核生化事故應(yīng)急處置防護(hù)技術(shù)研究

■ 馬　濤

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核生化事故應(yīng)急處置防護(hù)技術(shù)研究

■ 馬濤

摘要▼

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，新工藝、新技術(shù)的大量運(yùn)用，再加上國(guó)際恐怖主義活動(dòng)依然頻繁，各種疑難災(zāi)害事故也不斷出現(xiàn)，因此，核生化等特種災(zāi)害事故處置已成為消防部隊(duì)近年來(lái)重點(diǎn)研究課題之一。為提高公安消防部隊(duì)?wèi)?yīng)急處置能力，本文就處置化學(xué)、生物、核災(zāi)害事故中的防護(hù)技術(shù)進(jìn)行了探索和歸納。

關(guān)鍵詞▼

消防部隊(duì)；特種災(zāi)害；防護(hù)；技術(shù)研究

0　引　言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，不同類型的火災(zāi)和各種突發(fā)性事故也在發(fā)展、變化，新《消防法》頒布后，消防部隊(duì)肩負(fù)了撲救火災(zāi)和搶險(xiǎn)救援的重任，對(duì)消防部隊(duì)提出了更高的要求。再加上國(guó)際恐怖主義日益猖獗，以及生化武器和技術(shù)的擴(kuò)散，部分恐怖組織已獲取到生化武器或技術(shù)，生化恐怖組織活動(dòng)已初顯端倪，并有進(jìn)一步發(fā)展之勢(shì)，核生化恐怖威脅成為影響國(guó)家安全、危害公眾生命和財(cái)產(chǎn)安全的主要恐怖形式。

1995年，日本東京地鐵沙林事件揭開了恐怖分子使用化學(xué)武器實(shí)施恐怖襲擊的序幕；2001年“9·11”事件及其隨后的炭疽事件改變了世界安全戰(zhàn)略走向，引發(fā)了世界范圍內(nèi)的反恐與防恐浪潮，世界各主要國(guó)家都將防范、應(yīng)對(duì)核生化恐怖襲擊納入重要議事日程，并逐步建立了比較成熟的防范與應(yīng)對(duì)體系。作為政治、經(jīng)濟(jì)大國(guó)和世界反恐的主要力量，我國(guó)也面臨著防范核生化恐怖襲擊的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

消防官兵在滅火搶險(xiǎn)救援戰(zhàn)斗中，尤其是在核生化事故等災(zāi)害的搶險(xiǎn)救援過程中，會(huì)遇到許多危險(xiǎn)情況，會(huì)造成消防人員傷亡事件的發(fā)生。

個(gè)人防護(hù)是消防戰(zhàn)士的第二生命。在核生化救援行動(dòng)中，為避免和減輕有毒有害化學(xué)品、有害生物污染源和放射性灰塵對(duì)人體造成的傷害，消防官兵必須采取有效的防護(hù)措施，以確保在自身安全的前提下?lián)尵热藛T生命和財(cái)產(chǎn)，把災(zāi)害事故造成的損失降到最低。對(duì)于消防官兵來(lái)說(shuō)，通常防護(hù)指的是呼吸道防護(hù)和皮膚防護(hù)，而且還要根據(jù)不同的事故，選擇不同的防護(hù)裝備。

1　化學(xué)防護(hù)

我國(guó)是一個(gè)化工大國(guó)，各類化工廠遍布全國(guó)，但大部分化工廠設(shè)備工藝落后，年久失修，有毒有害物質(zhì)在生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中泄露、火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生。這也是消防部隊(duì)在災(zāi)害事故救援中遇到較多的事故。所以，做好化學(xué)事故救援中的個(gè)人防護(hù)尤其重要。

1.1 呼吸道防護(hù)

對(duì)于呼吸道防護(hù)，消防部隊(duì)多采用正壓式空氣呼吸器，而在解放軍防化部隊(duì)多使用過濾式防毒面具。過濾式面具主要由炭裝填層和濾煙層兩部分組成。炭裝填層依靠其物理吸附、化學(xué)吸著和催化作用對(duì)有毒劑蒸氣（氣體）進(jìn)行過濾，濾煙層用來(lái)濾除氣溶膠（煙和霧的混合物）。其優(yōu)點(diǎn)是重量輕，價(jià)格便宜、使用方便，人員使用時(shí)間長(zhǎng)。其防毒時(shí)間θ為：

式（1）中：L0為炭層厚度；h為未利用層厚度；K為防毒系數(shù)，它取決于炭吸附量，并與毒劑濃度計(jì)氣流比速成反比。

其缺點(diǎn)是使用條件有限，因其是將外界受染空氣經(jīng)濾毒罐凈化后供人員呼吸，若活性炭吸附量飽和（無(wú)報(bào)警裝置）立即會(huì)使人員中毒，且不是所有毒氣都能有效過濾。一般過濾式防毒面具不能防一氧化碳、光氣，對(duì)氫氰酸、氯化氰、碘化氫等毒劑必須在活性炭上添加化學(xué)活性物質(zhì)。如果空氣中一氧化碳濃度高于0.5%或空氣中含氧量低于16%，或毒劑的體積濃度大于1%的環(huán)境中，不能使用過濾式防毒面具。而消防部隊(duì)多采用隔絕式防毒面具即空氣呼吸器，其優(yōu)點(diǎn)是自帶氣源，無(wú)論外界為何種有毒氣體，均不影響空呼的使用。缺點(diǎn)是重量較重，一般在4～16kg、價(jià)格昂貴，使用時(shí)間短，25MPa一般40～60min，人員穿戴后作業(yè)能力下降較大，且在環(huán)境壓力大于1.5個(gè)大氣壓時(shí)不能使用（此時(shí)外界壓力大于面罩內(nèi)壓力造成毒氣倒灌）。所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選用過濾式防具或隔絕式防具，如在氧含量較低或未知有毒氣體泄漏時(shí)應(yīng)采用隔絕式防具；而在已知有毒氣體且能過濾，氧氣含量大于17%的情況下，可采用過濾式防具，可大大延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間，提高救援效率。

1.2 皮膚防護(hù)

皮膚防護(hù)包括軀體、面部、手部和足部的防護(hù)。可根據(jù)災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)的危害等級(jí)采取輕型防護(hù)或者重型防護(hù)。消防部隊(duì)常用的防護(hù)裝備有：防化手套，可防油類、酸類、腐蝕性介質(zhì)、酒精及各種溶劑；消防戰(zhàn)斗靴、服、搶險(xiǎn)救援服、封閉式防化服（有害液體可達(dá)8h不滲透，有害氣體可達(dá)24h不滲透），內(nèi)置式重型防化服，主要針對(duì)所有芳烴、鹵代烴、酸、植物油及動(dòng)物油污染進(jìn)行防護(hù)。

不同防護(hù)狀態(tài)等級(jí)下的防護(hù)要求及裝備。

1）可能暴露在最危險(xiǎn)的環(huán)境中，需要最高級(jí)別的防護(hù)（一級(jí)防護(hù)）：隔絕式面具或長(zhǎng)管面具，內(nèi)置式重型防化服，多層防護(hù)手套，重防服配防護(hù)靴或?qū)I(yè)防毒靴。

2）所處環(huán)境要求最高級(jí)別的呼吸防護(hù)（一級(jí)防護(hù)），但皮膚防護(hù)要求略低：外置式防化服、防毒服配防護(hù)靴或?qū)I(yè)防毒靴。

3）所處環(huán)境要求皮膚防護(hù)（二級(jí)防護(hù)），且呼吸防護(hù)要求更低：過濾式面具或口罩，輕型隔絕式防護(hù)服、面罩、防護(hù)鏡等，防毒手套，防毒靴或靴套。

4）最低的皮膚防護(hù)要求，無(wú)呼吸道防護(hù)要求：透氣式防護(hù)服、防護(hù)鏡等，防毒手套或工作手套，戰(zhàn)斗靴或靴套。

2　生物防護(hù)

近年來(lái)，隨著生物事件的不斷出現(xiàn)，生物災(zāi)害事故受到了世界各國(guó)的高度關(guān)注。如1990～1993年奧姆真理教在日本四度釋放炭疽芽孢；2001年美國(guó)“9·11”恐怖襲擊后，發(fā)生了利用寄送染有炭疽粉末郵件的恐怖事件；2003年我國(guó)的SARS疫情，在局部地區(qū)地造成了極度恐慌，給全世界的生物恐怖防御工作敲響了警鐘。由于生物恐怖襲擊具有傳染性、危害面積大、滲透性、難防護(hù)、難消除、易造成社會(huì)恐慌的特點(diǎn)，所以在進(jìn)行生物恐怖襲擊事件處置時(shí)，做好個(gè)人防護(hù)是避免疫情進(jìn)一步擴(kuò)大和進(jìn)行應(yīng)急救援的前提條件。

2.1 免疫防護(hù)

免疫防護(hù)就是對(duì)人員注射疫苗，疫苗能夠使機(jī)體產(chǎn)生大量抗體，能夠抵抗外來(lái)的病原微生物。根據(jù)特異性免疫原理，采用人工方法將疫苗、類毒素等或抗體制成各種制劑，注射人體使其獲得特異性免疫能力，達(dá)到預(yù)防或治療某些疾病的目的。一般接種疫苗后2-3周，有的甚至要幾個(gè)月后，人體才能形成免疫力。因此救援人員應(yīng)提前注射疫苗、抗血清或預(yù)防藥物，以提高機(jī)體免疫力。

2.2 藥物預(yù)防

藥物預(yù)防又稱為化學(xué)預(yù)防，是生物醫(yī)學(xué)防護(hù)工作中的重要應(yīng)急措施。對(duì)于幾種典型的生物危險(xiǎn)物質(zhì)，目前均具有較好的治療物質(zhì)，其中大多數(shù)為抗生素類藥物。

2.3 物理防護(hù)

物理防護(hù)是通過使用防護(hù)裝備實(shí)現(xiàn)人與污染環(huán)境的物理隔絕。如現(xiàn)在消防部隊(duì)配備的輕、重型防化服、口罩、護(hù)目鏡、空氣呼吸器等都可以達(dá)到一定的防護(hù)目的，但存在通氣性不好，行動(dòng)、操作不方便等缺點(diǎn)。建議基層部隊(duì)配備專用的由病毒科研機(jī)構(gòu)常用的生物防護(hù)服，其具有質(zhì)地軟、重量輕、行動(dòng)方便等特點(diǎn)，為生物恐怖襲擊現(xiàn)場(chǎng)處置人員防護(hù)的首選。

3　核防護(hù)

核事故處置是消防部隊(duì)接觸較少的一個(gè)區(qū)域，核輻射是原子核從一種結(jié)構(gòu)或一種能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)或另一種能量狀態(tài)過程中所釋放出來(lái)的微觀粒子流。如α射線、β射線、χ射線、γ射線及n（中子流）等。

當(dāng)帶電粒子在從吸收物質(zhì)原子旁掠過時(shí)，由于他們與殼層電子之間發(fā)生靜電庫(kù)倫作用，殼層電子便獲得了能量，當(dāng)能量足夠大時(shí)，它便克服原子核的束縛脫離成為電子，這時(shí)原子就被分成了一個(gè)自由電子和一個(gè)正離子，即被電離。電離能力從大到小依次為α＞β＞n＞γ、χ。電離輻射作用人體可造成器官或組織損傷；同時(shí)射線還具有穿透能力，穿透能力從大到小正好與電離能力相反，依次為γ、χ＞n＞β＞α。當(dāng)人體受到穿透力強(qiáng)的輻射照射時(shí)，可造成造血器官、生殖器官、胃腸道和中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷，這些作用和后果稱為核輻射生物效應(yīng)（包括隨機(jī)性效應(yīng)，主要指癌癥的發(fā)生率或造成傷害的不確定性；確定性效應(yīng)，指人體受到一定當(dāng)量的照射后，確定會(huì)發(fā)生的傷害）。實(shí)踐證明，只要采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，就可減少和防止核輻射傷害作用。

3.1 輻射防護(hù)原則

輻射防護(hù)的目的是為了防止發(fā)生對(duì)健康有害的非隨機(jī)性效應(yīng)，并將隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生率降到可以接受的水平。為達(dá)到這一目的必須遵循以下3個(gè)原則：

1）輻射實(shí)踐的正當(dāng)化原則。

在進(jìn)行涉及輻射的任何時(shí)間活動(dòng)之前，必須先權(quán)衡其利弊得失，只有當(dāng)這一實(shí)踐活動(dòng)對(duì)人群和環(huán)境可能產(chǎn)生的危害比起個(gè)人和社會(huì)從中獲得利益更小時(shí)，才能認(rèn)為具有值得進(jìn)行的正當(dāng)理由。反之，不應(yīng)采取這種實(shí)踐。

2）輻射輻射防護(hù)的最優(yōu)化原則。

即在考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素的條件下，所有輻射照射都應(yīng)保持在可合理達(dá)到盡可能低的水平。

3）個(gè)人劑量的限制。

對(duì)所受照射利用計(jì)量限值加以限制，分職業(yè)和公眾，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)不應(yīng)超出的照射劑量上限值，見表1。

表1　國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)建議的個(gè)人劑量限值

對(duì)于公眾來(lái)說(shuō)，身體年有效照射劑量不超過1mSv，對(duì)于局部，眼睛年照射劑量不超過15mSv，皮膚年照射劑量不超過50mSv。對(duì)于職業(yè)人員，身體年有效照射劑量和局部年照射劑量可以適當(dāng)提高，但均不能超過限值。

3.2 輻射防護(hù)基本方法

3.2.1外照射防護(hù)

1）時(shí)間防護(hù)。就是縮短接受照射時(shí)間。為此工作前要做好充分準(zhǔn)備，熟練操作，可先通過模擬操作使動(dòng)作熟練、準(zhǔn)確或分組輪流作業(yè)，這樣可以大大縮短作業(yè)時(shí)間，從而減少工作人員所受劑量。

2）距離防護(hù)。以γ射線為例，對(duì)于γ放射點(diǎn)源來(lái)說(shuō)，當(dāng)空氣、周圍的物體對(duì)γ射線的吸收、散射可以忽略時(shí)，某一點(diǎn)的照射量率與距離源的距離的平方成反比，即：

式（2）中：A為點(diǎn)源的放射性活度；Γ為照射量率常數(shù)；X為照射量率；r為距離點(diǎn)源的距離。

由此可見，距離放射點(diǎn)源的距離越大，劑量率越小。根據(jù)這一原理，在救援過程中應(yīng)盡量遠(yuǎn)距離操作，如使用長(zhǎng)柄鉗或機(jī)械手之類的工具。同樣，發(fā)生事故時(shí)，盡早脫離輻射場(chǎng)，也是一種距離防護(hù)。

3）屏蔽防護(hù)。對(duì)于固定的輻射源，根據(jù)輻射通過物質(zhì)被減弱的原理，在人與源之間加一足夠厚的物質(zhì)，將輻射降低到我們需要的水平。屏蔽防護(hù)有兩種，一種是對(duì)放射源進(jìn)行屏蔽，一種是對(duì)人員進(jìn)行屏蔽。根據(jù)射線穿透能力不同，一般來(lái)說(shuō)α射線一張紙即可屏蔽，β射線一本60頁(yè)的書可屏蔽，γ射線穿透能力較強(qiáng)，需要60頁(yè)的書4580本方可防護(hù)。實(shí)際工作中，一般消防戰(zhàn)斗服即可屏蔽α射線，但要防止α放射物質(zhì)表面灼傷或吸入食入造成內(nèi)照射；β射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，通過介質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生韌致輻射，所以采用有含有機(jī)玻璃的防護(hù)服進(jìn)行防護(hù)；γ射線穿透力極強(qiáng)，需使用重金屬進(jìn)行防護(hù)，一般采用鉛服或改性的防核服；中子流需采用含富氫材料的服裝進(jìn)行防護(hù)。但一般在核泄漏事故現(xiàn)場(chǎng)情況較為復(fù)雜，各種射線均有（如2011年3月日本的福島核事故泄漏），可采用三層防護(hù)服，第一層為重金屬進(jìn)行慢化，第二層為富氫材料阻擋中子，慢化吸收，第三層為重金屬屏蔽γ射線。具體如何運(yùn)用，還需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定。

3.2.2內(nèi)照射防護(hù)

在實(shí)際工作中，放射性物質(zhì)可能失散到空氣和地面造成污染，并通過各種途徑進(jìn)入人體（主要為吸入、食入和傷口侵入），在人體能進(jìn)行衰變釋放射線，造成內(nèi)照射傷害。

對(duì)于呼吸道侵入，主要是避免吸入被污染的空氣，所以在污染區(qū)域人員須佩戴呼吸道防護(hù)面具或提前服用碘片。對(duì)于放射性塵埃，為防止皮膚性沾染，應(yīng)穿戴全身防護(hù)裝備，如內(nèi)置式防化防核服。對(duì)于經(jīng)口食入，在開放型放射性工作場(chǎng)地或污染區(qū)域不應(yīng)進(jìn)食或吸煙。具體有以下措施：

1）戰(zhàn)斗員進(jìn)入工作場(chǎng)所前應(yīng)按規(guī)定穿戴個(gè)人防護(hù)裝備及用品；

2）戰(zhàn)斗員在工作場(chǎng)所內(nèi)不得飲食和吸煙；

3）盡可能杜絕戰(zhàn)斗員在工作場(chǎng)所內(nèi)受傷的可能性；

4）若發(fā)生放射性污染，應(yīng)立即清洗去污；

5）工具和用具應(yīng)標(biāo)明記號(hào)，不得從污染區(qū)攜出；

6）官兵離開工作現(xiàn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)進(jìn)行必要的洗消，并經(jīng)過表面污染檢查。

4　結(jié)　語(yǔ)

核生化事故處置防護(hù)起來(lái)技術(shù)含量高，難度大，我們面對(duì)的各類災(zāi)害應(yīng)急事件也呈現(xiàn)多元化、技術(shù)化、隱蔽化的趨勢(shì)。特種災(zāi)害事故的形勢(shì)要求消防部隊(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)防護(hù)技術(shù)研究，開展處置特種災(zāi)害事件的防護(hù)訓(xùn)練和處置訓(xùn)練，加強(qiáng)消防隊(duì)伍及特種裝備建設(shè)，立足于“打大仗，打惡仗，救大災(zāi)”，整體提升消防部隊(duì)的特種災(zāi)害事故應(yīng)急處置能力。

參考文獻(xiàn)：

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