощи на основе ан-тидотной терапии.
Для обнаружения биологических агентов (основного компонента биологических угроз) используются следующие технические средства [20]: дистанционные лидарные комплексы для обнаружения биоагентов в воздухе;
приборы и реагенты для анализа воздуха (локальные датчики, устанавливаемые на стационарных и подвижных объектах);
устройства отбора и анализа проб воды, воздуха, почвы, пищевых продуктов и из других источников.
Локальные датчики, устанавливаемые на стационарных и подвижных объектах, обеспечивают быстрое обнаружение (в течение 2-3 мин.) биоагентов с использованием автоматических сигнализаторов: АСП-11, АСП-12 и АСП-13. Такие датчики используют для быстрого предварительного ответа о наличии биологической угрозы в местах массового скопления людей и при работе в замкнутых помещениях с почтовой корреспонденцией.
Средства отбора и доставки проб (КОМП-2) -комплекты укладок КСП-11 и КСАП используются для быстрого неспецифического обнаружения биологических агентов в пробах [21]. Такими комплектами оснащаются подразделения войск РХБ защиты и спасательные воинские формирования МЧС России.
Для идентификации биоугроз используют приборы и реагенты для специфической экспресс-индикации биоагентов в пробах, отобранных из воздуха, воды, почвы, биологических и клинических материалов, смывов с предметов и т.п., устанавливаемые в лабораториях, на подвижных объектах и применяемые в виде полевых носимых укладок.
К техническим средствам специфической экспресс-индикации возбудителей особо опасных инфекций предъявляются жесткие требования по оперативности обнаружения. Многие из них являются аналогами хорошо известных приборов и методов лабораторной клинической диагностики. Эти средства должны быть ориентированы на об-
наружение и идентификацию биопатогенов до появления первых пострадавших. Помимо удобной конструкции и управляемости, технические средства индикации должны обеспечивать хорошую воспроизводимость анализа, возможность миниатюризации, высокую скорость определения и низкие эксплуатационные расходы. Кроме того, необходимо учитывать, что работа с возбудителями особо опасных инфекций налагает ряд специальных требований к их конструктивному устройству в части обработки дезактивационными средствами.
Технические и индикационно-диагностические средства можно условно разделить на следующие группы:
приборы и наборы реагентов для биохимического анализа; приборы и наборы реагентов для иммуноферментного анализа и, прежде всего, мембранно-фильтрационного (ДОТ-ИФА);
приборы и наборы реагентов для лантанидного иммунофлуоресцентного анализа с временным разрешением люминесценции (ЛИФА);
приборы и наборы реагентов на основе технологии фосфоресцентного микроанализа (ФОСФАН) (биочипы в формате многолуночных микропланшетов);
укладки для экспресс-анализа жидких или переведенных в жидкость проб из внешней среды, основанного на принципах иммунохроматографии;
комплекты для анализа методом полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Мембранно-фильтрационный иммунофермен-тный анализ является одним из наиболее простых методов определения антигенов и антител в пробах различных материалов и воды. Возможность быстрого получения ответа в течение 20-30 минут в полевых условиях делает этот метод перспективным для целей специфической индикации возбудителей особо опасных инфекций. Комплект для точечного иммуноферментного анализа (КТИА-01) включает тест-системы (наборы реагентов) для специфической индикации возбудителей чумы, сибирской язвы, туляремии, натуральной оспы, ВЭЛ, лихорадки долины Рифт, сыпного тифа, Ку-лихорадки, а также стафилококкового (типа В) и ботулинического (типа А) токсинов. Комплект-укладка размещается в медицинском чемодане, имеет массу не более 10 кг и может обслуживаться одним оператором. Срок годности реагентов - до 3-х лет. Комплект позволяет одновременно анализировать до 20 проб.
Комплект для индикации опасных патогенов на основе иммунохроматографии с видеоцифровой индикацией. Преимуществом данного комплекта является компактность его аналитической системы, что позволяет его использовать во внелабора-торных условиях, быстрота получения результата а также возможность построения иммунохроматог-рафических систем для обнаружения любой таксономической группы патогенов - бактерий, рик-
кетсий, вирусов, токсинов. Важным достоинством метода является возможность применения имму-нохроматографического анализа на месте инцидента и получения его результата в течение десятков минут, что позволяет использовать данный комплект для принятия оперативных решений службами, в обязанности которых входит предупреждение фактов и ликвидация последствий биотерроризма. На основе иммунохроматографиче-ских тест-систем создан образец укладки УИХ-01, предназначенный для обнаружения патогенов и токсинов во внешней среде.
Дальнейшее развитие средств медико-биологической защиты будет направлено на создание более универсальных и эффективно действующих препаратов, обеспечивающих надежную защиту населения от возбудителей особо опасных инфекций, токсичных химических веществ, радиоактивного облучения и неблагоприятных климатических факторах. Более широкое применение получат профилактические средства защиты, обладающие минимальным побочным действием.
Достижения в области биотехнологии, обусловленные расшифровкой генома человека и других живых организмов, позволяют в настоящее время с высокой степенью достоверности устанавливать механизмы действия опасных веществ и материалов на жизненно важные системы организма и тем самым определять принципиально новые направления создания средств медико-биологической защиты.
Развитие методов генной инженерии позволяет получить белковые и другие вещества, в том числе и средства медико-биологической защиты, с заранее заданными свойствами. Использование достижений нанотехнологий - биочипов и биологических сенсоров - позволит обеспечить доставку защитных и лекарственных препаратов к жизненно важным системам организма, которые подверглись воздействию опасных веществ и материалов. Все эти достижения открывают беспрецедентные возможности технологического прогресса в области создания высокоэффективных препаратов медико-биологической защиты.
Заключение
Приведенные в настоящей статье материалы позволяют сделать вывод о том, что промышленно развитые мегаполисы с высокой плотностью населения наиболее уязвимы к воздействию источников чрезвычайных ситуаций, связанных с целенаправленным применением опасных химических, биологических и радиоактивных веществ в целях поражения населения и аварийным выбросом токсичных и радиоактивных веществ в окружающую среду. Это вызывает необходимость дальнейшего совершенствования способов предупреждения и защиты населения и территорий от столь значимых угроз. В России имеется необходимая научно-производственная база для совершенствова-
ния и изготовления средств защиты от всех видов опасности, включая:
способы и средства достоверного выявления радиационной, химической и биологической обстановки;
технические средства индивидуальной защиты от аэрозолей и паров радиоактивных, опасных химических и биологических веществ;
медико-биологические средства защиты; средства и способы дезактивации, дегазации и дезинфекции.
В то же время многие отечественные образцы средств радиационной, химической и биологической защиты по своим эксплуатационным характеристикам уступают лучшим импортным образцам. На ряде предприятий России имеются перспективные научные разработки по созданию высокоэффективных средств защиты по принципиально новым конструктивным и технологическим решениям. Однако эти работы не доходят до стадии промышленного производства. Основная причина -отсутствие эффективной научно-технической политики при распределении финансовых средств на наиболее перспективные разработки. При осуществлении заказов на разработку перспективных средств защиты необходимо более тесное межведомственное взаимодействие федеральных органов исполнительной власти и привлечение к формированию заказов экспертного сообщества, включая ученых РАН. Целесообразно также направить усилия на создание интегрированных научно-производственных структур, объединяющих разработчиков и производителей средств защиты населения от воздействия опасных радиационных, химических и биологических факторов с целью концентрации финансовых, материальных и интеллектуальных ресурсов для решения задач по созданию наиболее эффективных образцов.
Литература:
1. Долгин H.H., Малышев В.П. и др. О концепции защиты населения от опасностей, возникающих в ходе военных действий и чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. М.: Информационный сборник ЦСИ ГЗ МЧС России № 23, 2004
2. Антонов H.C. Химическое оружие на рубеже двух столетий. М.: Прогресс, 1994.
3. Пучков В.А., Владимиров В.А. Методические рекомендации по ликвидации последствий радиационных и химических аварий. М.: ЗАО МТП-ИНВЕСТ, 2005.
4. Защита населения в случае крупной радиационной аварии: принципы планирования. Публикация 40 МКРЗ / Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1987.
5. Шойгу C.K. и др. Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации. М.: «Дизайн». Информация. Картография, 2005.
6. Малышев В.П. Актуальные проблемы защиты населения от угроз биологического характера. Сборник ЦСИ ГЗ МЧС России № 27, М.: МЧС России, 2005.
7. Каверин Н.В. Новые варианты вируса гриппа птиц и проблемы защиты от пандемии. Сборник ЦСИ ГЗ МЧС России № 27, М.: МЧС России, 2005.
8. Маргулис у.Я. Атомная энергия и радиационная безопасность. М.: Энергоатомиздат, 1998.
9. Гусев Н.Г., Беляев В.А. Радиоактивные выбросы в биосфере. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991.
10. Маргулис у.Я. Радиационная защита. М.: Энергоато-миздат, 1999.
11. Малышев В.П. Работы ученых химических войск в начальном периоде ликвидации последствий катастрофы. Монография «Москва — Чернобылю». М.: Вое-низдат, 1998.
12. Чернобыль: пять трудных лет. Сборник материалов о работах по ликвидации последствий на ЧАЭС. М.: ИЗДАТ, 1992.
13. Коллективные и индивидуальные средства защиты. Контроль защитных свойств: Энциклопедия «Экометрия» из серии справочных изданий по экологическим и медицинским измерениям. М.: ФИД Деловой экспресс, 2002.
14. Нурлыбаев К.Н. К вопросу о концепции развития радиометрического и дозиметрического контроля в интересах МЧС России. Материалы V Научно-практической конференции по совершенствованию гражданской обороны Российской Федерации. М.: МЧС России, 2008.
15. Малышев В.П. Уроки преодоления чернобыльской катастрофы: 25 лет спустя. М.: «Проблемы анализа риска», № 2, том 8, 2011.
16. Батырев В.В. Химическая защита населения в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени. Основные проблемы и пути их решения. Материалы VIII Научно-практической конференции по совершенствованию гражданской обороны Российской Федерации. М.: МЧС России, 2011.
17. Романов Ю.А. Разработка фильтрующих средств индивидуальной защиты для использования при чрезвычайных ситуациях. Материалы V Научно-практической конференции по совершенствованию гражданской обороны Российской Федерации. М.: МЧС России, 2008.
18. Власов Ю.Н. Возможность использования Системы мониторинга радиационной и химической обстановки для целей гражданской обороны. Материалы V Научно-практической конференции по совершенствованию гражданской обороны Российской Федерации. М.: МЧС России, 2008.
19. Зверев В.В. Препараты для создания системы защиты населения от новых биологических угроз Сборник ЦСИ ГЗ МЧС России № 27, М., 2005.
20. Злобин В.Н. Состояние и перспективы развития технических средств биологического контроля для обеспечения защиты населения, Сборник ЦСИ ГЗ МЧС России № 27, М., 2005.
21. Пушкин И.А., Лапченко В.Г. Новые подходы к созданию средств химического и биологического контроля. Материалы V Научно-практической конференции по совершенствованию гражданской обороны Российской Федерации. М.: МЧС России, 2008.
10.09.2013
Сведения об авторе:
Малышев Владлен Платонович: ФКУ ЦСИ ГЗ МЧС России; e-mail: csi430@yandex.ru; 121352 Москва, ул. Давыдковская, д. 7; д.х.н.; профессор; заслуженный деятель науки Российской Федерации; главный специалист.

читать описание
Star side в избранное
скачать
цитировать
наверх