VŠB – Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství
Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství Státní úřad pro jadernou bezpečnost
Sborník přednášek I. ročník konference
Nebezpečné látky 2006 pod záštitou předsedkyně SÚJB Ing. Dany Drábové, Ph.D. a děkana Fakulty bezpečnostního inženýrství VŠB – TU Ostrava doc. Dr. Ing. Aleše Dudáčka
Ostrava, VŠB – TU 1. listopad 2006
VŠB – Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství
Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství Státní úřad pro jadernou bezpečnost
Sborník přednášek I. ročník konference
Nebezpečné látky 2006
Ostrava, VŠB – TU 1. listopad 2006
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13 700 30 Ostrava - Výškovice Česká republika Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství se sídlem VŠB – TU Ostrava Lumírova 13 700 30 Ostrava - Výškovice Česká republika
Sborník přednášek – I. ročník konference NEBEZPEČNÉ LÁTKY 2006
Odborní garanti konference: Prof. RNDr. Pavel Danihelka, CSc. Ing. Karel Klouda, CSc., MBA Editor: Doc. Dr. Ing. Michail Šenovský
Pro SPBI vytiskla: Tiskárna Kleinwächter, Frýdek – Místek www.tiskarnaklein.cz Nebyla provedena jazyková korektura Za věcnou správnost jednotlivých příspěvků odpovídají autoři © Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství ISBN 80-86634-91-4
Obsah: Nebezpečné látky .................................................................................................. 1 Bláhová Markéta Chemický průzkum v oblasti nebezpečných látek ................................................ 8 Čapoun Tomáš, Navrátilová Ladislava Zásah na likvidaci úniku nebezpečné látky kyseliny dusičné (HNO3) ............... 13 Čoček Miroslav, Buryánek Radek Neobvyklé chování nebezpečných látek ............................................................. 19 Danihelka Pavel Přeprava nebezpečných látek transevropskými dálničními tunely ..................... 32 Drgáčová Jana Využití MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie pro rychlou detekci vysoce rizikových patogenů ............................................................................................ 41 Dřevínek Michal, Maier Thomas Obalová technika skladovania a prepravy nebezpečných látok.......................... 53 Janásek Dušan, Holecová Miroslava Fyzikální modelování šíření nebezpečných látek na Staroměstském náměstí a v jeho okolí.......................................................................................................... 61 Klouda Karel, Bezpalcová Klára, Jaňour Zbyněk Systém nakládání s radioaktivními odpady v ÚJV Řež a.s. ............................... 76 Kovařík Petr, Bouchal Petr Nebezpečné biologické látky .............................................................................. 83 Kubátová Hana Príklad prítomnosti nebezpečnej látky - azbestu na pracovisku ......................... 91 Marková Iveta Nebezpečné látky jako riziko ............................................................................ 101 Mothejl Petr Právní úprava nakládání s výbušninami v civilním sektoru ............................. 115 Ondruš František Současný stav realizace eliminace neřízeného výstupu metanu ve městě Orlová ................................................................................................................ 120 Schellong Lubomír Mechanismus pronikání toxických látek ochrannými materiály ...................... 124 Slabotinský Jiří Zjišťování spolehlivosti ochranných prostředků............................................... 135 Slabotinský Jiří, Brádka Stanislav
Havarijní plánování při nakládání se závadnými látkami................................. 143 Szczypka Petr, Szczypková Andrea Chemie a udržitelný rozvoj - nebezpečné chemické látky................................ 150 Šenovský Michail, Klouda Karel, Zborníková Jana Usage of Emergence Effect for Simulation of Network Based Critical Infrastructure ..................................................................................................... 168 Šenovský Pavel Nebezpečné látky - radionuklidy....................................................................... 173 Švec Jiří Vyšetřování trestných činů spojených s požáry a výbuchy za přítomností nebezpečných látek ........................................................................ 182 Veselý Václav Havárie cisterny s únikem akrylátů v Karlových Varech ................................. 187 Volf Oldřich Evropská komise HazMat při CTIF..................................................................195 Matějka Jiří REACH CURRENT PROGRESS IN THE SECOND READING Bláha Karel Teroristické zneužití radioaktivních látek Prouza Zdeněk, Hůlka Jiří
Nebezpečné látky Ing. Markéta BLÁHOVÁ Státní úřad pro jadernou bezpečnost Senovážné nám. 9, 110 00 Praha 1 e-mail:
[email protected]
Klíčová slova: nebezpečná látka, chemická látka, životní prostředí, zbraně hromadného ničení, bezpečnostní list, Úmluva o zákazu vývoje, výroby, hromadění zásob a použití chemických zbraní hromadného ničení Abstrakt: Je na místě podléhat obavám z používání chemických látek, jak přírodních, tak syntetických, které nás obklopují, nebo je moudřejší se podřídit určitým pravidlům? Rostoucí počet obyvatelstva, nové poznatky v oblasti přírodních věd, moderní technologie a potřeba zajistit nezávadné životní prostředí, kladou stále větší požadavky na bezpečnost. Dnešní věda dokáže, díky stále dokonalejším metodám, mnohem lépe zhodnotit vlivy působící na živé organismy a tedy i na člověka. Zcela samostatnou kapitolou pak je skupina chemických látek (chemických přípravků), které lze s úspěchem používat pro mírové účely a lze je také zneužít jako zbraně hromadného ničení. Díky mezinárodní spolupráci jsou tyto skutečnosti dostatečně dobře známy a jsou podchycovány různými mezinárodními dohodami, které jsou implementovány do národní legislativy. 1. Úvod „Pouze dávka rozhoduje, je-li látka jedem.“- Aureolus Philippus Bombastus von Hohenheim známý jako Paracelsus, r. 15271. Takto jednoduše zformuloval základní poučku definující jedovatou substanci v šestnáctém století známý lékař Paracelsus. Je možné jednoduše definovat i nebezpečné látky? Spolu s přírodními vědami se pojem nebezpečná látka rozšiřuje a zahrnuje stále větší počet látek. Člověk umí využívat stále větší množství přírodních látek, které nás obklopují a které mohou být jak užitečné, tak velmi nebezpečné. Vedle těchto přírodních látek však existuje neustále rostoucí počet látek syntetizovaných člověkem. Touha po poznání, stejně jako touha po bohatství, touha po moci, nenávist a zaslepenost, závist, zloba a pomsta jsou odvěké lidské vlastnosti. Způsob využití však zcela závisí na lidstvu, je známo, že i některé látky, které byly v počátku minulého století vyvinuty jako bojové otravné látky, byly a jsou s úspěchem používány jako farmaceutika. 1
2. Úvaha co je nebezpečná látka Chemie jako taková je bohužel často laickou veřejností chápána jako zdroj nebezpečných látek pro člověka a potažmo pro přírodu. Je tomu ale skutečně tak? Je opravdu třeba se chemie bát? Může současná společnost existovat bez chemie a oborů s chemií těsně spjatých? Jednoznačná odpověď zní ne, neznamená však, že chemie je důležitější než ostatní obory. Moderní společnost může prosperovat jedině při vyvážené spolupráci všech oborů. Vedle nezbytných produktů jako je nezávadná voda, farmaceutika, potraviny, pohonné látky, maziva, průmyslová hnojiva, prostředky na ochranu rostlin, prací prostředky, porcelán, sklo, stavební hmoty, plasty, materiály pro elektrotechniku, zajišťuje chemie či biochemie i řadu luxusních výrobků, které nám zpříjemňují život a jichž se nechceme vzdát (např. kosmetika, módní zboží, atd.). Zájem na ochraně životního prostředí a možnosti respektovat jeho ochranu jsou do jisté míry závislé jednak na ekonomické úrovni státu a jednak na rozvoji vědy a techniky. Hlavní škody nezpůsobuje chemie jako obor, ale zneužití nebo nesprávné použití chemických výrobků. V zájmu zachování lidstva a jeho životních podmínek je hledat rovnováhu mezi cenou finálního výrobku a mírou zátěže na životní prostředí, zpravidla totiž platí, že technologie a výrobky, které jsou šetrné k životnímu prostředí, bývají dražší1. 3. Nebezpečné chemické látky Jednou ze základních priorit České republiky je přiblížit zákony platné v České republice mezinárodní legislativě. Nebezpečné chemické látky jsou v České republice v poměrně velkém množství vyráběny a značné množství látek je do České republiky dováženo k dalšímu průmyslovému zpracování. To ve svém důsledku znamená, že nelze vyloučit možné riziko nehod při nakládání s těmito látkami. V současnosti existuje několik zákonů a opatření, které klasifikují chemické látky a chemické přípravky a upravují podmínky, za kterých s nimi lze manipulovat. Tyto právní normy vychází z potřeby chránit zdraví obyvatel, životní prostředí a snižování rizika havárií.2 Základní pojmy definuje zákon č. 356/2003 Sb., o chemických látkách a chemických přípravcích3. Zákon rovněž upravuje práva a povinnosti právnických a fyzických osob při manipulaci s chemickými látkami, způsob klasifikace a registrace chemických látek a chemických přípravků, povinnost výrobce nebo dovozce vytvořit bezpečnostní list ke každé chemické látce nebo chemickému přípravku a vymezuje úlohu správních orgánů při zajišťování ochrany zdraví a životního prostředí. Za nebezpečné chemické látky lze zpravidla považovat takové látky, které vykazují jednu nebo případně více z nebezpečných vlastností, pro které jsou klasifikovány jako: výbušné, oxidující, extrémně hořlavé, vysoce hořlavé, hořlavé, vysoce toxické, toxické, zdraví škodlivé, žíravé, dráždivé, senzibilizující, karcinogenní, mutagenní, toxické pro
2
reprodukci a nebezpečné pro životní prostředí. Pro posouzení nebezpečnosti jednotlivých látek je podstatné jejich zařazení do Seznamu nebezpečných látek (příloha k nařízení vlády č. 25/1999 Sb.). Přesnou strukturu bezpečnostního listu (MSDS – Materials Safety Data Sheets) upravuje vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu České republiky č. 27/1999 Sb. Pro běžně manipulované chemické látky a chemické přípravky existuje mnoho databází (většinou v angličtině), které jsou v řadě případů volně přístupné. Stejnou důležitost má i zákon č. 59/2006 Sb., o prevenci závažných havárií způsobených vybranými nebezpečnými chemickými látkami a chemickými přípravky4. Další zákony jsou aplikovány na následující tři skupiny výrobků speciální přípravky (léčiva, potraviny, kosmetické prostředky, přípravky pro ochranu rostlin, hnojiva, benzíny a další paliva), společensky nebezpečné látky (střelivo, výbušniny, omamné a psychotropní látky, chemické zbraně a jejich prekursory, radionuklidové zářiče) a výrobky s globálním účinkem (výrobky poškozující ozonovou vrstvu, persistentní sloučeniny). 3.1 Mezinárodní legislativa Zvláštní kapitolu představují nebezpečné látky a jejich prekursory, které se dají použít jako chemické zbraně hromadného ničení. Mezinárodní společenství vyvinulo iniciativu k identifikaci zbraní hromadného ničení, zabránění jejich vývoje a výroby a jejich šíření do rizikových států. V oblasti chemických zbraní se jedná o Úmluvu o zákazu vývoje, výroby, hromadění zásob a použití chemických zbraní hromadného ničení (Convention on the Prohibition of the Development, Production, Stockpiling and Use of Chemical Weapons and on their Destruction - CWC)6, dohled nad dodržováním této Úmluvy provádí Organizace pro zákaz chemických zbraní se sídlem v Haagu (Organisation for the Prohibition of Chemicals Weapons - OPCW). Česká republika uložila ratifikační listiny k Úmluvě u depozitáře v New Yorku 6.3.1996 jako 48. stát, dnes je celkem 148 smluvních států. Jedná se o historicky první multilaterální dohodu, která zakazuje použití, výrobu, skladování a vývoj jednoho druhu zbraní hromadného ničení a současně ustanovuje nástroje kontroly dodržování těchto zákazů, včetně možnosti jejich vynucení sankcemi. Úmluva spočívá na čtyřech základních pilířích – chemické odzbrojení, kontrola nešíření, pomoc a ochrana, mezinárodní spolupráce. Nejsou zakázány samotné chemické látky, ale určité účely, ke kterým mohou být tyto látky použity. Úmluva tak definuje chemické zbraně jako jakékoli toxické chemické látky a jejich prekursory, jejichž použití se předpokládá pro jiné účely než připouští Úmluva, dále munici, prostředky nebo zařízení speciálně určené k použití toxických chemických látek. Úmluva specifikuje právo každého smluvního státu vyvíjet, vyrábět, jinak nabývat, 3
přechovávat, převádět a používat toxické chemické látky a jejich prekursory pro účely touto Úmluvou nezakázané, například pro průmyslové, zemědělské, výzkumné, lékařské, farmaceutické nebo další mírové účely, ochranné účely a vojenské účely, které nejsou spojeny s použitím chemických zbraní. Zakazuje použít ve válce jako zbraň jakoukoli chemickou látku bez ohledu na její původ a vztahuje se i na dosud neobjevené látky, které by mohly být vyrobeny v budoucnosti, stanoví současně termín a způsob ekologicky šetrné likvidace již vyrobených chemických zbraní a zařízení na jejich výrobu. Úmluva rovněž stanoví specifické povinnosti smluvních států, jako jsou zejména závazek předložit počáteční deklaraci zahrnující jak různé kategorie chemických zbraní a objekty pro jejich výrobu od ledna 1946, tak zařízení chemického průmyslu splňující deklarační limity, podrobit se inspekcím plánovaným i inspekcím na výzvu, předkládat roční deklarace o výrobě Úmluvou stanovených chemických látek a způsobu jejich použití, kontrolovat povolené činnosti s těmito chemickými látkami, přijmout národní legislativu k provádění Úmluvy, vytvořit Národní orgán (National Authority) pro styk s Organizací pro zákaz chemických zbraní a s ostatními smluvními státy, notifikovat národní programy ochrany proti chemickým zbraním atd5. 3.2 Legislativa České republiky Základní právní dokument implementující požadavky Úmluvy do české legislativy je zákon č. 19/1997 Sb., o některých opatřeních souvisejících se zákazem chemických zbraní. Tento zákon reguluje práva a povinnosti fyzických a právnických osob vztahující se zákazu chemických zbraní a nakládání s toxickými chemickými látkami a jejich prekursory, které mohou být zneužity k porušení zákazu chemických zbraní. Uzákoňuje zákaz vývoje, výroby, skladování a použití chemických zbraní a jejich dovoz a transfer přes území České republiky, zakazuje nabývání, užívání a držení zařízení pro výrobu chemických zbraní a reguluje podmínky pro nakládání s toxickými chemickými látkami, které jsou uvedeny v příloze Úmluvy6. V roce 2000 byl zákon č. 19/1997 Sb. novelizován zákonem č. 249/2000 Sb., kterým přecházejí kompetence výkonu a státní administrativy a dozoru v oblasti zákazu chemických zbraní a kontroly z Ministerstva průmyslu a obchodu České republiky na Státní úřad pro jadernou bezpečnost, který se stal národním koordinačním orgánem zodpovědným za implementaci Úmluvy v České republice. Další novelizace byla provedena zákonem č. 356/2003 Sb., o chemických látkách a chemických přípravcích zavazujícím výrobce a dovozce ke klasifikaci a registraci chemických látek podle Úmluvy a poskytnutí jejich bezpečnostních listů uživatelům.
4
Poslední dosud provedená novelizace se týkala schválení zákona o celní správě (zákon č. 186/2004 Sb.), který reguluje závazky přepravců chemických látek na nebo z území České republiky, při výkonu dohledu nebo kontroly celními orgány. Zákonná úprava plnění závazků vyplývajících z Úmluvy v České republice vyžaduje zejména: a) zákaz vývoje, výroby, držení, použití a nakládání s chemickými zbraněmi, jakož i jejich dovozu a tranzitu; b) zákaz vývoje, výroby, dovozu, montáže, jakož i jiného nabývání a držení zařízení pro výrobu chemických zbraní a rovněž zákaz projektování, výstavby a užívání provozů pro výrobu chemických zbraní; c) uložení povinností fyzickým a právnickým osobám, souvisejících s nakládáním s toxickými chemickými látkami a jejich prekursory, zneužitelnými k porušování zákazu chemických zbraní. Zákon o zákazu chemických zbraní tedy upravuje práva a povinnosti fyzických nebo právnických osob, související se zákazem chemických zbraní a nakládáním s toxickými chemickými látkami a jejich prekursory, zneužitelnými k porušování zákazu chemických zbraní. Dalším z právních předpisů vztahujícím se ke kontrole zákazu chemických zbraní je vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu č. 50/1997 Sb.7 Tato vyhláška je prováděcím předpisem k zákonu č. 19/1997 Sb., upřesňuje členění stanovených látek, konkretizuje podmínky nakládání s nebezpečnými látkami, stanovuje množství nebezpečných látek, na které se vztahuje ohlašovací povinnost a uvádí požadavky na členění při evidenci stanovených látek. Vyhláška v přílohách obsahuje 3 seznamy chemických látek, které podléhají kontrolním opatřením. Každý z těchto seznamů je rozdělen do dvou skupin skupinu A představují vlastní toxické chemické látky, skupinu B prekursory. Toxická chemická látka podle Úmluvy znamená jakoukoli chemickou látku, která může svým chemickým působením na životní procesy zapříčinit smrt, dočasné ochromení nebo trvalou újmu na zdraví lidem nebo zvířatům. Chemické látky byly zařazeny do seznamů Úmluvy na základě jejich toxicity a podle možnosti jejich použití pro účely povolené Úmluvou. Stanovené látky pro účely tohoto zákona z hlediska nebezpečnosti svých toxických vlastností nebo možnosti zneužití k porušování zákazů určených tímto zákonem jsou rozděleny do tří skupin: Seznam 1 vysoce nebezpečné látky, Seznam 2 nebezpečné látky a Seznam 3 méně nebezpečné látky. 4. Chemický terorismus Při úvahách o nebezpečných chemických látkách nelze zcela opominout samostatný problém, který představuje chemický terorismus. Tedy takový 5
terorismus, který zneužije chemické látky. Takovou látkou může být jakákoliv chemická látka nebo směs chemických látek působící velmi rychle nepříznivě na lidský organismus, které mohou svým účinkem způsobit zranění, zmrzačení či smrt. Teoreticky vzato jsou takových látek statisíce, ale prakticky vzato se jejich počet redukuje jen na několik desítek - alespoň v současné době. Neznamená to však, že jejich počet je konečný a že se nemůže v budoucnu zvyšovat. V současné době jsou za nejpravděpodobněji teroristicky zneužitelné chemické látky považovány všechny nervově paralytické látky typu organofosfátů i karbamátů, všechny zpuchýřující látky, kyanovodík a jeho deriváty, ricin a botulotoxin (poslední dva jsou rovněž řazeny mezi biotoxiny a jako takové podléhají příslušné legislativě). Všechny tyto látky podléhají mezinárodní kontrole v rámci Úmluvy o zákazu chemických zbraní. 5. Závěr Rozvoj chemie a chemického průmyslu a na ně navazujících oborů a odvětví jednoznačně umožňuje zvyšování životní úrovně, ale přináší také odpovídající míru rizika jejího ohrožení. Pro budoucnost bude záležet jenom na lidstvu, jak dokáže, aby převažovaly klady, spojené s využíváním chemických látek nad možnostmi jejich zneužití. S trochou nadsázky lze parafrázovat Paracelsův citát tak, že všechny látky jsou bezpečné, záleží pouze na tom, kdo, jak a za jakým účelem je používá. 6. Literatura [1] Horák, J., Linhart, I., Klusoň, P.: ve skriptech Úvod do toxikologie a ekologie pro chemiky, VŠCHT Praha, 2004, ISBN 80-7080-548-X [2] Středa, L. a kol.: Nebezpečné látky a ochrana proti nim v tisku MV – Generální ředitelství Hasičského záchranného sboru [3] Zákon č. 356/2003 Sb., o chemických látkách a chemických přípravcích a o změně některých zákonů [4] Zákon č. 59/2006 Sb., a 353/1999 Sb., o prevenci závažných havárií způsobených vybranými nebezpečnými chemickými látkami a chemickými přípravky [5] Bláhová, M., Středa, L.: Změny zákona č. 19/1997 Sb., o některých opatřeních souvisejících se zákazem chemických zbraní, konference APROCHEM 2006, Milovy, ISBN 80-02-01812-9 [6] Úmluva o zákazu vývoje, výroby, hromadění zásob a použití chemických zbraní a o jejich zničení, (Convention on the Prohibition of the Development, Production, Stockpiling and Use of Chemical Weapons and on their Destruction - CWC), 1997
6
[7] Zákon č. 19/1997 Sb., o některých opatřeních souvisejících se zákazem chemických zbraní [8] Vyhláška č. 50/1997 Sb., MPO ČR [10] Patočka, J.: Realita chemického terorismu, sborník konference Chemický a biologický terorismus, Praha 2004
7
Chemický průzkum v oblasti nebezpečných látek Ing. Tomáš ČAPOUN, CSc. MV-GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva Lázně Bohdaneč Tel.: 950580330, fax: 466921153 e-mail:
[email protected] Ing. Ladislava NAVRÁTILOVÁ MV-GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva Lázně Bohdaneč Tel.: 950580445, fax: 466921153 e-mail:
[email protected]
Abstrakt Chemický průzkum patří mezi důležitá protichemická opatření po mimořádných událostech, jako jsou havarijní nekontrolovaný únik, nález či teroristické zneužití bojových otravných látek nebo jiných nebezpečných látek. Úroveň a rozsah plnění všech uvedených úkolů a cílů chemického průzkumu závisí v prvé řadě na volbě prostředků chemického průzkumu a terénní analýzy. Klíčová slova: nebezpečné látky, chemický průzkum, terénní analýza, kontaminace Úvod Obrovská množství chemických látek, která jsou v současné době zpracovávána, skladována, přepravována, spalována či jinak používána a z nichž řada vykazuje velmi nebezpečné účinky, podmiňuje skutečnost, že v případě mimořádných událostí může dojít k úniku těchto látek do okolí. To již samo o sobě může znamenat vážné nebezpečí pro člověka či životní prostředí, popřípadě může únik nebezpečné látky ještě podstatně zvýšit primární ničivý efekt vlastní katastrofy. Chemický průzkum patří mezi důležitá protichemická opatření po mimořádných událostech, jako jsou havarijní nekontrolovaný únik, nález či teroristické zneužití bojových otravných látek nebo jiných nebezpečných látek. Na základě jejich výsledků se odvíjejí všechny další činnosti zaměřené na minimalizaci následků těchto mimořádných událostí. Pro rozhodování správních orgánů, krizových štábů i zasahujících jednotek jsou potom nezbytné spolehlivé údaje o charakteru, rozsahu a úrovni kontaminace atmosféry, teritoria, techniky, objektů, osob, vody a potravin. Tyto údaje jsou ze všech výchozích informací prvořadě nezbytné, neboť na druhu a množství uniklé nebezpečné látky nebo 8
bojové otravné látky závisí způsob poskytování první pomoci a lékařského ošetření postižených osob, způsob ochrany obyvatelstva a jednotek provádějících likvidační práce, způsob hašení případného požáru, režim života v kontaminovaném prostoru, postup likvidace látky atd. Není-li znám druh nebezpečné látky, mohl by naopak neodborný zásah znamenat podstatný nárůst ničivých účinků dané události. Potřebné informace může poskytnout pouze racionálně organizovaný systém chemického průzkumu, vybavený moderními prostředky, přístroji a odpovídajícími metodickými postupy. Prvořadými úkoly chemického průzkumu v případě mimořádných událostí souvisejících s únikem nebo zneužitím bojových otravných látek a nebezpečných chemických látek jsou urychleně detekovat unikající chemikálii, určit hranice kontaminovaného prostoru a navrhnout postup likvidace události s následnou kontrolou účinnosti likvidačních a asanačních prací. Úroveň a rozsah plnění všech uvedených úkolů a cílů chemického průzkumu závisí v prvé řadě na volbě prostředků chemického průzkumu a terénní analýzy. Prostředků pro detekci a terénní analýzu nebezpečných látek a bojových otravných látek dnes trh nabízí velké množství od specifických na určitou látku až po prostředky nespecifické, od prostředků manuálně ovládaných až po prostředky automatizované. Např. v kanadském katalogu [BISSONNETTE,M.C. aj.: Person-portable Analytical Instruments Review. Environmental Technology Centre, Emergencies Science Division, Ottawa.], který uvádí pouze prostředky vyráběné světovými výrobci, lze nalézt 38 prostředků pro detekci amoniaku ve vzduchu a 25 zařízení pro detekci ve vodě, dále 65 detektorů chloru ve vzduchu a 29 prostředků pro detekci stejné látky ve vodě apod. Není proto možné v této přednášce podat vyčerpávající přehled všech využitelných prostředků, přístrojů a zařízení. Sdělení je zaměřeno především na prostředky používané k plnění úkolů chemického průzkumu v HZS ČR. Rozdělení prostředků chemického průzkumu Z hlediska hlavního využitého principu detekce nebezpečné látky se prostředky chemického průzkumu dělí na prostředky, založené na: a) fyzikálních metodách: např. prostředky založené na absorpci elektromagnetického záření, tj. detektory pracující v ultrafialové, infračervené oblasti spektra aj.; b) fyzikálně-chemických metodách: využívají různé změny molekul během analýzy v důsledku vlivu různých efektů, jako je ionizace molekul UV zářením nebo zářiči, rozpad molekul elektronovou ionizací souběžně se separací jednotlivých iontů, ionizace molekul zářiči kombinovaná s jejich 9
spojením s jinými molekulami a následným měřením rychlosti pohybu vznikajících iontů v elektrickém poli, ionizace molekul v důsledku spalování aj. Jiné prostředky této skupiny využívají hořlavosti řady látek, přičemž příslušné detektory jsou založeny na měření změny odporu čidla vlivem zvýšené teploty za přítomnosti jakékoliv hořlavé látky (tzv. explozimetry); c) chemických metodách: využívají pro detekci nebo stanovení látky chemickou reakci za vzniku barevné sloučeniny, která charakterizuje přítomnost hledané látky. Konkrétní detekce a stanovení se pak provádí vizuálně (jednoduché detekční prostředky) nebo fotometrickými metodami. Podle druhu zkoumaného vzorku životního prostředí se prostředky chemického průzkumu dělí na prostředky detekce chemických látek v: a) ovzduší, b) vodě a kapalných vzorcích, c) pevných vzorcích. Z hlediska vyhodnocení odezvy přístroje a typu výstupního signálu se prostředky chemického průzkumu dělí na: a) Jednoduché detekční prostředky: jsou velmi vhodné pro rychlá měření v terénu, přičemž umožňují okamžité rozhodnutí. V naprosté většině jsou založeny na chemických metodách, kdy nebezpečná látka reaguje s činidlem na vhodném nosiči za vzniku barevného produktu, jehož zbarvení se vyhodnocuje vizuálně. K jejich hlavním výhodám pro využití v místě mimořádné události patří rychlost měření, většinou relativně nízká cena, malé rozměry a hmotnost, nenáročnost na údržbu a kvalifikaci či proškolení obsluhy. Nevýhodami pak jsou nízká selektivita (tj. nespecifičnost pro detekovanou látku), relativně malá životnost (doba exspirace většinou 1 až 3 roky), subjektivita vyhodnocení, přinášející problémy hlavně za snížené viditelnosti, a při stanovení nebezpečné látky pak nízká přesnost stanovení, která se při vizuálním vyhodnocení pohybuje do ± 40 % (vyjádřeno relativní směrodatnou odchylkou). b) Přenosné chemické laboratoře: jsou určeny k detailnějším a rozmanitějším analýzám v terénu. Využívají v první řadě chemické barevné reakce, výsledné zbarvení se většinou vyhodnocuje vizuálně pomocí barevných etalonů, i když jsou dnes již dostupné i přenosné fotometry. K hlavním výhodám patří možnost úpravy různých vzorků životního prostředí, provádění různých operací, jako je zahřívání, var, filtrace, extrakce aj., provádění analýz různých nebezpečných látek apod. K nevýhodám patří nutnost zaškolení obsluhy a jejího pravidelného opakování, často vysoká cena, zdlouhavost některých analýz včetně přípravy laboratoře, omezený počet pomůcek, rozpouštědel (včetně vody) 10
a nádobí aj. Při stanovení nebezpečných látek pomocí etalonů činí rozšířená nejistota stanovení do 30 % a při použití přenosných fotometrů do 10 %. c) Univerzální detektory: do této skupiny se řadí všechny detektory, které na základě určitého využitého principu poskytují kvantitativní údaj, který charakterizuje obsah látky v ovzduší. Využívají měření na určitém obecném principu (např. schopnost ionizace molekul UV zářením), který poskytuje velké množství látek a všechny tyto látky jsou také prostředkem detekovány. K selektivnímu měření koncentrace jedné určité látky je lze využít v těch případech, kdy koncentrace této látky v ovzduší výrazně převažuje nad ostatními látkami. K jejich hlavním výhodám patří relativně nízká cena, jednoduchost obsluhy a nenáročnost na kvalifikaci obsluhy, většinou vysoká rychlost i dostatečná přesnost měření. Hlavní nevýhodou je nutnost kalibrace přístroje a nespecifičnost na určitou látku. Při stanovení koncentrace látek v ovzduší je dosahována rozšířená nejistota do 10 %. d) Analyzátory: představují plně automatizované přístroje ke stanovení a někdy i k identifikaci nebezpečných látek. Přístroje bývají rozdělovány na dvě skupiny, a to na: • selektivní analyzátory, které selektivně měří koncentraci určité nastavené nebezpečné látky a jsou schopny ji dlouhodobě monitorovat, a to i ve směsi s jinými plyny a parami (na rozdíl od detektorů univerzálních), • multikomponentní analyzátory, které vedle stanovení koncentrace a dlouhodobého monitorování nebezpečných látek umožňují rovněž identifikaci látek neznámého složení. Hlavními výhodami využívání analyzátorů při mimořádných událostech je vysoký komfort měření, možnost nepřetržitého monitorování, ukládání naměřených dat do paměti, jejich vyhodnocení na PC, možnost zapojení akustického i světelného signálu při dosažení určité koncentrace, vysoká selektivita aj. K nevýhodám často patří velmi vysoké pořizovací náklady, značné nároky na údržbu a servis, nutnost kvalifikované obsluhy. Rozšířená nejistota stanovení se pohybuje kolem 5 %. Závěr Mezi uvedené druhy prostředků nelze stavět pevné hranice. Řada běžných detektorů již dnes má některé prvky analyzátorů resp. některé jednoduché detekční prostředky poskytují kvantitativní údaj o látce, což by je řadilo mezi detektory. Po uvedení přehledu prostředků chemického průzkumu a terénní analýzy bych v závěru chtěla zdůraznit nezbytnost správného výběru vhodného prostředku k plnění daného úkolu. Volba závisí na požadované citlivosti, konkrétní látce, frekvenci monitorování a způsobu přenosu informací. Je nutné 11
si uvědomit, že pro měření v místě události a jeho okolí nemusí vždy drahý přístroj znamenat to nejlepší řešení. Některé moderní plně automatizované analyzátory, byť určené ke stanovení unikající látky, měří jen do nízkých hodnot koncentrací, neboť jsou určeny ke kontrole životního prostředí, popř. mohou mít „měřící nulu“ nastavenu na pozadí, což při zahájení měření po mimořádné události, kdy v daném místě koncentrace nebezpečné látky klesá, představuje dosahování záporných hodnot koncentrací. S takovými přístroji potom není možné požadavky chemického průzkumu naplnit. Proto by naprostou samozřejmostí při výběru vhodného prostředku měla být spolupráce s odborníky. Literatura: [1] Ing. Tomáš Čapoun, CSc. a kolektiv: Havárie s únikem nebezpečných látek a protichemická opatření, ICO ČR Lázně Bohdaneč (1999)
12
Zásah na likvidaci úniku nebezpečné látky KYSELINY DUSIČNÉ (HNO3) Rozbor zásahu ze dne 6.6.2005 v areálu firmy Omega Servis Holding a.s., Želátovice č. 147 kpt. Ing. Miroslav ČOČEK, pprap. Radek BURYÁNEK, DiS. HZS Olomouckého kraje, ÚO Přerov Šířava 25, 751 52 Přerov e-mail:
[email protected] Situace Při nouzovém přečerpávání 18 000 l kyseliny dusičné z jednoho cisternového návěsu do druhého došlo k protržení potrubí na plněném návěsu v místě stáčení a vytvoření nepravidelného otvoru cca 70 mm, kterým volně vytékala HNO3 na mírně nakloněnou volnou plochu a její páry vytvářely mrak, který stoupal vzhůru.Vyteklá kyselina odtékala do lapolu v areálu firmy a odtud se částečně dostávala přepadem do místní vodoteče, která se vlévá do potoka Moštěnka. Průběh zásahu Zásah probíhal v noci ze 6. na 7.června 2005. Dne 6.června 2005 ve 22.53 hodin byl na operační a informační středisko HZS Olomouckého kraje územní odbor Přerov nahlášen únik kapaliny z cisternového návěsu v areálu firmy OMEGA SERVIS HOLDING a.s., Želátovice 147, která se zabývá mezinárodní kamionovou dopravou se zaměřením na produkty podléhající režimu ADR/ATP tříd 3,4,6,8,9. Areál firmy se nachází cca 200 m JV směrem od obce Želátovice a ve vzdálenosti cca 6 km od Přerova. Operačním střediskem byla na místo události vyslána jednotka z CPS Přerov s technickým automobilem CAS 24 L 101. Ta při příjezdu k místu události pozorovala nad osvětlenou volnou plochou bílý mrak z unikající látky. V době příjezdu jednotky bylo zataženo, teplota + 9oC , bezvětří, později velmi slabý SZ vítr. Již při vjezdu do areálu byla jednotka očekávána bezpečnostní službou a zaměstnanci společnosti, kteří veliteli družstva předložili nákladový list, z něhož se dozvěděl, že se jedná o únik 58%-ní kyseliny dusičné (UN 2031). Průzkumem bylo zjištěno, že nedošlo k žádnému zranění osob. Velitel zásahu se poté zaměřil na směr úniku kyseliny a pohyb bílého mraku. Na základě průzkumu požádal o vyslání dalších sil a prostředků k provedení skrápění par 13
a zaslání prostředků pro neutralizaci vyteklé HNO3. V reakci na tento stav OPIS vyrozuměl řídící důstojníky území i kraje, starostu obce Želátovice a správních orgánů obce s rozšířenou působností. Velitel dále rozhodl o uzavření místa zásahu, byla vymezena nebezpečná zóna a vnější zóna. Veškerá činnost se prováděla v nejvyšším stupni ochrany. Policie České republiky v součinnosti s bezpečnostní službou střežící areál firmy, provedli uzavření příjezdových komunikací vedoucích ke společnosti. Na místo zásahu byly postupně povolány: CAS 24 L101 s velitelem čety a TA2 A31 chemický speciál z CPS Přerov. Velitel čety po příjezdu na místo zásahu přebral ihned velení. Na místo zásahu se dále dostavily tyto jednotky: TA/CH–2 HZS Českých drah stanice Přerov, CAS 25 RTHP SDH Radslavice, Scania K4 a Nissan Terrano z CPS Olomouc. Po vytyčení potřebných zón byl proveden, 3 příslušníky, neúspěšný zásah na zastavení unikající látky pomocí pneumatické ucpávky UK 5/10, která se na hraně trhliny protrhla. Pokus ve 23:23 hod., tentokrát pomocí klínu TK 75, byl nakonec úspěšný a trhlinu se podařilo zaslepit. Současně se provádělo skrápění vytvořeného mraku 1 x C . Na místo zásahu se dostavil řídící důstojník ÚO Přerov, vedoucí společnosti Omega, starosta obce Želátovice, vedoucí CHTS ÚO Přerov, vedoucí odboru životního prostředí ORP Přerov, zástupci Povodí Moravy a OS Rybářské svazu. VZ vytvořil štáb (ŠVZ) pro řešení likvidace události. Možnost šíření výparů na místě zásahu vedla velitele k vytvoření monitorovací skupiny, která pomocí detekční techniky sledovala koncentraci kyseliny dusičné v lapolu i vodoteči. K neutralizaci vyteklé HNO3 byla použita zásoba v chemickém vozidle HZS ÚO Přerov a dovoz 500 kg průmyslové sody ze skladů CPS Přerov, PS Hranice a PS Lipník. Přestože bylo prováděno ředění koncentrované kyseliny vytékající z lapolu, 1xB proudem z podzemního hydrantu, docházelo k pomalému šíření kyseliny vodotečí. Hodnota pH zjištěná na vodním toku v délce 1 km byla silně kyselá (pH =1) a až v rozsahu další 2 km se hodnota snížila na pH = 5 – 6. V návaznosti na tento stav byl zajišťován další neutralizační prostředek, směs mletého a kouskového vápence, ze společnosti Precheza a.s Přerov. Dle možnosti přístupu k vodnímu toku byly, pomocí vápence, vytvořeny na vodoteči v délce 1 km hrázky (cca po 100m) tak, aby se protékající roztok kyseliny dostatečně neutralizoval. Kyselost se dařilo postupně snižovat . Ve ŠVZ byl dohodnut další postup likvidace, který jako hlavní cíl činnosti hasičských jednotek stanovil přečerpání zbytků z obou cisternových návěsů, které stále představovali potenciální riziko. Vzhledem k tomu, že nebylo možno použít dostupnou cisternu, provozovatel navrhl použití vlastní schválené cisterny, do které se po odborném výplachu může zbývající objem kyseliny dusičné přečerpat. Výplach cisterny byl zajištěn ve společnosti Kovoprogres, 14
s.r.o. Brno – Střelice pracující v nepřetržitém provozu. Následně na to ŠVZ navrhl, po dobu čekání na dojezd cisterny, provádět kontroly možnosti dalšího úniku kyseliny, monitorovat kyselost vodoteče a ovzduší, snižovat koncentraci HNO3 v lapolu a připravovat zařízení pro přečerpání zbytků koncentrované HNO3 z obou cisteren. Jednotky SDH Radslavice a HZS Olomouc byly během zásahu vráceny zpět na základny. Po ukončení neutralizace volné plochy se udělalo jednomu z příslušníků (strojníkovi), který nepracoval v nebezpečné zóně, nevolno a rozhodnutím VZ byl odvezen do nemocnice k provedení zdravotní kontroly. Na lékařské doporučení byl hospitalizován na pozorování. Současně byla lékařská kontrola preventivně doporučena všem přítomným u zásahu. Nad ránem (4:30 hod.) 7.června přijela prázdná cisternová souprava a bylo započato s přečerpáváním zbytku HNO3 z poškozené cisterny pomocí čerpadla na nebezpečné látky UECA přes plnící hrdlo. Tato činnost byla ukončeno v 5:46 hodin. Obsah druhé poškozené cisterny byl přečerpán pomocí technologie obou cisteren, tj. vzduchem z kompresoru návěsu. Po ukončení přečerpávání byla provedena dekontaminace použitého zařízení a nástrojů. V průběhu prací v úplné protichemické ochraně byla sledována doba pobytu zasahujících příslušníků v OPCH 90PO nasazených v nebezpečné zóně. Dekontaminaci zasahujících prováděla jednotka HZS Českých drah stanice Přerov pomocí dekontaminační sprchy z vybavení chemického automobilu HZS ÚO Přerov ve vyhrazeném prostoru. Po dekontaminaci a úklidu veškerého materiálu se jednotky v 6:50 hodin vrátily zpět na základny. V 7.50 hod. se dostavili zasahující příslušníci, policisté a personál firmy (celkem 21 osob) do nemocnice v Přerově na kontrolní vyšetření. Lékařem bylo rozhodnuto o jejich hospitalizaci na 24 hodin. Důvodem byly obavy z možných následků, které se mohou projevit. Následujícího dne, 8.června, do 10.00 hodin byli všichni propuštěni s negativním nálezem. Žádná intoxikace se u příslušníků neprojevila. Tato možnost byla mimochodem vyloučena již předem, protože jednotky PO postupovali dle platných předpisů upravujících zásah na nebezpečnou látku. Specifika zásahu Pozitiva - kvalitní vyhodnocení průzkumu v areálu Omegy i mimo ni a úplné uzavření prostoru - trvalý monitoring průzkumnou skupinou vnější zóny a vodoteče - zásoba neutralizačního prostředku u HZS - aktivní přístup vedení Omegy Servis a zúčastněných zástupců orgánů 15
Negativa - náročná práce pod tekoucí HNO3 a několikanásobná práce v OPCH 90PO i přes řadu přestávek - ruční nakládání neutralizačního prostředku v nočních hodinách v Precheza a.s. - značné množství nově příchozích zainteresovaných osob a všichni si žádají informace od VZ (osvědčil se na místě ŘD) - poškození 2 ks OPCH 90PO, ucpávek U5/10, naleptání TK 75, spotřeba 500 kg sody, - nejbližší výplach cisteren tř.8.ADR - Kovoprogres, s.r.o. Brno Střelice (nepřetržitý provoz) Charakteristika kyseliny dusičné HNO3 -
Bezbarvá až žlutohnědá olejovitá kapalina silné oxidační vlastnosti ,oxiduje všechny kovy s výjimkou Au,Pt nehořlavá látka B leptavé účinky,bílkoviny působením HNO3 žloutnou koncentrovaná je 70% s hustotou při 20°C,1 470,8 kg/m3 58 % -hustota kolem 1350 kg/m3 třída nebezpečnosti: ADR třída 8, žíravé látky podporující hoření ,UN 2031 používá se hlavně k výrobě hnojiv, výbušnin, v organických syntézách a v hutnictví
Páry působí silné dráždění, popř. poleptání očí a dýchacích cest - možnost otoku plic. Příznaky poškození zdraví se projevují pálením očí, nosní a hrtanové sliznice, dráždivým kašlem, zvracením, útlumem a zástavou dýchání.
16
Poznámka: obrázky staženy z webu firmy.
Obrázky ze samotného zásahu, plánek firmy Omega Servis a.s.:
17
18
Neobvyklé chování nebezpečných látek prof. RNDr. Pavel DANIHELKA, CSc. VŠB-TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, Ostrava – Výškovice e-mail:
[email protected] Úvod Chemické látky a přípravky nám nepřinášejí jen pozitiva ve formě rozvoje různých forem nových materiálů, pokroků ve farmacii, zvyšování produktivity zemědělství i průmyslu a možnostem ochrany před škůdci, ale jejich vlastnosti se mohou obrátit také proti nám a způsobit nehodu nebo i neštěstí. Tento příspěvek je proto zaměřen na seznámení se s nebezpečnými projevy chemických látek, zvláště pak projevy jinými než s čistě toxikologickými efekty. Z hlediska mechanismu účinku chemických látek a přípravků na potenciální cíle dochází ke dvěma možným situacím: buď je účinek spojený s energií obsaženou v chemické látce (například při požáru nebo výbuchu) nebo je účinek svázán se specifickou citlivostí poškozovaného systému (cíle) vůči určitým vlastnostem chemické látky. Do zmíněných kategorií spadají například nežádoucí reakce mezi chemikáliemi, dusivé vlastnosti plynů nebo korozívní účinky. Zvláštní důraz je v této kapitole kladen na závažné havárie se zahrnutím nebezpečných chemických látek, tedy havárie, pro které byla v důsledku historických událostí vytvořena specifická legislativa, t.j. směrnice Seveso II (Directive 96/82 EEC), která byla transponována jako zákon č. 59/2006 Sb. Pokud se soustředíme na závažné havárie se zahrnutím nebezpečných chemických látek, lze mimořádné události roztřídit do několika dominantních skupin: • • • •
požáry výbuchy otravy lidí uniklými látkami kontaminace či jiné poškození životního prostředí
Všechny tyto nehody mohou mít značné následky - mnohonásobné smrtelné nehody a poškození zdraví, závažné škody na životním prostředí a velké materiální ztráty. Z uvedených možností vyplývá také vymezení závažné havárie jako havárie, při níž dojde k alespoň jedné z uvedených událostí: • úmrtí člověka • zranění 6 nebo více osob v objektu nebo u zařízení 19
• zranění 1 občana mimo daný objekt • závažné ekologické újmě na zvláště chráněném území o rozloze větší než 0,5 ha • závažné ekologické újmě na toku řeky o délce minimálně10 km • závažné ekologické újmě vodní hladině jezera nebo nádrže o rozloze 1 ha nebo větší • poškození objektu nebo zařízení původce havárie ve výši nad 70 mil. Kč • k poškození majetku mimo objekt nebo zařízení původce havárie ve výši 7 mil. Kč, popřípadě vyšší. U zařízení spadajících do působnosti zákona o prevenci závažných havárií pak je nutné také hlásit tuto událost na národní úrovni a posléze i do mezinárodní databáze chemických havárií. Požáry Požáry jsou události, které doprovázejí lidstvo od okamžiku, kdy si naši předkové začali budovat obydlí z hořlavých materiálů a požáry stále patří mezi nejobávanější neštěstí. Požár je nejčastější typ události vedoucí k rozsáhlému poškození zařízení a majetku obecně a škody způsobené požáry jsou značné. Vzhledem k tomu, že tato kapitola je zaměřena na nebezpečné projevy chemických látek, jsou v dalším textu rozebírány jevy, které jsou svázány více s hořlavými chemickými látkami a přípravky než s konstrukcemi. Běžné požáry budov jsou navíc jevem, který je všeobecně dobře znám. Mnohdy podceňovaným aspektem je to, že požáry mohou vést ke znečištění životního prostředí, a to jak kouřem a plynnými zplodinami hoření, tak i kontaminovanými hasebními vodami, které mohou ohrozit příslušné vodní toky. Tak například při požáru chemičky SANDOZ v Basileji v roce 1986 odtekly hasební vody do Rýna a těžce kontaminovaly více než 200 km toku, dlouhý úsek řeky se změnil v mrtvou řeku, uhynulo 150 000 úhořů, desítky tun štik, candátů, pstruhů aj. ryb. Obnova ekosystému trvala více než 5 let. V naprosté většině případů požárů s průmyslovými chemickými látkami dochází k jejich vzniku následně po úniku hořlavé chemické látky. V případě úniku většího množství hořlavé látky, zvláště je-li těkavá nebo dokonce v plynné fázi, je pravděpodobné, že dojde k zapálení iniciačním zdrojem a následně ke vzniku požáru. Druhý nejčastější případ je situace, při níž nejprve dojde ke vzniku jiného, „klasického“ požáru například vybavení, konstrukce či elektroinstalace a tento požár se rozšíří na zařízení, ve kterém se skladuje nebo zpracovává průmyslová hořlavina.
20
Pro nebezpečné chemické látky existují různé typy požárů, odlišující se mechanismem vzniku a průběhu, dobou trvání a typem následků: • požáry skladovaných tuhých látek, • požáry nádrží a kaluží - vyskytují se v případě úniku kapaliny, která vytvoří kaluž a ta je potom zapálena, popřípadě vytéká hořící kapalina ze zásobníku, technologie či potrubí, • tryskavé požáry (tzv. jet-fire) - jsou výsledkem úniku stlačených hořlavých plynů nebo kapalin, • bleskové požáry (tzv. flash-fire), • požáry doprovázené vzkypěním obsahu nádrže (boil-over), • BLEVE (exploze expandujících par vroucí kapaliny). Požáry skladovaných tuhých látek Tento typ požárů je poměrně častý, avšak svým průběhem se obvykle příliš neliší od běžných požárů konstrukcí a staveb. Problémy může způsobovat tvorba toxických zplodin, ale také roztékání materiálů s nízkým bodem tání, například plastů. V některých případech, například při požárech skladů pneumatik (včetně skladů odpadních pneumatik), může dojít ke vzniku obtížně uhasitelného požáru, kdy se poloroztavený materiál slepí a vytvoří kompaktní polotekutou rozžhavenou hmotu, po které při hašení voda stéká a jen velmi obtížně se takovýto požár hasí. Požáry hořlavých tekutin (kapalin a plynů) K požárům kapalin a plynů dochází nejčastěji při úniku z přírub, netěsnostmi čerpadel, z důvodu korozívního porušení potrubí i nádob, při chybách přečerpávání nebo při porušení nádrží. Má-li uniklá látka teplotu vyšší než je její teplota vznícení, dochází okamžitě k iniciaci. Tato situace naštěstí nastává jen velmi zřídka, naopak častý je případ, kdy kapalina uniká nad svým bodem vzplanutí, tedy kdy po zapálení vnějším zdrojem její páry v rovnováze nad kapalinou hoří. Hořící kapaliny ohrožují své okolí šířením požáru, avšak jen výjimečně představují požáry vzniklé vytečením hořlavé kapaliny riziko pro okolí podniku, z tohoto pohledu jsou daleko nebezpečnější požáry cisteren při přepravě nebo požáry plynů a kapalin při potrubní přepravě. Poslední případ velkého požáru autocisterny při havárii se stal na dálnici D1 v roce 2005. Účinky hořící kaluže nebo nádrže hořlavé kapaliny jsou dvojí, jednak je to tepelný efekt, jednak toxické účinky zplodin hoření. Tepelný efekt mají horké zplodiny hoření, jejichž význam je spolu s toxickými účinky velký hlavně v uzavřených prostorách, všechny požáry pak produkují sálavé teplo. 21
Dosah sálavého tepla hrozící popáleninami, poškozením dalších zařízení nebo rozšířením požáru je obecně několik metrů až několik málo desítek metrů a vzdálenost je dobrou ochranou, protože účinek tepelného záření klesá s druhou mocninou vzdálenosti nebo ještě rychleji. Jet-fire (tryskavý požár) Při úniku hořlavé tekutiny (kapaliny i plynu) z potrubí nebo z nádrže za vysokého tlaku dochází buď k rozstřikování nebo k úniku proudem, což pak vede k tzv. jet fire - požáru výronu tekutiny, tedy kapaliny nebo plynu pod tlakem, např. se jedná o hořící úniky na plynovodech a ropovodech. Obdobně mohou probíhat i požáry ropných vrtů. Tyto požáry mohou být velmi intenzivní, ohrožují okolí vlivem sálavého tepla, mohou působit na zařízení a způsobit poškození vedoucí k ještě větším únikům. Jejich specifika spočívá v možnosti směrového účinku, fungují jako velký hořák a tak mohou ohrozit i jinak odolné stavby, konstrukce a technologie. Kinetika jet fire je tedy kvazi-stacionární, jev trvá dlouho a to jej činí nebezpečným.
Obr. 1: Jet-fire: hořící ropný vrt Flash fire (bleskový požár, prošlehnutí) Flash fire neboli bleskový požár je jev, který nastává v případě déle trvajícího úniku hořlavého plynu nebo hořlavých par, kdy vznikne oblak o koncentraci dostatečně velké k hoření a ten je posléze po určité prodlevě zapálen. Typickou situací, kdy může dojít ke vzniku flash-fire je používání nebo rozlití ředidel uvnitř místností, například při požívání lepidel při pokládání podlahových krytin. Dojde k tomu, že prostor tohoto oblaku vyhoří a i když nedojde k explozi (vzniklá tlaková vlna je malá), může dojít k přeskočení požáru i na velkou dálku, například kanalizací.
22
Také lidé, kteří jsou uvnitř prostoru, v němž dojde k prohoření, mají jen minimální šance na přežití jednak díky popáleninám, jednak díky tomu, že vdechnou hořící směs a ta jim posléze způsobí otok plic. Rychlost, kterou směs prohoří, je značná a tak flash fire, i když trvá jen řádově sekundy, je lidskému zdraví velmi nebezpečný. Pokud dojde k vytvoření oblaku par schopných výbuchu, může dojít v důsledku iniciace k jevu zvanému VCE (Vapour Cloud Explosion = výbuch oblaku par). Množství rozpouštědla, postačující k vytvoření koncentrace par, které mohou vytvořit flash-fire nebo dokonce vést k explozi, může být překvapivě malé, tak například pouhé dva litry toluenu stačí k úplnému naplnění běžné obývací místnosti (cca 40 m3) hořlavými parami. Úniky hořlavých plynů a par hořlavých kapalin Úniky hořlavých plynů a par hořlavých kapalin při teplotě nižší než je jejich teplota varu probíhají tím způsobem, že se páry (plyny) mísí se vzduchem a vytvářejí v otevřeném prostoru už v malé vzdálenosti koncentrace zpravidla pod dolní mezí výbušnosti, na rozdíl od vroucích kapalin nebo zkapalněných plynů, kdy je vznik takové situace nepravděpodobný. Následně se plyn rozptyluje ve směru proudění vzduchu. Zemní plyn, amoniak a jiné lehké plyny stoupají vzhůru a šíří se vzdušnou turbulencí. Vyšší uhlovodíky (propan, butan apod.) a většina zkapalněných plynů, jejichž směsi se vzduchem jsou díky ochlazení při odpařování plynu těžší než vzduch, se šíří jako oblak při zemi a jejich rozptyl je mnohem pomalejší. Nejhorší situace je v uzavřených prostorách, kde koncentrace mohou snadno dostoupit hořlavých, respektive výbušných koncentrací. Boil-over (vyvření) Boil-over (vyvření) je fenomén, který naopak nastává jen při dlouhotrvajících požárech (nejméně několik hodin) viskózních kapalin tvořených uhlovodíkovými směsmi, kdy dochází k postupnému oddestilování části směsi, vrstvou kapaliny pak shora dolů postupuje horká zóna. Vzhledem k tomu, že na dně nádrže obvykle bývají zbytky vody jako nečistota, dojde po prohřátí kapalina až k hranici vody k jejímu ohřátí až nad 120°C bez varu a po počátku vření se „poklička“ kapaliny nad přehřátou vodou nazdvihne, voda vyvře během velmi krátké doby, změněna v páru o objemu zhruba 1000x větším než původní kapalina změní obsah nádrže v hořící pěnu, která pak vyteče ze zásobníku a díky svému velkému objemu obvykle překoná i rezervu ochranné jímky. K základním principům boil-over patří tvorba tepelné vlny, která po dosažení vodní vrstvy na dně nádrže s hořlavou kapalinou způsobí vzkypění 23
vodní vrstvy, která tlakem vodních par vyvrhne obsah nádrže. Při tomto vyvržení dochází k bouřlivému prohoření směsi vzduchu s hořlavými plyny a rozptýlenou kapalinou, tento jev je označován jako ohnivá koule („fireball“, viz dále). Při vzniku ohnivé koule nebo při rozlivu hořící pěny může dojít ke zraněním zasahujících hasičů nebo přítomné obsluhy zařízení. Z minulosti je známo několik případů požárů nádrží, při kterých došlo k jevu boil-over, například v roce 1971 při požáru nádrží s ropou doprovázeném boil-over v Czechovicích v Polsku zemřelo 33 osob, při boil-over nádrží v topným olejem v Tacoa ve Venezuele v roce 1982 dokonce 150 osob. BLEVE – Exploze expandujících par vroucí kapaliny Jedním z velmi prudkých typů havárií je tzv. jev BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion), který se projeví jako výbuch po náhlém úniku velkého množství stlačené přehřáté kapaliny do atmosféry. Typickou ukázkou je požár lahví nebo zásobníků s LPG (propan-butan), jevu BLEVE podléhají také nádrže se zkapalněným metanem (CNG), amoniak, methylether nebo vinylchorid. Příčinou BLEVE je požár v okolí tlakové nádoby obsahující zkapalněné uhlovodíkové plyny nebo silně těkavé hořlavé kapaliny. Plameny ohřejí stěnu nádrže nad kapalinou více než pod hladinou kapaliny, která funguje jako chlazení, a v přehřáté části zásobníku dojde teplem ke ztrátě pevnosti oceli. Jestliže nádoba není dostatečně chlazena, dochází k jejímu přehřátí a porušení struktury, protože pojistné ventily nestačí odvádět dostatečné množství energie dodávané požárem. V okamžiku, kdy rostoucí tlak uvnitř nádoby překročí její klesající pevnost, zásobník se roztrhne. Značná část obsahu uniká ve tvaru velkého oblaku plynů a par kapaliny, směšujícího se prudce se vzduchem. Celý obsah velké nádoby může prohořet během několika desítek sekund.
24
Obr. 2 BLEVE Je to tedy jev způsobený uvolněním vzkypělého obsahu nádoby s hořlavou kapalinou či zkapalněným plynem a jejich distribucí do okolí se současným hořením obalové vrstvy. Požár se šíří zvyšující se turbulencí a směšováním se vzduchem a jeho výsledkem je stoupající ohnivá koule (tzv. Fire ball) - atmosférické hoření mraku směsi paliva a vzduchu. Významná část energie z ohnivé koule je vyzářena v podobě tepelné radiace, která ohrožuje okolí. Účinky BLEVE zahrnují tepelnou radiaci a letící trosky roztržené nádoby, zatímco vzniklý atmosférický přetlak není hlavním zdrojem poškození. Příkladem požáru typu BLEVE v historii může být havárie ve francouzském městě Feyzin v lednu 1966 nebo destrukce ropného terminálu v Mexico City 19.11.1984, kdy docházelo k explozím zásobníků obsahujících až 500 tun propanu, a kde účinek těchto výbuchů a požárů dosahoval mnoho set metrů do okolí. I když je BLEVE často řazeno mezi výbuchy, svojí podstatou stojí někde mezi požárem a výbuchem. Jeho vznik je provázen explozí zásobníku, avšak jeho efekt je z velké části tvořen tepelným účinkem. Výbuchy Výbuch obecně je jev, při němž se prudce uvolní velké množství energie a který je doprovázen tlakovou vlnou. Podobně jako u požárů, i u výbuchů
25
existuje řada typů tohoto jevu, z nichž si zde uvedeme jen hlavní: • výbuchy kondenzované fáze, tedy tuhých látek, plastických výbušnin, gelů a kapalin explozivní povahy (výbušniny, trhaviny, třaskaviny, zábavná pyrotechnika), • výbuchy směsi hořlavého plynu, hořlavých par či hořlavého prachu se vzduchem, • fyzikální výbuchy (například výbuch tlakové nádoby nebo parního kotle). Výbuch explozivních látek a směsí (prvé dva případy) je velmi rychlé hoření, při kterém rozpínání plynů vyústí v rychle se pohybující tlakovou vlnu. Fyzikální výbuchy také vytvářejí tlakovou vlnu, jen zdroj uvolněné energie není explozivní hoření, ale například nahromaděná energie stlačených plynů nebo páry. Účinek výbuchů je v principu trojí: tlaková vlna, letící trosky a tepelné efekty. Tlaková vlna sama o sobě ohrožuje zdraví lidí a majetek a při jejím hodnocení se nejčastěji používá zjednodušený model, při němž se nejprve vypočte ekvivalentní množství TNT, které by mělo stejný efekt (W).
ηMEc
W= kde
W M
= =
η
=
Ec EcTNT
= =
EcTNT
ekvivalentní množství TNT [kg] množství explozivního materiálu [kg] bezrozměrná empirická konstanta (mezi 0,01 až 0,1 pro plyny a páry a 1,0 pro tuhé a kapalné výbušniny) spalné teplo vybuchující látky [kJ.kg-1] Spalné teplo TNT (mezi 4 437 až 4 765 kJ.kg-1)
Aby bylo možné srovnat účinky různých množství výbušnin, přepočteme ekvivalent TNT na tak zvanou redukovanou vzdálenost λ, která je charakterizována rovnicí:
λ=
R √W
3
[m.kg-1/3]
Kde R je skutečná vzdálenost, ve které chceme zjistit dopad výbuchu. Velikost dopadu pak odečteme za pomoci λ z následujícího grafu, kde silná křivka určuje průběh λ.
26
Z předchozích úvah je významné, že efekt tlakové vlny velmi rychle klesá se vzdáleností od výbuchu, přesně řečeno klesá se třetí mocninou vzdálenosti. Jeden kilogram výbušniny ve vzdálenosti 10 metrů tak má stejný efekt jako jedna tuna ve vzdálenosti 100 metrů. Dalšími efekty výbuchů jsou letící trosky, jejichž efekt je na rozdíl od na všechny strany působící tlakové vlny náhodný a které také působí jako „ruská ruleta“. Dosah letících fragmentů je obvykle řádově desítky metrů, i u explozí velkých rozsahů obvykle většina fragmentů nedoletí dále než 100 až 200 metrů. Tepelný efekt výbuchů bývá, s výjimkou BLEVE diskutovaného výše, omezen na blízkost vybuchující látky.
27
Výbuchy látek v kondenzované fázi Tyto výbuchy se týkají výbušnin v různé fyzikální formě vyjma plynné fáze. Jedná se tedy o tuhé výbušniny, plastické výbušniny, výbušné gely a výbušné kapaliny. Tato příručka není primárně zaměřena na výbušniny, nicméně s výbušnými vlastnostmi se můžeme setkat i u průmyslových chemikálií jako je dusičnan amonný, který způsobil řadu průmyslových neštěstí, například exploze v Oppau v roce 1921 nebo v Toulouse v září 2001.
Obr. 3: Následky exploze v Oppau V běžných průmyslových provozech může docházet také k explozím způsobeným smícháním nekompatibilních chemikálií nebo takovým, které jsou důsledkem tzv. run-away reakcí. Příklady některých významných průmyslových explozí v nedávné době, které změnily náš pohled na tento jev, jsou Enschede a Toulouse. Enschede Požár následovaný výbuchem se stal v roce 2000 v nizozemském městě Enschede, kdy v objektu firmy S. E. Fireworks zabývající se zábavnou pyrotechnikou nedlouho po ohlášení požáru nastala série mohutných výbuchů. Prakticky vše v okruhu 500 metrů od epicentra výbuchu bylo zničeno, přes 1000 domů bylo poškozeno, z toho ve 400 případech zůstaly jen zbytky zdí. Seismologové registrovali výbuch na území celého Holandska. Oblak kouře bylo možno pozorovat pouhým okem ve vzdálenosti přes 80 kilometrů. K záchranným pracím a likvidaci následků této mimořádné události bylo celkem nasazeno velké množství jednotek hasičů, policie a záchranářů, přesto došlo k velkým škodám na životech a zdraví lidí a na majetku. Toto neštěstí vedlo ke změně evropské legislativy, byla přijata nová směrnice Seveso II.
28
Toulouse Dalším tragickým příkladem může být havárie z roku 2001, kdy došlo na předměstí jihofrancouzského města Toulouse k mohutné explozi. Epicentrem výbuchu byl sklad dusičnanu amonného v pevném stavu, který používala společnost Grande Paroisse při výrobě hnojiv a jiných chemických produktů, zejména dusíkatých sloučenin. V okamžik výbuchu bylo ve skladu přítomno 300 až 400 tun dusičnanu amonného, který způsobil explozi o síle přibližně 20 až 40 tun TNT. Exploze způsobila kráter o průměru 40 metrů a hloubce 7 metrů a destrukci celé severní části podniku. Zde přítomná zařízení obsahující závažná množství chlóru a amoniaku však naštěstí nebyla zásadně poškozena, stejně jako zásobník fosgenu v sousední továrně. Pouze vlivem vzájemné polohy těchto zařízení a epicentra výbuchu, nenastala sekundární havárie spojená s rozptylem toxické látky. Přesto si účinky samotné exploze vyžádaly úmrtí 30 osob (22 uvnitř podniku a 8 mimo areál) a hospitalizaci více než 2500 vážně zraněných. Celá jižní část areálu podniku společnosti Grande Paroisse byla následkem výbuchu zničena. Také sousední podnik SNPE utrpěl závažné škody na zařízeních a účinky tlakové vlny výbuchu způsobily značné škody i na budovách ve vzdálenosti několika kilometrů od epicentra výbuchu. Na nátlak veřejnosti již tato továrna nebyla uvedena zpět do provozu a na jejím místě bylo vybudováno centrum sloužící pro studium a prevenci rizik. Výbuchy směsí hořlavých plynů, par či prachů se vzduchem Tyto výbuchy jsou ze všech typů výbuchů nejčastější a natolik významné, že existuje specifická legislativa v této oblasti, v EU směrnicemi ATEX 100 a ATEX 137, v podmínkách české legislativy vyhláškou č. 23/2002 Sb., ve znění pozdějších předpisů nebo nařízením vlády č. 406/2004 Sb., ve znění pozdějších předpisů. Obecně vzato, k explozi může dojít u atmosféry, kde je v určitém rozmezí koncentrací (mezi dolní a horní mezí výbušnosti). U výbuchů směsí hořlavých plynů, par či prachů se vzduchem závisí na tom, zda je rychlejší postup čela plamene (hoření) nebo šíření tlakové vlny, které odpovídá rychlosti zvuku. Rozlišují se dva různé případy: • deflagrace – rychlost čela hoření (výbuchu) je nižší než rychlost zvuku (za daných podmínek), tlaková vlna vzniká, ale je méně strmá a s menšími účinky, • detonace – rychlost čela hoření je vyšší než rychlost zvuku, k této situaci dochází v uzavřených prostorech, v prostoru plném překážek nebo 29
u velkých oblaků hořlavin. Důležitým typem výbuchu v plynné fázi je výbuch neohraničeného oblaku par (UVCE = Unconfined Vapour Cloud Explosion), který je obvykle výsledkem zpožděné iniciace uniklé hořlavé látky, tedy podobného mechanismu jako u flash fire, ale v prostředí s překážkami anebo u úniků velkých množství hořlavin v krátkém čase, obecně se předpokládá, že výraznější riziko exploze UVCE nastává u úniků uhlovodíků nad 1 tunu nebo vodíku nad 100 kg. Zvlášť nebezpečné jsou výbuchy v uzavřených prostorách, kde přechod od deflagrace k detonaci nastává mnohem snadněji, a kde už relativně malý přetlak způsobený deflagrací může vést k poškození staveb a konstrukcí. Už několik kilogramů hořlavých par nebo rozptýleného prachu může vést k poškození statiky běžných staveb, například výbuch propan-butanu z jediné dvoukilové láhve může vést k destrukci rodinného domku. Příkladem havárie typu výbuchu mraku par v otevřeném prostoru je exploze ve městě Flixborough ve Velké Británii 1.6.1974, kdy po úniku a vypaření asi 40 tun cyklohexanu došlo k iniciaci oblaku par plamenem fléry a způsobená exploze následovaná požárem vedla k totální destrukci celé továrny a k vážnému poškození okolí. Nebezpečné projevy ostatních látek Značnou manažerskou chybou by bylo předpokládat, že nejsou-li v určitém zařízení přítomny látky klasifikované jako nebezpečné, je automaticky bezpečné i celé zařízení samo. V dalším textu upozorníme na několik základních možností, kdy látky, které samy o sobě nejsou chápány jako nebezpečné, mohou v určitých situacích projevovat nebezpečné chování. Jeden z nejvýznamnějších příkladů navazuje na předchozí kapitolu o explozích prachových směsí se vzduchem. Látky natolik neškodné v běžných podmínkách jako cukr, mouka, uhlí nebo olej způsobily velkou řadu neštěstí, jestliže byly ve formě prachu anebo aerosolu. Klasickým případem jsou výbuchy mlýnů, sil, cukrovarů nebo důlních šachet, stejně tak jako exploze mlhy oleje unikajícího z rozvodů olejů nebo z motorů. Velkou nebezpečnost v sobě ukrývá nahromadění energie, která může být rychle uvolněna, například energie ve stlačených plynech nebo v parách pod tlakem. Známou ukázkou jsou výbuchy parních kotlů nebo tlakových zařízení. Obecně, nebezpečná může být každá fázová přeměna, zvláště když proběhne relativně rychle a je doprovázena změnou objemu. Klasickým a všeobecně známým příkladem je mrznoucí voda a roztrhané chladiče, trubky nebo nádoby avšak s tímto nebezpečím se můžeme setkat 30
i jinde. Přetlak vodních par v uzavřených ohřívaných nádobách je známý, podceňován však bývá například vznik podtlaku při chladnutí páry, ačkoliv již mnohokrát došlo ke zborcení nádob po jejich vyčištění parou a následném uzavření před vychladnutím. Velmi nebezpečné je rychlé vypařování přehřátých kapalin, například při BLEVE nebo dostane-li se do přehřáté taveniny (roztavený kov, sklo, struska, kalicí lázeň) voda. To pak vede k explozivnímu odpaření a rozstřiku horkého materiálu do okolí. Další vlastností, která nesmí být podceňována, je tepelná roztažnost tuhých látek a zejména pak kapalin. Například uhlovodíky mají velkou tepelnou roztažnost, takže tlakové nádoby s nimi smějí být naplněny pouze na 80% svého celkového objemu. Jestliže by byly přeplněny, dojde při jejich ohřátí například sluncem nebo jen změnou denní teploty k expanzi kapaliny a tlaku, který je takto generován, téměř žádná nádoba neodolá. V historii je popsána řada příkladů přeplněných tlakových nádob s LPG. Přeplnění cisterny se čpavkem vedlo v Dakaru v roce 1992 k jejímu roztržení a ke smrti 105 lidí. Tepelná expanze kapalin může vést i k tomu, že ohřeje-li se kapalina uzavřená v potrubí mezi dvěma ventily, může vzrostlý tlak způsobit, že ventily nepůjdou otevřít. Samostatnou kapitolu tvoří nekompatibilní chemikálie, tj. látky, které samy o sobě nejsou příliš nebezpečné, avšak jsou-li mezi sebou smíchány, vytváří nebezpečnou směs nebo ihned dochází k prudké reakci. S několika málo výjimkami (například v kombinaci látek s větami R-9 a R-16), tuto nekompatibilitu neodhalí symboly nebezpečnosti a R-věty, ale je nutné pečlivě prozkoumat bezpečnostní listy. Do této kategorie patří také nezvládnuté reakce, tzv. run-away reakce, jejich podrobnější rozbor však vyžaduje větší prostor. Klasickým příkladem takovéto reakce byla havárie v Sevesu v roce 1976, která dala jméno celé směrnici o prevenci závažných chemických havárií nebo exploze zásobníku s odpadním nitrobenzenem v Borsodchem, Ostrava v prosinci 2002. Management nebezpečných chemických látek se netýká pouze projevů biologického působení chemických látek na člověka nebo životní prostředí, ale také dalších efektů, které mohou způsobit značné škody nebo ohrozit zdraví, životy a životní prostředí.
31
Přeprava nebezpečných látek transevropskými dálničními tunely Ing. Jana DRGÁČOVÁ VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství, Katedra požární ochrany a ochrany obyvatelstva Lumírova 13, Ostrava – Výškovice e-mail:
[email protected] Klíčová slova: Transevropská dálniční síť, nebezpečné látky, silniční tunel, bezpečnost Abstrakt: Příspěvek je zaměřen na problematiku přepravy nebezpečných látek tunely v rámci transevropské dálniční sítě, blíže se věnuje iniciativě Evropské unie v této oblasti a v krátkosti mapuje přepravu nebezpečných látek v některých zemích Evropy. Úvod Na základě modernizace stavebních technologií jsou tunely stále častěji výhodným inženýrským řešením, neboť umožňují s minimem ekonomických dopadů na životní prostředí protnout složitý geografický terén nebo městskou oblast a tak zároveň zkrátí cestu o mnoho kilometrů. Vlivem uvedených pozitivních dopadů, tunelů v rámci transevropské dálniční sítě stále přibývá. Přestože se jedná o stavbu, která má pozitivní dopady jak z hlediska ekonomiky tak z hlediska ekologie, jsou tunely jedním z hlavních kritických míst v dopravním systému. Následky havárií jsou v tunelech daleko vyšší než na běžných silnicích vzhledem k uzavřenému prostoru tunelu. Především při dopravních nehodách s následným požárem mohou být následky katastrofální a zpravidla zahrnují také značný počet obětí na lidských životech a velké škody na konstrukci tunelu. Největší riziko v tunelech (tj. následky s největšími škodami na lidských životech, majetku a životním prostředí) způsobuje přeprava nebezpečných látek. Každá přeprava nebezpečných látek tunelem je potenciálním nebezpečím. Během deseti let došlo k nárůstu podílu přepravy nebezpečného zboží silničními tunely ze 40% na 60%. Lze tedy předpokládat zvýšení pravděpodobnosti vzniku dopravní nehody s účastí nebezpečného nákladu. Tyto havárie jsou pak tragédií v otázce lidského života, životního prostředí, poškození funkce a konstrukce tunelu a přerušení dopravy. Na druhou stranu, zbytečným zákazem přepravy nebezpečných látek přes tunely dojde ke zvýšení ekonomických nákladů a navíc k donucení přepravců užívat mnohem více nebezpečných cest – například přes
32
obydlené aglomerace a tak zvýšit celkové riziko. Dopravní nehody v tunelech Zvýšená koncentrace provozu, ztížená možnost případného zásahu záchranných složek jsou hlavní faktory , které tunely zařazují do kategorie nebezpečných staveb. Jestliže dojde v tunelu k dopravním nehodám, do paměti většiny z nás se na delší dobu zapíší jako „tunelové tragédie“ Chronologický přehled vážných dopravních nehod v tunelech 11 července 1979, Japonsko V tunelu Nihonzaka došlo ke srážce několika kamionů a automobilů, při které zemřelo 7 osob. 7. dubna 1982, Kalifornie V tunelu Caldecott blízko Oaklandu došlo ke hromadné srážce, při které zemřelo 7 osob. 3. listopadu 1982, Afghanistan V severním Kábulu, v tunelu Salang došlo ke srážce sovětského vojenského auta s cisternou. Následná exploze spustila „peklo“ během kterého se udusilo a uhořelo 700 – 2 000 osob 18. listopadu 1987, Anglie V londýnském King Cross Underground Station došlo k požáru jehož příčinou byla odhozená zápalka a při němž zemřelo 31 osob. 1. ledna 1990, Francie/Itálie V tunelu Mont Blanc došlo k požáru při kterém přišli o život 2 lidé Listopad 1993, Itálie K požáru došlo po hromadné srážce v tunelu na dálnici mezi Florencií a Bologna, při nehodě přišli o život 4 osoby. 10. dubna 1995, Rakousko K požáru čtyř aut došlo po jejich srážce ve Pfänderském tunelu blízko Bregenze. Při této nehodě přišli o život tři lidé. 28. října 1995, Ázerbajdžán K požáru došlo v tunelu metra v Baku, příčinou nehody byl elektrický zkrat a při nehodě přišlo o život 289 osob. 10. ledna 1996, Japonsko Na ostrově Hokkaido se na tunel se zřítil obrovský kámen o váze 50 000 t. Při nehodě zemřelo 20 cestujících.
33
21. února 1996, kanál La Manche V tunelu pod kanálem La Manche došlo k požáru kamionu s polystyrénovými výrobky, který byl převážen vlakem. Nehoda si nevyžádala oběti na životech 18. března 1996, Itálie V tunelu u Palerma došlo k explozi cisterny a požáru, příčinou byl zadní náraz autobusu do cisterny. Při nehodě zemřelo 5 osob a 22 bylo vážně zraněno. 18. listopadu 1996, Channel tunel K požáru došlo na francouzské straně Channel tunelu, v Eurotunelu hořel kamion na nákladním vlaku. Při nehodě utrpělo okolo 30 cestujících vážnou otravu kouřem prosinec 1996, tunel Rolskij Došlo k pádu laviny, která zablokovala oba konce tunelu, při nehodě nikdo nepřišel o život. 2. března 1999, Německo V tunelu blízko Göttingenu na ICE route Hannover-Würzburg došlo k požáru železničního vagónu, který převážel papír a celulózu, nehoda si nevyžádala oběti na životech. 24. března 1999, Francie/Itálie V tunelu Mont Blanc došlo k požáru belgického kamionu, který převážel mouku a margarín. Příčinou požáru byl nedopalek cigarety a nehoda si vyžádala 39 obětí 29. května 1999, Rakousko K požáru došlo v Tauern tunelu, po srážce osobního auta s kamionem. Tunel se změnil ve výheň, ve které zemřelo 12 osob. 10. ledna 2000, Rakousko Další požár v Tauern tunelu byl méně destruktivní. Došlo k požáru kamionu, který vezl brusné kaly a vznítil se. Řidiči kamionu a cestujícím zasažených vozidel se nic nestalo. 11. listopadu 2000, Rakousko V Kitzsteinhornu blízko Kaprunu došlo k požáru v jednom vagónu lanovky při průjezdu tunelu v lyžařské oblasti Gletscher. Příčinou nehody byl požár v topném systému a o život přišlo 155 osob, včetně dětí a mladých lidí 12. dubna 2001, Rakousko V tunelu Helbersberg došlo k obrovské hromadné srážce, při které nevznikl požár. Při nehodě přišli o život 2 lidé a 10 bylo zraněno 10. července 2001, Rakousko K nehodě došlo v Tauern tunelu, katastrofě zabránila rychlá reakce řidiče, který byl schopen požár automobilu uhasit
34
6. srpna 2001, Rakousko K požáru došlo v Gleinalm tunelu, na A9 severně od Gratze, po čelní srážce dvou automobilů. Při nehodě zemřelo 5 osob včetně malého dítěte. 8. srpna 2001, Rakousko V Amberg tunelu na A14 mezi Frastanz a Feldkirch došlo ke srážce turistického dálkového autobusu a nákladního auta. O život přišli 3 lidé. 13. srpna 2001, Rakousko V Kärntenu blízko Klagenfurtu došlo k nehodě italského turistického autobusu, který vezl 30 polských poutníků a narazil do portálů Reigersdorfského tunelu. 24 osob bylo zraněno, někteří z nich vážně. 26. srpna 2001, Švýcarsko Došlo k nehodě v Gotthard tunelu na A2 mezi Göschenen a Airolo. 6 lidí bylo zraněno, jeden vážně. 31. srpna 2001, Rakousko Dva mrtví a devět zraněných, to byla bilance tří nehod v tunelech během jednoho dne. Sonnenstein tunel – jedna žena byla vážně zraněna, když její vůz narazil do tunelového portálů V Lainberg tunelu na A9 blízko Windischgarsten (Rakousko) došlo k čelní srážce automobilů, při které dva lidé zemřeli a dva byli zraněni. V Katschberg tunelu na A10 blízko St. Michael v Lungau bylo při srážce aut zraněno 6 osob. 3. září 2001, Rakousko K požáru turistického autobusu došlo v Gleinalm tunelu, na A9 severně od Gratze. Tunel byl uzavřen, nikdo z cestujících nebyl zraněn. 17. října 2001, Dánsko V dánském Guldborgsund tunelu mezi Kopenhagen a přístavem v Röbby vrazil kamion do automobilu v husté mlze a způsobil masivní srážku. Při nehodě zemřelo 5 osob a 9 jich bylo zraněno. 24. října 2001, Švýcarsko K požáru došlo po čelní srážce dvou HGV v Gotthard tunelu na A2 mezi Göschenen a Airolo. Při nehodě přišlo o život 11 osob. 18. ledna 2002, Rakousko K požáru došlo v Tauern tunelu, příčinou byl kamion s porušeným motorem. Hasiči dostali situaci velmi rychle pod kontrolu a nedošlo k žádným zraněním. 16. dubna 2003, Švýcarsko Tunel Gotthard – došlo ke kolizi italského nákladního auta s německým osobním automobilem. Nákladní auto bylo vrženo do protisměru. Řidič osobního auta na místě zemřel, 4 spolucestující a řidič nákladního vozu byli vážně zraněni. 35
14. dubna 2004, Švýcarsko 300 m od výjezdu z tunelu Baregg (A1 mezi Zurichem a Basilejí) plně naložený nákladní vůz v plné rychlosti narazil do osobního automobilu a dalších dvou nákladních aut, které se převrátily. Osobní automobil začal hořet a oheň se rozšířil na nákladní vůz. Řidič osobního automobilu zemřel a 5 osob bylo vážně zraněno. 4. června 2005, Francie/Itálie Ve 13 km dlouhém alpském tunelu Fréjes, který spojuje Francii a Itálii, začala z automobilu převážejícího pneumatiky unikat nafta. Kamion se vzňal. Dva lidé, oba Slováci při tragédii zemřeli, udusili se nedaleko východu z tunelu. Dvacet lidí bylo přiotráveno kouřem.Teplota v tunelu přesáhla 1000°C. to bránilo záchranným pracím. Celkem bylo poničeno 10 km tunelu a žárem se zřítila část stropu tunelu. 16. září 2006, Švýcarsko V 742 m tunelu Viamala (A13) došlo ke kolizi mezi autobusem a osobním vozem. Výsledkem nehody bylo 6 mrtvých a 6zraněných. (Zdroj: BBS News, OECD) Většina těchto „tunelových tragédií“ byla způsobena selháním lidského činitele. Již samotný vjezd do tunelu může u řidičů vyvolávat specifické problémy: • Pocit uvěznění a klaustrofobie • Strach z chycení do pasti nebo léčky • Problémy s viditelností díky šeru v tunelu • Monotónnost vjemu okolí • Ztráta orientace a představy, kde se nachází Díky těmto problémům jedou řidiči v tunelu opatrněji, ale i křečovitěji a snáze podléhají panice a zkratovému jednání. Lze tedy říci, že problémem v oblasti bezpečnosti spíš než samotné tunely nebo přepravovaný náklad je chování řidičů v nich, protože reakce řidičů v podzemí jsou odlišné a často nečekané. Absolutně je sice v tunelech menší počet nehod, než na volné komunikaci, ale mají tragičtější následky. Řešení bezpečnosti v tunelech a iniciativa Evropské unie Jak je patrné z předchozího části došlo v Evropě k mnoha velkým požárům a vážným dopravním nehodám v silničních a železničních tunelech. Znamenaly velké ztráty na životech (Mont Blanc, Tauern, Kaprun a Gotthard – čtyři požáry si ve dvou letech vyžádaly 221 životů) a byly hlavní příčinou snahy o přehodnocení požární bezpečnosti v tunelech.
36
Zvýšení bezpečnosti provozu na pozemních komunikacích je jedním z cílů Evropské unie specifikovaných v Bílé knize: Evropské dopravní politiky COM (2001) 370, Brusel 12/09/2001. [1] Bezpečnost provozu v silničních tunelech je nedílnou součástí této politiky. Proto byly v oblasti požární bezpečnosti v silničních tunelech zahájeny v rámci Evropské unie programy, které shromažďující informace o požárech v tunelech v databázích. [8] Zde jsou uvedeny ty nejznámější: Program „Požáry v tunelech“ (FIT) – čtyřletá spolupráce 33 partnerů z 12 zemí Evropy byla zahájena v březnu 2001 a shromažďovala v šesti tématických konzultativních databázích existující informace o požárech v tunelech [2] Program „Odolné a spolehlivé konstrukce tunelů“ (DARTS) – tříletá spolupráce osmi evropských partnerů byla zahájena rovněž v březnu 2001. Spolupráce byla zaměřena na stanovení způsobu provozu tunelu z hlediska životního prostředí, technické kvality, bezpečnostních opatření a dlouhé životnosti tunelů. DARTS byl zaměřen pouze na nové tunely. [3] Program „Bezpečný tunel“ – tříletý projekt devíti partnerů započatý v září 2001 a zaměřený na inovační systémy a rámce pro zvýšení bezpečnosti dopravy v silničních tunelech. Jeho hlavním cílem je snížit počet nehod v silničních tunelech pomocí preventivních opatření. [4] Program SIRTAKI – tříletý projekt zahájený v září 2001, zabýval se zvýšením bezpečnosti v silničních a železničních tunelech pomocí moderních informačních technologií, spolupracovalo na něm 21 partnerů z osmi zemí Evropy. [5] Program UPTUN – čtyřletý výzkumný a vývojový projekt, jeho cílem byly laciné, vhodné a inovační způsoby zvýšení požární bezpečnosti v existujících tunelech [6] Program SafeT – byl zahájen v říjnu 2003 a trvá tři roky, jeho činnost zahrnuje zpracování návrhu harmonizovaného evropského předpisu pro bezpečnost v tunelech, který bude vycházet ze znalostí získaných jinými evropskými projekty. [7] Řešení bezpečnosti v tunelech v jednotlivých zemích Evropy
a
přeprava
nebezpečných
látek
Přeprava nebezpečných látek probíhá podle mezinárodní dohody ADR, v tato část příspěvku je věnována iniciativě jednotlivých zemí v oblasti zajištění bezpečnosti v tunelech.
37
Rakousko V Rakousku nejsou obecné předpisy upravující dopravu v silničních tunelech. Přeprava nebezpečných látek silničními tunely delšími než 1000 m je upravována předpisem „Der Straßentunnelverordnung“ Belgie V Belgii jsou za předpisy pro přepravu nebezpečných látek odpovědny regionální úřady a Ministerstvo dopravy. Nicméně obecná pravidla pro přepravu nebezpečných látek silničními tunely v Belgii neexistují. Česká republika Česká republika nemá omezenu přepravu nebezpečných látek po silnici ani silničními tunely. Na základě dnes již neplatné vyhlášky stále zůstává povinnost žádat o stanovení přepravní trasy pouze pro nebezpečné odpady. Tyto jsou MD ČR obecně povoleny ve zpracovaném a schváleném „Atlasu tras pro nebezpečné odpady“. Výjimkou je přeprava radioaktivních látek, kde trasu tuzemské přepravy povoluje Státní úřad pro jadernou bezpečnost. Slovenská republika Slovenská republika nemá omezenu přepravu nebezpečných látek po silnici ani silničními tunely. Obecná pravidla pro přepravu nebezpečných látek silničními tunely na Slovensku neexistují. Dánsko Dánsko nemá omezenu přepravu nebezpečných látek po silnici ani silničními tunely. Obecná pravidla pro přepravu nebezpečných látek silničními tunely v Dánsku neexistují.Místní policie může přepravu určitých nebezpečných látek zakázat nebo omezit. Finsko Na veřejných silnicích Finska jsou pouze 4 tunely v délce od 50 do 325 metrů. Z tohoto důvodu Finsko nemá omezenu přepravu nebezpečných látek po silnici ani silničními tunely a obecná pravidla pro přepravu nebezpečných látek silničními tunely ve Finsku neexistují. Francie Francie má 180 km silničních tunelů. V současné době Francie pracuje na legislativě, která by přepravu nebezpečných látek dálničními tunely upravovala. Nyní je ve Francii přeprava nebezpečných látek silničními tunely ve většině tunelech zakázaná. Německo Německo nemá předpisy pro přepravu nebezpečných látek silničními tunely. Na některých dálnicích, které zahrnují tunely je přeprava nebezpečných látek omezena nebo docela zakázaná. Přeprava nebezpečných látek na silnici je definována předpisem Gefahrgutverordnung Sraße – GGVS § 2, který je podobný mezinárodní dohodě ADR.
38
Itálie V Itálii je 600 km dálničních tunelů, přesto přeprava nebezpečných látek tunely není upravena žádným právním předpisem. V současné době dochází k vývoji pravidel v této oblasti. Holandsko Ve většině městských tunelů Holandska je přeprava nebezpečných látek zakázaná. Dálniční a městské tunely jsou děleny do tří kategorií: • Tunely bez omezení • Kategorie I – omezení pro výbušné látky • Kategorie II – omezení pro hořlavé a výbušné látky Do kategorie I a II je v Holandsku zařazeno 14 tunelů. Norsko Norsko má 691 silničních tunelů o celkové délce 575 km. V Norsku nejsou obecná pravidla upravující problematiku silničních tunelů, ale jsou zde pravidla upravující přepravu nebezpečných látek přes některé tunely. Omezením přepravy nebezpečných látek, které se v Norsku užívá je zákaz přepravy neb. zboží v určitou část dne. Portugalsko Portugalsko nemá opatření upravující problematiku provozu silničních tunelů a přepravy nebezpečných látek přes tunely. Přeprava probíhá podle “RPE“ což je národní legislativa podobná ADR. Španělsko Ve Španělsku existují obecná pravidla pro přepravu nebezpečných látek silničními tunely. Předpisy pro přepravu jsou upravovány Ministerstvem vnitra – ředitelstvím pro silniční přepravu. Švédsko Švédsko má v provozu relativně málo silničních tunelů, ale ve výstavbě je několik tunelů s vysokým dopravním zatížením. Švédko nemá obecná pravidla pro provoz silničních tunelů a přepravu nebezpečných látek tunely, ale jsou zde specifická pravidla pro přepravu nebezpečných látek některými tunely. Tato pravidla jsou definována různými místními samosprávními územními orgány nebo správním obvodem. Z toho důvodu jsou v rozdílných regionech rozdílná pravidla. Tři silniční tunely mají omezenou přepravu nebezpečných látek. Toto omezení je kombinací zákazu přepravy určitých nebezpečných látek a tzv. zavíracích hodin pro přepravu nebezpečných látek tunelem. Švýcarsko Švýcarsko má 140 km silničních tunelů. Platí zde obecná pravidla pro provoz silničních tunelů:
39
• Road Traffic Regulation of 13. November 1962 (“RS 741.11“), Artikle 5 • Federal Law on Road Traffic of 19. December 1958 a pro přepravu nebezpečných látek přes tunely : • Regulation of Road Transport of Dangerous Goods (SDR) of 24. May 1972, Artikle 23 [9] Závěr Z tohoto příspěvku lze vyvodit následující závěr. Přes poměrně velkou iniciativu Evropské unie a množství havárií ke kterým v tunelu v minulosti došlo, většina výše uvedených zemí Evropy nemá obecná pravidla a právní předpisy, které by oblast přepravy nebezpečných látek účinně upravovaly a následně tak přispěly vyšší bezpečnosti. Je pozitivní, že země jako Francie a Itálie, tedy země, které již byly v minulosti postiženy katastrofickou tunelovou tragédií (Fréjes, Mont Blanc), pracují na pravidlech a předpisech, jenž dalším takovým tragédiím pomohou zabránit. Použitá literatura: [1]
http://ec.europa.eu/transport/white_paper/
[2]
http://www.etnfit.net
[3]
http://www.dartsproject.net
[4]
http://www.crfproject-eu.org
[5]
http://www.sirtakiproject.com
[6]
http://www.uptun.net
[7]
http://www.safetunnel.net
[8]
Kmoch V. Iniciativa EU v otázce požární bezpečnosti v tunelech, časopis Fire&Rescue č. 1/2004
[9]
OECD/PIARC: Technical reports on current national and international regulation
40
Využití MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie pro rychlou detekci vysoce rizikových patogenů Michal DŘEVÍNEKa, Thomas MAIERb a Státní ústav jaderné, chemické a biologické ochrany Příbram – Kamenná, 262 31 Milín, Česká republika e-mail:
[email protected] b Bruker Daltonik GmbH Permoserstrasse 15, D-04318 Leipzig, Německo
Klíčová slova: hmotnostní spektrometrie, MALDI, bakterie, patogen, detekce Abstrakt MALDI-TOF (matrix-assisted laser desorption/ionisation – time of flight) hmotnostní spektrometrie je technika, umožňující rychlou charakterizaci komplexních biologických systémů. Vzhledem k použité „měkké“ ionizaci metoda v případě celobuněčné analýzy poskytuje informačně obsáhlý spektrální profil, charakteristický pro jednotlivé druhy mikroorganismů. Pro účely identifikace vysoce rizikových patogenních mikroorganismů byla vytvořena rozsáhlá knihovna jejich hmotnostních spekter a ověřena na sérii vzorků obsahujících jak jednotlivé patogeny, tak jejich směsi s nepatogenními mikroorganismy. Úvod Detekce a identifikace patogenních mikroorganismů je v současné době založena zejména na technikách molekulární biologie (immunoassay, polymerase chain reaction – PCR). Tyto metody však vyžadují přípravu specifických protilátek nebo primerů a sond odpovídajících jednotlivým patogenům, přičemž výsledkem je většinou pouze binární informace. To znamená, že v případě analýz neznámých vzorků je třeba provádět řadu paralelních testů, což je časově i finančně náročné. Hmotnostní spektrometrie je oproti tomu univerzální metodou, při které odpadá nutnost použití specifických činidel. Bakteriální kultury, studované technikou MALDI-TOF, vykazují charakteristické fragmenty, příslušející zejména lipidům, lipopeptidům, peptidům, proteinům a oligonukleotidům s tím, že nejvyšší intenzitu vykazují proteiny buněčných stěn. Tyto fragmenty jsou rodově, druhově a v některých případech i kmenově specifické a lze jich využít k chemotaxonomické charakterizaci jednotlivých bakterií.
41
Při technice MALDI je vzorek deponován s matricí na vhodné platformě a ionty jsou generovány v iontovém zdroji bombardováním fotony z vhodného zdroje záření, nejčastěji pulsního UV laseru. V případě systému AutoFlex (Bruker Daltonik) je používán N2 laser s vlnovou délkou záření λ 337 nm a typickou frekvencí 20 Hz. Matrice absorbuje většinu dopadající energie a směs se vzorkem je převedena do plynného stavu, v němž dochází k přenosu protonů mezi matricí a vzorkem a vzniku iontů. Typickými produkty ionizace jsou jednou protonizované molekuly, zatímco vícenásobně protonizované molekuly a klastry se běžně vyskytují s řádově nižší intenzitou. Vzhledem k jednoduché protonizaci se vyskytují ionty s vysokým poměrem m/z, který může v případě biomolekul dosáhnout až řádu 106; v případě detekce bakteriálních patogenů za použití techniky fingerprintu jsou využívány oblasti řádu m/z 103 - 104. Pro získání charakteristických signálů je třeba striktně dodržovat standardní podmínky od kultivace vzorku až po finální měření spektra. Kultivace musí být provedena na odpovídajícím médiu za kontrolovaných podmínek. Technika přípravy vzorku na platformě musí odpovídat technice použité při měření referenčních spekter; v opačném případě dochází k vymizení některých charakteristických signálů. Při měření spekter je pak nutné nalézt empiricky optimální výkon laseru tak, aby měřené signály vykazovaly maximální možné rozlišení při zachování vysokého poměru signál – šum. Jelikož jsou získaná charakteristická hmotnostní spektra značně komplexní, je manuální identifikace zejména u směsných spekter prakticky vyloučena. Z tohoto důvodu je nutné použití sofistikovaných komparačních algoritmů normalizovaných spekter. Pro správnou funkci těchto algoritmů je pak rozhodující nalezení optimálních parametrů zpracování signálu (poloha a profily jednotlivých píků, šířka a profil identifikačních oken, relativní intenzita a frekvence výskytu jednotlivých píků apod.). EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST Tabulka1: Přehled studovaných patogenů Název Bacillus anthracis
Číslo kmene 5444 10340 109 2620 7752 7753 8234 1328 2/27 2/28 3/33 4/33 5/35 7936
Sbírka NCTC-London NCTC-London NCTC-London NCTC-London NCTC-London NCTC-London NCTC-London NCTC-London SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SVÚ Hradec Králové
42
Původ London 1938 Edinburgh 1963 Lister institut 1920 čínská kůže PHLS Bradford 1948 PHLS Bradford 1948 1951 avirulent, vakc.kmen Lister institut 1920 Praha Praha
kráva fa. Babice, 1990
Burkholderia mallei
Burkholderia pseudomallei
Brucella melitensis
Francisella tularensis
A67 A70 A73 A76 A79 A83 A85 A86 A65 A66 A68 A69 A71 A72 A74 A75 A77 A78 A80 A81 A84 A87 A88 A89 A90 A91 A92 A93 A94 120 3708
SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové SVÚ Hradec Králové NCTC-London NCTC-London
10245 10247 10229 10230 10248 3462 3463 10274 11642 8708 7431 4845
NCTC-London NCTC-London NCTC-London NCTC-London NCTC-London VÚVL,Brno VÚVL,Brno NCTC-London NCTC-London NCTC-London NCTC-London NCTC-London
5659 (meliten.) 5520 (abortus) 5660 (abortus) 6073 (suis) 6074 (suis) 6374 (ovis) 5151 5536 5537
VÚVL,Brno VÚVL,Brno VÚVL,Brno VÚVL,Brno VÚVL,Brno VÚVL,Brno VÚVL,Brno VÚVL,Brno VÚVL,Brno
43
quinejská hovězina, 1962 čínská kozina, 1960 indická kozina, 1957 turecká kozina, 1957 nigerijská kozina, 1960 etiopská kozina, 1958 jugoslávská kozina, 1958 jugoslávská kozina, 1958 Čínská buvolice, 1956 Čínská buvolice, 1957 Guinejská hovězina, 1962 Guinejská hovězina, 1962 Čínská kozina, 1960 Čínská kozina, 1960 Indická kozina, 1957 Indická kozina, 1957 Turecká kozina, 1957 Turecká kozina, 1957 Nigerijská kozina, 1960 Nigerijská kozina, 1960 Etiopská kozina, 1958 Indonéská kozina, 1958 Indonéská kozina, 1958 Mongolská skopovice, 1957 Kráva Hustopeče, 1959 Americká hovězina, 1960 Americká hovězina, 1960 Americká hovězina, 1960 Turecká kozina, 1957 Lister Istitut, London, 1920 Imperial Institute of Veterinary Research, Indie, 1932, plíce muly Čína, 1961, plíce a nos koně, (1942) Ankara, Turecko, 1960 Budapešť, Maďarsko, morče, 1961 Maďarsko, 1961, Institut Pasteur, Paris Ankara, Turecko 1960, člověk (1950) zem Drůbeží játra Malajsie, krev člověka-zemřel, 1961 Čína Singapur, 1946 Nemocnice, Londýn 1948 Singapur, přirozená infekce, lab.opice,1935 Referenční kmen FAO/WHO, Anglie Zárodek telete, ČR Referenční kmen FAO/WHO, Anglie Referenční kmen FAO/WHO, Anglie Referenční kmen FAO/WHO, Anglie Sperma berana při zánětu nadvarlete ČR, zajíc ČR, zajíc ČR, zajíc
5600 10857(vak.LVS) 5540 58/39 59/39 115/39 786 8394 10787 57/51 60/39 61/55 62/49 63/55 Shigella dysenteriae 6/35 13/41 * sér.I 1/35 14/42 * 17/42 19/42 4/41 Shigella dysent. II. 5/42 Shigella dysent. III. 8/57 14/57 Shigella dysent. IV. 9/57 15/57 16/66 (6536) Vibrio cholerae 21/69 (6550)
Salmonella typhi
Xanthomonas campestris Yersinia pestis
Yersinia pseudotuberculosis
VÚVL,Brno NCTC-London VÚVL,Brno SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha NCTC-London NCTC-London NCTC-London SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha
USA, muž Vakcinační kmen,1972, Výzkumné laboratoře Philadelphia SSSR, klíště
Lister Institut 1920 (Isolant z r.1918) , 1953 1971
Institut für Impfstoffprüfung, Berlin Jena Institut für Impfstoffprüfung, Berlin
KHS, Bratislava, výkaly WHO Geneva, choleře podobná epidemie, Sudán
2/33 3/33 12/47 70/89 71/89 1/79
SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ, Praha SZÚ Praha
1439 570
MU Brno NCTC-London
2868 2028 5923
NCTC-London NCTC-London NCTC-London
10029
NCTC-London
10030 * 10329 10330 1/51
NCTC-London NCTC-London NCTC-London SZÚ Praha
--Bombay, 1920, smrtelný bubonický mor (morová rána) Bombay, Haffkine Institute, 1928, krev Jáva, mor, 1925 Typový aviruletní kmen,produkce vakcíny, Londýn, 1939, Nairobi, 1958, smrtelná bubon.mor (mor.rána) Nairobi, 1958 Nairobi, 1963 Nairobi, 1963 Králík
22/90 5666 5763 5764
SZÚ Praha VÚVL Brno VÚVL Brno VÚVL Brno
Turecko, typický kmen Jelen Prase Morče
44
Indie, 1970 ---
Instrumentace a metodika Vzorky byly inkubovány v inkubátoru NUAIRE NU-4750 na médiích a za podmínek, uvedených v Tabulce 2. Kultury byly pro účely měření připraveny 3 různými způsoby: 1. tenký film – stěr z kultury byl nanesen na platformu a převrstven matricí 2. supernatant – 10 µl kultury bylo rozpuštěno v 50% CH3CN, roztřepáno na vortexu a 5 min. centrifugováno při 13000 rpm. 1 µl supernatantu byl převeden na platformu a převrstven matricí 3. peletka – po dekantaci byla peletka nanesena v tenké vrstvě na platformu a převrstvena matricí Jako matrice byl ve všech případech použit nasycený roztok kyseliny α – kyano – 4 – hydroxyskořicové v 50% acetonitrilu s přídavkem 2,5% kyseliny trifluoroctové. Veškerá spektra byla měřena pomocí MALDI-TOF systému AutoFlex (Bruker Daltonik GmbH) s lineárním analyzátorem v pozitivním modu, s využitím pulsní extrakce iontů. Agens
Půda
Název
Výrobce Tepl. základu °C
Bacillus anthracis
Živný agar
Columbia Agar Base- CM 331
OXOID
37
Brucella melitensis
Krevní agar
Columbia Agar Base- CM 331 + beraní krev
(OXOID)
37
Burkholderia mallei Burkholderia pseudomallei Francisella tularensis Salmonella typhi
Živný agar Živný agar McLeod
Columbia Agar Base- CM 331 Columbia Agar Base- CM 331 Speciální složení
OXOID OXOID
Živný agar
Columbia Agar Base- CM 331
OXOID
37 37 37 37
Shigella dysenteriae Vibrio cholerae Xanthomonas campestris Yersinia pestis Yersinia pseudotuberculosis
Živný agar Živný agar Živný agar Živný agar Živný agar
Columbia Agar Base- CM 331 Columbia Agar Base- CM 331 Columbia Agar Base- CM 331 Columbia Agar Base- CM 331
OXOID OXOID OXOID OXOID OXOID
37 37 30 30 37
Columbia Agar Base- CM 331
Tabulka 2: Podmínky kultivace Experimentální data a výsledky Všechny patogenní mikroorganismy, uvedené v Tabulce 1, byly opakovaně kultivovány za podmínek uvedených v Tabulce 2 a u všech takto získaných vzorků byla změřena referenční spektra. Každá kultivace byla provedena nejméně 3x a získaná spektra podrobena srovnávací analýze, aby byla vyloučena možná vzájemná kontaminace.
45
Pro ověření reprodukovatelnosti spekter a stability signálu v čase byla studována spektra všech vysoce rizikových bakteriálních patogenů jak z krátkodobého, tak i dlouhodobého hlediska. Byly studovány případné změny spekter jak v rámci konsekutivních měření, tak v delším časovém horizontu s odstupem několika dní i týdnů. Bylo potvrzeno, že analytický systém je vysoce stabilní a iontové fragmenty všech patogenů reprodukovatelné po celé období testování.
Intens. [a.u.]
Pro ilustraci jsou na obrázku 1 spektra 3 patogenů. Je zřejmé, že jednotlivé mikroorganismy poskytují výrazně odlišné spektrální profily, využitelné pro jejich identifikaci. Obrázek 2 pak znázorňuje využití získaných referenčních spekter pro identifikaci neznámého patogenu ve vzorku. x10 4
1SLin, 9522.8 Smoothed, Baseline subtracted(0.8)
1.0
4761.0
0.8
4564.4
5381.2
9240.6
6477.6 6093.8
4364.4
0.6
7262.0
0.4 0.2
3238.3 3629.6
2688.4
4165.2
5143.2
7719.6
5712.8
8370.3
6856.4
8920.6
9857.3
10285.9
11236.9
Intens. [a.u.]
0.0
5122.7 6000
1SLin, Smoothed, Baseline subtracted(0.8)
4278.5 7160.9 9491.9
4000
6165.5
4745.8 3579.8 2000
2688.4 3081.8
Intens. [a.u.]
2784.7
3364.0
6728.9
3984.4
5494.4 5899.7
0 x10 4
7969.9
8356.5
9122.7 8737.8
7402.0
10268.9
10990.0
9075.21SLin, Smoothed, Baseline subtracted(0.8)
5167.6
1.0
6672.4
5367.3
0.8
6872.2
4849.8
7511.4
4535.2
0.6
7712.0 0.4
2769.3 0.2
3333.4
3020.5
7054.7
3753.0
9774.1 5442.0
4154.5
8818.2
5869.5 6317.8
7806.5 8182.2 8596.4
9539.4
11209.0
10079.3 10526.3
0.0 3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
m/z
Obr. 1 – Porovnání spektrálních profilů Salmonella typhi 11/36, Vibrio cholerae 70/89 a Brucella melitensis 5520
46
Intex10 4 ns. 1.25 [a.u .]
4747.009
1SLin
9491.511
A
1.00
7162.607 4368.078 5123.700
0.75
6277.843 3581.508
0.50
3226.756
0.25
5987.232 6904.804
5496.068
3986.054
7402.467
7971.101
9122.774
10268.384
5741.156 0.00
Intex10 4 ns. 2.0 [a.u .]
4365.555
1SLin
B
1.5
5121.839
1.0
7161.642
4023.932
0.5
3578.500
9491.447
6276.733
4744.982
6762.943
5580.482
8356.469
7401.277
9121.787
10269.062
0.0 3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
m/z
Obr. 2 - Porovnání MALDI-TOF MS spektra vzorku obsahujícího neznámý patogen (A) a referenčního spektra Vibrio cholerae 3/33 (B) Zpracování dat – použití systému BioTyper Z obrázků 1 a 2 je patrné, že celobuněčné spektrální profily jsou značně obsáhlé, a proto je nutné použít pro identifikaci sofistikovaných matematických postupů. Identifikační systém BioTyper je založen na komplexním matematickém zpracování hmotnostních spekter. Matematické operace zahrnují postupně korekci hmot, vyhlazení, subtrakci základní linie, vytvoření normalizovaného spektra a generování normalizovaných píků. Takto zpracovaná spektra lze následně použít pro vytvoření databáze, zahrnující normalizované výšky a frekvence výskytu jednotlivých píků, a komparací normalizovaných spekter vzorků s databází lze provést identifikaci. Rozhodujícím faktorem pro úspěšné zpracování a identifikaci je optimální nastavení parametrů zpracování spekter (kompresní algoritmus, korekční a vyhlazovací metoda, způsob normalizace, prahové parametry, nastavení šířky identifikačních oken, hodnoty frekvence výskytu apod.). Na obr. 3 a 4 je znázorněn postup zpracování signálu Burkholderia mallei 10230 od základního hmotnostního spektra (3) přes normalizované spektrum až po normalizované spektrum s normalizovanými intenzitami signálu (4).
47
Obr. 5 pak znázorňuje zpracované spektrum Yersinia pestis 5923 s korigovaným frekvenčním výskytem jednotlivých píků a obr. 6 identifikaci patogenu po vytvoření spektrální databáze.
Obr. 3 – základní spektrum Burkholderia mallei 10230
Obr. 4 - normalizované spektrum Burkholderia mallei 10230 s normalizovanými intenzitami signálů
48
Obr. 5 - normalizované intenzity signálů spektra Yersinia pestis 5923 s normalizovanými frekvencemi výskytu
49
Obr. 6 – Identifikace Yersinia pestis 10329 za využití databáze spekter patogenních mikroorganismů Ověření na testační kolekci Na základě databáze normalizovaných spekter vysoce rizikových bakteriálních patogenů byla pro ověření připravena testační kolekce neznámých vzorků směsných kultur s potenciálním obsahem studovaných patogenů. U všech těchto vzorků byla proměřena příslušná spektra a porovnána s referenčními normalizovanými spektry databáze. Výsledky jsou shrnuty v Tabulce 3.
50
Vzorek A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
Detekováno - druh
Detekován kmen 5659 Brucella melitensis 5151 Francisella tularensis 570 Yersinia pestis 5660 Brucella melitensis 570 Yersinia pestis 5151 Francisella tularensis 570 Yersinia pestis 5659 Brucella melitensis 5151 Francisella tularensis A92 Bacillus anthracis 5659 Brucella melitensis
Skutečnost Brucella melitensis 5659 Francisella tularensis 5151 Yersinia pestis 570 Brucella melitensis 5659 Yersinia pestis 570 Francisella tularensis 5151 Yersinia pestis 570 Brucella melitensis 5659 Francisella tularensis 5151 Bacillus anthracis A101 Brucella melitensis 5659
Závěr 1. Pro účely rychlé detekce bakteriálních patogenů byla vytvořena databáze hmotnostních spekter, pro niž byla proměřena technikou MALDI-TOF a zpracována spektra, příslušející 114 kmenům 11 patogenů – Bacillus anthracis (43 kmenů), Brucella melitensis (6 kmenů), Burkholderia mallei (7 kmenů), Burkholderia pseudomallei (7 kmenů), Francisella tularensis (6 kmenů), Salmonella typhi (11 kmenů), Shigella dysenteriae (12 kmenů), Vibrio cholerae (7 kmenů), Yersinia pestis (8 kmenů). Yersinia pseudotuberculosis (5 kmenů), Xanthomonas campestris (2 kmeny). 2. Na základě získaných dat byly pro všechny studované patogeny definovány druhově specifické fragmenty pro rychlou komparaci spekter. 3. V průběhu etapy byl díky spolupráci s firmou Bruker Daltonik získán identifikační systém BioTyper. V tomto systému byla vytvořena databáze normalizovaných spekter patogenů, založená na knihovně referenčních spekter. 4. Vytvořená databáze normalizovaných spekter v systému BioProfiler s optimalizovanými identifikačními parametry byla ověřena na testační kolekci směsných vzorků bakteriálních kultur potenciálně obsahujících některý ze studovaných patogenů. Určení přítomnosti a druhu patogenu bylo úspěšné ve 100% případů, určení kmene pak v 78% případů. Literatura [1] Lynn, E. C., M.-C. Chung, W.-C. Tsai, and C.-C. Han. Identification of Enterobacteriaceae bacteria by direct matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometric analysis of whole cells. 1999. Rapid Commun. Mass Spectrom. 13:2022-2027.
51
[2] Smole, S. C., L. A. King, P. E. Leopold, R. D. Arbeit. Sample preparation of gram-positive bacteria for identification by matrix assisted laser desorption/ionization time-of-flight. 2002. J. Microbiol. Meth. 48:107-115. [3] Stackebrandt, E., O. Päuker, M. Erhard. Grouping Myxococci (Corallococcus) strains by matrix-assisted laser desorption ionization timeof-flight (MALDI TOF) mass spectrometry: comparison with gene sequence phylogenies. 2005. Curr. Microbiol. 50:71-77. [4] Fenselau, C. and P.A.Demirev. Characterisation of intact microorganisms by MALDI mass spectrometry. 2001. Mass Spectrom. Rev 20(4):157-71 [5] Krishnamurthy, T. and P.L.Ross. Rapid identification of bacteria by direct matrix-assisted laser desorption/ionisation mass spectrometric analysis of whole cells. 1996. Rapid Commun Mass Spectrom 10(15): 1992-6
52
Obalová technika skladovania a prepravy nebezpečných látok Ing. Dušan JANÁSEK, Ing. Miroslava HOLECOVÁ Fakulta špeciálneho inžinierstva Katedra požiarneho inžinierstva Ul. 1. mája 32, 010 26 Žilina, Slovensko e-mail:
[email protected],
[email protected] Kľúčové slová: skladovanie, preprava, obaly, nebezpečné látky Abstrakt: V príspevku sa venujeme problematike nebezpečných látok a jednotlivým druhom obalov.
skladovania
a prepravy
ÚVOD Chemický priemysel neustále produkuje veľké množstvá chemických látok a prípravkov, ktoré sa stali pre človeka neodmysliteľnou súčasťou života. Preto je veľmi často potrebné tieto látky skladovať a prepravovať. Značnú časť chemických látok a prípravkov tvoria nebezpečné látky, ktorých skladovanie a preprava musia byť zabezpečené obzvlášť opatrne a disciplinovane podľa príslušných opatrení. Dôležitou súčasťou sú i obaly, v ktorých sa nebezpečné chemické látky a prípravky skladujú alebo prepravujú. OBALY Obaly musia byť vyrobené a uzatvárateľné tak, aby sa za normálnych manipulačných podmienok zamedzilo úniku obsahu z kusovej zásielky, najmä v dôsledku vibrácií alebo zmeny teploty, vlhkosti prípadne tlaku. Na vonkajšej časti kusovej zásielky nesmie byť prilepená žiadna nebezpečná látka. Na materiál časti obalov, ktoré sú bezprostredne v styku s nebezpečnými látkami, nesmú tieto látky svojimi chemickými alebo inými účinkami pôsobiť škodlivo a keď je to nevyhnutné musia byť vybavené vhodným vnútorným povlakom alebo adekvátnou úpravou. Tieto časti obalov nesmú obsahovať žiadne zložky, ktoré by mohli s obsahom reagovať nebezpečne, tvoriť nebezpečné produkty alebo tieto časti značne zoslabovať. Pri obaloch plnených kvapalnými látkami sa musí ponechať dostatočný prázdny priestor, aby bolo zabezpečené, že rozťažnosť kvapalnej látky vplyvom teplôt, ktoré môžu vzniknúť počas manipulácie, nespôsobí ani únik kvapalnej látky ani deformáciu obalu. Pri plniacej teplote 15 oC stupeň plnenia musí byť určený, ak nie je v jednotlivých triedach stanovené inak, týmto spôsobom: 53
a) podľa tabuľky Bod varu (začiatok varu) látky v oC Stupeň plnenia v % vnútorného objemu obalu
< 60
≥ 60 < 100
≥ 100 ≤ 200
> 200 < 300
≥ 300
90
92
94
96
98
Tabuľka č. 1 Normy plnenia obalov kvapalnými látkami b) na základe výpočtu 98 stupeň plnenia = --------------------- % vnútorného objemu obalu 1 + α . (50 - tF) kde tF α
(1)
- teplota kvapalnej látky pri plnení, - koeficient objemovej rozťažnosti kvapalnej látky medzi 15 oC a 50 oC, t.j. pri zvýšení teploty najviac o 35 oC sa α vypočíta podľa vzťahu: d15 – d50 α = --------------35 . d50
kde d15 a d50
(2)
- relatívne hustoty kvapalnej látky pri 15 a 50 oC.
Vzhľadom na osobitné ustanovenia jednotlivých tried je povolené používať tieto základné druhy obalov - ich charakteristika: Sudy Sú valcovité nádoby z kovu, lepenky, plastu, preglejky alebo iného vhodného materiálu s plochými alebo oblými dnami. Táto definícia zahrňuje aj obaly iných tvarov, napr. valcovité nádoby s hrdlom kužeľovitého tvaru alebo obaly téglikovitého tvaru. Drevené sudy Obaly z prírodného dreva, kruhovitého prierezu, s oblými stenami, vytvorené z tenkých pruhov dreva s dnami a stiahnuté obručami. Kanistry Obaly z kovu alebo plastu, pravouhlého alebo mnohouholníkového prierezu, s jedným alebo viacerými otvormi.
54
Debny Obaly úplne pravouhlého alebo mnohouholníkového tvaru vyrobené z kovu, dreva, preglejky, drevovláknitých materiálov, zvlášť pevnej lepenky, plastov alebo iného vhodného materiálu. Sú povolené len malé otvory, napr. na ľahkú manipuláciu alebo otváranie, alebo v súlade s klasifikačnými požiadavkami, ak neohrozujú integritu obalu počas manipulácie. Vrecia Predstavujú pružné obaly z papiera, plastovej fólie, textílií, tkaných alebo iných vhodných materiálov. Zložené obaly (plast) Obaly pozostávajúce z vnútornej nádoby z plastu a z vonkajšieho obalu (kov, lepenka, preglejka a pod.). Obal zložený dohromady vytvára nerozoberateľnú jednotku, ktorá je plnená, skladovaná, prepravovaná a vyprázdňovaná ako taká. Zložené obaly (sklo, porcelán alebo kamenina) Obaly pozostávajúce z vnútornej nádoby zo skla, porcelánu alebo kameniny a z vonkajšieho obalu (vyrobeného z kovu, dreva, zvlášť pevnej lepenky, plastu apod.). Obal zložený dohromady vytvára nerozoberateľnú jednotku, ktorá je plnená, skladovaná, prepravovaná a vyprázdňovaná ako taká. Kombinované obaly Na účely prepravy vytvorená kombinácia obalov, ktorá sa skladá z jedného alebo viac vnútorných obalov zabezpečených vo vonkajšom obale. Renovované alebo prerobené obaly Sú obaly vyčistené na pôvodný materiál konštrukcie s odstránením všetkých predchádzajúcich obsahov, vnútornej a vonkajšej korózie a vonkajších náterov a značiek, s vymenenou celou štrukturálnou konštrukčnou časťou. Sú subjektami tých istých požiadaviek, aké sú použité na nové obaly toho istého typu. OZNAČOVANIE KONŠTRUKČNÝCH TYPOV OBALOV (1) kódové číslo pozostáva z: a) arabská číslica označujúca druh obalu
55
Druh obalu sud drevený sud kanistra debna
Číslica 1 2 3 4
Druh obalu vrece zložený obal obaly z tenkého plechu
Číslica 5 6 0
Tabuľka č. 2 Kódové označenie druhu obalu b) veľké latinské písmeno označujúca druh materiálu obalu Druh materiálu oceľ hliník prírodné drevo preglejka drevovláknité materiály zvlášť pevná lepenka
Písmeno A B C D F G
Druh materiálu Písmeno plast vrátane penovej H L textilné tkaniny M papier viacvrstvový kov (nie oceľ alebo N P sklo, porcelán, kamenina
Tabuľka č. 3 Kódové označenie druhu materiálu obalu Pri zložených obaloch sa používajú dve veľké latinské písmená. Prvé označuje materiál vnútornej nádoby a druhé materiál vonkajšieho obalu. c) prípadne arabskej číslice označujúcich kategóriu obalu v rámci typu, do ktorého obal patrí. V osobitných predpisoch pre jednotlivé triedy sú podľa stupňa nebezpečnosti manipulovaných látok stanovené 3 obalové skupiny: obalová skupina I obalová skupina II obalová skupina III
- na látky skupiny (a), - na látky skupiny (b), - na látky skupiny (c) číslic v zozname látok.
Preto v označení po kódovom čísle obalu nasleduje písmeno udávajúce skupiny látok, na ktoré je konštrukčný typ obalu schválený: X Y Z
na balenie látok do obalovej skupiny I až III, na balenie látok do obalovej skupiny II až III, na balenie látok do obalovej skupiny III,
Každý obal musí mať označenie, ktoré je trvalé, čitateľné a na takom mieste a takej veľkosti vo vzťahu k obalu, aby bolo dobre viditeľné. Pri obaloch s celkovou hmotnosťou nad 30 kg musia byť označenia zdvojené aj na vrchu alebo boku obalu. Písmená, číslice a symboly musia byť minimálne 12 mm 56
vysoké, okrem obalov s kapacitou 30 litrov alebo 30 kg alebo menšou, kde musia mať najmenej 6 mm; pri 5 litrových alebo 5 kg baleniach alebo menších musia mať primeranú veľkosť. Označenie obalov vyrobených podľa schváleného konštrukčného typu pozostáva: (a)
(b) (c)
(d)
(e) (f) (g)
(I)
zo symbolu pre obaly, na kovových obaloch, na ktorých je označenie vyrazené, môžu byť použité písmená „UN“ miesto symbolu pre obaly, (II) zo symbolu „ADR“ (alebo „RID/ADR“ na obaly schválené pre prepravu po železnici alebo ceste) namiesto symbolu pre obaly z kódového čísla obalu z dvojdielneho kódu skladajúceho sa z (I) z písmena (X, Y alebo Z) stanovujúceho obalovú skupinu, alebo obalové skupiny, pre ktoré je konštrukčný typ schválený, (II) pri obaloch bez vnútorných obalov určených na kvapalné látky, ktoré úspešne absolvovali hydraulickú tlakovú skúšku, relatívna hustota je zaokrúhlená pri vyšších hodnotách ako 1,2 na prvé desatinné miesto, pre ktorú bol typ konštrukčne skúšaný. Túto informáciu možno vypustiť, ak relatívna hustota nie je vyššia ako 1,2, alebo pri obaloch určených na pevné látky alebo vnútorných obaloch a obaloch s odoberateľným vekom určených na látky, ktoré majú viskozitu pri 23 oC vyššiu ako 200 mm2/s, maximálna celková hmotnosť v kg. (III) pri obaloch, v ktorých sa majú prepravovať látky triedy 6.2, číslic 1 a 2 sa musí uviesť údaj „trieda 6.2“ namiesto informácií požadovaných v bodoch (I) alebo (II). buď z písmena „S“, keď je obal určený na kvapalné látky o viskozite pri 23 oC väčšej ako 200 mm2/s, na pevné látky alebo na vnútorné obaly, alebo keď obal vyhovel hydraulickej tlakovej skúške, z údaja skúšobného tlaku zaokrúhleného dolu na najbližších 10 kPa. z údaja roku výroby (posledné dve číslice). Pri údajoch 1H a 3H ešte z údaja mesiaca výroby. Túto časť označenia možno umiestniť aj na inom mieste ako ostatné údaje. zo značky štátu, v ktorom bol súhlas vydaný. buď z registračného čísla a mena, alebo značky výrobcu, alebo z inej identifikačnej značky obalu určenej príslušnými orgánmi.
57
KOVOVÉ TLAKOVÉ NÁDOBY Kovové tlakové nádoby na manipuláciu plynov (plynných látok) pre technické účely sú ošetrené základným náterom, ktorý slúži ako ochrana proti korózii a k základnému rozlíšeniu podľa hlavných oblastí použitia a označené farebnými rozlišovacími pruhmi podľa STN 07 8509. Za plyny (plynné látky) sú normou považované látky, ktorých kritická teplota je nižšia ako + 50 oC, alebo látky, u ktorých pri teplote + 50 oC je absolútny tlak pár vyšší ako 0,3 MPa. Plyny rozdeľujeme podľa STN 07 8304 na stlačené, skvapalnené a rozpustené pod tlakom. V zmysle normy STN 07 8304 sa za kovové tlakové nádoby k manipulácii plynných látok považujú fľaše, kyvety, veľkoobjemové nádoby typu fliaš, sudy, nádržkové kontajnery a cisterny. Pri manipulácii nebezpečných chemických látok a predmetov sa môžeme stretnúť s tlakovými fľašami, ktoré sú označené podľa predpisov iných štátov. Napríklad kovové tlakové fľaše na acetylén sú v Nemecku žlté a v Taliansku oranžové. Obr. č.1 Označenie tlakovej fľaše Pre sudy sa volí farba základného náteru podobne ako u tlakových fliaš a pripúšťa sa i farba hliníková (namiesto strieborná). Farebné pruhy šírky minimálne 100 mm musia byť v predpísaných odtieňoch v závislosti od druhu plneného plynu. Na sudoch musí byť vždy uvedený názov plynu a prípadne i iné doplňujúce údaje. Vyprázdňovanie fliaš a sudov sa nesmie urýchľovať bezprostredným ohrievaním otvoreným ohňom. Je dovolené používať len taký spôsob ohrevu (napr. ohrev s nizkotepelnými žiaričmi s povrchovou teplotou pod 100 oC, teplým vzduchom alebo vodným kúpeľom), pri ktorom povrchová teplota média nepresiahne u nádob s metylchloridom +25 oC, oxidom uhličitým +30 oC, s chlórom +35 oC a u ostatných plynov +40 oC. Nádoby s chlórom sa nesmú ohrievať alebo chladiť vodou !
58
Podobne ako manipulačné obaly, sú farebne označované aj prepravné potrubia podľa jednotlivých druhov prepravovaného média. Dopravovaná látka média pre požiarnu ochranu pitná voda voda ako prevádzková kvapalina vodná para vzduch horľavé plyny kyseliny, zásady
Farebné označenie potrubia červená modrá svetlozelená striebrosivá svetlomodrá okrovožltá fialová
Tabuľka č. 4 Označovanie potrubí BEZPEČNOSTNÉ FARBY A ZNAČKY Bezpečnostné farby a značky uvedené v STN 01 8010 sú používané pre označenie nebezpečných a škodlivých činiteľov ohrozujúcich ľudské zdravie a taktiež pre označenie príkazov, zákazov a nariadení v oblasti pracovnej a verejnej orientácie. Na značkách sú uvedené symboly, ktoré bližšie vyjadrujú povahu nebezpečia (zdroj žiarenia, plameň, el. prúd, a pod.). Farba
Význam
Tvar značky
žltá
výstraha, nebezpečie
rovnostranný trojuholník
červená
zákaz, stoj
kruh
modrá
príkaz
štvorec
zelená
bezpečné, voľno
štvorec
Príklad
Tabuľka č. 5 Význam bezpečnostných farieb a tvarov značiek
59
ZÁVER Neustále sa rozširujúci sortiment chemických látok si vyžaduje i bezpečné prepravné a skladovacie systémy. Význam správne zvoleného obalu, jeho materiálu, uzáveru, vnútorného povlaku, označenia, atď. je naozaj nezanedbateľný. Veď i vďaka tomu sa dá úspešne predchádzať únikom, požiarom a výbuchom pri manipulácii s nebezpečnými látkami. POUŽITÁ LITERATÚRA : [1] BARTLOVÁ, I., 2000: Nebezpečné látky I. Edice SPBI Spektrum Ostrava, 2000, s.151, ISBN 80-86111-60-1 [2] Šenovský, M., Balog, K., Hanuška, Z., Šenovský, P., 2004: Nebezpečné látky II. Edice SPBI Spektrum Ostrava, 2004, s.190, ISBN 80-86634-47-7 [3] http://72.14.221.104/search?q=cache:bOP1S1YiOiwJ:www.telecom. gov.sk/index/open_file.php%3Ffile%3Dmdpt/dokumenty/vestnik/v_0505.p df+obaly+a+obalov%C3%A1+technika+pre+nebezpe%C4%8Dn%C3%A9 +l%C3%A1tky&hl=sk&gl=sk&ct=clnk&cd=3&lr=lang_sk, aktualizované 6.10.2006 Príspevok bol spracovaný v rámci projektu „SR-ČR medzivládna VT spolupráca 2006-2007 SK 63/CZ 52“.
60
Fyzikální modelování šíření nebezpečných látek na Staroměstském náměstí a v jeho okolí Ing. Karel KLOUDA, CSc., M.B.A., Státní úřad pro jadernou bezpečnost Senovážné nám. 9, 110 00 Praha 1 e-mail:
[email protected] Dr. Klára BEZPALCOVÁ Ústav termomechaniky Akademie věd České republiky Dolejšova 5, 180 00 Praha 8 e-mail:
[email protected] Doc. Dr. Zbyněk JAŇOUR, DrSc. Ústav termomechaniky Akademie věd České republiky Dolejšova 5, 180 00 Praha 8 e-mail:
[email protected] Klíčová slova: fyzikální modelování, Staroměstské náměstí – model, aerodynamický tunel, směr a rychlost větru Abstrakt: Příspěvek popisuje přípravu modelu Staroměstského náměstí v Praze a jeho okolí, který byl za účelem fyzikálního modelování umístěn v aerodynamickém tunelu. Na modelu byly provedeny testy za účelem identifikace směrů proudění a rozložení koncentrací nebezpečné látky na náměstí a jeho okolí v závislosti na směru a rychlosti větru a způsob úniku a typu látky. 1. Úvod Tento příspěvek navazuje na článek „Úvahy nad zneužitím podomácku připraveného sarinu“ publikovaný ve sborníku konference Požární bezpečnost 2006, Ostrava. /3/ V citovaném článku byl proveden výpočet závislosti odparu a šíření sarinu na meteorologických podmínkách, byl vybrán substituent za tuto látku pro další testy a diskutován výběr lokality jeho zneužití v Praze (výběr – Staroměstské náměstí).
61
Cílem naší práce bylo posoudit charakter proudění a rozložení koncentrací na Staroměstském náměstí v Praze a jeho okolí při vypuštění (uvolnění, zneužití apod.) nebezpečných látek a to metodou fyzikálního modelování. Výzkum v této oblasti je v souladu s kapitolou 7 Národního akčního plánu boje proti terorismu (usnesení vlády České republiky č. 1466 ze dne 16.11.2005) a probíhá ve spolupráci resortu Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB) a pracovištěm Ústavu termomechaniky Akademie věd České republiky (ÚT AV ČR) a následně i s Fakultou bezpečnostního inženýrství Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava (FBI VŠB - TU Ostrava). 2. Fyzikální modelování Většina činnosti lidstva (i ta záporná) probíhá na zemském povrchu obklopeným tzv. mezní vrstvou atmosféry (MVA). Nad MVA se nachází oblast volné atmosféry, spodní část MVA se nazývá přízemní podvrstva. Konkrétní tloušťka a pohyb v MVA je ovlivněna: -
rotací (Coriotosovou silou), vztlakovými silami (teplotním zvrstvením), třením, synoptickými faktory: 1. oblačností, 2. advekcí teplého či studeného vzduchu, - lokálními faktory: 1. drsnost povrchu, 2. půdní charakteristika, 3. zástavba, apod. Metody popisu proudění v MVA a tím i šíření nebezpečné látky jsou:
- matematické modelování, - fyzikální modelování, - přímé měření v terénu (in-situ). Matematické modelování spočívá v numerickém řešení pohybových rovnic (nelineární parciální diferenciální rovnice). Tato metoda je doposud využívána především v případech s jednoduchou geometrií – rovinný, resp. mírně zvlněný terén. Pro případy složitější, např. pro modelování území s velkou hustotou staveb (centrum měst) je užívána metoda, která je označována jako fyzikální modelování. /1, 2/ Tato metoda spočívá v analogii mezi prouděním v okolí zemského povrchu a prouděním u stěny ve speciálním aerodynamickém tunelu. Základem je vytvořit vhodný geometricky podobný model tvořící stěnu tunelu. Měření in-situ v námi vybrané lokalitě plánujeme (logisticky a technicky náročné) za účelem prověření fyzikálním modelováním získaných údajů. Určitá měření pomocí moderní techniky 62
SODAR in-situ proběhla (srpen – září 2006) za účelem získání hodnot rychlostí horizontálního a vertikálního proudění v různých výškách na Staroměstském náměstí včetně směru proudění (srovnání s oficiálními údaji meteorologické stanice Praha – Karlov, ČHMÚ). 3. Příprava experimentu 3.1. Aerodynamický tunel v Ústavu termomechaniky Akademie věd ČR v Novém Kníně V současné době existuje v Evropě pouze několik (v České republice dva) aerodynamických tunelů, které lze použít pro fyzikální modelování. Tunel v Novém Kníně je konstruován jako přímý neuzavřený tunel s konstantním průřezem 1,5 x 1,5 m. Vstup je umístěn v uklidňovací komoře (6 x 6 x 12 m3). V jejích stěnách je zabudován prachový filtr. Toto uspořádání minimalizuje vliv vnějších podmínek (vzduch je nasáván z okolí laboratoře, která je umístěna v přírodní krajině, daleko od významných zdrojů znečištění, které by měly výrazný vliv na koncentrační měření). Na vstup navazuje koleno s usměrňovacími lopatkami a dále následující polopropustná síta. Celá sekce zajišťuje vyrovnání rychlostního profilu a útlum turbulentních fluktuací. Následuje 20,5 m dlouhý proudovod (zde probíhá vývoj mezní vrstvy), který ústí do vlastního měřicího prostoru o délce 2 m. Měřicí prostor je opatřen skleněnými stěnami a uvnitř je zabudován traverzový systém umožňující dálkové ovládání měřicích sond. Vyústění tunelu je provedeno dvěma koleny (opět s lopatkami) vzájemně pootočenými o 90°. Pohon vzdušného proudu je na konci tunelu zajištěn ventilátorem o výkonu 30 kW s regulátorem otáček. Tato konfigurace umožňuje dosáhnout rychlosti proudění v tunelu v rozmezí 0,1 m/s až 13 m/s. Vzhledem k délce tohoto tunelu se k vyvinutí mezní vrstvy využívá jak postupného vývoje, tak metody s využitím generátorů turbulence (angl. spires). Při použití druhé metody se na podlahu tunelu připevňují elementy drsnosti různé výšky (v závislosti na požadovaných vlastnostech mezní vrstvy). 3.2. Příprava modelů Staroměstského náměstí a jeho okolí Základní dispozici Staroměstského náměstí a jeho okolí jsme získali promítnutím ortomapy do půdorysu (obr. 1 a obr. 2)
63
Obr.1: ortomapa Staroměstského náměstí
Obr. 2: půdorys Staroměstského náměstí a jeho okolí
Jako základ pro model jsme použili 45 základních domů a paláců první linie. Byly to detailní repliky (kde poslední politura nebyla provedena) od firmy STF Praha, zbývající část zástavby v rozsahu obr. 3 byla vyrobena z tvrzeného polypropylenu s nátěrem fasádní barvy. Vše v měřítku 1:160. Celkový model byl následně umístěn v aerodynamickém tunelu Ústavu termomechaniky Akademie věd České republiky v Novém Kníně.
Obr. 3: Model Staroměstského náměstí v aerodynamickém tunelu
64
3.3. Měřící metody použité v aerodynamickém tunelu Měřící techniky a metody použité v aerodynamickém tunelu: a) měření rychlosti proudění - Prandttova nebo Pisotova trubice spojená s manometrem, - anemometr se žhavým drátkem, - laserová dopplerovská anemometrie, b) koncentrační měření - plamenový ionizační detektor, - laserová optoakustická metoda. Bezrozměrná koncentrace c* v případě bodového zdroje (propan) je definována vztahem: c* =
c U ref H 2 Q
kde c je koncentrace naměřená na modelu (v reálu), Uref je referenční rychlost (např. měřená v 10 m na meteorologické stanici), H je průměrná výška budov (0,1 m na modelu, 27 m v reálu) a Q je síla zdroje. Pro případ pentylacetátu bylo třeba odhadnout sílu zdroje podle teoretických výpočtů provedených v /1/. Sílu zdroje Q můžeme psát jako lineární funkci rychlosti větru Uref a plochy zdroje A a jako exponenciální funkci q teploty T
Q pentyl acetat = U ref A q (T ) Dosazením tohoto vztahu do definice bezrozměrné koncentrace dostáváme:
c H2 c* = , A q (T ) kde výsledná bezrozměrná koncentrace je nezávislá na rychlosti větru z definice (rychlost větru ve vzorci nevystupuje). To je následek dvou protichůdných jevů: při rychlejším větru se odpařuje více pentylacetátu, ten je však taktéž více ředěn. Tyto dva protichůdné jevy mají naprosto stejný vliv na měřenou koncentraci a ta je posléze nezávislá na síle větru (což bylo na modelu několikrát experimentálně ověřeno). Měření v aerodynamickém tunelu bylo prováděno při různých teplotách, ale díky znalosti funkce q(T) je uváděná bezrozměrná koncentrace na teplotě nezávislá.
65
3.4. Výběr substituentů nebezpečných látek a místa jejich uvolnění na Staroměstském náměstí (resp. modelu) Pro testování šíření nebezpečné látky v reálném prostředí (in-situ) a v aerodynamickém tunelu bylo nutné najít látku (substituent) splňující alespoň dílčím rozsahem následující kritéria: a) obdobné fyzikálně chemické vlastnosti, b) snadná detekce (včetně subjektivní reakce experimentátorů na vůni či zápach), c) únosná toxicita a bezpečnost práce s touto látkou, d) dostupnost (dodávka, cena). Sarin a i ostatní nervově paralytické látky jsou estery, i když centrální atom je fosfor. Při hledání substituentu za tuto skupinu vysoce nebezpečných látek jsme se zaměřili rovněž na estery, ale na uhlovodíkové bázi, a to na estery od kyseliny octové (naplnění bodu d) - rychlá dodávka a dostupná cena od firmy Sigma Aldrich, spol. s r.o., Praha). Srovnáním základních fyzikálních vlastností (b.v., tenze par) se sarinem nás vedlo k rozhodnutí pro amylester kyseliny octové (pentylacetát). Publikovaná závislost kinematické a dynamické viskozity a koeficientu difúze na teplotě však není v optimální korespondenci a proto jsme museli provést určitou korelaci. Pentyl a isopentylacetát se v některé literatuře nazývá banánový olej, jeho vůně je dostatečně intenzivní, jak to u esterů bývá, a tím vedle přístrojové techniky (plynová chromatografie) je zajištěna i subjektivní detekce. Uváděná akutní toxicita LD50, orální králík 7,4 g/kg, dráždivost na oči člověka 300 ppm, limit expozice dle EU je 270 mg/m3. Jedná se o hořlavinu, bod vzplanutí 39°C, teplota samovznícení 360°C, mez výbušnosti dolní 1,1%, horní 7,5%. Samozřejmě vedle nejhorší varianty a to šíření otravných bojových látek nás zajímalo i šíření „chemicky inertní“ látky, která ovšem může způsobit požár, explozi a zde jsme zvolili propan, pro šíření aerosolu (měření vizualizací) jsme použili aerosol CO2 + glycerin. V rámci Staroměstského náměstí jsme vybrali následující čtyři územní body, které při našem modelování sloužily jako zdroj (místo), kde dochází k uvolnění substituentu do MVA. Jedná se o zdroj: -
před radniční věží (Radnice), na Malém náměstí před restaurací U Princů, v ústí Pařížské ulice na Staroměstské náměstí, vedle sousoší J. Husa.
66
Zdroj bodový – otvor o průměru 0,4 cm na úrovni povrchu modelu v případě propanu a aerosolu, mikromiska (velikost 1,5x1,5 cm) pro odpar pentylacetátu. 3.5. Volba směru a rychlosti proudění v aerodynamickém tunelu Na základě meteorologických údajů převažujících proudění v Praze 1 jsme zvolili následující směry větrů: -
severozápadní, západoseverozápadní, západní, jihozápadní.
4. Výsledky a diskuse Výsledky fyzikálního modelování rozložení horizontálních koncentrací pentylacetátu a propanu při západním větru ze čtyř vybraných míst (zdrojů) v lokalitě Staroměstské náměstí jsou patrny z obr. 4 – 7. Porovnáním rozsahu koncentračních polí pentylacetátu a propanu vidíme patrný rozdíl. Jeden z hlavních důvodů je, že pentylacetát je tzv. aktivní příměsí, váže se (sorpce) na povrchy dna modelu ale hlavně stěny (plochy) objektů zástavby (viz. dále vertikální profil, či vizualizace proudění). Propan je na rozdíl od pentylacetátu tzv. pasivní příměsí. Podle bezrozměrných koncentrací získaných měřením s propanem chápeme jako nejhorší možný případ šíření nebezpečné látky v dané lokalitě. Z obrázku je patrné šíření koncentračního mraku je do přilehlých ulic (Dlouhá, Celetná, Železná, Pařížská). Pozoruhodné je šíření koncentračního mraku i proti směru proudění větru, viz. např. obr. 5 a 6 a dosahování větších koncentrací u budov než ve volném prostoru viz. obr. 6. Další modelovanou situací prezentovanou na obr. 8 bylo zjišťování koncentračních polí propanu uvolněného z místa před radniční věží při různých směrech větru, které se nejčastěji v modelované lokalitě vyskytují. Je to jihozápadní vítr, který způsobí rozšíření koncentračního pole v podstatě po celé ploše Staroměstského náměstí. Získané příklady vertikálního profilu koncentrací pentylacetátu v relativní blízkosti od uvedených zdrojů zobrazuje obr. 9 (viz. srovnání souřadnic – obr. 4, 6, 7 a obr. 9).
67
Vertikální profily 60 západní vítr, zdroj Radnice, x=4 m, y =42 m
50
západní vítr, zdroj roh Pařížské, x=-1,4 m, y =-44 m
z [m]
40
západní vítr, zdroj Hus, x=53 m, y =-12 m
30 20 10 0 0
10
20
30 c*[-]
40
50
60
Obr. 9: Vertikální profily koncentrací pentylacetátu Radniční věž svým vnějším „komínovým efektem“ způsobuje vzlínání (proudění) molekul pentylacetátu do relativně vysokých výšek (50 m), a to na rozdíl od volných prostor náměstí, viz. údaje zjištěné měřením u sousoší J. Husa (10 – 15 m). To potvrdila i vizualizace proudění aerosolu (viz. obr. 10), při které byl odhalen komplikovaný vysoce turbulentní charakter proudění, a to hlavně u budov a v přilehlých ulicích. V těchto místech závětrné víry a lokální mezní vrstvy vytvořené na stěnách budov mohou uchovávat po delší dobu zvýšenou koncentraci nebezpečných látek.
68
Obr. 10: Vizualizace šíření aerosolu na modelu Další praktický význam fyzikálního modelování spočívá v tom, že z rozložení bezrozměrných koncentrací na modelu můžeme snadno dopočítat koncentrace pro konkrétní situaci v reálu. Stačí znát referenční rychlost, sílu zdroje a průměrnou výšku budov. Např. při rychlosti větru 1 m/s a teplotě 300 K je odpar sarinu z 1 m3 0,333 g/s (nebo za předpokladu ideálního plynu 5,3 . 10-5 m3/s), což při průměrné výšce budov 27 m vede k tomu, že bezrozměrná koncentrace c*=1 odpovídá reálné koncentraci 0,07 ppm (nebo 0,46 mg/m3). 5. Závěr Smyslem tohoto příspěvku bylo prokázat praktický význam fyzikálního modelování a z něho získaných výsledků v této exponované lokalitě Prahy pro využití složek IZS v případě teroristického, kriminálního útoku nebezpečnou látkou či únikem z podzemních staveb (např. kolektor). Prokázali jsme, že údaje z fyzikálního modelování jsou realističtější v městské zástavbě než průběhy šíření nebezpečné látky získané z běžně používaných programů používané složkami IZS. Musíme si však přiznat, že v reální situaci se mohou na náměstí vyskytnout scénáře, které mohou sehrát i významnější roli než koncentrační rozložení nebezpečné látky. Např. vysoká hustota osob na náměstí, jejich zdravotní stav a věk, čas pobytu v koncentrační stopě, změna směru větru, sorpční a desorpční schopnost látky v a z oděvu, povrch náměstí a staveb, panika, či identifikace problému, profesionální přístup složek IZS apod.
69
6. Literatura [1] Bezpalcová, K.: Diplomová práce, Univerzita Karlova MFF, Praha, 2002 [2] Jaňour, Z.: Modelování mezní vrstvy atmosféry, Karolinum, Praha, 2001 [3] Klouda, K., Dudáček, A., Bezpalcová, K.: Sborník 15. mezinárodní konference Požární bezpečnost 2006, str. 169, Ostrava, 2006, ISBN 80-86634-88-4
70
Obr. 4: Horizontální rozložení koncentrací pentylacetátu a propanu, místo zdroje před radniční věží
71
Obr. 5: Horizontální rozložení koncentrací pentylacetátu a propanu, místo zdroje Malé náměstí (U Princů)
72
Obr. 6: Horizontální rozložení koncentrací pentylacetátu a propanu, místo zdroje ústí Pařížské ulice
73
Obr. 7: Horizontální rozložení koncentrací pentylacetátu a propanu, místo zdroje vedle sousoší J. Husa
74
Obr. 8: Horizontální rozložení koncentrací propanu v závislosti na směru větru, místo zdroje před radniční věží
75
Systém nakládání s radioaktivními odpady v ÚJV Řež a.s. Petr KOVAŘÍK, Petr BOUCHAL Ústav Jaderného Výzkumu Řež a.s. Husinec 130, 250 68 Řež e-mail:
[email protected] Ústav jaderného výzkumu Řež a.s. (ÚJV), který byl založen v roce 1955, se zabývá výzkumem v oblasti jaderných technologií a slouží jako výzkumná a technologická podpora pro jaderné elektrárny. ÚJV provozuje dva výzkumné jaderné reaktory, urychlovač částic, horké komory. Mezi činnosti ÚJV patří také nakládání s institucionálními radioaktivními odpady (RAO). Tyto odpady jsou produkovány jak samotným ústavem, tak i jinými organizacemi na území ČR (nemocnice, univerzity, výzkumné ústavy, výrobci radiofarmak a průmyslově využívaných zdrojů ionizujícího záření). Tyto služby zajišťuje Centrum nakládání s RAO (Centrum). Nakládání s RAO se v ÚJV řídí legislativními požadavky danými zákonem č.18/1997 Sb., ve znění pozdějších předpisů (Atomový zákon), a prováděcími vyhláškami SÚJB, zejména vyhláškou č. 307/2002 Sb., o radiační ochraně a dalšími. ÚJV má povolení SÚJB pro nakládání se ZIZ na pracovištích ÚJV a na přechodných pracovištích na území ČR, nakládání s RAO a nakládání s jadernými materiály. ÚJV je ve smyslu zákona č. 455/1991 Sb. oprávněn provozovat koncesovanou živnost podnikání v oblasti nakládání s nebezpečnými odpady. Bezpečnost při nakládání s RAO Při posuzování radiační bezpečnosti při činnostech spojených s nakládáním s RAO jsou hodnoceny následující možné radiační nehody: - nadlimitní ozáření pracovníků obsluhy – zevní i vnitřní (důsledkem příjmu radionuklidů požitím či vdechnutím), - - únik radioaktivity do životního prostředí, - - únik radioaktivity do životního prostředí při přepravě RAO. Ke vzniku radiačních nehod může dojít i v důsledku selhání lidského faktoru. Minimalizace možnosti vzniku a dopadu radiačních nehod byla zohledněna již v projektu Centra, dále je zohledněna v Provozních řádech, Programu monitorování pracovišť Centra a Vnitřním havarijním plánu, resp. Havarijním řádu pro přepravu. Pracovníci obsluhy jsou pravidelně školeni a pravidelně se provádí havarijní cvičení k zajištění havarijní připravenosti.
76
Centrum nakládání s RAO Centrum nakládání s RAO disponuje zařízením pro komplexní zajištění nakládání s RAO (přeprava, skladování, charakterizace, zpracování a úprava). Centrum také provozuje sklad vysokoaktivního odpadu a vyhořelého jaderného paliva, kde je skladován RAO a vyhořelé jaderné palivo z výzkumných reaktorů provozovaných ÚJV. Institucionální RAO Institucionální RAO vznikají v institucích, které při výrobě nebo výzkumu používají zdroje ionizujícího záření. Většinou se jedná o kontaminované ochranné pracovní pomůcky, části kontaminované technologie, odpady z výroby radiofarmak nebo průmyslově vyráběných zdrojů ionizujícího záření a uzavřené radionuklidové zářiče. Tyto odpady jsou v místě jejich vzniku shromažďovány a tříděny.
Obr. 1. Typický pevný RAO Třídění RAO Kritéria podle nichž se třídí RAO jsou stanoveny vyhláškou č. 307/2002 Sb. ve znění vyhlášky č. 499/2005 Sb. Povinnost třídit RAO má původce při jejich vzniku. RAO jsou tříděny podle svých fyzikálně-chemických vlastností na pevné, kapalné a plynné. Dále jsou tříděny do tří základních skupin a to na přechodné, nízko a středněaktivní a vysokoaktivní. Přechodné RAO jsou takové odpady, které po dlouhodobém skladování (maximálně 5 let) vykazují radioaktivitu nižší, než jsou uvolňovací úrovně. Uvolňovací úrovně jsou hodnoty objemových aktivit a povrchové kontaminace látek, které nesmí být překročeny v případě jejich uvolňování do životního prostředí.
77
Přebírání RAO – dokumentace Původce kontaktuje Centrum s žádostí o likvidaci RAO, jejíž obsahem musí být jeho charakterizace (fyzikálně-chemické vlastnosti, objem, hmotnost, obsažené radionuklidy, příkon dávkového ekvivalentu na povrchu obalu RAO, popis a rozměry obalu, ve kterém je RAO skladován). Na základě těchto informací vypracuje Centrum cenovou nabídku a po dohodě je stanoven termín přebrání RAO. Přepravu RAO zajišťuje Centrum. Při přebírání RAO jsou původcem předány Centru průvodní listy RAO. Průvodní list RAO musí obsahovat informace vyplývající z §55 vyhl. 307/2002 Sb. ve znění vyhl. 499/2005 Sb. (např. hmotnost, příkon dávkového ekvivalentu na povrchu obalu, datum plnění obalu, označení fyzikální a chemické formy RAO atd.) Po přebrání je RAO přepraven do Centra k dalšímu zpracování. Pro převoz RAO platí zvláštní podmínky stanovené vyhl. 317/2002 Sb. a dohodou ADR o přepravě nebezpečných nákladů. Charakterizace RAO Údaje poskytnuté původcem v průvodním listu RAO jsou v Centru kontrolovány radiologickou charakterizací. Bezprostředně po převzetí RAO se provede základní měření. Základní měření slouží k zjištění prvotních informací o dávkovém příkonu na povrchu RAO a povrchové kontaminaci RAO, resp. obalového souboru RAO. V případě, že základní měření poskytne jiné údaje, než deklaroval původce, nebo jsou jeho výsledky nedostatečné, je provedeno zpřesňující měření nedestruktivní analýzou. Podle rozměrů RAO se používá spektrometrické měření v jednoduché geometrii nebo měření segmentovým gamaskenerem za případného použití digitální radiografie.
Obr. 2. Segmentový gamma-skener (vlevo), radiografie (vpravo)
78
Protože nedestruktivní analýza nemusí poskytnout dostatečné informace o měřeném objektu nebo může indikovat přítomnost nedestruktivně obtížně měřitelných radionuklidů (jako 90Sr, 241Am, atd.), provádí se v tomto případě destruktivní analýza. Po provedení potřebných analýz je s RAO nakládáno ke zjištěným informacím. Technologie pro zpracování RAO Zpracování RAO znamená, že využitelné látky se v co největší míře oddělují a vracejí k opětnému použití tak, aby množství zbylých RAO bylo co nejmenší. Zpracování RAO je také úprava jeho velikosti fragmentací nebo redukce objemu lisováním. Základem pro volbu technologie pro zpracování RAO je jeho charakter (fyzikálně-chemické vlastnosti, druh a míra kontaminace). Zařízení pro nakládání s RAO jsou provozována v souladu se základními dokumenty schválenými SÚJB: - Limity a podmínky nakládání s RAO - - Program monitorování pracovišť Centra - - Program zabezpečování jakosti nakládání s RAO Pomocí limitních podmínek je vymezeno nakládání s RAO ve všech jeho režimech a tak je vymezen stav mezi normálním nakládáním a stavem, kdy by mohlo být bezpečné nakládání s RAO narušeno. V rámci programu monitorování pracovišť Centra je prováděno monitorování pracovníků obsluhy, pracovního prostředí, výpustí (plynných a kapalných) a životního prostředí v okolí pracovišť – monitorování spodních vod z vrtů a monitorování radiačního pole v okolí pracovišť. Výsledky monitorování jsou vyhodnocovány, evidovány a archivovány. Program zabezpečování jakosti je vypracován v souladu s vyhláškou SÚJB č. 214/1997 Sb. Popisuje komplexní opatření pro zajištění bezpečného nakládání s RAO. Nakládání s RAO v ÚJV je dále upraveno organizační směrnicí. Fragmentační a dekontaminační středisko (FDS) Ve FDS jsou zpracovávány pevné nelisovatelné RAO. Podle charakteru RAO je vybrána metoda jeho zpracování. Ve FDS je upravována velikost RAO fragmentací a pokud je RAO povrchově kontaminován je použita některá z dekontaminačních technik (viz. tab. 1). Cílem dekontaminace je snížit povrchovou kontaminaci pod hodnoty uvolňovacích úrovní.
79
Fragmentace Hydraulické nůžky Mechanická pila Rozbrušování Řezání kyslíko-acetylénovým plamenem Plazmové řezání (mobilní) Frézování (dělení nádrží, dálkově ovládané)
Dekontaminace Vysávání (průmyslový vysavač s HEPA filtrem) Vysokotlaké vodní otryskávání Chemická dekontaminace Pěnová dekontaminace Ultrazvuková vana Otryskávání suchým ledem
Tab. 1. Používané způsoby fragmentace a dekontaminace Lisovací zařízení Lisováním je zpracováván lisovatelný pevný RAO (gumové rukavice, igelitové pytle, respirátory apod.) do 100 litrových sudů za použití nízkotlakého šroubového lisu. Odpařovací aparatura Kapalné vodné RAO jsou zpracovávány na odpařovací aparatuře. Produktem zpracování je koncentrát a kondenzát brýdových par. Koncentrát je zpracováván cementací a upravován do standardních obalových souborů (viz Úprava RAO). Kondenzát brýdových par je po kontrole obsahu radioaktivních látek řízeně vypouštěn ze sběrných nádrží do životního prostředí.
Obr. 2. Kondenzátor (v popředí) a separátor (v pozadí) odpařovací aparatury Kapalné vodné RAO, které vzhledem k vysoké aktivitě nejsou vhodné pro zpracování na odpařovací aparatuře, jsou zpracovávány tzv. přímou cementací, kdy je kapalina přímo míchána s cementem a vzniklý produkt upravován do standardních obalových souborů (viz Úprava RAO). Organické kapalné RAO jsou sorbovány na sorbenty (experlit).
80
Úprava RAO RAO jsou upravovány do standardních obalových souborů (200 l sudy). Standardní obalový soubor je buď jednoduchý nebo zdvojený. Jednoduchým obalovým souborem je 200 litrový sud naplněný odpadem, který je prolit cementovou směsí. Jednoduchý obalový soubor je používán pro úpravu pevného nelisovatelného RAO (kovový odpad, apod.). Zdvojeným obalovým souborem je 100 litrový sud vložený do 200 litrového sudu. Mezera mezi sudy je vyplněna betonem. Zdvojený obalový soubor je používán pro úpravu nezpevněného RAO (lisovatelný odpad). Před uložením upravených RAO v úložišti se provádí měření povrchové kontaminace, hmotnosti a dávkového příkonu na povrchu obalového souboru. Další činnosti Centra Centrum se zabývá i jinými činnostmi úzce souvisejícími s nakládáním s RAO – dekontaminacemi, vyřazováním z provozu pracovišť nakládajících se zdroji ionizujícího záření (ZIZ) a likvidací starých ekologických zátěží. Dekontaminace a vyřazování z provozu pracovišť nakládajících se ZIZ V roce 2000 bylo vyřazeno pracoviště provozované Leteckými opravami Kbely s.p. Pracoviště bylo kontaminováno 226Ra a jeho rozpadovými produkty obsaženými ve svítících nátěrech leteckých přístrojů a dále 90Sr. Byla provedena dekontaminace laboratoře na úrovně pro její užívání bez dalších omezení. V roce 2004 ÚJV dokončil odstranění starých ekologických zátěží na pracovišti úložiště radioaktivních odpadů (ÚRAO) Richard (tzv. Radiová linka). Pracoviště sloužilo k výrobě medicinálních zářičů s 226Ra. Na pracovišti bylo přítomno velké množství 226Ra, technologické vybavení a stavební části byly silně kontaminované 226Ra a jeho rozpadovými produkty. Byly splněny cíle nápravného opatření, které spočívaly v odstranění ZIZ a kontaminace tak, aby bylo dosaženo úrovní pro neomezené užívání pracoviště. Likvidace starých ekologických zátěží Od r. 1955, kdy byl ÚJV založen, byly na jeho pracovištích prováděny výzkumné práce v oboru jaderné fyziky, radiochemie a jaderné energetiky. V důsledku těchto činností vzniklo v ÚJV značné množství RAO, technologických zařízení kontaminovaných radionuklidy, včetně vyhořelého jaderného paliva z výzkumných reaktorů. Všechny tyto radioaktivní zátěže jsou charakterizovány jako ekologické závazky vzniklé před privatizací ÚJV. Ekologické zátěže ÚJV jsou v porovnání s ostatními ekologickými zátěžemi v ČR výjimečné tím, že jejich podstatou je kontaminace radioaktivními
81
látkami. Proto pro jejich likvidaci je nutné používat unikátních metod a postupů včetně využití speciálních technologických zařízeních. Likvidace starých ekologických zátěží byla zahájena v roce 2003 po schválení realizačního projektu. Likvidace starých ekologických zátěží bude ukončena v roce 2010. Závěr Centrum nakládání s RAO zpracovává více než 95% ze všech institucionálních RAO vzniklých v ČR.
82
Nebezpečné biologické látky RNDr. Hana KUBÁTOVÁ Státní úřad pro jadernou bezpečnost Senovážné nám. 9, 110 00 Praha 1 e-mail:
[email protected] Klíčová slova: nebezpečná látka, chemická látka, zdroj ionizujícího záření, nebezpečné materiály biologického původu, biologické činitele, biologická agens, toxiny, biosecurity, biosafety, bioterorismus Abstrakt: Příspěvek se věnuje přehledu legislativy související s nebezpečnými látkami, zejména však nebezpečnými materiály biologického původu. Snaží se upozornit na neúplnost a rozdrobenost řešení této problematiky. Co je to nebezpečná látka? Obecně tak lze označit látku, která představuje určité nebezpečí pro zdraví lidí, zvířat nebo rostlin, případně pro jednu nebo více složek životního prostředí. Je zcela zřejmé, že nebezpečné látky nejsou ničím novým, že se neobjevily v nedávné minulosti (např. v souvislosti s průmyslovou revolucí), ale že provázely člověka po celou dobu jeho existence na Zemi. Mezi přírodní zdroje nebezpečných látek lze zařadit např. sopečné plyny, některé nerostné suroviny a celou škálu jedovatých rostlin, hub nebo živočichů. V současné době však široká i odborná veřejnost, ale také legislativa, pod pojmem nebezpečná látka nejčastěji rozumí látku chemickou nebo látku, která je zdrojem ionizujícího záření. Tato skutečnost vyplývá pravděpodobně ze zkušeností (často pro společnost velmi nepříjemných), které člověk při nakládání s těmito nebezpečnými látkami získal. Jejich účinky jsou často okamžité, takže je lze snadno sledovat. Navíc lze tyto látky přesně specifikovat pomocí chemických symbolů a vzorců a přesně kvantifikovat. Pravděpodobně také proto se pouze uvedeným dvěma skupinám nebezpečných látek a věnovala až do nedávné minulosti také legislativa. Nebezpečné látky a česká legislativa Jak se na problematiku nebezpečných látek dívá česká legislativa? Mezi nejdůležitější právní předpisy v této oblasti bezesporu patří:
83
• zákon č. 18/1997 Sb., o mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího záření (atomový zákon) a o změně a doplnění některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů • zákon č. 356/2003 Sb., o chemických látkách a chemických přípravcích a o změně některých zákonů • zákon č. 59/2006 Sb., o prevenci závažných havárií způsobených vybranými nebezpečnými chemickými látkami nebo chemickými přípravky a o změně některých zákonů • zákon č. 240/2000 Sb., krizový zákon, ve znění pozdějších předpisů • vyhláška č. 328/2001 Sb., o některých podrobnostech zabezpečení integrovaného záchranného systému, ve znění pozdějších předpisů • zákon č. 239/2000 Sb., o integrovaném záchranném systému a o změně některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů Podle zákona č. 356/2003 Sb. se za nebezpečné látky nebo nebezpečné přípravky považují látky nebo přípravky, které za podmínek stanovených tímto zákonem mají jednu nebo více nebezpečných vlastností, pro které jsou klasifikovány jako výbušné, oxidující, extrémně hořlavé, hořlavé, vysoce toxické, toxické, zdraví škodlivé, žíravé, dráždivé, senzibilizující, karcinogenní, mutagenní, toxické pro reprodukci nebo jsou nebezpečné pro životní prostředí. Zákon se nevztahuje na následující skupiny látek, kterým jsou věnovány zvláštní právní předpisy: léčiva, krmiva, potraviny a tabákové výrobky, kosmetické prostředky, radionuklidové zářiče a jaderné materiály, omamné a psychotropní látky, zdravotnické prostředky, hnojiva, pomocné půdní látky, pomocné rostlinné přípravky a substráty, nerostné suroviny, veterinární přípravky, s výjimkou dezinfekčních, dezinsekčních a deratizačních přípravků v podobě určené ke konečnému použití a na přepravu a distribuci plynu ve veřejném zájmu. Není zde tedy jasně uvedeno, že by se nemohl vztahovat na nebezpečné materiály biologického původu, např. na toxiny, jejichž složení lze (na rozdíl od biologických agens - mikroorganismů) vyjádřit chemickým vzorcem a jejichž množství lze jasně stanovit. Pomineme-li skutečnost, že v § 1 zákona č. 356/2003 Sb. je uvedeno, že zákon upravuje v souladu s právem Evropských společenství práva a povinnosti právnických osob a podnikajících fyzických osob při klasifikaci a zkoušení nebezpečných vlastností, balení a označování, uvádění na trh nebo do oběhu a při vývozu a dovozu chemických látek a chemických přípravků, při oznamování a registraci chemických látek, a vymezuje působnost správních orgánů při zajišťování ochrany zdraví a životního prostředí před škodlivými účinky chemických látek a chemických přípravků, a podíváme se na výše uvedené vlastnosti, tak je zřejmé, že nebezpečné materiály biologického původu, mezi než lze zařadit biologická agens a toxiny či biologické činitele, vykazují minimálně vlastnosti, díky kterým je lze zařadit mezi látky:
84
• vysoce toxické = látky nebo přípravky, které při vdechnutí, požití nebo při průniku kůží ve velmi malých množstvích způsobují smrt nebo akutní nebo chronické poškození zdraví • toxické = látky nebo přípravky, které při vdechnutí, požití nebo při průniku kůží v malých množstvích způsobují smrt nebo akutní nebo chronické poškození zdraví • zdraví škodlivé = látky nebo přípravky, které při vdechnutí, požití nebo při průniku kůží mohou způsobit smrt nebo akutní nebo chronické poškození zdraví • dráždivé = látky nebo přípravky, které mohou při okamžitém, dlouhodobém nebo opakovaném styku s kůží nebo sliznicí vyvolat zánět a nemají žíravé účinky • senzibilizující = látky nebo přípravky, které jsou schopné při vdechování, požití nebo při styku s kůží vyvolat přecitlivělost, takže při další expozici dané látce nebo přípravku vzniknou charakteristické nepříznivé účinky • karcinogenní = látky nebo přípravky, které při vdechnutí nebo požití nebo průniku kůží mohou vyvolat rakovinu nebo zvýšit její výskyt • mutagenní = látky nebo přípravky, které při vdechnutí nebo požití nebo průniku kůží mohou vyvolat dědičné genetické poškození nebo zvýšit jeho výskyt • toxické pro reprodukci = látky nebo přípravky, které při vdechnutí nebo požití nebo průniku kůží mohou vyvolat nebo zvýšit výskyt nedědičných nepříznivých účinků na potomstvo nebo zhoršení mužských nebo ženských reprodukčních funkcí nebo schopností • nebezpečné pro životní prostředí = látky nebo přípravky, které při vstupu do životního prostředí představují nebo mohou představovat okamžité nebo pozdější nebezpečí pro jednu nebo více složek životního prostředí. Z tohoto výčtu vlastností, které mohou být shodně hodnoceny jak u nebezpečných chemických látek, tak u nebezpečných materiálů biologického původu je zřejmé, že by nebezpečným materiálům biologického původu měla být věnována minimálně stejná pozornost, jako látkám chemickým, případně látkám, které jsou zdrojem ionizujícího záření. Je tomu skutečně tak? Existují v naší národní legislativě předpisy, které by se podrobně zabývaly nebezpečnými materiály biologického původu obecně, dále nakládáním s nimi nebo řešením havárií jimi způsobených? S politováním je nutno říci, že nikoliv. Co je možné zařadit mezi nebezpečné materiály biologického původu? Je zřejmé, že asi nejčastěji si lze pod tímto pojmem představit původce různých onemocnění - biologická agens. Mezi biologická agens jsou většinou řazeny živé choroboplodné mikroorganismy (viry, rickettsie, chlamydie, 85
bakterie a mikroskopické houby), přírodní i modifikované, které mohou způsobit smrt nebo vyvolat onemocnění lidí, zvířat či rostlin. V naší legislativě se vedle biologických agens objevuje také širší pojem biologické činitele, což jsou nejen mikroorganismy, ale také buněčné kultury a endoparazité (včetně prvoků), které mohou vyvolat infekční onemocnění a alergické nebo toxické projevy. Významnou skupinu nebezpečných materiálů biologického původu tvoří toxiny. Toxiny jsou jedovaté chemické látky produkované živými organismy přírodními (mikroorganismy, houbami, rostlinami i živočichy) nebo organismy geneticky modifikovanými nebo látky chemicky syntetizované, které mohou způsobit smrt, onemocnění nebo zneschopnění lidí nebo zvířat nebo způsobit úhyn nebo poškození rostlin. Toxiny na rozdíl od biologických agens nejsou schopny vytvářet vlastní kopie (nejsou neschopny rozmnožování). Mezi nebezpečné materiály biologického původu lze nepochybně zařadit také infekční odpady, které ve velkém množství vznikají ve zdravotnických a veterinárních zařízeních, ale také v různých výzkumných laboratořích. S rozvojem genového inženýrství a syntetické biologie se pravděpodobně bude skupina nebezpečných materiálů biologického původu rozrůstat. Legislativa upravující nakládání s nebezpečnými materiály biologického původu V České republice je nakládání s nebezpečnými materiály biologického původu upraveno zejména následujícími předpisy: • zákonem č. 65/1965 Sb., zákoník práce, ve znění pozdějších předpisů • zákonem č. 20/1966 Sb., o péči o zdraví lidu, ve znění pozdějších předpisů • zákonem č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví, ve znění pozdějších předpisů • zákonem č. 281/2001 Sb., o některých opatřeních souvisejících se zákazem bakteriologických (biologických) a toxinových zbraní a o změně živnostenského zákona, ve znění pozdějších předpisů • zákonem č. 166/1999 Sb., o veterinární péči a o změně některých souvisejících zákonů (veterinární zákon), ve znění pozdějších předpisů • zákonem č. 147/1996 Sb., o rostlinolékařské péči a změnách některých souvisejících zákonů, ve znění pozdějších předpisů • zákonem č. 78/2004 Sb., o nakládání s geneticky modifikovanými organismy a genetickými produkty • zákonem č. 594/2004 Sb., jímž se provádí režim Evropských společenství pro kontrolu vývozu zboží a technologií dvojího užití
86
• nařízením vlády č. 178/2001 Sb., o ochraně zdraví zaměstnanců při práci, ve znění pozdějších předpisů • vyhláškou č. 96/1975 Sb., o Úmluvě o zákazu vývoje, výroby a hromadění zásob bakteriologických (biologických) a toxinových zbraní a o jejich zničení • vyhláškou č. 474/2002 Sb., kterou se provádí zákon č. 281/2002 Sb., o některých opatřeních souvisejících se zákazem bakteriologických (biologických) a toxinových zbraní a o změně živnostenského zákona • vyhláškou č. 432/2003 Sb., kterou se stanoví podmínky pro zařazování prací do kategorií • vyhláškou č. 298/2003 Sb., o národních referenčních laboratořích a referenčních laboratořích • vyhláškou č. 528/2004 Sb., o požadavcích na národní referenční laboratoře a referenční laboratoře Tento výčet pravděpodobně nebude zcela vyčerpávající. Většina zmíněných předpisů se však omezuje na bezpečnost a ochranu zdraví při práci, případně na stanovení správné laboratorní praxe. V Nařízení vlády č. 178/2001 Sb., jsou např. zahrnuty legislativní požadavky EU, zejména Směrnice Evropského parlamentu a Rady č. 2000/54/ES z 18.9.2000 o ochraně zaměstnanců před riziky spojenými s expozicí biologických činitelů při práci. Doposud však nebyly stanoveny žádné limitní hodnoty expozice při práci ani biologické limitní hodnoty (látky v těle zaměstnance) pro nebezpečné materiály biologického původu, používané na pracovišti. Zabezpečení biologických agens a toxinů během transportu pak řeší mezinárodní dohody a úmluvy, které se staly součástí českého právního řádu jako vyhlášky nebo sdělení Ministerstva zahraničních věcí. Nedostatky legislativy upravující nakládání s nebezpečnými materiály biologického původu Ani jeden z uvedených právních předpisů neřeší (nebo řeší velmi nedostatečně) např. problematiku: • prevence závažných havárií způsobených nebezpečnými materiály biologického původu, • „biosecurity“ [problém biologického zabezpečení; provedení opatření pro kontrolu přístupu zejména k nebezpečným patogenům (biologickým agens) a toxinům a předcházení neoprávněnému přístupu k těmto látkám s cílem jejich zneužití; jedná se tedy zejména o ochranu proti zneužití biologických agens (infekčního materiálu) a toxinů jako možné zbraně]. Většinou se omezují na oblast „biosafety“ (bezpečnost při práci s biologickými agens nebo infekčním materiálem, omezení nebo vyloučení 87
expozice biologickým agens u osob zaměstnaných v laboratoři i osob mimo laboratoř, ochrana vnějšího prostředí proti potenciálně nebezpečným agens používanými v mikrobiologickém a biologickém výzkumu) a také ne zcela vyčerpávajícím způsobem. Zde je třeba připomenout, že jak biologická agens, tak endoparazité, se mohou v tělech svých hostitelů množit a mohou se často různými cestami přenášet na další jedince (ať už stejného nebo zcela odlišného druhu). Některé mikroorganismy, které mohou vyvolat onemocnění osob nebo živočichů, se na území České republiky kultivují za účelem výroby očkovacích látek a ve výrobních zařízení jsou v určitém stupni výroby k dispozici ve velkém množství (desítky až stovky litrů suspenze obsahující příslušné mikroorganismy). V případě havárie v takovém výrobním zařízení by se pak do okolního prostředí mohly tyto mikroorganismy uvolnit ve značném množství a způsobit tak závažné zdravotní a také hospodářské problémy. Přesto tato zařízení nepřipravují vnější havarijní plány, jako je tomu např. u stanovených chemických nebo jaderných zařízení, a ani je nelze nalézt na webových stránkách na mapě možných zdrojů rizik (www.emergency.cz). Je otázkou, zda se tato výrobní zařízení objevují jako možné zdroje rizika alespoň v krizových plánech jednotlivých krajů ČR. Dále je třeba připomenout, že významným problémem je skutečnost, že problematika nebezpečných materiálů biologického původu nespadá mezi kompetence jednoho resortu, ale je rozdrobena zejména mezi: - Ministerstvo životního prostředí ČR (geneticky modifikované organismy) - Ministerstvo zdravotnictví ČR (ochrana veřejného zdraví, zdraví zaměstnanců a bezpečnost při práci) - Ministerstvo zemědělství ČR (ochrana zvířat a rostlin) - Státní úřad pro jadernou bezpečnost (kontrola zákazu biologických zbraní). Další problémy a nesrovnalosti souvisejí s tím, že není sjednocena terminologie. Ve zmíněných právních předpisech se operuje s termíny jako biologické činitele, vysoce riziková a riziková biologická agens nebo vysoce rizikové a rizikové biologické toxiny. Tyto termíny se často překrývají nebo jsou jejich definice neúplné či velmi obecné. Souvislost mezi Státním úřadem pro jadernou bezpečnost a nebezpečnými materiály biologického původu Mezi kompetence Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB) patří od roku 2002 také implementace Úmluvy o zákazu vývoje, výroby a hromadění zásob bakteriologických (biologických) a toxinových zbraní a o jejich zničení (BWC). Podle zákona č. 281/2002 Sb., vykonává SÚJB státní správu a dozor
88
v oblasti dodržování zákazu bakteriologických (biologických) a toxinových zbraní a současně vykonává i působnost národního úřadu pro plnění BWC. SÚJB dále: • vykonává dozor nad dodržováním zákazu bakteriologických (biologických) a toxinových zbraní, • vykonává dozor nad nakládáním s vysoce rizikovými a rizikovými biologickými agens a toxiny podle tohoto zákona, • vydává, mění a zrušuje rozhodnutí o povolení k nakládání s vysoce rizikovými biologickými agens a toxiny podle tohoto zákona, • vede evidenci držitelů povolení vydaných podle tohoto zákona a fyzických a právnických osob, které nakládají s rizikovými biologickými agens nebo toxiny, • vede evidence vysoce rizikových a rizikových biologických agens, toxinů a zařízení a vypracovává o nich pravidelné hlášení do OSN. Z uvedeného je zřejmé, že SÚJB zodpovídá zejména za kontrolu nakládání se stanovenými agens a toxiny, vedení evidence a ověřování poskytnutých informací. SÚJB nemá v oblasti „biologie“ kompetence v problematice ochrany obyvatelstva, monitorování území, havarijní připravenosti, bezpečnosti zacházení ani fyzické ochrany. Výše zmíněné problematice „biosecurity“ se uvedený zákon věnuje pouze velmi okrajově a to v § 13 (Povinnosti držitelů povolení) písm. b), kde je uvedeno, že držitel povolení je zejména povinen nakládat s vysoce rizikovými biologickými agens a toxiny tak, aby nemohly být zneužity nebo odcizeny. Tato povinnost se již ale např. nevztahuje na ty, kdo nakládají s rizikovými biologickými agens a toxiny. Závěr Z výše uvedeného je zřejmé, že problematika nakládání s nebezpečnými materiály biologického původu je tak trochu „Popelkou“ ve srovnání s nebezpečnými chemickými látkami nebo zdroji ionizujícího záření. A to i přesto, že jsou tyto látky významným zdrojem rizik jak pro zdraví osob a živočichů, tak pro rostliny nebo životní prostředí. V současné době se velmi často mluví o biologickém terorismu (bioterorismu), který lze velmi zjednodušeně definovat jako úmyslné, politickými pohnutkami motivované zneužití biologického prostředku s cílem usmrtit nebo vyvolat onemocnění lidí nebo zvířat, případně způsobit jiné hospodářské ztráty. Jak ukázaly dějiny, lze nebezpečné materiály biologického původu „poměrně“ snadno zneužít. Vzhledem ke skutečnosti, že s biologickými agens má osobní zkušenosti každý z nás a že jsou tato agens „volně“ dostupná v jednotlivých složkách 89
životního prostředí, měli bychom zvýšenou pozornost věnovat alespoň těm oblastem našeho konání, kde můžeme šíření nebo zneužití biologických agens ovlivnit (nebo bychom se o to měli alespoň pokusit). Literatura: [1] Zákon č. 356/2003 Sb., o chemických látkách a chemických přípravcích a o změně některých zákonů [2] Zákon č. 281/2001 Sb., o některých opatřeních souvisejících se zákazem bakteriologických (biologických) a toxinových zbraní a o změně živnostenského zákona, ve znění pozdějších předpisů [3] Nařízení vlády č. 178/2001 Sb., o ochraně zdraví zaměstnanců při práci, ve znění pozdějších předpisů [4] Výkladový slovník krizového řízení a obrany státu (www.mvcr.cz)
90
Príklad prítomnosti nebezpečnej látky - azbestu na pracovisku doc. Ing. Iveta MARKOVÁ, PhD. Technická univerzita vo Zvolene, Drevárska fakulta Katedra protipožiarnej ochrany T.G. Masaryka 24, 960 53 Zvolen e-mail:
[email protected]
Abstract Paper deals with evaluation of asbestos as chemical and carcinogen factor, which is concerning to work environment. Law novels in field of safety and health work protection stop Works and activities with asbestos to 1. 1. 2005 (Public notice MH SR 67/2002 in register chosen chemical substances and chosen chemical products, which introducing and using are delimited or stopped 31.12.2004). For all that places of work or environments exist, where we can contact with asbestos. Asbestos as carcinogen has very negative incidence on human body. In conclusion paper are shoved actualities of action asbestos on human body. Key words asbestos, negative incidence on human body Úvod Azbest je názov pre skupinu vláknitých minerálov prirodzene sa vyskytujúcich v zemskej kôre. Mineralogicky je zaradený medzi kryštalické silikáty s dvomi základnými formami: serpentínovou a amfibolovou. Chryzotil (biely azbest – obr. 1) je jediný zástupca serpentínov s hospodárskym využitím a má viac ako 95% zastúpenie v súčasnej celosvetovej spotrebe azbestu. Hlavnými zástupcami amfibolovej skupiny sú krocidolit (modrý azbest – obr. 2), amozit (hnedý azbest – obr. 3), antofylit, tremolit a aktinolit. Hospodársky význam majú iba chryzotil, krocidolit a amozit. Antofylit bol vo väčšom rozsahu používaný v minulosti vo Fínsku [2].
91
a) b) c) Obr. 1.: Príklady minerálnych vláken azbestu pod elektrónovým mikroskopom Fig. 1.: Examples of mineral fibers of asbestos under electron microscopy. a) Chryzotil (biely azbest) CAS: 12001-29-5 b) Krocidolit (modrý azbest) CAS: 12001-28-4 c) Amozit (hnedý azbest) CAS: 12172-73-5 Na Slovensku sa v minulosti ťažil chryzotil v lome Dobšiná. Priemyselne sa spracovával azbest vo Ferenite Nitra. V súčasnosti je ťažba a spracovávanie azbestu v Slovenskej republike zakázaná. Vlastnosti azbestov sú výsledkom ich vláknitej povahy. Vo všeobecnosti azbestové minerály nie sú prchavé a sú chemicky stabilné. Majú vysokú pevnosť v ťahu, ohybnosť, trvanlivosť, taktiež vykazujú vysokú tepelnú izoláciu a odolnosť voči plameňu [2]. Majú schopnosť vytvárať voľne polietavé submikroskopické častice - respirabilná frakcia. Z hľadiska ochrany zdravia je najdôležitejšia respirabilná frakcia definovaná hrúbkou a dĺžkou vlákna. Hrúbka vlákna musí byť menšia ako 3um, dĺžka väčšia ako 5 um a ich vzájomný pomer musí byť rovný alebo väčší ako 3 : 1. Dlhodobé štúdie organizácie pre výskum rakoviny (IARC) a svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) dokázali karcinogénne vlastnosti azbestových vlákien. Preto boli všetky druhy azbestov bez rozdielu chemického zloženia zaradené do kategórie 1 - dokázaných karcinogénov pre ľudí (Nariadenie vlády 46/2002 Z. z.). Napriek vyššie uvedeným skutočnostiam naďalej existujú miesta, kde sa ešte dnes môžeme s azbestom stretnúť (tab. 1). Azbest je možné nájsť vo veľkom množstve výškových budov, škôl, telocviční, úradov a budov určených na verejné používanie postavených v období rokov 1970 až 1990 obsahuje nespočetné množstvo materiálov s obsahom azbestu. Tieto materiály sú veľmi často v zlom stave a sú neustále zdrojom uvoľňovania azbestových vlákien do okolia. Ku kontaminácii prostredia a expozícii zamestnancov často prichádza pri búracích prácach, stavebných úpravách, rekonštrukciách a neodborných demontážach.
92
Riziká pôsobenia azbestu Riziká spojené s prítomnosťou azbestu v prostredí boli od úvodu minulého storočia postupne sledované. Experimenty a výsledky štúdií poukazujú na latentnú dobu medzi začiatkom expozície azbestu a vznikom ochorení 20 až 40 rokov. Neexistuje nijaká známa bezpečná úroveň vystavenia sa účinkom azbestu. Nie je určená prahová dávka azbestovej expozície (nie je určené neškodné množstvo nadýchania sa azbestových vlákien). Čím viac je osoba vystavená azbestovej expozícii, tým väčšie je riziko, že vás postihne choroba súvisiaca s azbestom V súvislosti so vznikom ochorení z azbestu je významná predovšetkým profesionálna expozícia. Nie je však zanedbateľné ani sekundárne profesionálne, paraprofesionálne, neprofesionálne riziko a potencujúce rizikové faktory. V kombinácii s nimi je vplyv azbestu na ľudský organizmus multiplikačný. Bonnefoy [3] prostredníctvom príkladov preyentuje profesionálne, sekundárne profesionálne, paraprofesionálne a neprofesionálne riziko a potencujúce rizikové faktory v d;sledku vzstavenia pôsobeniu azbestu. Príklady profesionálnej expozície azbestom [1]: -
dobývanie hornín obsahujúcich azbest v hlbinných a povrchových baniach, preprava a mletie azbestu, priemyselné spracúvanie azbestových vláken, výroba azbestocementových textílií, ochranných odevov pre hasičov a pracovníkov hutníckych prevádzkarní, výroba strešných krytín, výroba vodovodných a odpadových potrubí, obkladových dosiek, výroba postrekovej azbestovej malty, výroba brzdového a spojkového obloženia, izolačných dosák, tesniacich zariadení, protipožiarnych obložení, výroba cigaretových filtrov pridávaním azbestových vláken (príklad neobvyklého použitia – potenciácia karcinogénneho účinku), stavba lodí, inštalačné práce, demolačné práce, pri ktorých sa vyskytujú materiály obsahujúce azbest (ohrození sú údržbári, opravári, inštalatéri, elektrikári a podobne), kabíny vodičov nákladných automobilov a kamiónov (kúrenia pokrýva izolačná vrstva sa dostávajú otvormi motora, prúdom vzduchu do kabíny, výroba čistiacich prostriedkov s obsahom azbestu, výroba farbív s obsahom azbestu.
93
Naďalej existujú povolania pri ktorých je riziko vystavenia azbestu stále prítomné. Ide o nasledujúce prípady [6]: • klampiari, • vykurovací technici, • elektrikári, • stolári, • pokladači kobercov a pokladači iných podlahových krytín, • dielenskí montéri,
• pracovníci údržby, vrátane zmluvných pracovníkov a strážnej služby, • pokrývači, • pracovníci, ktorých náplňou je čistenie a upratovanie, • iné povolania, ktoré potrebujú získať prístup k otvorom na streche a k priestorom pod panelmi a k podobným‚ skrytým‘ miestam.
Na základe danej skutočnosti, naďalej je možné charakterizovať príklady sekundárnej profesionálnej expozície a paraprofesionálne riziko [1]: - únik spracovaného azbestu do ovzdušia zo závodov – riziko pre obyvateľov v okolí závodu, - úradníci v azbestových závodoch, ktorí prichádzajú do styku s robotníkmi alebo s príbuznými exponovaných azbestu, - pranie bielizne a oblečenia rodinným príslušníkom exponovaných azbestu. Potenciujúce rizikové faktory vplyvu azbestu [2]: - životné prostredie (napríklad polycyklické uhľovodíky, splodiny výfukov), - rizikové faktory z pracovného prostredia (napríklad práca v prostredí s rizikom expozície karcinogénnymi látkami), - fajčenie. Práve v súvislosti s faktorom fajčenia údaje z literatúry a klinická prax potvrdzujú, že silný fajčiar bez profesionálneho rizika expozície azbestu má pri porovnaní s nefajčiarom 20- až 25-násobnú pravdepodobnosť výskytu zhubného ochorenia priedušiek. Ak však silný fajčiar pracuje v prostredí s rizikom expozície azbestu, pravdepodobnosť tohto ochorenia sa zvyšuje na 50- až 90násobok v porovnaní s nefajčiarom neprichádzajúcim do styku s azbestom. Preto je fajčenie zaradené ako kontraindikácia pre prácu s rizikom expozície azbestu. Pri minerálnych vláknitých prachoch sú stanovené prípustné limity počtom vláken v 1 cm3 vzduchu. Je to dané predovšetkým tým, že pre karcinogénne účinky je rozhodujúca prítomnosť vláken a ich koncentrácia. Limitná hodnota koncentrácie azbestových vláken v pracovnom prostredí je pre chryzotil 0,6/cm3 vzduchu. Najpatogénnejšie častice sú 30 – 50 dlhé (nariadenie vlády 39/2002).
94
Negatívne pôsobenie azbestu na ľudský organizmus - Ochorenia spôsobené azbestom Akútne účinky (prudké) azbestu na ľudský organizmus nie sú známe. Ide o chronické účinky (dlhotrvajúce) v podstate o dlhodobú expozíciu azbestu. Vplyvom dlhodobej expozície azbestu môžu vzniknúť nenádorové i nádorové ochorenia. Pôsobenie azbestu na ľudský organizmus je spojené s inhaláciou azbestových vlákien. Inhalácia je spojená s tromi hlavnými zdravotnými poruchami: • azbestózou pľúc, Pleurálna hyalinóza ako nenádorové ochorenia • rakovinou pľúc a • mezoteliómom. Azbestóza Azbestóza (vytvorenie depozitov anorganického azbestového prachu v pľúcnom tkanive).Je výsledkom vdychovania azbestových vlákien rozmerov respirabilnej frakcie, ktoré sa ukladajú do pľúc a vedú k tvorbe jaziev v pľúcnom parenchyme a k tvorbe pohrudnicových zhrubnutí. Pľúcna fibróza vedie k poškodeniu pľúcnych funkcií až k smrti. Vyskytuje sa u robotníkov dlhodobo exponovaných vysokým koncentráciám azbestového prachu. Výrazné klinické prejavy sa nezriedka prejavujú až po 20 - tich rokoch od začiatku expozície, avšak pri veľmi závažnej expozícii sa môžu objaviť po troch rokoch od začiatku expozície. Môže byť pozorovaná tiež v bežnej populácii žijúcej v oblasti vysokých emisií prachu produkovaného pri ťažbe azbestu. Pleurálna hyalinóza (ukladanie a vytvorenie ložísk hyalínu – sklovitej substancie v pohrudnici za súčastného nahromadenia solí vápnika). Akútna pleuritída (zápal pohrudnice). Rakovina pľúc Prvé prípady rakoviny pľúc u pracovníkov s azbestom boli popísané v roku 1930 a príčinný vzťah medzi azbestom a týmto ochorením bol potvrdený v polovici päťdesiatych rokov. Priemerná doba medzi prvou expozíciou azbestovým vláknom a vznikom rakoviny pľúc predstavuje 20 až 40 rokov. Fajčiari exponovaní azbestu sú v omnoho závažnejšom riziku vzniku rakoviny pľúc než nefajčiari exponovaní tejto škodlivine. Azbest a chemické zlúčeniny obsiahnuté v cigaretovom dyme majú synergické účinky, ktoré sú omnoho závažnejšie než izolované expozície azbestovému prachu a cigaretovému dymu.
95
Mezotelióm Mezotelióm je rakovina obalov pľúc a hrudníka (pohrudnice) alebo brušnej dutiny (pobrušnice). Väčšina mezoteliómov spôsobených azbestom sa vyskytuje na pohrudnici. Táto forma smrteľnej rakoviny sa objavuje po 30-tich až 50-tich rokoch od začiatku expozície. Vyskytuje sa u osôb profesionálne exponovaných azbestu. Zvýšený výskyt bol však pozorovaný i pri neprofesionálnej expozícii u ľudí žijúcich v spoločnej domácnosti s pracovníkmi v riziku azbestu alebo žijúcich v okolí zdrojov azbestového prachu ako sú lodenice alebo závody na výrobu azbestových izolačných materiálov. Podľa Reichrtovej [8] Mezoteliom je relatívne zriedkavá forma zhubného nádoru. Ine lokalizácie rakoviny (žalúdok, črevný trakt, obličky, hrtan a hltan) po expozícii azbestu sú podľa nových epidemiologických štúdii pochybne. [8]. Epidemiologicke studie potvrdili [8], že v kolektívoch s amfibolovou expozíciou je vyššia potenciálna možnosť vzniku mezotelionov v porovnaní s podobnou skupinou s chryzotilovou expozíciou. Všeobecne sa predpokladá, že je to spojene s trvácnosťou, resp. odolnosťou amfibolových vláken. Žiaľ, prachové analýzy nedostačujú na to, aby sa tato otázka celkom jasne rozhodla. Ale pri posudzovaní rizika sa musia vziať do úvahy aj tieto faktory [8]. Azbest patri do malej skupiny látok s potvrdenými karcinogénnymi účinkami priamo na človeka aj v životnom prostredí (mezoteliomove prípady v okolí juhoafrických krocidolitovych bani), v prevádzkach – v pracovnom prostredí, kde sa spracúva azbest, napr. v Hamburgu, resp. u žien v domácnostiach, ktoré prali azbestové odevy a pod. [8]. Správny postup pri identifikovaní pracoviska s výskytom azbestu? Podľa § 10 ods. 7 písm. b) zákona č. 126/2006 Z.z. o verejnom zdravotníctve a o zmene a doplnení niektorých zákonov, ktorý vstúpil do platnosti ku dňu 1. 6. 2006 sa menia požiadavky na BOZP pri práci s azbestom podľa nasledovných požiadaviek [13]. Právnická alebo podnikajúca fyzická osoba je povinná podať Žiadosť na vydanie oprávnenia na odstraňovanie azbestových materiálov musí obsahovať [13]: a) obchodné meno, právnu formu, sídlo, ak ide o právnickú osobu; meno, priezvisko a bydlisko, ak ide o fyzickú osobu, b) doklad o oprávnení na podnikanie a identifikačné číslo (IČO), ak bolo pridelené, c) meno, priezvisko a bydlisko alebo sídlo osoby zodpovednej za prevádzkovanie (riadiaci pracovník) s údajmi o vzdelaní, d) dokumentáciu s opisom činnosti, resp. technológie odstraňovania azbestových materiálov, ktorá musí obsahovať nasledovné údaje o technickom vybavení: 96
Súvisiace podmienky s úpravou pracoviska pri odstraňovaní azbestu [13]: I. Pri odstraňovaní azbestových materiálov zo stavieb bez súvisu s vnútornými priestormi slúžiacimi na pobyt ľudí, v ktorých nie je možné z technického hľadiska vytvoriť kontrolované pásmo s podtlakovým systémom: • priemyselný vysávač prachu s filtrom o minimálnej záchytnosti prachových častíc 99,99 % (priložiť fotodokumentáciu) • vysokotlaké bezvzduchové striekacie zariadenie na aplikáciu materiálov (prípravkov) používaných pri sanačných prácach materiálov s obsahom azbestu • názov a zloženie prípravku na fixáciu zostatkových vlákien v objektoch s certifikátom preukázania zhody (priložiť kartu bezpečnostných údajov) • názov a zloženie prípravku na stabilizáciu azbestového odpadu (priložiť kartu bezpečnostných údajov) • názov a zloženie prípravku na fixáciu a zapúzdrenie materiálov s obsahom azbestu pri ponechaní týchto materiálov v stavbe s certifikátom preukázania zhody (priložiť kartu bezpečnostných údajov) II. Pri odstraňovaní azbestových materiálov v interiéroch budov s použitím podtlakového systému vrátane zabezpečenia opláštenia fasády budov slúžiacich na pobyt ľudí: - odsávacie zariadenie s elektrickou pohonnou jednotkou a s HEPA filtrom o záchytnosti minimálne 99,99 % a predfiltrom, o výkone zabezpečujúcom minimálne 5-násobnú výmenu vzduchu v kontrolovanom pásme pri kontinuálnom vytvorení podtlaku v rozmedzí 20 – 50 Pa počas sanačných prác a jednu hodinu po skončení prác, a ďalej minimálne 10 Pa počas prestávok dlhších ako jedna hodina (priložiť fotodokumentáciu). - zariadenie na kontinuálne meranie a zaznamenávanie podtlaku v kontrolovanom pásme počas celej doby zriadenia kontrolovaného pásma (priložiť fotodokumentáciu). - technické zariadenie na vzduchotesné oddelenie pracovného priestoru (kontrolovaného pásma) s použitím materiálov odolných proti nasávacej sile podtlaku do 50 Pa s otvormi na privádzanie čistého vzduchu, ktoré sa pri vyrovnaní tlaku automaticky uzatvoria - optický, alebo zvukový signalizátor poklesu podtlaku pod 20 Pa - trojkomorový systém vstupu a výstupu z kontrolovaného pásma s regulovaným vstupom a výstupom v poslednej komore smerom von z kontrolovaného pásma (s obmedzovačom otvorenia dverí a svetelnou signalizáciou) - priemyselný vysávač s filtrom o minimálnej záchytnosti prachových častíc 99,99 % (priložiť fotodokumentáciu)
97
- vysokotlaké bezvzduchové striekacie zariadenie na aplikáciu materiálov (prípravkov) používaných pri sanačných prácach materiálov s obsahom azbestu - názov a zloženie prípravku na fixáciu zostatkových vlákien v objektoch s certifikátom preukázania zhody (priložiť kartu bezpečnostných údajov) - názov a zloženie prípravku na stabilizáciu azbestového odpadu (priložiť kartu bezpečnostných údajov) - názov a zloženie prípravku na fixáciu a zapúzdrenie materiálov s obsahom azbestu pri ponechaní týchto materiálov v stavbe s certifikátom preukázania zhody (priložiť kartu bezpečnostných údajov) e) ďalšie doklady potrebné na vydanie rozhodnutia, [13]: • zoznam zamestnancov: meno, priezvisko, profesia • doklad o absolvovaní odbornej prípravy zamestnancov od oprávnenej fyzickej alebo právnickej osoby na vykonávanie výchovy a vzdelávania (§4 ods. 1 písm. i) zákona č. 95/2000 Z.z. o inšpekcii práce, resp. § 6 ods. 1 písm. d) zákona č. 125/2006 Z.z. o inšpekcii práce) v rozsahu § 9 ods. 2 nariadenia vlády SR č. 253/2006 Z.z. o ochrane zamestnancov pred rizikami súvisiacimi s expozíciou azbestu pri práci • doklad o zdravotnej spôsobilosti zamestnancov podľa § 11 nariadenia vlády SR č. 253/2006 Z. z. o ochrane zamestnancov pred rizikami súvisiacimi s expozíciou azbestu pri práci • doklad o odbornej spôsobilosti pre činnosti podľa § 9 ods. 4 písm. a) a d) zákona č. 126/2006 Z.z. o verejnom zdravotníctve a o zmene a doplnení niektorých zákonov v súvislosti s azbestom (meranie, hodnotenie a odber vzoriek) • doklad o spôsobe likvidácie nebezpečných odpadov
azbestového
odpadu
na
skládke
Úrad verejného zdravotníctva SR upozorňuje [13], že použitie deklarovaného technického vybavenia musí byť súčasťou plánu práce, ktorý je potrebný predložiť pred začiatkom prác príslušnému regionálnemu úradu verejného zdravotníctva a bude kontrolovaný v rámci výkonu štátneho zdravotného dozoru.
98
Záver Európska únia podľa [2] zakázala použitie všetkých druhov azbestových vlákien v členských štátoch najneskôr do 1.januára 2005 (Smernica EÚ č. 77, 1999). Tento zákaz zahŕňa použitie chryzotilu v azbestocementových a trecích materiáloch, ako i tmelov a tesnení. Vedecký výbor Európskej komisie zvážil, že väčšina náhradných alternatív za chryzotil (celulózové vlákna, polyvinilové a aramidové vlákna) predstavuje v súčasnosti nižšie riziko pľúcnej rakoviny a fibrózy pľúc než chryzotil. Jedinou výnimkou zo zákazu sú azbestové membrány používané pri elektrolytickej výrobe chlóru v niektorých závodoch. V týchto prípadoch v súčasnosti neexistuje technická náhrada za chryzotil bez vylúčenia bezpečnostného rizika (nebezpečie výbuchu). Na druhej strane riziko pre zdravie ľudí z tohto použitia chryzotilu je mimoriadne nízka, pretože sa používa v uzatvorenom systéme priamo na mieste. Tieto membrány nie sú voľne predajné. V prípade prítomnosti azbestu na pracovisku zamestnávateľ je povinný zabezpečiť pravidelné meranie azbestu v ovzduší na mieste výkonu práce referenčnou metódou alebo akoukoľvek inou metódou, ktorá poskytne rovnaké výsledky (zákon 596/2002 Z. z.). Výsledky merania musia zodpovedať osobnému vystaveniu zamestnanca prachu z azbestu alebo z materiálov obsahujúcich azbest. Ak nemožno účinne obmedziť pôsobenie prachu z azbestu alebo z materiálov obsahujúcich azbest, zamestnávateľ je povinný poskytnúť zamestnancom osobné ochranné pracovné prostriedky na ochranu dýchacích orgánov a výkon práce zabezpečiť tak, aby tieto prostriedky zamestnanci používali len v nevyhnutne potrebnom a prísne obmedzenom čase. (zákon 596/2002 Z. z.). Literatúra [1] Hurbánková, M.: Azbestová expozícia - minulosť súčasnosť. http://www.sazp.sk/slovak/periodika/enviromagazin/enviro1_3/azbest22.html(2 8. 3. 2005) [2] Bonnefoy X. 2000 (preložil Miroslav Machata,).: Azbest a zdravie. Štátny zdravotný ústav SR v rámci programu NEHAP 2000. 28 s. ISBN 80-8874345-1, www.bozpinfo.cz/win/clanky/ (5.4.2004)
chemicke_latky/azbest_rijen031106.html
[3] http://www.chempor.sk/ (17.3. 2006) [4] http://www.aaservice.sk/cojeazb.htm (17. 3. 2006) [5] Azbest v stavebníctve (http://osha.eu.int/publications/factsheets/51/fact51sk.pdf) (27.3.2006)
99
[6] Azbest, ktorý už neškodí http://hnonline.sk/?s1=k&s2=0&s3=4&s4=4&s5=0&s6=0&m=detail&artic le[area_id]=10025660&article[id]=17744160&p=k04400_detail (28.3.2006) [7] Reichrtova, E. 1997: Asbestos in Buildings and Environment. Zivot. Prostr., Vol. 31, No. 3, 1997. [8] Nariadenie vlády 46/2002 Z. z. o minimálnych bezpečnostných požiadavkách pri práci s karcinogénnymi a mutagénnymi faktormi. [9] Nariadenie vlády 45/2002 o minimálnych bezpečnostných požiadavkách pri práci s chemickými faktormi. [10] Zbierka zákonov č. 596/2002 o ochrane zdravia. [11] Nariadenie vlády SR č.39/2002 Z.z. o ochrane zdravia pri práci s azbestom [12] Vyhláška MH SR č.67/2002 Z. z. v zozname vybraných chemických látok a vybraných chemických prípravkov, ktorých uvedenie na trh a používanie je obmedzené alebo zakázané [13] http://www.uvzsr.sk/
100
Nebezpečné látky jako riziko Ing. Petr MOTHEJL místopředseda představenstva DEKONTA, a.s. Podhoří 328/28, 400 10 Ústí nad Labem e-mail:
[email protected] Definice pojmu nebezpečné látky vychází zejména z jejich nebezpečných vlastností např.: toxicita, výbušnost, infekčnost, radioaktivita apod. Nakládání s těmito látkami se řídí zákony a dalšími legislativními nástroji (např.: Zákon o chemických látkách, Zákon o odpadech apod. ) tak, aby bylo v co největší míře eliminováno negativní působení těchto látek na lidskou populaci a životní prostředí. Legislativa v jednotlivých státech vytváří různě složité a různě bezpečné podmínky pro nakládání s nebezpečnými látkami. Prostředí, ve kterém žijeme, však přináší mimořádné situace, kdy nakládání s nebezpečnými látkami přestává podléhat bezpečnostním pravidlům a tyto látka jsou využívány nebo působí tak, že se stávají reálně nebezpečnými. Mezi tyto situace můžeme zařadit např. průmyslové havárie, válečné stavy a nebo v posledních letech tolik skloňovanou trestnou činnost, která může mít i teroristické prvky. Pracovníci společnosti DEKONTA, a.s. získali v rámci likvidace nebezpečných látek zkušenosti se všemi uvedenými situacemi. Průmyslové havárie Nebezpečné látky v průmyslu jsou hojně používány. Typickým příkladem průmyslových havárií s velkým dopadem na vnější prostředí jsou havárie tankerů přepravujících ropné produkty. Havárie tankeru PRESTIGE základní data: 13. listopadu 2002 v 15:15 vyslal tanker Prestige S.O.S. Tanker přepravoval 77 000 tun vysoce sirnatého mazutu z rafinérie Maizesku nefť v Litvě. Cílové místo Bahamy. Odpovědné složky španělské státní správy byly náhle vystaveny silnému tlaku, který daná situace vyžadovala. Pracovníci společnosti DEKONTA, a.s. se zapojili od prvotní fáze do procesu odstraňování kontaminace pobřeží. Vzhledem k tomu, že do tohoto procesu vstupovalo mnoho faktorů zejména 101
politickoekonomických, nebylo z našeho pohledu řešení této problematiky vždy ideální. Z celého postupu řešení havárie tankeru Prestige lze přijmout několik základních poučení : Prvotní fáze - rozhodnutí o odtažení potápějícího se tankeru na volné moře bylo shledáno jako chybné, s těmito důsledky: - kontaminace pobřeží dosáhla délky cca 120 km - kontaminant zasahoval a opětovně kontaminoval pobřežní partie v několika po sobě jdoucích vlnách - vrak tankeru klesl do hloubky cca 2000 m V případě vzniku mimořádné situace je nutné analyzovat možná rizika, neboť špatné rozhodnutí v počáteční fázi má významný dopad na celkové řešení situace. Řešení na politické rovině - Španělská vláda chápala vzniklou situaci jako lokální problém Galicijské vlády, proto docházelo v prvních dnech k bagatelizaci problému a tím i k opožděnému nasazení sil a prostředků. - k nasazení armády došlo po zahájení hladovky galicijských rybářů
102
Fáze sanační - Odstranění mazutového znečištění bylo prováděno ručním sběrem. Tato činnost byla realizována zejména dobrovolníky. Jednalo se o vysilující a psychicky namáhavou práci. - Sekundární zbytková kontaminace pobřeží nebyla řešena z obavy zavlečení cizích mikroorganismů do ekosystému. - Odstraněný mazutový kal byl po dobu dvou let skladován v provizorních lagunách, které postupně ztrácely schopnost bezpečně skladovat tento materiál. - Likvidace mazutových kalů se stala politickou záležitostí lokálních politických stran. DEKONTA a.s. se podílela, v průběhu havárie tankeru PRESTIGE, na návrhu sanačních metod pro odstranění kontaminace pobřeží a přepracování mazutových kalů na využitelný odpad. K žádné realizaci moderních metod pro zmírnění následků havárie však nedošlo.
Válečný stav Válečný stav přináší rozvrat celé společnosti, která je v důsledku napadení nebo vedení válečných operací nucena přijmout nestandardní postupy a opatření. Nebezpečné látky skrývají velký potenciál ohrožení obyvatelstva a životního prostředí, které mohou obě strany konfliktu využít: útočící strana: - zvýšení účinnosti svých činností uvolněním potenciálu nebezpečných látek do vnějšího životního prostředí - dlouhodobému zamezení využívání zasažených území - vyřazení rozsáhlých technologických celků z provozu napadená strana:- využití diverzních akcí k omezení činnosti útočící strany atd.
103
Typickým příkladem vlivu nebezpečných látek v důsledku válečného konfliktu může být situace v bývalé Jugoslávii v roce 1999, kdy došlo vlivem útoků sil NATO k únikům nebezpečných látek na několika lokalitách. HIP PetroHemija – Pancevo Během válečného konfliktu v roce 1999 došlo k bombardování petrochemického podniku HIM PetroHemija v Pancevu. Rafinérie představovala strategický podnik pro zásobování Jugoslávie pohonnými hmotami a proto bylo logické, že se spojenecké útoky zaměřily na tento strategicky významný podnik. Mimo produkce pohonných hmot je tento petrochemický podnik zaměřen na výrobu celé škály čistých uhlovodíků a chlorovaných uhlovodíků. Právě zásoby chlorovaných uhlovodíků se staly cílem bombardování.
Po útoku došlo k destrukci nadzemních zásobníků DCE (1,2 – Dichlorethan) s následným únikem 2 100 000 l do horninového prostředí. Spolu s ostatními uniklými uhlovodíky reprezentuje toto znečištění světově největší znečištění horninového prostředí chlorovanými uhlovodíky (UNEP, 2000). Kontaminant, vzhledem ke svým fyzikálním vlastnostem (specifická hmotnost je vyšší než vody), klesá na rozhraní saturované zóny horninového prostředí a nepropustné báze. Zde se přelévá do prostor – lokálních depresí a postupně migruje ve směru přirozeného toku podzemních vod. Tyto vlastnosti pak ztěžují jeho odstranění, které se stává technicky obtížné a ekonomicky velice náročné.
104
1 4 6 7 7 .5
16000.0
T P W -1
R B -6
R B -2
R B -4 6
2 4 3 .7 7 9 6 .6
6 5 6 .0 1 3 9 1 .2 8 6 7 .1 8 1 4 .3
R B -1
R B -2 4
R B -4 3
R B -1 2
R B -2 9
R B -2 8
R B -2 0
R B -1 9
R B -4 1
0 .0 0 .0 0 .0 0 .0 0 .0 0 .0
R B -1 8
R B -4 2
3 4 3 1 .5
3 6 5 3 .9 3 4 5 8 .3
6 6 2 1 .5
5 9 2 8 .8 6 8 6 1 .1
7 2 7 4 .8 5 3 2 9 .1 3 5 2 2 .8
3 5 6 8 .3
3 2 9 3 .2
R B -3 8
R B -1 5
R B -1 4
R B -1 3
R B -8
R B -7
0.0
R B -1 0
2000.0
8 0 8 .7 1 4 8 4 .5 1 5 9 9 .1 1 6 4 2 .9
4000.0
2 5 1 5 .7 9 6 7 .8 1 5 7 6 .4 9 3 6 .9 1 7 4 3 .5
4 1 2 7 .3
6000.0
5 0 3 4 .5 4 7 5 2 .7 4 9 7 7 .0
6 2 9 6 .1
8000.0
6 1 3 0 .6 7 3 0 1 .2
10000.0
9 3 1 9 .9
9 6 6 9 .4
12000.0
1 0 2 3 .3 1 7 0 9 .5
E D C e x tra c te d (k g ) / G W p u m p e d (m 3 )
14000.0
Pumping well name Amount of extracted EDC (kg) Amount of pumped water (m3)
Z důvodu reálného rizika ohrožení zdraví obyvatel města Pančevo, ale i z důvodu akutního nebezpečí negativního ovlivnění kvality vody v řece Dunaj, byla realizována společností DEKONTA a.s. humanitární pomoc spočívající v základním zmapování stupně a rozsahu znečištění- 2001. V letech 2002-2003 byl společností DEKONTA na této lokalitě realizován projekt sanace podzemních vod. V první fázi (2002) šlo o vybudování sanačního systému pro řešení havarijního stavu, který byl financován společně z vládních prostředků ČR (Program hospodářské stabilizace a obnovy jihovýchodní Evropy) a prostředků mezinárodní agentury UNEP. Vzhledem k velmi dobrým výsledkům instalované technologie převzala financování jejího provozu organizace UNEP/UNOPS, která současně objednala u společnosti DEKONTA provádění průběžného monitoringu a optimalizaci parametrů sanačního systému. Sanační jednotka byla předána srbskému Ministerstvu vědy a životního prostředí ke konci března 2004 s datem ukončení aktivit agentury UNEP . Z podzemní vody již bylo v rámci výše uvedených předchozích projektů odstraněno cca 650 t DCA, což je zcela unikátní úspěch ve světovém srovnání. Zbývající znečištění podzemní vody bylo před začátkem projektu ještě značné, koncentrace DCA překračovaly 1 g/l (počáteční koncentrace před sanací byla >8 g/l). Instalovaná technologie byla v rámci realizovaného projektu průběžně optimalizována a souběžně byl zajištěn řádný průběžný monitoring. Bilance vytěžených kontaminantů: - za celé období obnoveného sanačního čerpání (12.10.2005 – 14.6.2006) bylo odstraněno 77508, 3 kg DCA - průměrně je čerpáním odstraněno 316 kg DCA denně - průměrně bylo za celé období odstraněno 1,1 kg DCA z 1 m3 čerpané podzemní vody 105
Na základě odhadů množství uniklého DCA a odstraněného DCA zbývá stále ještě odstranit 330 tun této látky. Únik DCA v důsledku válečné činnosti představuje stále akutní riziko pro životní prostředí. Finanční náročnost odstranění kontaminace v areálu HIM PetroHemija překračuje možnosti Republiky Srbska a Černé Hory. Díky nevyřešenému financování ekologických škod způsobených válečnými operacemi představuje tato část Balkánu jedno z potenciálních rizik nekontrolovaného působení nebezpečných látek na životní prostředí a lidskou populaci.
Trestná činnost Neoprávněné nakládání s nebezpečnými látkami popř. nebezpečnými odpady má často povahu trestných činů. Zákon o Chemických látkách, Zákon o odpadech, Zákon o vodách, Zákon o obalech, činnost České obchodní inspekce a České inspekce životního prostředí stanovují podmínky, které zajišťují relativně bezpečné nakládání s těmito látkami. Nakládání s nebezpečnými látkami a nebezpečným odpadem je často spojeno s vynakládáním významných finančních prostředků ať jde o jejich nákup nebo likvidaci. Převážná většina nebezpečných látek a nebezpečných odpadů je ve své podstatě zneužitelná. Rizika zneužití pak výrazně narůstají v nelegální sféře, popřípadě ve spojení s terorismem, který disponuje značnými finančními prostředky. O tom, že situace v současné době v České republice má svá slabá místa, svědčí odhalení (v době vzniku příspěvku) tří nelegálních skladů nebezpečných látek. Rozměry problematiky nelegálních chemických skladů přesahují obvyklá rizika známá v České republice a domnívám se, že svými možnými důsledky přesahují i evropské podmínky. 106
Nelegální sklady v obci Libčany, Chvaletice a Slatiňany mají několik společných aspektů: - sklady vznikly nelegální likvidací nebezpečných odpadů a chemických látek Období po roce 1998 se vyznačovalo několika skutečnostmi, které ve svém vzájemném působení mohly vytvářet příznivé podmínky pro nelegální činnosti: - legislativa k ochraně životního prostředí a nakládání s nebezpečnými látkami se postupně vytvářela a zdokonalovala - v procesu privatizace a odchodu sovětských vojsk často docházelo k nepřehledným situacím, kdy bylo nutno likvidovat velké množství provozů s nebezpečnými látkami - pro deklarování likvidace nebezpečných odpadů byly falšovány potřebné doklady nebo byla tato likvidace realizována nelegálně v plném rozsahu - docházelo k nezákonnému obohacování na fiktivní likvidaci odpadů - byla porušena základní s nebezpečnými látkami
pravidla
pro
skladování
a
- docházelo k nelegální výrobě chemických látek např. a obchodování s nimi s potenciální možností jejich zneužití
manipulaci výbušnin
- potenciál skladů měl přinejmenším destruktivní charakter pro své širší okolí V nelegálních chemických skladech byly odhaleny vysoce toxické látky, bojové otravné látky a jaderné materiály. První sklad byl objeven v obci Libčany u Hradce Králové, druhý pak ve Chvaleticích u Přelouče a třetí ve Slatiňanech u Chrudimi. Území vyčleněné těmito sklady reprezentuje průmyslovou oblast, kde je řada chemických a petrochemických společností a obyvatel s chemickým vzděláním. I tato skutečnost vytvářela potenciál pro možné zneužívání kapacit a vědomostního potenciálu. V souvislosti s odhalením skladů vyvstala řada otázek: - jak je možné, že existence těchto skaldů byla řadu let utajena před veřejností a orgány státní správy - chybí legislativní nástroje pro finanční řešení likvidace těchto skladů (Neexistence legislativní podpory a jednotné metodiky. Na rozdíl od zákona O vodách, který počítá s havarijními stavy a řeší i financování havarijního zásahu z fondů krajských úřadů, zákon O odpadech neumí takové situace efektivně řešit.)
107
- obtížné dlouhodobé zapojení HZS do likvidačních prací, neboť zatím nedošlo ke krizovému vývoji atd.
Na odstranění závadného stavu se aktivně podílely příslušné složky IZS (Policie ČR, Hasičské záchranné sbory), Armáda ČR, krajské a městské úřady, Státní úřad pro jadernou bezpečnost a Dekonta a.s. jako vedlejší odborná složka IZS. V obou areálech (Libčany a Chvaletice) bylo v průběhu dosud prováděných prací nalezeno velké množství různých chemických látek se širokým spektrem nebezpečných vlastností, z nichž s ohledem na potenciální havárii jsou významné tyto typy: •
• •
• • • • •
plynné látky v tlakových bombách, včetně látek toxických, hořlavých a tvořících se vzduchem výbušné směsi (fosgen, arsenovodík, oxid siřičitý) látky radioaktivní a jaderné, jako např. soli uranylu látky vysoce hořlavé, uvolňující hořlavé páry (i reakcí s vodou nebo mezi sebou), látky potenciálně samozápalné při styku se vzduchem nebo vlhkostí (např. kovový sodík a draslík) látky výbušné nebo tvořící explozivní směsi (pyrotechnické materiály, kyselina pikrová, hydrid sodný apod.) těkavé látky s toxickými nebo žíravými parami (kyselina fluorovodíková, chlorovodíková, dusičná, vodný roztok amoniaku) látky vzájemně prudce reagující nekontrolovatelnými reakcemi (např. směsi kyselin a hydroxidů, kyselin a peroxidů…) látky vysoce toxické a ekotoxické, persistentní polutanty (např. DDT, sloučeniny těžkých kovů, PCB) látky se silnými oxidačními vlastnosti (peroxid sodíku, vodíku, dusičnany)
Sklady chemikálií v Libčanech a Chvaleticích v sobě skrývají celou řadu rizik, z nichž jako nejzávažnější byla identifikována následujícími možnými scénáři: 108
a) Porušení těsnosti obalů (včetně jejich rozbití), únik toxických či ekotoxických kapalin a par, intoxikace lidí a kontaminace životního prostředí. b) Samovolná reakce mezi nekompatibilními chemickými látkami doprovázená únikem toxických plynů či par a intoxikací pracovníků či obyvatel. c) Samovolná reakce mezi nekompatibilními chemickými látkami doprovázená explozí plynů či par, výbuch par hořlavých kapalin, popřípadě exploze neodhalené pyrotechniky či střeliva s rizikem zranění pracovníků. d) Požár skladu následovaný kontaminací životního prostředí.
Vzhledem k nebezpečnosti situace byl po vyhodnocení míry možných rizik stanoven následující čtyřstupňový bezpečnostní režim: stupeň popis 1. základní stupeň ochrany (manipulace se „standardními“ chemikáliemi a nebezpečnými odpady, jejich inventarizace, třídění, přebalování, označování) zvýšený stupeň ochrany (manipulace 2. s látkami typu BCHL, jejich prekurzory, látkami na vzduchu a s vodou prudce až spontánně reagujícími, s neznámými látkami, tlakovými lahvemi, zbytky technologie apod.) Při zohlednění stavu jejich obalů. 3. výbušniny, radioaktivní látky či jaderné materiály (nález munice, výbušnin, radioaktivních či jaderných materiálů) 4. havárie
109
stanovené OOPP lehký protichemický oblek typu Tyvec, filtrační dýchací přístroj, protichemické rukavice a holínky přetlakový protichemický oděv typu OPCH 90, izolační dýchací přístroj
opuštění pracoviště, okamžité informování PČR či SÚJB urychlená evakuace
Složka Dekonta
Dekonta, AČR, SÚJCHBO, HZS
info dle povahy PČR, AČR, SÚJB, HZS HZS
Základním problémem řešení takových situací je časová a finanční náročnost. Na lokalitách, kde se nacházejí tisíce druhů chemikálií, probíhají veškeré činnosti za přísných bezpečnostních podmínek. Činnosti na lokalitách sestávají zejména z: Identifikace - odebrání vzorku odborně způsobilou osobou a vypracování dokladů o odběru. Přeprava vzorku do certifikované laboratoře k analýze, vydání protokolu o identifikaci autorizovanou osobou, stanovení obsahu chloru a PCB (u kyselin stanovení pH), včetně návrhu na odstranění odpadu. V případě nálezu laboratorních chemikálií, jejich zařazení do skupin dle jejich stupně nebezpečnosti pro životní prostředí a člověka, detekce ionizujícího záření. Inventarizace - označení obalu pořadovým číslem odebraného vzorku, zaevidování odpadu do seznamu pro potřeby PČR. V případě nálezu laboratorních anorganických a organických chemikálií provedení jejich fotodokumentace. V případě nálezu jiných (např.radioaktivních, jaderných, výbušných, infekčních) látek oznámení těchto skutečností odpovědným orgánům. Manipulace - zpřístupnění a přemístění obalů s odpady pro jejich bezpečnou identifikaci, inventarizace a dočasné uložení v objektu. Přebalení - nahrazení obalů, nebo umístění poškozených nevyhovujících stávajících obalů do nových (popř. opakovaně použitelných OVERPACK) odpovídajících shromažďovacích prostředků pro bezpečnou přepravu a manipulaci. Přelití kapalných nebezpečných odpadů z nevyhovujících maloobjemových obalů do odpovídajících shromažďovacích prostředků, s důrazem na jejich následnou bezpečnou manipulaci, dopravu a odstranění (rozpouštědla a kyseliny ve skleněných obalech s obsahem menším než 5 l ). Transport - naložení, přeprava a vyložení zinventarizovaných, zidentifikovaných, zmanipulovaných označených odpadů v souladu se zákonem o odpadech a mezinárodní úmluvou o přepravě nebezpečných látek ADR. Odstranění - vlastní odstranění těchto nebezpečných odpadů ve schváleném zařízení.
110
Libčany Dne 22.4.2006 v brzkých ranních hodinách byla havarijní služba firmy Dekonta, a.s. vyzvána OPIS HZS Královehradeckého kraje k provedení identifikace a posouzení nebezpečných látek, skladovaných v bývalém areálu Vertex v obci Libčany, a jejich potenciálního vlivu na ŽP a zdraví lidí.
Pracovníci společnosti Dekonta, a.s. se na místo dostavili téhož dne v 7.00 hod. Při krátké operativní poradě za účasti hejtmana Královehradeckého kraje, Policie ČR, HZS Královehradeckého kraje, zástupců ČIŽP OI HK, obce Libčany byl zvolen postup a hlavní cíle prací. Zjištěné výsledky byly dne 24.4.2006 předány formou předběžné zprávy a prezentace bezpečnostní radě kraje vedené hejtmanem Královehradeckého kraje. Na základě předložených podkladů hejtman kraje rozhodl o neprodleném přijetí opatření nezbytných k odvrácení bezprostředně hrozícího nebezpečí – vyhlášení stavu nebezpečí. V odpoledních hodinách dne 24.4.2006 byly zahájeny práce vedoucí k odstranění bezprostředního rizika ohrožení životů, zdraví a životního prostředí. Tyto práce byly ukončeny dne 4.5.2006. Další činnosti probíhají v režimu správního řízení dle rozhodnutí 041231/06/ŽP2/hud ze dne 5.5.2006 vydaného Odborem životního prostředí města Hradce Králové.
111
V rámci areálu Libčany bylo provedeno odstranění vysoce toxických a toxických látek identifikovaných v průběhu prací. Chemické látky zjevně ohrožující okolí byly přetříděny, přebaleny a inventarizovány. Přesto nelze vyloučit nález dalších vysoce nebezpečných látek umístěných v dosud nepřístupné části objektu. Celkem bylo odvezeno ke konci srpna zhruba 85 t nebezpečných látek a probíhá odstraňování dalších.V rámci prvotního posouzení nebezpečných látek skladovaných v bývalém areálu Vertex provedla firma Dekonta, a.s. rovněž orientační průzkum kontaminace zemin a podzemní vody. Byla sledována kvalita vody v okolních studních a v monitorovacích vrtech. Kontaminace zemin byla ověřena na základě vzorků odebraných z kopaných a zarážených sond. U všech vzorků zemin a podzemní vody bylo provedeno stanovení obsahu těžkých kovů, chlorovaných uhlovodíků (ClU) a nepolárních extrahovatelných látek (NEL). Bylo zaznamenáno významné znečištění zemin tetrachlorethenem, chloroformem a ropnými látkami. Dále je podezření na kontaminaci podzemních vod v areálu rtutí. Chvaletice Dne 16. června 2006 v 16:00 hodin byla společnost DEKONTA, a.s. informována o objevení ilegálního skladu nebezpečných chemických látek v širším areálu elektrárny Chvaletice a byla požádána jako vedlejší odborná složka IZS o účast na jednání, které se konalo dne 19. června 2006 v 10:00 hodin přímo na lokalitě a na Městském úřadu v Přelouči. K objevení skladu chemikálií došlo na základě informace o explozi neznámé látky v dotčeném areálu.
Areál sestávající ze 3 skladových budov byl předběžně prohlédnut za účasti protichemické jednotky HZS Pardubice, Policie ČR, ČIŽP a specialistů společnosti DEKONTA. Ihned během prohlídky byl konstatován výskyt vysoce nebezpečných chemikálií, ať už z pohledu akutní toxicity nebo výbušnosti, případně dalších nebezpečných vlastností.
112
Také ve Chvaleticích byly nalezeny tisíce různých druhů chemikálií mezi nimiž jsou látky vysoce toxické, bojové otravné, výbušné, oxidující a zdroje ionizujícího záření. Jako nejvíce rizikový byl vyhodnocen nález tlakových lahví s toxickými plyny. Celkový objem chemikálií je odhadován na první stovky tun.
V první fázi sanace areálu proběhla likvidace tlakových lahví s obsahem fosgenu a dalších toxických plynů za asistence HZS a Státního ústavu pro jadernou, chemickou a biologickou ochranu. Celkem bylo z lokality za přísných bezpečnostních opatření odvezeno více než 90 tlakových lahví. Součástí prací byl také vrtný průzkum zaměřený na identifikaci kontaminace zemin v areálu. Na základě vyhodnocení stavu jednotlivých objektů (zatékání do objektů) bylo ze strany zpracovatele rozhodnuto začít s inventarizací v hale sektoru 2, kde práce nadále pokračují. V průběhu prací probíhá každodenně měření pracovního prostředí, vyhodnocení provádí na základě smlouvy Zdravotní ústav Pardubice. Jednotlivé druhy odpadů (chemikálií) se třídí, označují a ukládají dle schváleného bezpečnostního projektu a smlouvy uzavřené mezi investorem a společností DEKONTA, a.s.
113
Mezi zvlášť nebezpečné odpady (jedy) nalezené v hale sektoru 2 patří mimo jiné ampule se strychninem a colchicinem. Tyto odpady (velmi nebezpečné jedy) byly naházeny mezi ostatními chemikáliemi bez jakéhokoliv označení a zabezpečení. Pro tyto velice nebezpečné jedy byl pořízen ze strany zpracovatele trezor. Ten je uložen mezi ostatními T+, T, E, O odpady v uzamykatelném ekoskladu. Dále byly v rámci zahájení prací přemístěny jaderné materiály, které byly uzavřeny do zabezpečené oblasti tvořené místností bez oken. Klíče od prostor určených k ukládání T+,T a jaderných materiálů jsou bezpečně uloženy a tyto prostory jsou zabezpečeny pečetěmi. V souvislosti s realizací smlouvy byly vyzvány oprávněné firmy, vybrané krajským úřadem, k odběru využitelných odpadů. Těmto firmám jsou v rámci inventarizace zasílány aktualizované seznamy odpadů k využití. Práce na lokalitách Libčany a Chvaletice stále pokračují. Termín ukončení prací je odhadován na 2. kvartál 2007.
114
Právní úprava nakládání s výbušninami v civilním sektoru Ing. František ONDRUŠ ředitel II.odboru Českého báňského úřadu Český báňský úřad Kozí 4, 110 01 Praha 1 Příspěvek je rozdělen do následujících částí: A. Stávající právní úprava kontroly nakládání s výbušninami B. Kontrolní pravomoci Českého báňského úřadu dle zvláštních zákonů C. Připravovaná právní úprava nakládání s výbušninami D. Informace o návrzích směrnic EK E. Závěr Ad A. Ke kontrole nakládání s výbušninami byla státní báňská správa zmocněna zákonem č. 61/1988 Sb., o hornické činnosti, výbušninách a o státní báňské správě (dále jen „zákon“). Jako nakládání jsou zákonem definovány tyto činnosti: výroba, zpracování, používání, skladování, předávání, přejímání, zhotovování, příprava a ničení, jakož i přeprava a obchodování s nimi. Nad nakládáním s výbušninami provádí státní báňská správa vrchní dozor dle § 21 odst. 4 zákona. Kontrolu lze rozdělit do tří okruhů: 1. Kontrola výroby, zpracování, zhotovování, výzkumu, vývoje a pokusné výroby výbušnin Vrchní dozor (včetně skladování, předávání a ničení) při výše uvedených činnostech vykonávají inspektoři Obvodního báňského úřadu Příbram na celém území ČR dle § 39 odst. 1 a 2, § 41 odst. 1 písm. a), b) a c) zákona a vyhlášky č. 306/2002 Sb. 2. Kontrola nakládání (používání) výbušnin na území ČR Tuto problematiku upravuje část Třetí zákona, která stanovuje podmínky předávání výbušnin, podmínky skladování (zajištění skladů, způsob skladování a evidence výbušnin) a evidenci výbušnin při spotřebě. • Při normálním režimu probíhají kontroly nakládání s výbušninami ve 3 úrovních: - pracovníky organizací (upravuje vyhláška č. 72/1988 Sb., o výbušninách) - obvodními báňskými inspektory obvodních báňských úřadů (§ 42 zákona) 115
- ústředními báňskými inspektory Českého báňského úřadu (§ 40 odst. 3 písm. b) a § 42 zákona a interními řídícími akty) Dle § 22 zákona je do systému kontroly zařazena i Policie ČR, která rovněž (ve spolupráci s obvodními báňskými úřady) kontroluje zajištění skladů výbušnin a šetří ztrátu, nález nebo odcizení výbušniny. Oblast šetření mimořádných událostí při přepravě výbušnin na veřejných komunikacích na území ČR nyní pokrývá dvoustranná dohody mezi Policejním prezidiem Policie ČR a Českým báňským úřadem. • Při vyhlášení mimořádných opatření MV je základě interního řídícího aktu stanovován zpřísněný režim ochrany a zabezpečení výbušnin a výše uvedený normální režim je doplňován dalšími kontrolami v intervalech max. 24 hodin, denními kontrolami evidence, jakož i povinností ohlásit 24 hodin předem nakládání s výbušninami aj. 3. Předávání výbušnin (dovoz, vývoj a tranzit) mimo území ČR Předávání výbušnin se může dít od 1. 5. 2004 pouze na základě povolení Českého báňského úřadu. Český báňský úřad vydává povolení předávání z ciziny a tranzitu výbušnin přes území republiky. Dnem 1. ledna nabyl účinnosti zákon č. 386/2005 Sb., který v části Druhé mění ustanovení § 25 odst. 3 zákona tak, že od 1. 1. 2006 povoluje Český báňský úřad, v případě zemí EU, pouze dovoz do ČR. Nepovoluje předání – vývoz z ČR do zemí EU. K vývozu a dovozu výbušnin vydává povolení pouze do tzv. třetích zemí, tj. mimo země EU. V důsledku zpřísněného režimu ochrany zabezpečení výbušnin, na základě požadavků Policejního prezídia čj. PPR-657/RSP-2005 ze dne 8. 7. 2005, trvá ale povinnost organizací ohlašovat Českému báňskému úřadu množství a druh vyvážených výbušnin do zemí EU, a to nejpozději v den vývozu. Všechna povolení jsou vydávána v režimu zákona č. 500/2004 Sb., o správním řízení (správní řád). Vydaná rozhodnutí zasílá ČR na základě dohod a ve smyslu přísl. ustanovení zákona na vědomí Policejnímu prezídiu a Generálnímu ředitelství cel. Ad B Na základě § 40 odst. 5 písm. e) zákona plní Český báňský úřad i úkoly orgánu dozoru dle zvláštního zákona. Jejich rozsah je dle § 18 a 19 zákona č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky, ve znění pozdějších předpisů, pro oblast výbušnin a výbušných předmětů následující: - kontrola jejich označení stanoveným způsobem („CE“), - kontrola, zda nejsou označeny neoprávněně, 116
- zda je vydáno ES prohlášení o shodě, - zda vlastnosti těchto výrobků odpovídají stanoveným technickým požadavkům. Výbušniny musí splňovat, v souladu se zákonem č. 22/1997 Sb. a Směrnicí 99/15 EEC, základní bezpečnostní požadavky, jejichž rozsah je určen nařízením vlády č. 358/2001 Sb. Dle zákona č. 348/2004 Sb., o obecné bezpečnosti výrobků (úplné znění), provádí Český báňský úřad dozor nad tím, zda jsou na trh uváděny bezpečné výrobky, tj. výbušniny a výbušné předměty (§ 7). Zatím účelem je Český báňský úřad oprávněn odebírat výrobek a kontrolovat, zda vlastnosti výrobků odpovídají požadavkům na bezpečnost a může po dobu potřebnou pro provedení kontroly zakázat uvedení výrobku na trh a event. nařídit okamžité stažení výrobku nebo zajistit popř. i jeho zničení. Dle § 11 zákona č. 348/2004 Sb. vydává Český báňský úřad (jako orgán dozoru) závazné stanovisko pro celní orgán v případě jeho pochybností o bezpečnosti výrobku. Ad C Usnesením vlády ČR č. 1135 ze dne 7. září 2005 bylo uloženo ministru průmyslu a obchodu a předsedovi Českého báňského úřadu zpracovat návrh novely zákona s termínem předložení červen 2006. Požadovaná novela se týká dvou okruhů problémů, z nichž jeden ukládá zpřesnit a zpřísnit režim nakládání s výbušninami v civilním sektoru, který již plně neodráží požadavky na zajištění bezpečného nakládání s výbušninami po vstupu ČR do EU, přičemž rámec úprav tzv. „bezpečnostní novely“ zákona byl stanoven 16 body ve výše uvedeném usnesení vlády. Na přípravě novely zákona pracovala pracovní skupina pod vedením Českého báňského úřadu složená ze zástupců MV, MPO, MZ, BIS, NBÚ, ÚZSI. Návrh, který bude předložen vládě, navrhuje systémovou změnu legislativních nástrojů tak, aby byla umožněna a garantována důsledná kontrolní činnost státu nad předáváním, dovozem a vývozem výbušnin včetně jejich tranzitu a dále dokončuje převzetí závazků z Montrealské úmluvy, které se týkají nakládání s plastickými trhavinami. K provedeným změnám patří např. definování důvodů pro neudělení povolení k předávání, vývozu, dovozu, příp. tranzitu výbušnin; stanovení povinnosti (a jejího rozsahu) Českému báňskému úřadu žádat od bezpečnostních složek státu informace důležité pro posouzení povolení k vývozu a dovozu výbušnin; vymezení činností v rámci nakládání s výbušninami, které budou dle zákona č. 412/2005 Sb., o ochraně utajovaných informací a o bezpečnostní způsobilosti, považovány za citlivé činnosti a u kterých bude povolení k nakládání vydáno organizaci pouze za podmínky, že osoby vykonávající tyto činnosti, budou splňovat podmínky bezpečnostní 117
způsobilosti. Jedná se o výkon funkce člena statutárního orgánu, výkon funkce prokuristy a výkon funkce člena dozorčí rady organizace, která provádí dovoz nebo vývoz výbušnin. Nově je doplněno oprávnění pracovníků SBS - provádět ve vzájemné součinnosti s Policií ČR kontrolu přepravy výbušnin po pozemních komunikacích ČR; - postup při zajištění výbušnin; - postup celních orgánů při předávání případů mimořádných událostí v souvislosti s přepravou výbušnin aj. Návrh zákona prošel řádným připomínkovým řízením, připomínky byly vypořádány v červenci letošního roku a zákon byl rovněž projednán na schůzi pracovní komise pro veřejné právo Legislativní rady vlády. V současné době je novela v dalším legislativním procesu. Ad D Na podzim r. 2005 byl Český báňský úřad navržen hlavním gestorem dokumentu č. 52005PC0457, což je „Návrh Směrnice Evropského Parlamentu a Rady o umisťování pyrotechnických předmětů na trh“. Český báňský úřad toto pověření přijal a tím na sebe jako gestor vzal závazek sledovat postup přípravy Směrnice a v případě jejího přijetí zajistit její implementaci do právního řádu ČR. Jednání příslušné komise v současné době probíhají. Pracovník Českého báňského úřadu Ing. Otto Kysela je rovněž zástupcem ČR v komisi EU zabývající se otázkou výbušnin. Český báňský úřad připomínkoval návrh Směrnice EK o zjišťování a sledování výbušnin pro civilní použití. Tato směrnice navrhuje stanovit harmonizovaný systém pro jednoznačnou identifikaci a sledování výbušnin pro civilní použití tak, aby místo původu a umístění výbušniny, včetně jejího držitele, bylo během její existence (do spotřeby) kdykoliv zjistitelné pomocí jednoznačného identifikačního kódu (JIK). Jednalo by se o číslicový kód trvale a čitelně umístěný na každé výbušnině. Celkové náklady pro organizaci, které by byla uložena povinnost označení výbušniny, jsou odhadovány na 80 tisíc euro. Ad E Legislativa regulující nakládání s výbušninami v ČR byla před vstupem republiky do EU vyhovující požadavkům a zabezpečovala jak oblast pracovní (bezpečné nakládání s výbušninami z hlediska ochrany zdraví, života a majetku), tak oblast bezpečnostní (zneužití výbušnin). Se vstupem ČR do EU bylo nutno vypořádat se s novými podmínkami (volný oběh zboží a osob, způsob uvádění zboží na trh) a rovněž bezpečnostní situace ve světě se výrazně zhoršila díky teroristickým útokům. Přirozenou a nutnou reakcí ČR i EU bylo zpřísnění legislativních podmínek nakládání s výbušninami.
118
Přijetím výše uvedené novely zákona a příslušných směrnic EU v oblasti identifikace výbušnin se ukončí jeden z nutných legislativních kroků směřujících k zajištění bezpečnosti našeho státu podle požadavků právních předpisů EU.
119
Současný stav realizace eliminace neřízeného výstupu metanu ve městě Orlová Ing.Lubomír SCHELLONG, Ph.D. Ústřední báňský inspektor Český báňský úřad Praha,Odbor VaV-pracoviště Ostrava Veleslavínova 1598/18, 702 00 Ostrava-Moravská Ostrava Úvod Ukončením větrání, důlní degazace a likvidací hlavních důlních děl plynujících uhelných dolů po ukončení těžby nekončí proces uvolňování metanu z karbonského masivu. Důlní plyn ze stařin, nevydobytých slojí a jejich průvodních hornin migruje přirozenými a antropogenními cestami k povrchu. Na povrch vystupuje v závislosti na plynopropustnosti horského masivu, zejména pokryvného útvaru. Spontánní migrace, jejíž intenzita je závislá zejména na změnách barometrického tlaku, může vést v nezajištěných stavebních objektech a v území k nebezpečným projevům V první polovině 90-tých let dvacátého století byl v Ostravskokarvinském revíru zahájen útlum těžby uhlí ve vybraných nerentabilních dolech ostravské a petřvaldské dílčí černouhelné pánve.Specifickým projevem ukončení těžby uhlí a postupného uzavírání dolů v těchto oblastech jsou zvýšené výstupy důlních plynů k povrchu,které zapříčinili v průběhu let několik vážných ohrožení majetku i obyvatel,došlo i k nehodám s tragickými následky. Zvláště nebezpečné se ukázaly tyto projevy v oblastech s hustou zástavbou, kde se ve vzdálené minulosti dobývaly uhelné sloje v malých hloubkách pod povrchem nebo tam, kde karbonské vrstvy nejsou překryty dostatečně mocnou vrstvou nepropustného nadloží. Mezi tato místa se v letech 2001 a 2002 zařadila také stará část města Orlová včetně historického centra města,vyhlášeného v současné době jako chráněné památkové pásmo, kde došlo opakovaně k neřízeným výstupům metanu do sklepních prostor stavebních objektů, kanalizačních řádů i na pobytových územích.Pro omezení výstupu plynů,které se projevily zejména v době poklesu barometrického tlaku,bylo potřebné realizovat řadu mimořádných opatření.Řešení se v průběhu času ukázalo mnohem náročnější, než v jiných,dosud známých oblastech a nepřinášelo dostatečně uspokojivé výsledky. Problematikou neřízených výstupů metanu v tomto městě, vzhledem k naléhavosti situace, představující možnost obecného ohrožení, se zabývala vláda ČR svými usneseními ze dne 31. července 2001 č. 748 a ze dne 14. října 2002 č. 993.
120
K plnění usnesení vlády ČR č. 748 vypracoval Český báňský úřad ve spolupráci s ministry životního prostředí a průmyslu a obchodu projekt „Technické řešení, harmonogram prací a odhad finanční částky potřebné k realizaci opatření k odstranění plošných neřízených výstupů metanu ve městě Orlová“. Projekt byl začleněn do programu „Komplexní řešení problematiky metanu ve vazbě na stará důlní díla v Moravskoslezském kraji“, který je součástí prioritních projektů pro revitalizaci Moravskoslezského kraje s cílem zabezpečit systémové řešení problematiky výstupu metanu k zajištění zvýšení bezpečnosti obyvatel obcí a měst v ostravsko-karvinské oblasti. Zajistit jeho realizaci uložila vláda ČR usnesením ze dne 14. října 2002 č. 993. Realizační projekt K provedení navrhovaného technického řešení vypracoval OKD, DPB, a.s. realizační projekt „Opatření k odstranění havarijních výstupů metanu ve městě Orlová“, listopad 2002 (dále Projekt), s celkovým nákladem 56,08 mil. Kč, s dobou realizace 34 měsíců. Zhotovitelem prací v rozsahu realizačního projektu byl stanoven OKD, DPB, a.s. se sídlem v Paskově na základě uzavřené smlouvy s FNM ČR. Dohledem nad technickou realizací Projektu výkonem supervize byl pověřen ČBÚ. Cíle projektu Základními cíli Projektu jsou : • odstranění havarijních výstupů metanu ve městě Orlová, • vytvoření systému prevence, který povede k odstranění, popř. podstatnému zmírnění neřízených výstupů metanu ve městě Orlová, • zabezpečení pasivní ochrany systémem monitorování výstupů metanu a signalizací překročení nastavených mezí koncentrací metanu. Plnění realizačního projektu Rozšířeným plošným metanscreeningem na území s nebezpečnými výstupy důlních plynů města Orlová byl proveden průzkum na ploše v celkové rozloze 39,4 ha, který navázal na měření provedená v roce 2001 a 2002. Měřením byly ověřeny prokazatelné výstupy důlních plynů na území některých dalších lokalit města Orlová. Průzkumem zjištěné vysoké koncentrace metanu jsou podkladem doporučení realizace preventivních opatření. Průzkumem a pasportizací stávající kanalizační sítě byla ověřena její průtočnost a větratelnost v režimu samovolného a aktivního větrání. 121
Analyzovány byly plynové poměry kanalizace. Průzkumem byl ověřen špatný stav kanalizace pro neprůchodnost a u části kanalizace její netěsnost vůči okolí, umožňující migraci metanu do kanalizačních stok a do širšího okolí. K aktivnímu odvětrání kanalizační sítě byla OKD, DPB, a.s. vyvinuta, vyrobena a odzkoušena dvě mobilní odvětrávací zařízení typu OZ 315 P2, která zabezpečují potřebu odvětrání kanalizační sítě při výstupu důlního plynu . K eliminaci neřízených výstupů metanu na území HCM Orlová, Slovan Orlová a Zámecký park, bylo odvrtáno 21 odplyňovacích vrtů na podkladě vypracované geologické a ložiskové analýzy. Účelem vrtů je zastihnout akumulační prostory důlního plynu v podzemí a zabezpečit jejich řízené odvedení, zejména při přetlaku, který v podzemí nastává zvláště při poklesu barometrického tlaku. Na všech odplyňovacích vrtech byly provedeny dlouhodobé odsávací zkoušky. Jejich účelem bylo ověření plynopropustnosti vrtu, vzájemné komunikace mezi stařinami a odplyňovacími vrty, vlivu odplyňovací funkce jednotlivých vrtů na okolí. Zkouškou byl ověřován režim odsávání a jeho vliv na velikost a koncentraci odsávané plynové směsi. Výsledky zkoušek byly podkladem pro posouzení uplatnění vrtu v systému plynové prevence a vhodnosti zapojení vrtu, resp. několika vrtů do aktivního odsávacího systému. Účinnost realizovaných opatření k prevenci neřízených výstupů důlních plynů na území jednotlivých oblastí HCM Orlová byla v etapách, v návaznosti na realizované práce, ověřována kontrolním plošným metanscreeningem. Opakovaná měření koncentrací metanu a oxidu uhličitého v půdním vzduchu na území HCM Orlová byla dosud provedena 22 kontrolními průzkumy na celkové ploše 26,6 ha. Pro aplikaci aktivního technického systému plynové prevence byl podle zpracované projektové dokumentace realizován odsávací systém pro oblast Starého náměstí. Účelem systému je řízené odvádění metanu z podzemí likvidovaného dolu. Odsávací systém je provozován od června 2004. Dosažené výsledky realizací Projektu 1. Podstatně poklesly koncentrace metanu zjišťované v kanalizaci. V rekonstruované kanalizaci nebyl výstup metanu zjištěn ani při poklesu barometrického tlaku. 2. Na základě pasportizace 40 stavebních objektů a míry nebezpečí výstupu metanu, byly podle zpracované realizační dokumentace provedeny stavební úpravy suterénních prostor tří nejvíce ohrožených objektů. Po provedených úpravách nebyl v žádném z těchto objektů v kontaktních prostorech s podložím zjištěn výstup metanu.
122
3. Výskyt metanu v ovzduší stavebních objektů na území HCM Orlová, ohrožených výstupem důlních plynů, je kontinuálně monitorován systémem sledování a signalizace s dálkovým dohledem. Za období posledních 27 měsíců nebyl signalizován ani zjištěn výstup metanu do prostor žádného z monitorovaných stavebních objektů. Závěr Projekt na eliminaci neřízeného výstupu metanu ve městě Orlová je realizován ve věcné náplni a s dodržováním postupu řešení jednotlivých dílčích úkolů určených věcným a časovým harmonogramem. Realizace Projektu prokázala oprávněnost řešení navrženého projektem „Technické řešení, harmonogram prací a odhad finanční částky potřebné k realizaci opatření k odstranění plošných neřízených výstupů metanu ve městě Orlová“. Dosud provedenými pracemi došlo na území HCM Orlová ke značnému snížení rizik vázaných na neřízený výstup metanu, který je důsledkem proběhlého útlumu hlubinného hornictví a s ním spojeného ukončení důlního větrání a degazace, avšak také geologické stavby karbonského pohoří a pokryvného útvaru. Od 11/2003 nedošlo k havarijnímu případu spojenému s výstupem metanu. V současné době jsou v provozu na území HCM dvě automatické odsávací stanice a vysokoteplotní pochodeň.AOS 1 čerpá 150 m3 při koncentraci cca 38-40% CH4, AOS 2 čerpá 450 m3 při koncentraci 40-42 % CH4, celkově z 8 odplyňovacích vrtů. Vysokoteplotní pochodeň řeší likvidaci metanu z AOS 1, AOS 2 se bezpečně odfukuje. Opatření Projektu ve smyslu. usnesení vlády ze dne 14. října 2002 č. 993 k problému plošných neřízených výstupů metanu ve městě Orlová náleží do projektu „Komplexní řešení problematiky metanu ve vazbě na stará důlní díla v Moravskoslezském kraji“. S poukazem na to se navrhuje zajistit také řešení nedořešených problémů jejich zahrnutím a finančním krytím v rámci tohoto projektu,stojí před podpisem Projekt Orlová 2 s finančním krytím 29mil Kč. Realizovanými pracemi jsou plněny cíle Projektu. Poznatky z jeho realizace rovněž potvrzují zkušenost, že útlum a likvidace hlubinných plynujících dolů je dlouhodobý proces, vyžadující dořešení problémů souvisejících s výstupem důlních plynů na povrch.
123
Mechanismus pronikání toxických látek ochrannými materiály Ing. Jiří SLABOTINSKÝ,CSc Státní ústav jaderné, chemické a biologické ochrany Kamenná 71 262 31 Milín okr. Příbram e-mail:
[email protected] Klíčová slova toxické látky, difúze, permeace, rezistenční doba Abstrakt V článku je popisován způsob pronikání nízkomolekulárních látek, zejména otravných, některými polymerními materuiály. Jsou uvedeny matematické vztahy a naměřené a vypočtené hodnoty charakteristických veličin. Článek je doplněn názornými grafy a obrázky. Upozorňuje na závažné okolnosti, vztahující se k dekontaminaci otravných látek. Úvod Lidský organismus je třeba chránit nejen před nevhodnými povětrnostními podmínkami, ale také před škodlivinami, které jej mohou vážně ohrozit nebo dokonce způsobit jeho smrt. Toxické látky jsou jednou ze skupiny látek škodících lidskému organismu, z nichž nejtoxičtější jsou látky otravné nebo také nazývané bojové chemické látky. Před průnikem k lidskému tělu je třeba vytvořit překážku (bariéru), jejíž kvalita závisí na mnoha faktorech. Používají se k tomu zpravidla polymerní materiály v podobě jednoduchých nebo vrstvených fólií, jejichž účelem je ochránit organismus po požadovanou dobu. Tato doba se nazývá rezistenční dobou (anglicky brekthrough time, rusky vremja zaščity). Její hodnota se měří, lze ji však také předvídat. K tomu je třeba znát mechanismus pronikání molekul toxických látek resp. ochrannou odolnost jednotlivých druhů polymerních materiálů. Ta se totiž dost podstatně liší vzhledem k různým toxickým látkám, takže nelze obecně usuzovat na velikost rezistenční doby. Celý proces vzájemného působení (interakce) se odehrává na molekulární úrovni, proto je třeba znát jeho mechanismus a charakteristické údaje. K tomu by měl přispět tento článek, který vychází ze známých zákonitostí, uvádí zjištěné charakteristické veličiny i způsoby měření, aby bylo možno si utvořit ucelenější obraz o důvodech a také oprávněnosti používání různých fóliových materiálů. Nezabývá se však takovými situacemi, kdy působící látka způsobuje destrukci materiálu.
124
Mechanimus pronikání Základním procesem pronikání neprodyšnými materiály (fólie ochranných oděvů), je difúze. Ta se odehrává na molekulární úrovni. Molekuly jakékoliv nízkomolekulární látky vykonávají nepřetržitý, tzv. Brownův pohyb, kterým narážejí na povrch fólie. Rychlost tohoto pohybu závisí na velikosti molekuly (snižuje se s její velikostí) a např. u yperitu (m.h. 159) dosahuje až 200 m/s, avšak díky četným srážkám (frekvence 1.1011/s) s ostatními je střední volná dráha velice krátká, ca 2,2.10-9 m (je asi 1,1 násobkem průměru molekuly)1. Molekuly se tedy spíše kmitavým pohybem dostávají na jiné místo. Při tomto pohybu molekula při narážení na povrch fólie „náhodně objeví“ mezeru o vhodné velikosti, která se objeví díky tepelnému pohybu řetězců polymeru (elastomeru) ve struktuře fólie, do níž vnikne. Takto pak postupuje statisticky náhodnými mezerami, přičemž její pohyb je směrován logicky tam, kde se žádná molekula této látky neobjevuje, tedy napříč fólií.Toto je obecně přijímaná tzv. děrová teorie (vakanční teorie)2. Je zcela logické, že v daném případě bude rychlost pronikání záviset na velikosti molekul, pohyblivosti řetězců polymeru a také na teplotě. Čím větší molekula, tím pomalejší postup fólií, který bude ztěžován málo pohyblivými řetězci. V praxi to znamená, že snadnější průnik lze očekávat u fólií z měkkých a pružných polymerů (např. přírodní kaučuk), popřípadě měkčených (polyvinylchlorid), než u tzv. sklovitých polymerů (tuhých), jako např. u polyesterů nebo síťovaných, jako jsou pryskyřice3. Pro ilustraci jsou v tabulce 1 uvedeny údaje o vlivu velikosti molárního objemu některých organických sloučenin butadienstyrenovým kaučukem4,5. Difuzant
Molární objem Koef. Difúze V [cm3.mol-1] D .107[cm2.s-1]
trichlormethan
81
713
benzen
90
634
hexan
132
738
yperit
125
1,13
soman
175
0,383
VX
262
0,0033
Tabulka 1: Závislost hodnot koeficientu difúze na velikosti molárního objemu některých organických látek v SBR. Pozn.: yperit, soman a VX jsou otravné látky. Soman a VX nervově paralytické.
125
Z tabulky je vidět, že na velikosti molekul záleží, ale není to jediný pohled. Vysoké hodnoty u organických rozpouštědel se výrazně odlišují od hodnot u otravných látek a při srovnání hexanu a yperitu vyznívá srovnání zcela opačně. Pronikání fólií, tedy permeace, není tak jednoduchý proces a podobně, jako u vzájemného mísení rozpouštědel, dochází k tzv, interakci mezi polymerem a difundující látkou, neboli absorpci projevující se botnáním. Jeho velikost závisí na podstatě rozpoštědla a polymeru, v nejjednodušším případě platí, že podobné se rozpouští v podobném a pro rozpustnost byly nalezeny dokonce matematické vztahy, které musí brát v úvahu nejen tzv. výparné teplo, ale také intenzitu vodíkových vazeb a polaritu2. Nicméně, odtud vyplývá, že téměř nepolární látky (rozpouštědla) v tab.1 se velice dobře rozpouštějí v nepolárním butadienstyrenovém kaučuku, obsahujícím alkanické a cyklické části řetězce. Botnáním dochází nejen k následnému měkčení polymeru, ale také k velkému množství nahromaděné látky na exponované straně a tím k vyšší, tzv. hnací síle pronikání bariérou, kterou fólie tvoří. Názorně celý proces znázorňuje obr.1, který současně ukazuje fólii tvořenou dvěma vrstvami, z nichž každá má jiné vlastnosti. Ta odolnější (méně rozpustná pro dané látky) bývá na tzv. lícní straně, aby zabránila rozpouštění v druhé, která je odolná pouze v tzv. nezměkčeném stavu. Tento jev se nazývá směrovým efektem a využívá se právě při zdokonalení ochranné účinnosti materiálů sloužících k ochraně před nebezpečnými látkami. Schéma difúzního pronikání škodlivin neporézní vrstvenou membránou
Obr.1: Schematické znázornění pronikání neporušenou izolační dvouvrstvou membránou. Molekuly chemické látky (černé kuličky) pronikají povrchem první membrány, rozpouštějí se postupně v ní a podle volnosti (těsnosti struktury membrány a velikosti molekul a teploty) postupují k druhé membráně, v jejímž 126
povrchu se rovněž rozpouštějí a opět podle volnosti postupují k lícní straně a odtud do prostoru pod oděvem. Charakteristiky vlastního procesu a jejich popis Z matematického hlediska je pronikání toxických látek popisováno dvěma Fickovými zákony6, které charakterizují jednak změnu koncentrace se vzdáleností pronikání (1. Fickův zákon) a také změnu koncentrace v daném místě s časem (2. Fickův zákon). Rozhodujícími veličinami přitom pro charakteristiku pronikání ochranným materiálem jsou koncentrace škodliviny v povrchové vrstvě lícní strany fólie(kontaminované) C1, koncentrace škodliviny na rubní straně fólie C2, která se však předpokládá při stanovování ochranné účinnosti jako nulová. Koncentrační spád C1 – C2 je tzv. hnací silou difúze, charakterizované koeficientem difúze D. Čím je jeho hodnota nižší, tím odolnější je materiál. Velkou roli také sehrává teké tlošťka fólie h a velikost kontaminované plochy S. Ta se však přepočítává na jednotkovou. Odolnost se charakterizuje údajem tzv. rezistenční doby RD, což je časový údaj, který uplyne mezi kontaminací fólie na lícní straně a zjištěním prahové dávky Qp pronikající škodliviny na rubní straně. Hodnoty prahových dávek se liší podle toxicity škodlivin. Je pochopitelné, že nejnižší jsou u otravných látek. U nich se jako testovací látka používá yperit a pro něj platí Qp = 5µg/cm2, což znamená, že na rubní stranu nesmí proniknout větší množství této látky, jinak by došlo k poškození organismu. Princip takového měření ukazuje obr. 2, kde je současně zjišťován i vliv odpařování toxické látky z povrchu fólie. To má také velký vliv na hodnotu RD, protože souvisí se samovolnou dekontaminací, takže může být za určitých okolností zabráněno průniku toxické látky na rubní stranu.
127
Obr.2. Princip měření pronikání a desorpce toxické látky fólií Matematicky celý proces mohou na základě Fickových zákonů popsat rovnice 1 a 2, z nichž první popisuje tzv. rychlost pronikání F a druhá změnu prošlého množství. Druhá část rovnic (za záporným znaménkem) popisuje desorpci, jestliže zmizí kontaminace na povrchu definovaná životností kapky τ a na obě strany fólie pak pokračuje pohyb molekul z materiálu, přičemž je rozhodující, jak hluboko škodlivina pronikla (kam to má blíž). Existuje určitá hodnota τ, která se nazývá kritická τkr, při které, pokud není překročena, není dosaženo hodnoty RD, tzn. že odolnost fólie lze pokládat za nekonečnou (pokud nedojde k další kontaminaci).
F=
(D ⋅ C1 ) ⎡1 + 2 ∞ (− 1)n ⋅ e −nϕ ⎤ − (D ⋅ C )⎡1 + 2 ∞ (− 1)n ⋅ e −nϕ ∑ ∑ 1 ⎢ ⎢ ⎥ t
h
⎣
1
⎦
⎣
1
Θ
⎤ ⎥ ⎦
2C1 h ⎡ϕ t π 2 ∞ − 1n − n 2ϕ t ⎤ 2C1 h ⎡ϕ Θ π 2 ∞ − 1n − n 2ϕ Θ ⎤ −∑ − −∑ 2 e Q= 2 ⎢ − e ⎥ ⎥− 2 ⎢ π ⎣ 2 12 1 n 2 ⎦ π ⎣ 2 12 1 n ⎦
128
(1)
(2)
kde: ϕΘ =
π 2 ⋅ DΘ
ϕt =
h
π 2 ⋅ Dt
τ kr =
Θ = t −τ
h Q p .h C1 ⋅ D
Průběh takového pronikání u polyethylenové fólie, kontaminované yperitem, ukazují obr. 3 a 47. RD je dosaženo při průsečíku časové závislosti Q s Qp. Z obrázků je zřejmá okamžitá změna rychlosti pronikání vlivem snížení koncentračního spádu C1 – C2. Současně se však také ukazuje, že povrchová dekontaminace neznamená “vyčištění” materiálu ochranného prostředku od toxické látky. Naopak se ukazuje, že toxická látka desorbuje z materiálu a způsobuje tzv. sekundární kontaminaci. Rychlost a množství desorpce škodliviny závisí nejen na délce kontaminace, ale i na koeficientu difúze a hodnotě C1. V podstatě se jedná o převrácení procesu permeace, kdy rychlost stoupá s se zvyšujícími se hodnotami D a C, přičemž s postupem času se ve všech případech snižuje. Toto je velice důležité z hlediska bezpečného používání ochranných oděvů při kontaminaci vysoce nebezpečnými toxickými látkami, zejména jako jsou látky otravné.
Obr.3. Rychlost pronikání yperitu polyethylenovou fólií při různé životnosti kapalné fáze na povrchu
129
Obr. 4. Vliv životnosti kapalné fáze na povrchu na RD yperitu u PE fólie O tom, jakou odolnost na základě výše uvedeného mají některé užívané materiály nejlépe vypovídá tabulka 2. V ní jsou dány výsledky měření charakteristických veličin, RD i τkr pro nekonecnou hodnotu RD (u otravných látek). Přitom je ovšem bráno Qp stejné pro všechny, jen pro srovnání, tedy Qp = 5µg/cm2. Kritická hodnota pro rozpouštědla vzhledem k její krátkosti není uváděna. Z tabulky je vidět velký rozdíl mezi hodnotami u rozpouštědel a otravných látek. Jenže rozpoštědla mohou mít podstatně vyšší hodnotu Qp (až o několik řádů). Z hlediska ochranné účinnosti je proto pozoruhodné srovnání otravných látek a různých polymerů. A rozdíly jsou velmi zřetelné. Jednoznačně je vidět. Proč je butylkaučuk používán k výrobě materiálů proti otravným a polárnějším látkám. Jeho charakteristické hodnoty jsou oproti ostatním jednoznačně nejnižší a to způsobuje nejen značné prodloužení RD, ale také výrazně delší dobu, po kterou může být kapalná fáze otravné látky na povrchu τkr, aniž by to způsobilo dosažení rezistenční doby. Je také zřejmé, proč je yperit používán jako testovací látka pro hodnocení protichemických ochranných prostředků.
130
Polymer chloropren
butyl
nitril
přírodní
polyethylen
PVC PE/PVC
Rozpouštědlo chloroform methylacetát toluen yperit soman VX chloroform toluen yperit soman VX chloroform methylacetát toluen yperit soman VX chloroform methylacetát toluen yperit soman VX methylalkohol butylalkohol izoamylalkohol butylacetát ethylalkohol cyklohexanol izopropylalkohol ethylacetát yperit soman yperit Yperit
D . 109 cm2.s-1 1040 387 570 23 4,1 6,6 334 264 2,1 0,3 0,8 1120 635 826 26 3,4 3 848 376 558 84 15,8 9,4 36,9 13,7 5,8 13,4 41,8 5,34 17,4 24,71 15,9 14,7 36,1 11,6
C g.cm-3 7,1 0,50 3,50 1,85 1,02 7,90 14,00 5,60 0,13 0,09 0,53 11,10 1,80 2,10 10,95 3,50 8,90 16,00 0,41 6,70 0,52 0,51 15,00 0,047 0,106 0,162 2,95 0,013 0,049 0,025 1,54 0,23 0,02 8,4 0,004
RD h 0,1 0,1 0,1 2,8 17,5 486 0,2 0,2 48 >100 98 0,1 0,1 0,1 2 17,4 17,5 0,1 0,1 0,1 0,93 5 5,3 0,7 0,9 0,9 0,9 0,7 1,8 0,8 0,8 5,7 10,7 1,5 23
τkr
min
11,7 119 10 1831 18518 1179
1,7 42 18,7
11,4 62 3,5
136 1700 1,6 10775
Tabulka 2. Koeficient didúze, rozpustnost první průnik a kritická životnost kapalné fáze na povrchu pro tloušťku fólie 1 mm při 30°C. Pozornost jistě také zaslouží vliv převrstvení PVC polyethylenem (poslední řádek tabulky 2), které umožní jeho podstatné zhodnocení jako ochranného prostředku. O tom, jak pronikání probíhá si lze udělat představu z grafu na obr.4 a 5, které ukazují průnik yperitu fóliemi z butylkaučuku a přírodního kaučuku za stejný časový interval.
131
Obr. 5. Záznam průběhu permeace yperitu u přírodního kaučuku. F(t)je rychlost pronikání v g.cm-2.s-1 v da ném okamžiku. Q(t) je celkové množství, které fólií proniklo na rubní stranu, M(t) je množství v gúcm3, které je absorbováno ve fólii a C(x) je koncentrace v g.cm-3, která se nachází v dané vzdálenosti od lícní strany ve fólii. Jednotlivé křivky v tomto případě vyjadřují stav v různých časech, počínaje nejbližší křivkou k ose C(x). Interval 120 min je rozdělen na 30 podintervalů, tedy křivky jsou počítány pro každé 4 min.
132
Obr. 6. Stav permeace yperitu butylkaučukem za stejný časový okamžik (120 min) Z obrázků je vidět rozdíl v postupu yperitu fólií. Zatímco u přírodního kaučuku prostoupil yperit za 120 minut celou fólii, u bytylkaučuku se dostal pouze do její jedné pětiny. Hodnoty pronikání F a Q jsou pouze teoretické, kdežto u přírodního kaučuku se pohybují v nebezpečné oblasti rezistenční doby. Rovněž absorbované množství se liší o dva řády. Potvrzuje to skutečnost, že přírodní kaučuk je mnohem pohyblivější (pružnější) než budylkaučuk, jehož polymerní řetězce jsou mnohem těsněji uloženy, takže I poměrně malá molekula yperitu jím obtížně proniká. Takto by bylo možno charakterizovat každou ze sestav. Závěr Pronikání nízkomolekulárních látek polymerními materiály není jednoduchý proces. Jeho znalost může napomoci pochopení rozdílů mezi vlastnostmi jednotlivých soustav polymer - nízkomolekulární látka, které zvláště u ochranných protichemických materiálů jsou velmi důležité. Článek podává zjednodušenou formou mechanismus pronikání a způsob interpretace výsledků. Ukázal na vztah ochranné účinnosti a charakteristických veličin procesu pronikání. Předkládá některé naměřené výsledky a významné informace, které se vztahují nejen k rozdílům v ochranné účinnosti polymerů proti toxickým 133
látkám, ale ukazuje také na důležitost dekontaminace prostředků a potíže, které u zdánlivě dekontaminovaných prostředků mohou nastat. Literatura: [1] Molecular speed astr.gsu.edu/hbase/kinetic
calculation.
http://hyperphysics.phy-
[2] Kolektiv autorů: Polymerní materiály jako bariéry průniku organických látek s fyziologickými účinky. Ústav makromolekulární chemie ČSAV. Praha 1981 [3] Turanský, M.: Štúdium vplyvu štruktúry rozpúšťadel na ich permeáciu ofefinickými polymérmi. Dizertačná práca. VAAZ Brno, 1989 [4] Slabotinský, J.: Sborník VÚ 070, 3, str. 161, Brno 1981 [5] Slabotinský,J.: Botnání polymerů v OL a jeho vztah k RD fólií. Výzkumná zpráva. Výzkumný ústav 070 Brno, 1982 [6] Crank,J.: The Mathematics of Diffusion (2. edition). Clarendon Press Oxford (1975) [7] Slabotinsky J.: Breakthrough time of materials against CWA under aerodynamical conditions. Proc. 4th. Symp. Protection Against Chemical Warfare Agents. Stockholm, 8-12. June 1992
134
Zjišťování spolehlivosti ochranných prostředků Ing. Jiří SLABOTINSKÝ, MUDr. Stanislav BRÁDKA Státní ústav jaderné, chemické a biologické ochrany Kamenná 71 262 31 Milín okr. Příbram e-mail:
[email protected],
[email protected] Klíčová slova Plynotěsnost, koeficient podsávání, indikační textilie, přípustná doba pobytu Abstrakt Netěsnost ochranných oděvů může být závažným problémem při jejich užití. Proto byla vyvinuta a je užívána metoda testování, která umožňuje místa netěsnosti a jejich velikost odhalit. Poskytuje tak uživatelům ochranných prostředků, kteří potenciálně mohou zasahovat v místech použití vysoce nebezpečných látek, jistotu, že jimi používaný oděv vyhovuje i při vysoce namáhavé činnosti. Matematický aparát pak umožňuje definovat charakteristické údaje o oděvu, podobně, jako je tomu u charakteristik odolnosti materiálu, z něhož je oděv zhotoven. Úvod Ochranný oděv musí zajistit vhodnou ochranu lidského těla před toxickými, zejména otravnými látkami. Ty nepronikají pouze materiálem ochranného oděvu, ale také např. spojeními jednotlivých částí. Pronikání netěsnostmi je mnohem závažnější, než materiálem ochranného oděvu, neboť toxická látka proniká téměř okamžitě v nejvyšší koncentraci. To je velice závažný problém, který snižuje kvalitu ochranného oděvu, neboť je tím silně narušena spolehlivost důvěra uživatele, který musí mít jistotu, že po dobu použití ochranného oděvu v nebezpečném prostředí bude spolehlivě ochráněn před vniknutím škodliviny. Tuto jistotu mu, bohužel, neposkytne ve všech případech tlaková zkouška, protože ne u všech ochranných oděvů je možná a zpravidla také se při ní vyřazuje jeden aktivní prvek (např. vydechovaní ventily). Chyb se může při oblékání dopouštět také uživatel a protože při obléknutí je tlaková zkouška nemožná, vystavuje se tak potenciálnímu nebezpečí, aniž by si to uvědomoval. U méně toxických, zpravidla průmyslových, škodlivin to nemusí být až tak nebezpečné, ale při akcích s potenciálním únikem vysoce toxických otravných látek, kdy životu nebezpečné toxické dávky jsou o mnoho řádů nižší už může jít doslova o život. 135
Proto byla vyvinuta metoda, která imituje situaci i pohyby osob v reálných podmínkách tak, aby oděvy byly co nejvíce namáhány, přičemž atmosféru tvoří modelový plyn. S jeho pomocí je odhalován případný průnik do tzv. pododěvního prostoru a současně umožňuje odstranit vady nebo závažné nedostatky ať už na oděvu nebo způsobu užití. Teorie Toxické látky mohou pronikat do prostoru pod oděvem (pododěvního) materiálem (difúzí) nebo tzv. netěsností. Netěsnost vzniká buď poškozením celistvosti oděvu, byť nepatrným, nebo proměnlivými mezerami při styku součástí jednotlivých dílů ochranné soupravy (např. u zipu, při styku ochranné masky s kapucí, rukavic s rukávem, blůzy s kalhotami atp.) Zatímco pronikání (permeace) vrstvou materiálu (fólií) může být měřena přímo na vzorku, netěsnost oděvu musí být hodnocena na celém oděvu. V obou případech je důležitá koncentrace toxické látky ve vnějším prostředí, způsob pronikání se však liší. Zatímco při permeaci materiálem se jedná o difúzní proces, řídící se Fickovými zákony a sorpční mechanismus, tak při netěsnosti je řídícím procesem nucený pohyb prouděním (konvekcí). Tento proces je jednodušší, avšak mnohem intenzivnější. Může se měnit velice rychle se změnou povětrnostních podmínek, především však bude silně záviset na změně a intenzitě pohybů uživatele. Podstatná je však také skutečnost, že zatímco při permeaci se jedná o pronikání jednotlivých molekul, tak u netěsnosti kromě toho mohou pronikat i aerosoly, což jsou částice nepoměrně větší než molekuly. Názorně to ukazuje obrázek 1, který zobrazuje relativní velikost jednotlivých částic. Pronikání při difúzi 0,2 nm Netěsnost při průniku plynu 2,0 nm Netěsnost při průniku aerosolu 20,0 nm
Obr.1. Relativní velikosti mezer potřebných při pronikání materiálem a netěsnostmi. (1 nm = 10-9 m resp. 10-7 cm). Jestliže netěsnosti, byť dočasné, se budou pohybovat v desetinách mm (10 nm), je tedy zřejmý, značný nepoměr mezi možností pronikání vrstvou materiálu a vzniklou netěsností. I aerosol o velikosti 20 nm má 5 000 krát větší otvor než pro vniknutí potřebuje. Pozornost proto při řešení spolehlivosti ochranných prostředků a jejich užití musí být věnována především dokonalé těsnosti, protože bez ní je sebeodolnější materiál zcela znehodnocen. 5
136
Problém tzv. netěsnosti se netýká jen tzv. izolačních, tedy neprodyšných oděvů, ale i prodyšných (propustných pro vzduch), které však mají vrstvu, která je schopna zachytávat (adsorbovat) toxickou látku na svém povrchu, tedy podobně jako filtr ochranné masky. I tady se projevuje vliv netěsnosti podobně jako u izolačních oděvů, spojená navíc s možnou nehomogenitou sorpční vrstvy. Je tady také mnohem větší vliv povětrnostních podmínek, zejména větru. Proces pronikání netěsností oděvu může být popsán matematicky, aby jej bylo možno hodnotit. Obecně lze psát, že množství látky Q, která přechází z vnějšího prostředí na pevný povrch, je definováno rovnicí (1). Q = β . A . ∆C . t kde:
β A ∆C t
(1)
koeficient přestupu hmoty, je velikost povrchu, koncentrační gradient (rozdíl koncentrací vně a uvnitř oděvu), doba trvání netěsnosti.
Tato rovnice může být aplikována na osoby, které jsou v kontaminované atmosféře vystaveni působení plynné toxické látky. Přitom se současně předpokládá, že koncentrace toxické látky pod oděvem resp. na povrchu těla je zanedbatelná oproti vnější. Pro nechráněného člověka (bez jakéhokoliv ochranného prostředku) lze rovnici (1) přepsat do tvaru (2). Q0 = β. A0 . C0 . t0,
(2)
kde Q0 je množství toxické látky na povrchu nahého lidského těla o velikosti A0 (uvádí se 1,7-1,8 m2) při působení vnější koncentrace C0 během doby t0. Q0 je maximálně dosažitelná hodnota, která může být na člověka převedena. Podobně lze vztah aplikovat na každé místo netěsnosti oděvu Qi = vi . Ai . C0 . ti ,
(3)
kde Qi je množství, které proniká netěsností o ploše Ai objemovou rychlostí vi za dobu ti ( t i ≤ t 0 ). Toto množství se přenáší na povrch lidského těla. Aby jej bylo možné zjistit, používá se k tomu indikační textilie, která s pronikající látkou reaguje za vzniku zabarvení. Intenzitu zabarvení lze kalibrovat pomocí dávek pronikající látky a lze pak rovnici (3) psát ve tvaru Qi = β . Al .C l .t l .
(4)
V této rovnici Al indikuje velikost zabarveného místa o dávce pronikající látky Cl.tl. Takových míst průniku se může objevit více. Jestliže bude n netěsností, objeví se také na indikačním prádle n barevných skvrn. To znamená,
137
že v takovém případě by se na obnaženou kůži lidského těla dostalo celkové množství toxické látky definované rovnicí (5) n
n
1
1
Q = ∑ Q i = ∑ β . Al .C l .t l
(5)
Na základě výše uvedených vztahů lze kvalitu těsnosti, a tím i bezpečnosti, oděvu hodnotit pomocí koeficientu netěsnost K, který vyjadřuje poměr mezi proniklou dávkou a teoreticky možnou dávkou, kterou by za daných okolností obdržel nechráněný člověk: n
K=
β .∑ Al .Cl .t l
Q 0 = . Q0 β . A0 .C 0 .t 0
(6)
Formulaci lze upravit, podobně jako u ochranné masky na ochranný faktor P definovaný, jako převrácenou hodnotu P=
1 K
(7)
Vynásobením koeficientu K stem, se vyjádří koeficient v procentech. Praktické použití Toxicita nebezpečných látek, zejména otravných, je vyjádřena tzv. prahovou dávkou, která určuje pro danou toxickou mez, nad níž je její účinek pro člověka nebezpečný. Vyjadřuje se vztahem (8)
q = C p .t p
kde Cp je prahová koncentrace a tp je přípustná doba jejího působení. Použitím q můžeme definovat ochrannou účinnost oděvu nebo přípustnou dobu pobytu v tomto oděvu v nebezpečném, kontaminovaném, prostředí. Zavádíme k tomu na základě experimentálního měření koeficient a, který je definován rovnicí (9). Tento koeficient vyjadřuje, četnost, se kterou se podílí vnější dávka na množství toxické látky pod oděvem, resp. kolikrát k netěsnosti došlo. a=
Q Q0 .t 0
(9)
138
Jestliže známe hodnotu q (see equation 7) pro nějakou toxickou látku (zejména otravnou), můžeme stanovit přípustnou dobu pobytu v ochranném oděvu J při vnější koncentraci toxické látky ve vnější atmosféře C0 : τ=
Kp q = a.C 0 a
(10)
kde Kp je hodnota koeficientu podsávání z rovnice (6), pokud za Q se dosadí q. Naopak můžeme také vypočítat pro jakou vnější koncentraci C0 je oděv ještě použitelný pro požadovanou dobu pobytu. Příklad Plynotěsnost ochranných oděvů se testuje při velmi nízké koncentraci chlóru. Chlór reaguje s impregnací indikačního oděvu za vzniku červeného zabarvení, které podle intenzity odpovídá dávce chlóru, zachycené na indikační textilii. Pro praktické použití je třeba znát toxické dávky q pro nebezpečné látky. Vzhledem k tomu, že nejnebezpečnějšími se jeví yperit a soman, pro jejich perkutánní účinnost na obnaženou kůži, jsou uváděny následující údaje: Otravná látka yperit soman
q mg.min.l-1 0,1-0,5 0,2 – 0,5
V tzv. polních podmínkách lze očekávat koncentraci maximálně na úrovni 0,02 mg.l-1, tedy C0 = 0,02 mg.l-1. Jestliže oděv má v takto zamořeném prostředí chránit např. 10 hodin ( t0 = tp = 600 minut), pak jeho koeficient podsávání musí mít při Qp = 0,1 mg.min.l-1 hodnotu K ≤ Kp = 0,0083 a četnost průniků pro vnější koncentraci a ≤ 1,5 . 10-5 min-1. Současně je zřejmé, že hodnota a se snižuje se snižováním hodnoty K, resp. se snižováním přípustné toxicitní dávky q. Jestliže naopak máme oděv, u kterého se připouští např. K = 0,02, pak za výše uvedených podmínek a u uvedených otravných látek bude přípustná doba činnosti tp= 250 min. Pokud by se v oděvu pracovalo pouze 60 minut, pak postačí těsnost oděvu K ≤ 0,0833. Koeficienty těsnosti stanovené u ochranných oděvů se pohybují v rozmezí 10 – 10-1, přičemž nižších hodnot je dosahováno u hermetických oděvů, u nichž pouze porušení oděvu nebo špatně uzavřený zip způsobují netěsnost. -6
139
Vyšších hodnot je dosahováno u oděvů dělených nebo filtračních. Je však třeba mít na paměti, že silně závisí na místech průniku. Místa s citlivější pokožkou (podpaždí, pod krkem, v rozkroku) jsou mnohem citlivější než jiná. Proto je také důležité zjišťování, kudy může toxická látka pronikat. Potenciální místa netěsností ukazuje obrázek 2.
Obr. 2. Potenciální místa netěsností u různých typů oděvů Jak se oděvy zkoušejí Oděvy se zkoušejí v toxikologické komoře v atmosféře testovacícho plynu, jakým je velmi nízká koncentrace chlóru (ca 1 ppm), která dovoluje, aby zkoušky mohly provádět přímo uživatelé. Osoby provádějí po definovanou dobu, zpravidla 30 minut, předepsané cviky, kterými jsou jednotlivé části oděvu namáhány, aby se odkryla případná místa netěsností (dřepy se vzpažením, předklony, chůze, otáčení hlavy). Speciální indikační podvlek pak v případě průniku indikuje místa netěsností změnou zabarvení, jehož intenzita a velikost určuje dávku, která daným místem pronikla. Z těchto údajů, znalosti koncentrace a doby zkoušky se pak vypočítává koeficient podsávání. Na obrázcích 3-
Obr. 3. Indikační prádlo
140
Obr.4. Ukázky cviků v toxikologické komoře
Obr. 5. Ukázky míst pronikání u filtračního i izolačního oděvu Závěr Na spolehlivosti ochrany protichemických oděvů závisí nejen život samotného uživatele, ale i životy jeho kolegů při zásahu. Zvláště u vysoce nebezpečných látek, jako jsou otravné, které se mohou kdykoliv díky terorismu objevit, je důvěra v ochranný prostředek nanejvýš důležitá. Ukazuje se, že vedle vlastní odolnosti ochranného materiálu mnohdy více závisí na dokonalém utěsnění, konstrukci ochranného oděvu a kompatibilitě různých součástí. Proto je vhodné testovat ochranné oděvy v modelových podmínkách použití, neboť jedině tak lze stanovit skutečné charakteristiky a chování oděvu v dané situaci. K tomu je vypracována a dlouhodobě používána metoda testování plynotěsnosti 141
ochranných oděvů pomocí testovacího plynu, která je schopna odhalit nejen zda je narušena těsnost, ale také v kterém místě. To je důležité jak pro konstruktéry oděvu, tak také pro uživatele, pokud se dopouštějí systematické nedůslednosti při oblékání. Pomocí výsledků této metody lze rovněž odhadovat i přípustnou dobu pobytu v daném oděvu a prostředí. Literatura: [1] Daugherty, M.L, A.P. Watson and T.Vo-Dinh: Currently available permeability and breakthrough data charakterizing chemical warfare agents and their simulants in civilian protective clothing materials. Journal Hazardous Materials 30, 243-267(1992). [2] Slabotinský, J.: Konstrukční fóliové materiály. VTÚO Brno, 1994 [3] Stanovení plynotěsnosti protichemických oděvů pro specialisty. Akreditovaná metodika MAZL-07/95. SÚJCHBO Příbram
142
Havarijní plánování při nakládání se závadnými látkami Ing. Petr SZCZYPKA, Ing. Andrea SZCZYPKOVÁ F.S.C. BEZPEČNOSTNÍ PORADENSTVÍ, a.s. Vítkovická 20/1994, 702 00 Moravská Ostrava e-mail:
[email protected] Klíčová slova nakládání se závadnými látkami, havarijní plánování, jakost povrchových a podzemních vod Abstrakt Autoři se ve svém článku zabývají problematikou havarijního plánování v oblasti ochrany povrchových a podzemních vod. Zejména je řešen rozsah a způsob zpracování plánu opatření pro případy havárie (havarijní plán), který jsou povinni zpracovat uživatelé, kteří zachází se závadnými látkami ve větším rozsahu nebo je zacházení s nimi spojeno se zvýšeným nebezpečím pro povrchové nebo podzemní vody. Úvod V řešené oblasti stanoví příslušný právní předpis1 požadavky na zajišťování ochrany povrchových a podzemních vod. Jedním z těchto požadavků je dodržování, zajišťování a plnění povinností na úseku bezpečnosti při nakládání se závadnými látkami. Za závadné látky se považují takové látky, které mohou ohrozit jakost povrchových nebo podzemních vod. V případě, že uživatelé těchto látek zacházejí s těmito látkami ve větším rozsahu nebo kdy zacházení s nimi je spojeno ze zvýšeným nebezpečím pro povrchové nebo podzemní vody, je uživatel povinen provádět příslušná opatření, zejména: - zpracovat plán opatření pro případ havárie (havarijní plán); - provádět a po dobu 5 let uchovávat záznamy o provedených opatřeních; - vhodným způsobem umísťovat zařízení pro používání, zachytávání, skladování, zpracování dopravování závadných látek; - používat pouze taková zařízení, která jsou k danému účelu vhodná i z pohledu ochrany povrchových vod; - provádět kontrolní činnost, např. u skladů a skládek, těsnost potrubí apod.
1
Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon), ve znění pozdějších předpisů.
143
Opatření, která je uživatel povinen provádět ve vztahu k provozovanému zařízení, je povinen plnit v přiměřené míře k používaným obalům závadných látek. Dále jsou uživatelé závadných látek povinni vést záznamy o závadných látkách: - typ; - množství; - vlastnosti apod. Právní předpisy Základní právní rámec je v této oblasti stanoven zákonem o vodách a prováděcí vyhláškou č. 450/2005 Sb., která stanoví náležitosti nakládání se závadnými látkami a náležitosti zpracování havarijního plánu, způsob a rozsah dalších opatření souvisejících s nebezpečím havárie. Souvisejícími právními normami jsou pak zejména ty právní předpisy, které řeší zejména oblast používání chemických látek nebo chemických přípravků.2 Nakládání se závadnými látkami Závadnými látkami jsou látky, které mohou ohrozit jakost povrchových nebo podzemních vod. Mezi tyto látky nejsou zařazeny důlní a odpadní vody. V oblasti nakládání se závadnými látkami rozeznáváme tyto druhy zacházení s těmito látkami: - zacházení se závadnými látkami ve větším rozsahu; - zacházení se závadnými látkami, které je spojeno se zvýšeným nebezpečím pro povrchové nebo podzemní vody. Zacházení se závadnými látkami, které je spojeno se zvýšeným nebezpečím pro povrchové nebo podzemní vody je dále členěno dle nebezpečnosti závadných látek, a to: - nebezpečné závadné látky; - zvlášť nebezpečné závadné látky. Seznam nebezpečných a zvlášť nebezpečných závadných látek je stanoven v příloze č. 1 vodního zákona.
2
Například zákon č. 356/2003 Sb., o chemických látkách a chemických přípravcích a o změně některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů, zákon č. 59/5006 Sb., o prevenci závažných havárií, ve znění pozdějších předpisů.
144
Kromě výše uvedených důlních a odpadních vod, které nejsou považovány za závadné látky dle ustanovení zákona o vodách, se o zacházení se závadnými látkami nejedná, je-li nakládáno s uhlovodíky ropného původu jako pohonných hmot při provozu dopravních prostředků nebo s hnojivy a přípravky na rostliny při jejich aplikaci mobilními mechanizačními prostředky. Havarijní plánování V této oblasti je za havárii považováno mimořádné závažné zhoršení nebo mimořádné závažné ohrožení jakosti povrchových nebo podzemních vod. Za havárii se vždy považují případy závažného zhoršení nebo mimořádného ohrožení jakosti povrchových nebo podzemních vod ropnými látkami, zvlášť nebezpečnými závadnými látkami, popř. radioaktivními zářiči a radioaktivními odpady, nebo dojde-li ke zhoršení nebo ohrožení jakosti povrchových nebo podzemních vod v chráněných oblastech přirozené akumulace vod nebo v ochranných pásmech vodních zdrojů. Rovněž jsou za havárii považovány případy technických poruch a závad zařízení sloužících k zachycování, skladování, dopravě a odkládání těchto látek, pokud však takovému vniknutí předcházejí. Základním opatřením v rámci havarijního plánování v této oblasti je zpracování plánu opatření pro případ havárie, tzv. „havarijní plán“. Tento plán zpracovávají uživatelé závadných látek, se kterými je nakládáno ve větším rozsahu nebo kdy zacházení s nimi je spojeno se zvýšeným nebezpečím pro povrchové nebo podzemní vody. Havarijní plán zpracovává uživatel závadných látek vždy k danému ucelenému provoznímu území.3 Příslušný vodoprávní úřad rozhodne (v odůvodněných případech a po projednání) o tom, zda-li uživatel závadných látek zpracuje více havarijních plánů pro jedno ucelené provozní území nebo jeden havarijní plán pro více ucelených provozních území. Je-li uživatel závadných látek zpracovatelem havarijního plánu podle zvláštního právního předpisu4, zahrne do havarijního plánu zpracovávaného dle vodního zákona pouze ty náležitosti uvedené v § 5 vyhlášky č. 450/2005 Sb., které havarijní plán zpracovávaný podle zvláštního zákona neobsahuje, při tomto však musí být zajištěna účinnost a použitelnost havarijního plánu zpracovaného podle vodního zákona. Příklad struktury havarijního plánu je následující: - Informace o uceleném provozním území a základní údaje: a) vymezení uceleného provozního území;
3 4
§ 2 písm. f) vyhlášky č. 450/2005 Sb. Například zákon č. 59/2006 Sb., o prevenci závažných havárií, ve znění pozdějších předpisů.
145
b) údaje o uživateli závadných látek (fyzická osoba, podnikající fyzická osoba nebo právnická osoba); c) popř. i údaje o vlastníkovi nebo vlastnících uceleného provozního území nebo zařízení, nebo nájemci či nájemcích uceleného provozního území; - Další informace: a) údaje o autorovi havarijního plánu; d) údaje o statutárním zástupci uživatele závadných látek nebo osob určených uživatelem; - Seznam závadných látek s nimiž uživatel zachází: a) identifikační údaje; b) vlastnosti látek; c) průměrné a nejvyšší množství závadných látek, kterými se nakládá. - Seznam zařízení, v nichž se závadné látky nacházejí: a) technické parametry; d) popis kanalizace zařízení, včetně technické výkresové dokumentace – dokumentace odvodnění zahrnuje celou cestu odtoku odpadní vody od jejího vzniku v zařízení až po výpust odpadní vody do povrchových vod, popřípadě do kanalizace pro veřejnou potřebu, a dále celou cestu odtoku srážkových vod dešťovou kanalizací; - Charakteristika havarijního odtoku: a) výčet a popis možných cest havarijního odtoku závadných látek; b) dtto v případě odtoku vod použitých k hašení; c) výčet a popis havarijními odtoky ohrožených: • objektů; • horninového prostředí; • podzemních zařízení (kolektory, technologické kanály a kanalizace); • povrchových a podzemních vod jako pravděpodobných recipientů uniklých závadných látek; - Charakteristika stavebních, technologických a konstrukčních preventivních opatření; - Charakteristika „organizačních“preventivních opatření a technických prostředků pro případ jejich využití při bezprostředním odstraňování příčin a následků havárie: a) druh, množství, účel; b) situační plán - vyznačení umístění technických prostředků; c) spojení na případné smluvní dodavatele těchto služeb (prostředků), včetně uvedení způsobu jejich dodání; - Charakteristika postupu po vzniku havárie: a) bezprostřední odstraňování příčin havárie; 146
b) c) d) e)
hlášení havárie; zneškodňování havárie; odstraňování následků havárie; vedení dokumentace o postupech a odstraňování následků havárie;
použitých
při
zneškodňování
- Zásady BOZP při havárii a její likvidaci; - Charakteristika personálního zajištění činností popisovaných v havarijním plánu: a) telefonní spojení na osoby; b) schéma řízení při bezprostředním odstraňování příčin havárie (zejména mimo pracovní dobu a v období dovolených); - Spojení na správní úřady a jiné odborné subjekty, např.: a) HZS ČR; JPO v územně příslušném kraji; b) PČR; c) ZZS; d) správce povodí, vodoprávní úřad; e) inspektorát ČIŽP, oddělení ochrany vod; f) místně příslušný obecní a krajský úřad; c) příslušný orgán ochrany veřejného zdraví apod.; - Charakteristika postupu při hlášení o vzniku havárie: a) obsah hlášení; d) způsob vedení záznamů o hlášeních; - Zajištění odborné kvalifikace a postupů osob; - Rozdělovník havarijního plánu: a) uvedení míst uložení kopií; b) musí být zajištěno, aby každé zařízení u něhož se nakládá se závadnými látkami bylo vybaveno příslušnou částí havarijního plánu; - Popis způsobu vedení záznamů a fotodokumentace o prováděných opatřeních dle havarijního plánu: a) popis kontrolní činnosti (systému): • funkce, provoz, způsob vyhodnocování a evidence výsledků kontrol; b) podrobnosti o hlášení, zneškodňování a odstraňování následků havárií. Postup při havárii V případě vzniku havárie je v prvé řadě nezbytné zajistit bezprostřední odstranění příčin vzniklé havárie. Jedná se zejména o opatření, jejichž cílem je zabránit dalšímu šíření závadných látek do okolí (povrchových nebo podzemních vod) a o opatření k zamezení vzniku požáru a výbuchu.
147
Dalším nezbytným krokem je ohlášení havárie u dotčených subjektů. Ten kdo havárii způsobil („původce havárie“) nebo ten kdo zjistí havárii, je povinen tuto skutečnost neprodleně ohlásit příslušnému subjektu. Příslušné subjekty hlásí neprodleně obdrženou zprávu dalším dotčeným subjektům. Za účelem hlášení havárie využívají dotčené subjekty jakýchkoliv spojovacích prostředků, popř. hlášení provádějí osobně. Na obr. 1 jsou graficky znázorněny úrovně komunikace mezi jednotlivými dotčenými subjekty.
Obr. 1 Úrovně komunikace při ohlašování havárie Po provedení bezprostředních opatření a ohlášení havárie je na řadě provedení zneškodnění havárie, které je spojeno zejména s postupy (prácemi) souvisejícími s odstraňováním závadných látek z postižených míst, popř. jejich ohrazením (norné stěny a jiné záchytné systémy), zabráněním vniknutí do kanalizací (utěsnění, zaslepení). Dále je možno využít sorbentů závadných látek, odtěžování kontaminované zeminy apod. Následuje proces odstraňování následků havárie, během kterého jsou prováděny práce obdobného charakteru jako v případě zneškodňování havárie, přičemž je kladem důraz zejména na odstraňování použitých sorpčních prostředků, kontaminovaných zařízeních, která byla použita při zneškodňování havárie, ale také na odstraňování uhynulých ryb a jiných vodních živočichů5.
5
Zákon č. 166/1999 Sb., o veterinární péči a o změně některých souvisejících zákonů (veterinární zákon), ve znění pozdějších předpisů.
148
Závěr Závěrem je nutno poukázat na skutečnost, že realizace opatření (viz. předchozí kapitola) není taxativně vztaženo k dané etapě (kroku) v průběhu havárie. Je zřejmé, že jednotlivá opatření se v závislosti na povaze (např. vlastnosti uniklé závadné látky, charakter prostředí) havárie mohou vzájemně kombinovat. Z hlediska právní úpravy této oblasti je vhodné připomenout, že účinnost prováděcího předpisu6, který stanoví bližší náležitosti v řešené oblasti, nabyla účinnosti dnem 1. května 2006. Literatura [1] Zákon č. 166/1999 Sb., o veterinární péči, ve znění pozdějších předpisů. [2] Zákon č. 59/2006 Sb., o prevenci závažných havárií, ve znění pozdějších předpisů. [3] Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů. [4] Vyhláška č. 450/2005 Sb., o náležitostech nakládání se závadnými látkami a náležitostech havarijního plánu, způsobu a rozsahu hlášení havárií, jejich zneškodňování a odstraňování jejich škodlivých následků. [5] Szczypka P., Szczypková A. Havarijní plánování při nakládání se závadnými látkami. In Sborník Univerzity obrany. Vydavatelství Vojenská akademie v Brně. 2006. s. 290 – 295. ISBN 80-7231-141-7.
6
Vyhláška č. 450/2005 Sb., o náležitostech nakládání se závadnými látkami a náležitostech havarijního plánu, způsobu a rozsahu hlášení havárií, jejich zneškodňování a odstraňování jejich škodlivých následků.
149
Chemie a udržitelný rozvoj - nebezpečné chemické látky Doc. Dr. Ing. Michail ŠENOVSKÝ Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, Ostrava – Výškovice e-mail:
[email protected] Ing. Karel KLOUDA, CSc., M.B.A., Státní úřad pro jadernou bezpečnost Senovážné nám. 9, 110 00 Praha 1 e-mail:
[email protected] Ing. Jana ZBORNÍKOVÁ Státní úřad pro jadernou bezpečnost Senovážné nám. 9, 110 00 Praha 1 e-mail:
[email protected] Klíčová slova: chemické látky a přípravky, nebezpečné látky, nebezpečné odpady, legislativa, výbuch, požár, toxicita Abstrakt: Příspěvek uvádí základní informace o přijaté legislativě mající vztah k nebezpečným látkám. Jsou popsány základní informační a identifikační systémy, které upozorňují na rizika při práci s chemickými látkami a přípravky. Jsou stručně charakterizovány děje; výbuch, požár, toxicita, nekontrolované reakce, které mohou chemické látky způsobit, jestliže se ztratí nad nimi kontrola. 1. Úvod Chemický průmysl vyrobí a expeduje každým dnem značné množství chemických láteka) a přípravků, které se staly součástí našeho života a nelze se bez nich, v některých případech, obejít. Přesto některé z těchto látek samy o sobě nebo za určité situace mohou představovat vážné riziko. Problematika nebezpečných látek je významná nejen tím, že ztráta kontroly nad těmito látkami znamená značný problém pro zdraví a životy lidí, a)
v roce 1880 bylo známo 12 tis. chemických sloučenin, 1910 již 150 tis., 1960 jeden milion, 1970 dva miliony, 1995 14 milionů, v současnosti cca 18 milionů.
150
zvířat ale také pro životní prostředí. Samozřejmě je to problém pro záchranáře IZS ať hasiče, Policii či ZZS. V tomto příspěvku je stručným způsobem popsána rozhodující legislativa měnící vztah k nebezpečným látkám, informace, které zvyšují bezpečnost pro nakládání s těmito látkami a základní přehled o technických faktorech ohrožení. 2. Legislativa k nebezpečným látkám Podstatou zákona č. 356/2003 Sb., o chemických látkách a chemických přípravcích je stanovení práv a povinností právnických a fyzických osob při klasifikaci a zkoušení nebezpečných vlastností, balení a označování, uvádění na trh či do oběhu a při vývozu a dovozu chemických látek. Dále zákon řeší způsob registrace chemických látek, vypracování bezpečnostního listu, vymezuje působnost správních orgánů při zajišťování ochrany zdraví a životního prostředí před škodlivými účinky chemických látek. Tento zákon se nevztahuje např. na léčiva, krmiva, potraviny, kosmetické prostředky, hnojiva apod., zároveň neřeší přepravu nebezpečných látek v železniční, silniční, vodní, námořní a letecké přepravě. Základ zákona je uvedení klasifikační škály, do které se chemické látky zařazují na základě zjištěných svých nebezpečných vlastností. Nebezpečné látky jsou látky, které za podmínek tohoto zákona mají jednu nebo více nebezpečných následných vlastností. Tím se klasifikují jako: 1. výbušné, 2. extrémně hořlavé, 3. vysoce hořlavé, 4. hořlavé, 5. vysoce toxické, 6. toxické, 7. zdraví škodlivé, 8. žíravé, 9. dráždivé, 10. senzibilizující, 11. karcinogenní, 12. mutagenní, 13. toxické pro reprodukci, 14. nebezpečné pro životní prostředí. Zákon ukládá výrobci nebo dovozci povinnost před uvedením chemické látky na trh provést její klasifikaci. K tomu slouží metody, které jsou dopodrobna stanoveny prováděcími předpisy. Tyto předpisy vydávají pro body 2 – 4 Ministerstvo vnitra, 5 – 13 Ministerstvo zdravotnictví, 1 a 14 a pro
151
zkoušení fyzikálně-chemických vlastností látek (viz. např. pro bezpečnostní list) Ministerstvo životního prostředí. Osoba, která provádí zkoušení nebezpečných vlastností látek v rozsahu klasifikace 5 – 14 musí mít od Ministerstva životního prostředí osvědčení o dodržování zásad správné laboratorní praxe. Látky, které jsou určeny pro trh v Evropském společenství a nejsou na Seznamu obchodovatelných látek, je třeba před jejich uvedením na trh požádat Ministerstvo zdravotnictví o registraci této látky. Zákon stanoví povinné informace, které žádost musí obsahovat. Zákon dále podrobně uvádí způsob balení a značení chemických látek (výstražné symboly, typ obalu, R a S-věty – detaily stanovuje Ministerstvo průmyslu a obchodu v prováděcím předpise, vyhláška č. 369/2005 Sb.). Důležitý dokument, který doprovází nebezpečnou látku je Bezpečnostní list. Bezpečnostní list obsahuje chemickou identifikaci látky, identifikaci výrobce (dovozce, distributor), telefonní číslo specialisty pro mimořádné situace. Rovněž musí obsahovat pokyny pro první pomoc, opatření pro hasební zásah, opatření pro případ náhodného úniku, pokyny pro zacházení a skladování látky, expoziční limity, informace o fyzikálních a chemických vlastnostech látky, o stabilitě a reaktivitě látky, informace o toxikologických vlastnostech. Bezpečnostní list musí obsahovat nejdůležitější informace o možných účincích a chování látky v ovzduší, ve vodě a v půdě. Uvedou se dostupné údaje o toxicitě ve vodném prostředí, o akutní i chronické toxicitě pro ryby, dafnie, řasy, údaje o toxicitě pro mikroorganismy apod. List má obsahovat údaje o schopnosti látky proniknout do podzemních vod, a další možná distribuce i do ostatních složek životního prostředí. Dále údaje o schopnosti látky akumulovat se v biotě a procházet potravinovým řetězcem. Nesmí chybět informace pro přepravu látky, musí být uvedeny informace týkající se přepravní klasifikace pro jednotlivé druhy přepravy -
silniční přeprava ADR, železniční přeprava RID, letecká přeprava IATA, přeprava po moři IMDG.
V předposlední hlavě zákona – výkon státní správy jsou specifikovány správní činnosti pro Ministerstvo životního prostředí, Ministerstvo zdravotnictví, krajské úřady s přenesenou působností, krajské hygienické stanice, celní úřady. Zvlášť nebezpečné chemické látky, které způsobí otravu již v malých dávkách (hranice mezi malou a velkou dávkou není určena), se nazývají jedy. 152
Vláda dle čl. 67 odst. 1 Ústavy České republiky vydala nařízení vlády č. 10/1999 Sb., kde za jedy se považují látky uvedené v příloze č. 1 a 2 k tomuto nařízení; příloha č. 1 – zvlášť nebezpečné jedy a příloha č. 2 – ostatní jedy. Následně nařízením vlády č. 114/1999 Sb. bylo provedeno propojení s trestním zákonem, seznam jedů se stal součástí přílohy, která vedle jedů obsahuje seznam nakažlivých chorob, narkotik, drog. Samostatnou kapitolou jsou chemické látky, které se dají použít jako zbraně hromadného ničení. Nejdůležitější dokument omezující zneužití chemických látek jako zbraní byl „Protokol o zákazu používat ve válce dusivých, otravných nebo jiných plynů a bakteriologických metod vedení války“ ze 17.6.1925, tzv. Ženevský protokol. Ženevský protokol se stal široce uznávanou normou mezinárodního práva a většina států jeho závazky dodržuje (132 států ratifikovalo). Přes nesporné pozitivní výsledky Ženevského protokolu nelze pominout to, že žádným způsobem neomezuje přípravy k vedení války za použití chemických a bakteriologických zbraní, neobsahuje žádná kontrolní opatření. Ve skutečnosti zakazuje pouze první použití chemických a bakteriologických zbraní. Problematika zákazu chemických a biologických zbraní byla projednávána jako samostatná otázka od roku 1968 a to v rámci Výboru osmnácti národů pro odzbrojení, resp. později Konference o odzbrojení v Ženevě. Dosažení společné dohody o chemických a biologických zbraních se ukázalo značně obtížné, proto byl zvolen dvoustupňový přístup. První byla přijata Úmluva o zákazu biologických a toxinových zbraní (platnost od 26.3.1975). O 22 let později, po přijetí této Úmluvy, vstoupila v platnost Úmluva o zákazu chemických zbraní (doslovný název Úmluva o zákazu vývoje, výroby, hromadění zásob a použití chemických zbraní a jejich zničení), sestává se z preambule, 24 článků a 3 příloh – o chemických látkách, o provádění a kontrole a o ochraně důvěrných informací. Úmluva o zákazu chemických zbraní je historicky první multilaterální dohodou, která zakazuje použití, výrobu, skladování a vývoj jednoho druhu zbraní hromadného ničení a současně ustanovuje nástroje kontroly dodržování těchto zákazů včetně mezinárodní možnosti jejich vynucení sankcemi. K implementaci Úmluvy byla vytvořena mezinárodní Organizace pro zákaz chemických zbraní (OPCW) se sídlem v Haagu s hlavními orgány Konference smluvních států, Výkonnou radou a Technickým sekretariátem. Úmluva přímo ukládá smluvním státům provést vnitřní legislativní opatření a zřídit národní orgán, který bude dohlížet na plnění Úmluvy. Z těchto důvodů byl přijat zákon č. 19/1997 Sb., ve znění novely č. 249/2000 Sb., o některých opatřeních souvisejících se zákazem chemických zbraní. Výkon státní správy a kontrolní činnost je zákonem stanovena pro Státní úřad pro jadernou bezpečnost (SÚJB), který má současně působnost Úřadu pro kontrolu zákazu chemických zbraní. 153
Podle § 7 se stanovené látky pro účely tohoto zákona z hlediska nebezpečnosti svých toxických vlastností nebo možnosti zneužití k porušování zákazů určených tímto zákonem člení na: a) vysoce nebezpečné látky, b) nebezpečné látky, c) méně nebezpečné látky. Seznamy stanovených látek v tomto členění jsou uvedeny ve vyhlášce č. 50/1997 Sb. Pro vysoce nebezpečné látky stanovuje zákon velice přísná kritéria. Nakládat s jakýmkoliv množstvím těchto látek lze jen na základě licence udělené SÚJB (§ 8 odst. 1). Úhrnné množství vysoce nebezpečných látek nacházejících se na území České republiky nesmí převýšit v souladu s Úmluvou za jeden rok jednu tunu. Pro nebezpečné a méně nebezpečné látky platí za podmínek stanovených vyhláškou ohlašovací povinnost (§§ 20 a 23) a vede se evidence (§§ 21 a 24). Zákonem č. 59/2006 Sb., o prevenci závažných havárií, je uložena provozovatelům, v jejichž objektech a zařízeních se nachází definované množství jmenovitě uvedených nebezpečných látek, povinnost identifikovat nebezpečí a zhodnotit související rizika. Přijmout bezpečnostní opatření, splnit oznamovací a informační povinnost a zajistit připravenost pro případ havárie. Podle nebezpečných chemikálií (v příloze zákona) provozovatel zařadí objekt nebo zařízení do konkrétní skupiny A a B. Na B se vztahují přísnější ustanovení zákona, např. povinnost vypracovat a zavést bezpečnostní zprávu. V bezpečnostní zprávě je provozovatel povinen uvést: -
popis programu, popis a grafické vymezení okolí objektu nebo zařízení, popis objektu nebo zařízení, podrobné hodnocení rizik závažné havárie, podrobný popis preventivních bezpečnostních opatření, podrobný popis ochranných a zásahových prostředků.
K vyhodnocení rizik je třeba mít analýzu následků havárie. Analýza následků by měla obsahovat: - identifikaci a hodnocení nebezpečí, - odhad rozptylu uniklých látek, - odhad následků a to toxického působení, účinku výbuchu, účinku požáru, odhad následků na materiální škody, působení na člověka (zranění, úmrtí), odhad společenského rizika.
154
Obecně platí, že rizika s vysokými následky, ale malou pravděpodobností výskytu, jsou chápána jako mnohem důležitější, než rizika s malými následky s vysokou pravděpodobností. Bezpečnostní zpráva se předkládá krajskému úřadu ke schválení, který je před schválením podstoupí k vyjádření MŽP, dotčeným orgánům státní správy a dotčeným obcím. Provozovatel, který má povinnost zpracovat bezpečnostní zprávu, je povinen rovněž vypracovat vnitřní havarijní plán a poskytnout krajskému úřadu písemné podklady pro vypracování vnějšího havarijního plánu. Z pohledu ochrany životního prostředí (ekotoxicita) nabývá nesmírnou důležitost nakládání s nebezpečnými odpady. Z pohledu zákona č. 106/2005 Sb., o odpadech v aktuálním znění, je nebezpečným odpadem odpad uvedený v Seznamu nebezpečných odpadů uvedený v prováděcím předpise k tomuto zákonu. Dále pak nebezpečný odpad je odpad, který má jednu nebo více nebezpečných vlastností uvedených v kódové podobě v příloze č. 2 k zákonu o odpadech (H1 výbušnost, H2 oxidační schopnost, H3A vysoká hořlavost, H3B hořlavost, H4 dráždivost, H5 škodlivost na zdraví, H6 toxicita, H7 karcinogenita, H8 žíravost, H9 infekčnost, H10 teratogenita, H11 mutagenita, H12 schopnost uvolňovat vysoce toxické plyny při styku s vodou, vzduchem a kyselinami, H13 schopnost uvolňování nebezpečných látek do životního prostředí, H14 ekotoxicita). Hodnocení nebezpečných odpadů provádí právnická nebo fyzická osoba pověřená společně MŽP a MZd, uvedená v seznamu pověřených osob. 3. Informace, které zvyšují bezpečnost zacházení s nebezpečnými látkami Při práci s chemickými látkami a přípravky musíme zohlednit možnost výbuchu, požáru, nepředvídané reakce, případně jiného škodlivého působení na zdraví člověka a životní prostředí a to v případě nesprávného zacházení s nimi. Tyto vlastnosti je nutné znát a na možné nebezpečí je nutné upozorňovat různými identifikačními a informačními systémy. Např. UN-kód, Kemler-kód, seznam R-vět a S-vět, bezpečnostní značky, bezpečnostní listy, DIAMANT, HAZCHEM-kód apod. O některých systémech podrobněji. Jednoznačná identifikace látky je tzv. ES číslo nebo CAS číslo. UN-kód identifikuje celou skupinu látek s podobnými vlastnostmi. Autorem UN-kódu je Organizace spojených národů a seznam látek podle UN-kódů je uveden v přílohách předpisů ADR a RID (sdělení MZV sbírka zákonů č. 21/1999 Sb.). Pro označování nebezpečnosti látky, podléhající přepravě podle ADR a RID se používá i tzv. Kemler-kód (neboli identifikační číslo nebezpečnosti). Je to
155
dvoumístná až třímístná kombinace čísel, která je v některých případech doplněna znakem X. Obecně označují čísla tato nebezpečí: 2 – uvolňování plynů pod tlakem nebo chemickou reakcí, 3 – hořlavost par kapalin a plynů, 4 – hořlavost tuhých látek, 5 – oxidační účinky, 6 – jedovatost (toxicita), 7 – radioaktivita, 8 – žíravost, 9 – nebezpečí samovolné prudké reakce. První číslo označuje hlavní – primární nebezpečí, druhé a třetí číslo označuje druhotné, sekundární nebezpečí, se kterým je nutné počítat. Je-li před kombinací čísel označení X, znamená to, že látka nesmí přijít do styku s vodou. Jsou-li čísla zdvojená, znamená to zvýšené nebezpečí (např. 66 – velmi jedovatá látka). Je-li druhé číslo 0, znamená to „bez významu“, jednička se nepoužívá. Podle mezinárodních dohod ADR (mezinárodní silniční přeprava) a RID (mezinárodní železniční přeprava) a našich vnitrostátních předpisů o přepravě nebezpečných látek po silnici a železnici, jsou Kemler a UN-kód součástí tzv. výstražné identifikační tabulky. UN-kód je v oranžové tabulce v dolní části. Kemler-kód je v horní části a zároveň v písemných pokynech řidiče pro přepravu. Výstražné tabulky jsou oranžové barvy v černém rámečku s podélným dělením, mají rozměr 30x40 cm a v případě cisteren či kotlových vozů musejí být umístěny na boku, na přední a zadní straně dopravní jednotky společně s výstražnou reflexní tabulí – piktogram bezpečnostní značky. Pro ještě bližší specifikaci nebezpečí dané chemické látky byly mezinárodně přijaty R-věty (risk) a S-věty (safety). R-věta začíná písmenem R a číslicí. K tomuto údaji (je např. uveden na obalu) lze vyhledat odpovídající textovou informaci. Obdobně S-věta, ta se týká bezpečnosti při nakládání s látkou (Příklad: R3 – mimořádné riziko výbuchu nárazem, třením, hořením, nebo jinými zdroji zapálení). Informační systém DIAMANT (autoři národní asociace hasičů USA) je postaven na zásadě, že před zahájením hasebních nebo záchranných prací musí být odhadnuta situace a významná nebezpečí, která mohou následně vzniknout, tím vlastně slouží pro rychlé posouzení nebezpečí. Označování nebezpečných látek se provádí etiketou ve tvaru kosočtverce, který je rozdělen na 4 barevná pole: - červené pole (nahoře) – nebezpečí požáru, - modré pole (vlevo) – nebezpečí poškození zdraví, 156
- žluté pole (vpravo) – nebezpečí reaktivity, - bílé pole (dole) – další (specifické) nebezpečí. Všechna nebezpečí jsou podle intenzity působení rozdělena na stupeň nebezpečí 0 – 4, přičemž platí, že čím vyšší číslo, tím vyšší je nebezpečí. U specifického nebezpečí (bílé pole) se používají tyto symboly: W – nesmí přijít do styku s vodou, OXY – oxidační prostředek. HAZCHEM-kód se používá zejména ve Velké Británii, ale postupně se díky snadné interpretaci začíná prosazovat i v dalších státech. Kód je tvořen 3 částmi ve formátu H, O, E, kde H – hasivo, O – ochrana, E – evakuace. Hasivo je udáváno číslem 1 – vodní proud, 2 – vodní mlha, 3 – pěna, 4 – suché hasivo. Kód ochrany je udáván jedním nebo dvěma písmeny určující vhodný způsob ochrany před účinky nebezpečné látky (např. S – dýchací přístroj). Evakuace má jeden kód, E, jeho přítomnost indikuje zahájení evakuace ohrožené oblasti. 4. Chemické faktory ohrožení Chemické látky mohou při ztrátě kontroly nad nimi ohrozit zdraví, životy, životní prostředí a způsobit materiální škody a to: -
výbuchem, požárem, toxicitou, nekontrolovanými chemickými reakcemi.
4.1. Výbuch Aby mohlo dojít k výbuchu, musí být k dispozici prostor, ve kterém se vyskytuje v potřebné koncentraci jemně rozptýlená hořlavá látka ve směsi s oxidačním prostředkem za přítomnosti dostatečně silného iniciačního zdroje. Hořlavou látkou může být hořlavý plyn, pára nebo mlha hořlavé kapaliny, rozvířený hořlavý prach nebo kombinace těchto látek nazývaná hybridní směsí (nejběžnější kombinací bývá směs hořlavého plynu a hořlavého prachu). Nežádoucí účinek výbuchu je spojený s tlakovou vlnou a jejími mechanickými účinky. Kromě samotného výbuchu jsou nebezpečné ještě další efekty, které mohou vyvolat požár, kontaminaci okolí nebezpečnými látkami, psychologický efekt apod.
157
Závislost tlaku na čase při výbuchu v uzavřeném objemu se nazývá výbuchová křivka. Dolní a horní meze výbušnosti ohraničují rozsah výbušnosti. Dolní mez výbušnosti LEL představuje nedostatek hořlavé látky ve směsi s oxidačním prostředkem. Naopak horní mez výbušnosti UEL představuje nedostatek oxidačního prostředku ve směsi. Co ovlivňuje meze výbušnosti? - velikost iniciační energie (s rostoucí iniciační energií se rozšiřuje rozsah výbušnosti), - počáteční tlak v okolí iniciace (s klesajícím tlakem se zužuje rozsah výbušnosti), - počáteční teplota (s rostoucí počáteční teplotou se rozsah výbušnosti rozšiřuje), - vlhkost (relativní vlhkost směsi plynu se vzduchem ovlivní rozsah výbušnosti jenom nepatrně, u prachů 20 % hm je již prach nevýbušný), - obsah kyslíku (s rostoucím obsahem kyslíku se horní mez výbušnosti posouvá k vyšším hodnotám), - vytvoření hybridní směsi (malé množství hořlavého plynu či hořlavé kapaliny velmi prudce sníží mez výbušnosti hořlavého prachu). Iniciační zdroje dodají energii do výbušného souboru. Mezi nejdůležitější iniciační zdroje patří: -
plamen a horké produkty hoření, tepelný projev mechanické energie, samovznícení, elektrotechnické zařízení, statická elektřina, vysokofrekvenční elektromagnetické vlny, blesk, ionizační záření, ultrazvuk. Protivýbuchová opatření se dělí na:
a) primární (zabránění vzniku nebezpečné koncentrace hořlavé látky a oxidačního prostředku), b) sekundární (vyloučení iniciačních zdrojů), c) konstrukční. Konstrukční opatření nastupují v případě, kdy výbušná atmosféra existuje a iniciace je možná. Potom se musí omezit účinek výbuchu, nezabrání se výbuchu ale omezí se jeho účinek na bezpečnou míru. Konstrukční opatření rozdělujeme takto:
158
a) b) c) d)
konstrukce odolná výbuchu, odlehčení výbuchu (membrány, klapky, ventily, odlehčené stavby), potlačení výbuchu (inertizace prostředí práškovým hasivem), zabránění přenosu plamene a výbuchu (neprůbojné pojistky).
4.2. Požáry Z pohledu platné legislativy se za požár považuje každé nežádoucí hoření, při kterém došlo k usmrcení osob, zvířat a k materiálním škodám. Za požár se rovněž považuje i nežádoucí hoření, při kterém byly osoby, zvířata nebo materiální hodnoty nebo životní prostředí bezprostředně ohroženy. Hořlavé látky se vyskytují v kapalném, plynném a pevném skupenství. Látky hoří v plynné fázi. Iniciace kapalných nebo pevných hořlavých látek zahrnuje uvolňování plynů z těchto látek v důsledku působení tepla. Z pevných látek pyrolýzou, z kapalin vypařováním. Obecně platí, že proces vypařování kapaliny vyžaduje méně tepla, než rozkladný proces pevných látek. Plyny jsou z pohledu hořlavosti velmi nebezpečné, protože k přípravě hoření nepotřebují teplo k rozkladu či vypařování. Základní proces všech reakcí hoření je redox reakce. Pojem hoření můžeme definovat jako chemickou reakci, která je provázena uvolňováním tepla a vyzařováním světla. K hoření je potřeba přítomnost hořlavé látky, oxidačního prostředku (vzduch, plyn) a tepla (zdroj zapálení). Aby se zamezilo hoření, stačí narušit trojúhelník těchto tří faktorů. Hoření může nastat v homogenní fázi anebo na rozhraní fází (heterogenní). Požáry jsou charakterizovány homogenním i heterogenním hořením. Průběh celého destruktivního procesu hoření je možné rozdělit do několika po sobě následujících a vzájemně se ovlivňujících stupňů: a) iniciační (vzplanutí, vznícení, samovznícení), b) propagační (plamenné a bezplamenné hoření), c) terminační (dohořívání, inhibice, retardace). Řídícím dějem hoření v nízkoteplotní oblasti je rychlost chemické reakce, ve vysokoteplotní oblasti je řídícím dějem difúze. Je celá řada kritérií, podle kterých rozdělujeme požáry: a) podle hořících látek - požáry pevných látek (typ A), požár kapalin (typ B), požár plynů (typ C), požár kovů (typ D), kombinované, b) podle rozsahu (malé, střední, velké, katastrofické), c) podle doby trvání, d) podle polohy a zjistitelnosti (podzemní, přízemní, nadzemní, výškové).
159
Intenzita požáru se v průběhu požáru mění. U požáru, který není hašen, je doba rozvoje požáru obvykle charakterizována 4 fázemi: -
vznik požáru (cca 3 min.), rozvoj požáru (do 10 min.), plně rozvinutý požár, dohořívání.
Charakteristikou pro požár je jeho tendence se šířit. Šíření ovlivňuje charakter hořlavých látek, podmínky výměny plynu na místě požáru, podmínky sdílení tepla (vedení, sálání, proudění), volnost cest, odolnost stavebních konstrukcí, exploze, meteorologická situace. Požár je proces nestacionární, doprovázený různými chemickými a fyzikálními jevy. Požár se popisuje parametry požáru, ty nejsou stálé a mění se s časem. Hlavní parametry požáru: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j)
plocha požáru, obvod požáru, fronta požáru, lineární rychlost šíření požáru, rychlost odhořívání, výška plamene, teplota požáru, intenzita výměny plynu, intenzita sálání, stupeň zakouření.
Při požáru jsou ohroženi záchranáři a postižení občané nebezpečími, která jsou spojená s ovzduším v místě požáru – snížený obsah kyslíku, zvýšená teplota prostředí, kouř, toxicita vznikajících plynů a par. Kouř u požáru je směs částic uhlíku, dehtu, prachu a hořlavých plynů a par. Na těchto částicích pak kondenzují některé plynné produkty hoření, zvláště aldehydy a organické kyseliny. Mezi nejčastější toxické plyny, se kterými se setkáváme u požáru, patří zejména oxid uhelnatý, oxid uhličitý, nitrózní plyny, kyanovodík, fosgen a „ultrajedy“ (dioxiny). 4.2.1. Rizikové průběhy požáru Kromě nebezpečí vyplývající z toxicity zplodin hoření, musí se počítat i se schopností těchto zplodin se vznítit či dokonce explodovat. Toto nebezpečí hrozí hlavně při požárech v uzavřených prostorách. Mezi nebezpečí v různých částech rozvoje požáru patří:
160
rollover – žíhavé plameny (shromáždění velkého množství hořlavých plynů v počáteční fázi požáru u stropu hořící místnosti, stykem se vzdušným O2 – rychlé šíření požáru u stropu), flashover – náhlé vzplanutí v celém rozsahu (zahřátí všech hořlavých hmot na takovou teplotu, při níž se uvolňují hořlavé plyny a následně dojde k náhlému vzplanutí všech hořlavých materiálů v místnosti najednou), backdraft – explosivní hoření (pokles obsahu O2 v místnosti tak, že není možné další plamenné hoření, přívod čerstvého vzduchu – výbuch směsi hořlavých plynů). Předcházející rizikové požáry se týkaly tzv. kategorie uzavřených požárů. Při řadě technologických havárií (provoz, doprava) může dojít k tzv. „pool fire“, tedy hořící louži (kategorie velké neuzavřené požáry). Tento typ požáru, kdy hořlavá látka má téměř nulovou počáteční hybnost, dochází k přenosu tepla z ohně zpět do louže, což řídí rychlost odpařování. Dojde-li k přechodu pomalého laminárního hoření do intenzivního procesu, tzv. rychlé hoření uhlovodíků – deflagrace (explosivní hoření) a detonace. Dochází k expanzi horkých zplodin hoření, vytváří se tokové pole a tím dochází k intenzivnímu míchání produktů hoření s nezreagovanou směsí. Následně dojde ke generování turbulence a prudkému zvýšení rychlosti hoření. Literatura rozlišuje různé fyzikální projevy plamene neuzavřených požárů jako je ohňová koule (roztržení tlakové nádoby se zkapalněnými plyny), flash fire (hořlavý oblak), výbuch oblaku par (únik hořlavé látky za vysokých teplot) apod. Při hoření v nádržích velkého průměru dochází k intenzivní konvekci (malý průměr: laminární konvekce, kapalina se zahřívá do malé hloubky 2 – 5 cm) ohřev stěny nádoby, obsah vody v hořící organické látce může vést ke vzkypění a vytvoření požáru mimo nádrž. 4.3. Toxicita Schopnost chemických látek působit nepříznivě (toxicky, na živé organismy) se nazývá toxicita a chemická látka vykazující nepříznivé (toxické) účinky se nazývá toxická látka, nebo také jedovatá látka, či jed. Toxicita chemických látek je podmíněna řadou faktorů, jsou to zejména: a) chemické vlastnosti látek – jejich reaktivita, b) fyzikální vlastnosti – skupenství, body varu a tání, rozpustnost apod., c) biologické vlastnosti – schopnost vstupovat do reakcí s jinými molekulami látek, které jsou součástí živých organismů. Soubor chemických, fyzikálních a biologických vlastností látek determinuje nebezpečnost chemické látky. 161
Je to vlastně latentní vlastnost každé chemické látky či její směsi, ale projevit se může pouze tehdy, jestliže je jejímu působení vystaven živý organismus, tedy dojde-li k expozici organismu chemickou látkou (pozn.: nebezpečnost chemické látky může být způsobena i jiným způsobem; hořlaviny, výbušniny, žíraviny apod.) K průniku chemické látky do vnitřních částí živého organismu může dojít na různých místech, tj. bráně vstupu. Nejdůležitějšími branami vstupu do organismu jsou plíce (přes plíce do trávicího ústrojí, lymfatických uzlin a krve), trávicí ústrojí, kůže (převažuje u organických látek, které se rozpouštějí v tucích), placenta, sliznice. Další proces po vstupu do organismu je transport a distribuce (krevní buňky, plazma), metabolické přeměny – biotransformace, vylučování – exkrekace (moč, stolice, pot, kůže, vlasy, mateřské mléko). Celkový účinek toxické chemické látky v organismu závisí na mnoha faktorech, např.: 1) -
z pohledu člověka věk (rizikovější jsou děti a dříve narození), pohlaví (ženy jsou citlivější), tělesná hmotnost (úlohu zde hraje, z čeho se tělesná hmotnost skládá), zdravotní a fyzický stav (onemocnění jater, ledvin, cukrovka, apod.), psychický stav,
2) -
z hlediska chemické látky na toxicitě, bráně vstupu do organismu, skupenství a rozpustnosti chemické látky, dávce.
Široká veřejnost (a to i právo) vnímá toxickou sloučeninu jako jed. Definovat jed je možno dvěma způsoby a to z pohledu obecné toxikologie a z hlediska právního (viz. nařízení vlády č. 114/1999 Sb.). Z pohledu toxikologie lze za jed považovat látku, která při kontaktu s organismem poškodí některou z jeho funkcí (soubor funkcí) a to jak chemicky, tak fyzikálně a toto poškození vede k poškození zdraví, případně až ke smrti. Jedy se často v literatuře klasifikují podle jedné z následujících kategorií: a) podle původu jedu (přírodní, syntetické, polysyntetické), b) podle chemického typu (anorganické, organické), c) podle rozpustnosti (v polárních, nepolárních rozpouštědlech, kyselinách, zásadách), d) podle skupenství (plynné, kapalné, pevné, aerosoly, prach), e) podle charakteru účinku na organismus (akutní účinek, chronický účinek, kumulativní účinek), 162
f) podle lokalizace účinku (lokální, resorpční, smíšený), g) podle povahy účinku na organismus (hepatotoxický účinek – játra, nefrotoxický účinek – ledviny, neurotoxický účinek – nervová soustava, hemotologický účinek – krvetvorba, kardiotoxický účinek – srdce a krevní oběh). 4.3.1. Vyjádření velikosti toxického účinku chemické látky Účinnost vyjadřujeme toxickými indexy v jednotkách dávky nebo koncentrace. Koncentraci používáme v případě, kdy hodnotíme toxicitu látky nacházející se v prostředí (vzduch, voda, půda); jednotky dávky (udává se na jednotku hmotnosti těla nebo na celý organismus) se používají tehdy, když chemikálii podáváme přímo do organismu. Používané toxické indexy a jejich definice: LD50 – je statisticky vypočítaná jednotlivá dávka látky, která pravděpodobně způsobí za definovanou dobu smrt 50 % zvířat, kterým byla podána, LC50 – je statisticky vypočítaná koncentrace látky, která pravděpodobně způsobí smrt po určité době expozice u 50 % pokusných zvířat, exponovaných po definovanou dobu, NOAEL – je zkratka pro „No Observed Adverse Effect Level“ a je to nejvyšší dávka nebo expoziční koncentrace látky, při které není pozorován žádný statisticky významný nepříznivý účinek na organismus v porovnání s kontrolní skupinou, LOAEL – je zkratka pro „Lowest Observed Adverse Effect Level“ a je to nejnižší dávka nebo expoziční koncentrace látky, při které je ještě pozorován statisticky významný nepříznivý účinek na organismus v porovnání s kontrolní skupinou, MTD (nejvyšší tolerovaná dávka) – je nejvyšší dávka, která u zvířat vyvolává zřetelné projevy toxicity, avšak bez podstatného vlivu na přežití s ohledem na účinek, který je testován, diskriminační dávka – je nejvyšší ze čtyř pevných dávkových hladin, kterou je možno podat, aniž by způsobila uhynutí související s podanou látkou. Sama vyhláška č. 443/2004 Sb.,b) upozorňuje v kapitole Hodnocení a interpretace, že interpretace pokusů na zvířatech a testu in-vitro přímou extrapolací na člověka je možná jen v omezené míře, doklady o nepříznivých b)
Tuto vyhlášku vydává Ministerstvo zdravotnictví na základě zmocnění podle § 8, odst. 5, písm. b) zákona č. 356/2003 Sb., o chemických látkách a chemických přípravcích v platném znění. Tato vyhláška je v souladu s právem EU a jsou v ní uvedeny metody pro zkoušení chemických látek za účelem provedení klasifikace do kategorie vysoce toxické, toxické, zdraví škodlivé, žíravé, dráždivé, senzibilující, karcinogenní, mutagenní nebo toxické pro reprodukci. Vyhláška v příloze č. 1 uvádí seznam těchto metod – B.1. (akutní toxicita orální) přes B.18. (poškození DNA) až po B.41. (fototoxicitu in-vitro).
163
účincích u lidí, pokud jsou k dispozici, mohou sloužit k ověření výsledků testování. I samotné výsledky toxického indexu se významně liší u jednotlivých druhů použitých experimentálních zvířat a samozřejmě branou vstupu. V odborných literaturách jsou toxické indexy, jako je např. LD50, LC50 uváděny s přesností na desetinné číslo, i když definice sama hovoří o statisticky vypočítané dávce či koncentraci (LD50 a LC50 je statistický údaj). Převedením závislosti biologické odpovědi na dávce toxické látky získáme průběh obdobný „gaussově křivce“. Praktickým důsledkem tohoto rozložení je, že stejnou dávku určitý jedinec zvládne, u druhého dojde ke smrtelnému průběhu. Akutní a chronická toxicita velikého počtu sloučenin označených jako dioxiny má široké rozpětí, proto byla vybrána sloučenina 2,3,7,8– tetrachlordioxin, pro kterou byl zaveden ekvivalentní faktor toxicity TEF jako nejvyšší toxicita. Vojenská toxikologie k charakterizaci otravných látek používá hodnoty, které charakterizují za jaký čas u 50 % exponovaných jedinců dojde k příznakům, dočasnému zneschopnění, k smrti. V čem spočívá vyhodnocení nebezpečnosti chemické látky: 1. ve sběru dat a jejich vyhodnocování o nepříznivém (toxickém) účinku na zdraví člověka, 2. ve sledování podmínek, za jakých se nepříznivé účinky mohou projevit, 3. v získání modelových experimentů na laboratorních zvířatech, 4. v získání modelových experimentů v testech in-vitro, 5. ve využití počítačových modelů (hledání kvantitativních vztahů mezi chemickou strukturou a biologickou účinností), 6. ve využití biologických metod a vyšetření tělesných vzorků odebraných post mortum. Toxická chemická látka vyvolává v živém organismu tzv. biologickou odpověď. Velikost biologické odpovědi organismu závisí na dávce, tj. je ovlivněna fyzikálně-chemickými vlastnostmi látky, branou vstupu do organismu, dobou expozice. Tato závislost není lineární, ale má charakter sinoidy. Řízením rizik poškození zdraví účinkem chemických látek rozumíme jejich minimalizaci, která může mít několik podob: - zabránění kontaktu organismu s chemickou látkou (ochranné pomůcky, bezpečnost práce), - omezení délky expozice (opuštění prostoru, evakuace), - přerušení kontaktu chemické látky s organismem – dekontaminace, 164
- likvidace chemické látky její přeměnou na látku s menší nebezpečností, tj. odmoření. Nezbytnou součástí řízení rizik je podrobná znalost o nebezpečí (toxicitě) jednotlivých chemických látek, tím i umožnění rychlého šíření pravdivých a nezkreslených informací o riziku. Koncentrace škodlivých látek v ovzduší jsou limitované v různých legislativách různě (TLV-USA, PEL-Německo, ADI v potravinářství). Jejich stanovení je často kompromisem mezi lékaři, toxikology, právníky, ekonomy a často i politiky. U nás bylo dříve (v řadě učebnic a dokumentů se užívá stále) stanoveno NPK – nejvyšší přípustná koncentrace a to směrnicí MZd (pro 135 látek, prachové, dráždivé, Fibrorn, s nespecifickým účinkem), ta však byla zrušena vyhláškou č. 20/2001 Sb. Hodnocení kvality ovzduší se nově provádí na základě výsledků posuzované kvality ovzduší pro ty znečišťující látky, které mají stanovený imisní limit nebo cílový imisní limit. Vláda nařizuje na základě zmocnění v zákoně o ochraně ovzduší (zákon č. 86/2002 Sb.) imisní limity či cílové limity. Chystané nařízení vlády (má nahradit od 1.1.2007 nařízení vlády č. 429/2005 Sb.) stanovuje imisní limity pro tyto znečišťující látky: oxid siřičitý, oxid dusičitý, olovo, oxid uhelnatý, benzen a částice PM10. Cílové limity pro kadmium, arsen, nikl, PAU a troposférický ozon. Na základě zmocnění v zákoně o ochraně veřejného zdraví (zákon č. 258/2000 Sb.) je vydána řada prováděcích předpisů, kde jsou stanoveny různé limity, jako hygienický limit, mezní hodnota, nejvyšší mezní hodnota pro řadu oblastí životního prostředí. 4.3.2. Speciální toxikologie Toxikologie, podobně jako jiné vědy, se postupně rozdělila do několika specializovaných oblastí, z nichž některé působí jako samostatné vědní disciplíny: obecná toxikologie, experimentální, klinická, soudní, toxikologie léčiv, vojenská, průmyslová toxikologie, toxikologie životního prostředí, ekotoxikologie. Na problematiku nebezpečných látek a jejich vlivu na životní prostředí se nejvíce zaměřují poslední ze tří specializací. Průmyslová toxikologie studuje látky produkované chemickým průmyslem, jejich výskyt v chemických provozech a jejich nebezpečnost. Ve spolupráci s pracovním lékařstvím stanovuje MPK, dávky a expozice chemických látek pro různé brány vstupu. Specifickým problémem průmyslové toxikologie jsou chemické havárie. V některých případech je rozsah takové
165
průmyslové havárie srovnatelný s rozsahem živelních pohrom a průmyslová toxikologie se zde dostává do oblasti zájmu medicíny katastrof. Toxikologie životního prostředí se zabývá znečištěním životního prostředí (ovzduší, vody a potravin) chemickými látkami ve vztahu k jejich akutnímu a chronickému působení na zdraví člověka a zvířat. Největší pozornost je věnována látkám, které představují nebezpečí dlouhodobé kontaminace vody, půdy, ovzduší, spojené s rizikem jejich přenášení v potravinových řetězcích. Součástí toxikologie životního prostředí je ekotoxikologie, je však zaměřena na dynamiku uvnitř specifických ekosystémů. Těmito ekosystémy mohou být jak malé uzavřené oblasti, tak celé kontinenty nebo dokonce celá planeta. Současnými globálními problémy toxikologie jsou zejména imise průmyslových plynů (vztah ke klimatologii), znečištění těžkými kovy, pesticidy, genově pozměněné potraviny, barvicí a dochucovací prostředky v potravinách apod. 4.4. Nekontrolované chemické reakce Chemické látky jsou nebezpečné samy sobě. Toto nebezpečí ještě stupňuje možnost, že při nehodě (ztráta kontroly nad nebezpečnou látkou) může dojít k jejich vzájemnému smísení a tím k těžko kontrolovatelným reakcím. Např. anorganické oxidující kyseliny reagují za uvolnění tepla (hoření) např. s alkoholy, estery, amidy, alifatickými a aromatickými uhlovodíky, nitrily s anorganickými kyselinami uvolňují teplo a toxické plyny apod. U technologického procesu je to porušení (odchylka) provozního reglementu (změna tlaku, teploty, množství, teplota a složení nástřiků, chlazení apod.), kdy chemická reakce může nabrat jiný (nekontrolovatelný) průběh. Další nebezpečí skýtají poruchy komponent (kompresor, čerpadlo, příruby, potrubí), měření a regulace apod. 5. Závěr Rychlý nárůst používání nebezpečných látek v průmyslu, v obchodě včetně jejich skladování a přepravě, zvyšuje riziko pro člověka a životní prostředí. Toto riziko lze alespoň částečně kompenzovat znalostí dostatečného množství informací pro bezpečné nakládání s nimi a hlavně je nezbytné důsledně dodržovat princip předběžné opatrnosti při uvádění látky do životního prostředí (viz. osud freonové chemie, fosforečných insekticidů, skleníkových plynů apod.).
166
6. Seznam použité literatury [1] Balog, K., Bartlová, I.: Základy toxikologie, SPBI Spektrum, 2002, ISBN 80-86111-29-4 [2] Balog, K., Kvarčák, K.: Dynamika požáru, SPBI Spektrum, 1999, ISBN 80-86111-44-X [3] Bartlová, I.: Nebezpečné ISBN 80-86111-60-1
látky
I,
SPBI
Spektrum,
2000,
[4] Bartlová, I., Pešák, M.: Analýza nebezpečí a prevence průmyslových havárií II, SPBI Spektrum, 2003, ISBN 80-86634-30-2 [5] Kalousek, J.: Základy fyzikální chemie, hoření, výbuch a hašení, SPBI Spektrum, 1999, ISBN 80-86111-34-2 [6] Patočka, J.: Vojenská toxikologie, Avicenum, 2004, ISBN 80-247-0608-3 [7] Šenovský, M., Balog, K., Hanuška, Z., Šenovský, P.: Nebezpečné látky II, SPBI Spektrum, 2004, ISBN 80-86634-47-7
Tento příspěvek je součást projektu, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem, státním rozpočtem České republiky a rozpočtem hlavního města Prahy
167
Usage of Emergence Effect for Simulation of Network Based Critical Infrastructure7 Ing. Pavel ŠENOVSKÝ VŠB-TU Ostrava, Faculty of Safety Engineering, Department of the Fire Protection and Civil Protection Lumírova 13, Ostrava - Výškovice e-mail:
[email protected] Annotation: Failure of network based critical infrastructure as result of accident during transport of dangerous materials or as result of the terrorist attack is a serious problem we will have to deal with rather sooner then later. This contribution deals with the possibility to model such networks for purposes of further examination of their properties. Keywords: Critical infrastructure, emergence, network analysis
Especially in connection with transport of the dangerous materials, there is a basic question – how the transportation influences safety of critical infrastructure. Every country defines its own sectors of critical infrastructure. For example in USA, there is strong connection between dangerous materials transport and critical infrastructure sectors of transport and chemical industry and dangerous materials [1, 2]. Damage on transport infrastructure (roads, highways, railways, pipelines, etc.) as result of accident with presence of dangerous materials may lead to break up of the infrastructure directly hit by the accident and if we consider long time forced dead plate – the break up may even propagate itself to linked-up sectors. Because of this we need to fully understand the way failures propagate themselves in transportation networks. Such understanding is not possible without designing of the network models closely describing all important properties of the infrastructure. These models could then be used for example for simulation of the break down of the network or to verify possible protection strategies.
7
This research has been supported by project of Ministry of Interior (no. VD20062008A04) Česká verze článku je dostupná na Internetu: http://homen.vsb.cz/~sen76/publikace/nl2006.7z zabalená v programu 7-zip, viz. http://www.7-zip.org/
168
To construct such model we need to understand how exactly such complex networks, as railway network certainly is, come to existence. Without any doubt transportation networks show high amount of organization behind them, when looked upon closely. With interesting solution to this phenomenon came Mitchel Resnick. He came with theory, that observed patterns in nature but also in human created infrastructure (such as railways, etc.) is not result of some complex so far unrecognized principle taking effect, but is result of repeated application of simple organizational rules. In 1994 Resnick demonstrated way the system self-organizes itself into form of complex, non-random patterns on simple example of termites behavior simulation. In simulations the termites follow three simple rules: 1. Termite moves randomly. 2. If termite finds chip, he will pick it up and continues to move randomly. 3. If termite already holds the chip and finds another one, he will drop chip down and continues to move randomly (following the rule 1). Resnick developed these models in programming language StarLogo [4], as he also participated on its development. Repeated application of these simple rules, simulation showed interesting results (see fig. 1).
(randomly generated)
(result of self-organizing principle)
Fig. 1: Self-organizing principle – demonstration on termites simulation In fig. 1, you can see, that termites (brighter squares) have tendency to cumulate the chips (black squares) into batches. The figure has been taken from my implementation of termites in C# (see [5]), which is licensed under GPL. We call principle describing generally situation, when se get patterns from formerly random picture, emergence principle.
169
Termites are such a nice toy, unfortunately which has no network properties. Fortunately similar self-organizing principles [3] are applicable on random network and using emergence effect it is possible to generate non random network out of it, which shows some properties of the transportation networks. Lewis [3] discuses in his work two basic self-organizing principles for so called scale free networks. The first principle is the principle of increasing results; the second one is principle of shortest road. Principle of increasing results says, that with repeated investments into network small number of the nodes steps out to serve as hubs for connecting remainder of nodes into network. This principle applies especially to large scale networks (state, continental, planetary). Principle of shortest road prefers interconnection of near nodes, minimalizing length of the links between the nodes. This principle applies especially well for regional networks or smaller parts of the larger networks. Let’s see example of application of increasing results principle on randomly generated network with fifty nodes and one hundred links. To simulate this, program Scale-free Simulátor v1.1 [6] has been used.
(principle of increasing results)
(generated randomly)
Fig. 2: Principle of increasing returns Main diference between randomly generated network and network after repeated self-organizing principle is better seen on histogram depicting number of the nodes after number of links going in and out of the nodes. See fig. 3.
170
(generated randomly)
(principle of increasing results)
Fig. 3: Histograms of nodes number after number of the links going in and out of them For large number of the nodes and links connecting them, it is possible to prove, that allocation of links connecting nodes follows gauss division of probability, while allocation links after self-organizing follows poisson division of probability. By application of shortest road principle we get significantly different picture (see fig. 4), but histograms (which I did not add to this publication) are similar to fig 3, as you can verify yourself using program [6].
(generated randomly)
(shortest road principle)
Fig. 4: Application of shortest road principle Usage of models of random generated networks has significant advantage, because model of the network is general, it is not burdened by specifics of concrete area the infrastructure is located on.
171
In my opinion the research should be led this way to use this type of models to verify effectiveness of possible future means of protection first on model and only then to apply safety improvement in practice. Modified network models may be used for modeling: − − −
cascade failure of parts of network based critical infrastructure, modeling of improvements effectiveness to prevent propagation of failures in network, searching for optimal limited resources allocation strategy to improve safety of the network, etc.
Finding possible usage and especially specific values of model parameters for various kinds of networked critical infrastructure still has to be researched and will require time. Literature [1] Šenovský, P.: Stav řešení kritické infrastruktury v USA. Available from WWW
, [cit. 7.10.2006] VSB-TUO, Ostrava 2005, 47 s. [2] National Strategy for the Physical Protection of Critical Infrastructure. Available from WWW , [cit. 7.10.2006], US Department of Homeland Security, Washington 2003, 96 s. [3] Lewis, T.G.: Critical Infrastructure Protection in Homeland Security – Defending Networked Nation. John Wiley & Sons, Inc., New Jersey: 2006, 488 s., ISBN 0-471-78628-4 [4] StarLogo. Available from WWW , [cit. 7.10.2006] [5] Šenovský, P.: Termiti. Available from WWW , [cit. 7.10.2006] [6] Šenovský, P.: Scale – Free Simulace v1.1. Available from WWW , [cit. 7.10.2006]
172
Nebezpečné látky - radionuklidy doc. RNDr. Jiří ŠVEC CSc. VŠB – TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství, Katedra bezpečnostního managementu Lumírova 13, 700 30 Ostrava – Výškovice e-mail: [email protected] Klíčová slova: radionuklidy, ionizující záření, účinky záření na člověka, otevřené a uzavřené zářiče, klasifikace zdrojů a pracovišť Abstrakt: Příspěvek se zabývá hodnocením radionuklidů jako nebezpečných látek. Postupně jsou uvedeny vlastnosti radionuklidů a ionizujícího záření, účinky záření na člověka, informace o uzavřených a otevřených zářičích a klasifikace zdrojů ionizující záření a pracovišť s radionuklidy. 1. Úvod Radionuklidy a ionizující záření nacházejí v dnešní době široké uplatnění v mnoha oblastech lidských činností. Patří k ním např: − technologická měření (tloušťkoměry, hustoměry, hladinoměry, popeloměry, radiometrické váhy, analyzátory) − defektoskopie − nukleární medicína − karotážní měření − stopovací (indikátorové) metody − radiační technologie (potravinářství, zemědělství, chemický průmysl) − výroba a úprava radionuklidů − likvidace radioaktivních odpadů − výroba a servis přístrojů, používajících radionuklidy − jaderná energetika Do kontaktu s radionuklidy a ionizujícím zářením se tak mohou dostat pracovníci různých firem a společností poměrně často, jak při praktickém využití radionuklidů, tak např. při jejich přepravě.
173
2. Radionuklidy, ionizující záření Radionuklidy jsou nuklidy, které mají nestabilní atomová jádra a samovolně se rozpadají. Mohou být přirozené anebo umělé, kdy nestabilita jádra je uměle vyvolána (obvykle vhodnou jadernou reakcí). K přirozeným radionuklidům patří např. izotopy uranu, thoria, radia, polonia apod. a k umělým 60 Co, 57Co, 90Sr, 137Cs, izotopy jodu apod. Radioaktivní rozpad je nezávislý na vnějších podmínkách (např. tlak, teplota, vlhkost apod.) a nelze jej tedy nijak ovlivnit. Tato vlastnost je velmi výhodná při praktickém využití radionuklidů a ionizujícího záření v technice, vědě, medicíně apod. Působí však značné potíže při nakládání s radioaktivními odpady a řešení radiačních nehod a havárií. Radioaktivní rozpad je doprovázen emisí tří druhů jaderného záření – alfa, beta a gama, které při průchodu hmotným prostředím způsobuje jaderné záření ionizaci a excitaci prostředí. Alfa záření je tvořeno jádry helia, má velkou ionizační schopnost, ale jen velmi malý dolet (ve vzduchu asi 5 cm). Beta záření je tvořeno elektrony, má mnohem menší ionizační schopnost než záření alfa. Dolet ve vzduchu je řádově v metrech. Gama záření je elektromagnetické záření (fotony). Je to záření nepřímoionizující. Jeho dolet je teoreticky nekonečný, závisí na absorpčních vlastnostech prostředí. Radionuklidy popisujeme následujícími jadernými charakteristikami: 1. Poločas přeměny Je doba, za kterou se přemění polovina původního počtu atomů radionulidu. Udává se ve vhodných časových jednotkách. 2. Aktivita Je počet rozpadlých atomových jader radionuklidu za jednu sekundu. Jednotkou je 1 becquerel (Bq), aktivita radionuklidu klesá exponenciálne s časem. Aktivita vztažená na 1 kg látky se nazývá hmotnostní aktivita. 3. Energie emitovaného záření Energie emitovaných částic je jednoznačnou charakteristikou radionuklidu, který tyto částice emituje. Vlastnosti záření (např. ionizace, dolet, působení záření na člověka apod.) na energii výrazně závisí. Jednotkou energie je joule (J). Zde se však používá elektronvolt (eV), nebo jeho násobky (keV, MeV atd.), přičemž platí 1 eV = 1,6 . 10-19 J. Většina radionuklidů není monoenergetická (tj. nevyzařuje záření pouze o jedné energii). V tom případě charakterizujeme radionuklid energetickým spektrem, které udává rozdělení emitovaných částic podle jejich energie. 174
Vedle uvedených jaderných charakteristik, rozhodují o nebezpečnosti radionuklidů také jejích fyzikální a chemické vlastnosti, např. rozpustnost, toxicita, reaktivita apod. 3. Účinky záření na člověka Při průchodu záření tkáněmi a orgány dochází k ionizaci a excitaci atomů a molekul, přičemž je absorbována energie. Na tento fyzikální proces poté navazuje řada dalších dějů (fyzikálních, chemických, biologických apod.) podmíněných složitou strukturou živé hmoty, které pak vesměs vedou ke škodlivým účinkům ionizujícího záření. Pozorovatelné účinky ionizujícího záření mají vždy svůj počátek vždy v dějích, které vyvolává záření v buňkách. Účinek záření na buňku lze rozdělit do dvou skupin: - smrt buňky (resp. ztráta schopnosti dělení buněk) - změna cytogenetické informace při zachování dalšího buněčného dělení, tzn. že buňka se sice dále dělí, ale pro postiženého bohužel špatným způsobem, záření tak vyvolává mutace. Biologické účinky závisí na dávce záření, což je energie, kterou záření předalo látce. Buňky mají však určitou schopnost opravit poškození pomocí reparačních mechanizmů, které se však mohou projevit většinou jen tehdy, neníli přísun energie do buněk příliš rychlý. Prakticky to znamená, že při určité dávce je poškození organismu menší, je-li tkáň, nebo orgán ozářen touto dávkou nikoli najednou (v krátkém časovém okamžiku), ale je-li dávka buď rozprostřena kontinuálně na delší dobu nebo je rozdělena na několik menších dávek s časovými prodlevami mezi nimi (frakcionace dávky). Biologické účinky ionizujícího záření rozdělujeme na: - časné (projeví se v krátkém čase po ozáření vesměs většími jednorázovými dávkami) a pozdní (projeví se po delším časovém odstupu po ozáření) - somatické (týkající se ozářeného jedince) a genetické (týkající se potomstva ozářeného jedince) - nestochastické (deterministické, prahové) a stochastické (neprahové). Nestochastické (deterministické) účinky Jedná se o účinky, k nimž dochází v důsledku smrti nebo ztráty schopnosti dělení velkého počtu ozářených buněk.
175
Pro tyto účinky platí: - jedná se o účinky prahové, dochází k nim až po překročení určité prahové dávky (ta je pro různé orgány různá, pro jednorázové ozáření se pohybuje v rozmezí 1 až 3 Gy), pod dávkovým prahem se účinek neprojeví - po překročení prahové dávky roste závažnost poškození přibližně lineárně s velikostí dávky - deterministické účinky mají charakteristický klinický obraz - k deterministickým účinkům patří různé formy akutní nemoci z ozáření, radiační poškození kůže, poškození plodnosti (časné účinky), chronická radiodermatitida, poškození oční čočky (pozdní účinky). Stochastické účinky Jedná se o účinky, které jsou vyvolané mutacemi buněk, které vznikly působením ionizujícího záření na buňky. Pro tyto účinky platí: - jedná se o účinky bezprahové - s rostoucí efektivní dávkou neroste závažnost poškození, pravděpodobnost výskytu poškození v ozářené populaci
ale
roste
- ke stochastickým účinkům patří zhoubné novotvary (somatické účinky) a genetické účinky, v obou případech jde o účinky pozdní, doba latence může být mnoho let - tyto účinky nemají charakteristický klinický obraz (tj. nelze rozeznat, zda účinek vznikl ozářením nebo jiným vlivem). Radionuklidy se od ostatních nebezpečných látek poněkud odlišují: 1. Ionizující záření není postřehnutelné lidskými smysly. Bez příslušného měřícího přístroje není tedy možné zjistit, zda se radionuklid v daném prostoru nachází ani posoudit stupeň nebezpečí. 2. Radioaktivní rozpad při němž ionizující záření vzniká nelze ovlivnit vnějšími podmínkami. 3. Účinky ionizujícího záření jsou prahové i neprahové, to znamená, že každé ozáření může být člověku nebezpečné (i když – při malém ozáření – jen s velmi malou pravděpodobností). 4. Úroveň znalostí z oblasti radioaktivity a ionizujícího záření je vesměs velmi nízká. To vede velmi často k různým nepodloženým fámám a desinformacím, které pak v konkrétních případech mohou vést jak k podcenění tak i k přecenění nebezpečí. 176
4. Radionuklidové zářiče Radionuklidový zářič je zdroj ionizujícího záření obsahující radioaktivní látky, kde součet podílů aktivit radionuklidů a zprošťovacích úrovní pro tyto radionuklity je větší než 1 a současně součet podílů hmotnostních aktivit radionuklidů a zprošťovacích úrovní pro tyto radionuklidy je větší než 1. Hodnoty zprošťovacích úrovní jsou uvedeny v příloze 1, tabulce 1 a 2, vyhlášky 499/2005 Sb. Zjednodušeně lze říci, že při nepřekročení zprošťovacích úrovní se kontaminace radionuklidy zpravidla považuje za zanedbatelnou. Radionuklidové zářiče dělíme na uzavřené a otevřené. Uzavřený radionuklidový zářič je zářič, jehož úprava, např. zapouzdřením nebo ochranným překryvem, zabezpečuje zkouškami ověřenou těsnost a vylučuje tak za předvídatelných podmínek použití a opotřebování, únik radionuklidů ze zářiče. Uzavřené zářiče způsobují vesměs jen vnější ozáření, před kterým se můžeme chránit vzdáleností, časem, nebo stíněním. Otevřený radionuklidový zářič je každý zářič, který není uzavřený. Je doprovázen průvodním listem. Pokud nemá uzavřený zářič osvědčení nebo není platné musí se s ním nakládat jako se zářičem otevřeným. K otevřeným zářičům patří radioaktivní roztoky, radioaktivní plyny a aerosoly, radioaktivní látky v podobě prášků apod. Při práci s otevřenými zářiči existuje vedle rizika vnějšího ozáření i riziko vnitřního ozáření, kdy živý organismus je ozařován radionuklidy přítomnými v organismu. Jedná se o vnitřní kontaminaci vzniklou po vniknutí přirozených nebo umělých radionuklidů do organizmu. Dochází tak k přímému ozařování tkání a orgánů bez existence mezivrstvy, která by část záření zachytila. Některé radionuklidy jsou z těla rychle vylučovány, jiné se v lidském organismu na dlouhou dobu usazují. Radionuklidy se mohou dostat do organismu několika cestami. - požitím (ingescí), tj. přechodem radioaktivního materiálu ústy do zažívacího traktu, může se tak stát přes kontaminované ruce nebo jiné předměty, které přicházejí do styku s ústy, - vdechnutím (inhalací), tj. vdechnutím radioaktivní látky ve formě plynu, páry, aerosolu apod. spolu se vzduchem, - přestupem přes kůži – neporušenou (absorpcí), nebo porušenou otevřeným poraněním při kontaminaci povrchu těla Při proniknutí radioaktivní látky do organismu vdechnutím nebo požitím přechází tato látka z plic nebo zažívacího ústrojí do tělesných tekutin (krve a mízy). Rychlost přestupu (stejně jako další chování v organismu) je dáno především rozpustností a dalšími chemickými vlastnostmi vdechnuté či požité 177
radioaktivní látky a přeměnovou konstantou radionuklidu. Radioaktivní látka se částečně vylučuje z těla (močí, stolicí, potem) a částečně ukládá v některých orgánech (vápník a stroncium v kostech, kobalt v játrech, jód ve štítné žláze, cesium ve svalech, plutonium v plicích nebo kostech apod.). Tato skutečnost způsobuje mimo jiné to, že vnitřní ozáření organismu může být značně heterogenní. Otevřené zářiče mohou také způsobit radioaktivní kontaminaci povrchů (pracovní plochy, podlaha, nábytek, oděv, povrch těla apod.), z nichž se pak radioaktivní látky mohou dostat do těla a způsobit tak vnitřní kontaminaci. Při vnějším ozáření organizmu dochází k depozici energie záření v tkáních a orgánech pouze po dobu, po kterou je člověk záření vystaven. V případě, že se radionuklid dostane dovnitř organismu se situace značně mění. Radionuklid zůstává v organizmu a dlouhodobě jej ozařuje. Ozáření je rozložené v čase od okamžiku příjmu a mění se tím, jak se radionuklid v těle pohybuje, je z něj vylučován nebo jak ho ubývá jeho radioaktivní přeměnou. Při kontaktu s otevřenými zářiči je nutné dodržovat zásady ochrany před vnějším ozářením i opatření zabraňující resp. co nejvíce omezující vnitřní kontaminaci pracovníků. Důraz se klade zejména na tato opatření: - používají se odpovídající ochranné prostředky (gumové rukavice, stínící pláště a zástěry, brýle aj.) - používají se odpovídající ochranné pomůcky (pinzety, kleště, stínící ochranné obaly apod.) - zářiče se neberou do ruky - roztoky s otevřenými zářiči se nepipetují ústy - činnosti, při nichž může dojít k úniku radioaktivních látek do ovzduší se vykonávají v uzavřených prostorách (digestoř, hermtický box apod.) Hodnocení vnitřní kontaminace je podstatně složitější než v případě vnějšího ozáření. Lze použít tří postupů: - stanovení aktivity radionuklidů v těle celotělovým počítačem - stanovení aktivity radionuklidů vyloučených v exkretech (moč, stolice), používá se zejména v případech vnitřní kontaminace způsobené radionuklidy, které nelze měřit přímo celotělovým detektorem, tj. u zářičů beta a alfa (např. 3 H, 14C, 90Sr, transurany apod.) - stanovení aktivity radionuklidů v pracovním prostředí, např. objemové aktivity v ovzduší, při některých činnostech je možné vnitřní kontaminaci jen odhadovat na základě údajů z měření pracovního prostředí, odběr kontaminantu z pracovního prostředí a příslušné měření může také upřesnit
178
odhad úvazku efektivní dávky při nehodách doprovázených vnitřní kontaminací. 5. Klasifikace zdrojů a pracovišť Podle míry ohrožení zdraví a životního prostředí ionizujícím zářením se zdroje ionizujícího záření klasifikují jako nevýznamné, drobné, jednoduché, významné a velmi významné a pracoviště, kde se vykonávají radiační činnosti, se zařazují do I., II., III. nebo IV. kategorie. Pro klasifikaci se berou v úvahu příkony dávkového ekvivalentu, technické úpravy a způsob provedení zářičů, aktivity a hmotnostní aktivity radionuklidů, typický způsob nakládání se zdroji ionizujícího záření, potenciální ohrožení plynoucí z předvídatelných poruch a odchylek od běžného provozu a rizika vzniku radiační nehody. V dalších odstavcích jsou uvedeny příklady klasifikace zdrojů ionizujícího záření a pracovišť, kde se vykonávají radiační činnosti. Podrobnosti jsou uvedeny ve vyhlášce 499/2005 Sb. v § 4 - § 15. Mezi nevýznamné zdroje patří např. • radioaktivní látky u nichž jsou podíly aktivit nebo hmotnostních aktivit a příslušných zprošťovacích úrovní menší než 1, • uzavřené radioaktivní zářiče u nichž jsou výše uvedené podíly menší než 10, • ionizační hlásiče požáru. Mezi drobné zdroje patří např. • uzavřené radionuklidové zářiče u nichž u nichž jsou příslušné podíly aktivit a zprošťovacích úrovní menší než 100 pro zářiče alfa a menší než 1000 pro ostatní zářiče, • otevřený radionuklidový zářič, který není nevýznamným zdrojem, u něhož součet podílů aktivit nebo hmotnostních aktivit jednotlivých radionuklidů a hodnot aktivit nebo hmotnostních aktivit těchto radionuklidů uvedených v tab. 1, přílohy 1, vyhlášky 499/2005 Sb. je menší než 10 Do kategorie jednoduchých zdrojů jsou zařazeny všechny zdroje ionizujícího záření, které nejsou uvedeny v jiných skupinách K významným zdrojům ionizujícího záření patří např. • zdroje ionizujícího záření určené k radioterapii protony, neutrony a jinými těžkými částicemi, • zařízení s uzavřenými zářiči určená k radioterapii, • mobilní defektoskopy s uzavřenými zářiči. Velmi významným zdrojem je jaderný reaktor.
179
Klasifikace pracovišť do čtyř skupin se provádí na základě klasifikace používaných zdrojů, míře ohrožení pracovníků za běžného provozu, možnosti kontaminace, vzniku radioaktivních odpadů a míře rizika vzniku radiační nehody. Do I. kategorie jsou zařazena např. pracoviště, kde se nakládá s • drobnými zdroji ionizujícího záření (typově neschválenými), • indikačními nebo měřícími zařízeními s uzavřenými kontrolovaného pásma
zářiči,
bez
Do II. kategorie jsou zařazena např. pracoviště • s jednoduchými zdroji ionizujícího záření, která nejsou zařazena do I. kategorie, • mobilní defektoskopy s uzavřenými zářiči, • zařízení s uzavřenými zářiči nebo, kde je nutné vymezit kontrolované pásmo. Do III. kategorie patří např. pracoviště • zařízení s uzavřenými zářiči pro radioterapii, • stacionární ozařovače s uzavřenými zářiči, • pracoviště pro těžbu a zpracování uranové rudy. Do IV. kategorie pracovišť jsou zařazena jaderná zařízení a úložiště radioaktivních odpadů a dále pracoviště s otevřenými zářiči, které s ohledem na vysoké aktivity zpracovávané současně na jednom místě a související míru možného ozáření nelze zařadit do některé z nižších kategorií. Pracoviště s otevřenými zářiči mohou být zařazena do kterékoliv z uvedených kategorií, a to na základě vybavení pracoviště a pracovních míst ventilačními, izolačními a stínícími zařízeními, provedení kanalizace, fyzikálních charakteristik zpracovávaných materiálů, náročnosti a potenciální rizikovosti pracovních operací a maximálních aktivit radionuklidů (viz příloha č. 4, tabulka 1 – 4, vyhláška 499/2005 Sb.) 6. Závěr Radionuklidy jako nebezpečné látky se vedle např. toxicity projevují hlavně emisí ionizujícího záření. Radioaktivní rozpad je nezávislý na vnějších podmínkách, a proto emisi záření nelze primárně nijak ovlivnit. Tím se radionuklidy liší od většiny ostatních nebezpečných látek. Nakládání s radionuklidy je třeba proto věnovat mimořádnou pozornost.
180
Použitá literatura: [1] Zákon č.18/1997 Sb. o mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího záření (atomový zákon), ve znění pozdějších předpisů. [2] Vyhláška č. 449/2005 Sb., o radiační ochraně [3] Kolektiv autorů: Principy a praxe radiační ochrany, SÚJB, Praha 2000 [4] Kolektiv autorů: Ochrana při práci se zdroji ionizujícího záření. Sborník učebních textu. DT Ostrava spol. s r. o., 2003 [5] Hála, J.: Radioaktivita, ionizující záření, jaderná energie, Konvoj, Brno 1998 [6] Dvořák, V., Hušák, V.: Základy hygieny záření, SPN, Praha 1979 [7] Koprda, V.: Vnútorná kontaminácia radioaktívnymi látkami, Veda, Bratislava, 1986
181
Vyšetřování trestných činů spojených s požáry a výbuchy za přítomností nebezpečných látek Ing. Václav VESELÝ VŠB – TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Katedra bezpečnostního managementu Lumírova 13, Ostrava Výškovice tel. 59 732 2873 Abstrakt: Vyšetřování trestných činů spojených s požáry a výbuchy za přítomnosti nebezpečných látek patří k případům, které vyžadují nasazení (zejména v počáteční fázi) velkého množství osob, rychlost a důkladnost při vyhledávání stop na místě činu a jejich zajišťování a zkušenosti s vyšetřováním podobných případů. Klíčová slova: Požáry, výbuchy, nebezpečné látky, zavinění, ohledání místa činu, kriminalistická chemie, toxikologie, vyhodnocení stop, znalecké posudky, prověřování vyšetřovacích verzí. 1. Úvod do problematiky Každoročně je možno zaznamenat, zejména v průmyslové oblasti, stoupající počet negativních událostí v souvislosti s nakládáním s nebezpečnými látkami. Tyto látky mohou být nebezpečné lidskému organismu, mohou být příčinou výbuchu či požáru, při kterých vznikají další toxické zplodiny a uvolňují se další látky, které mají rovněž negativní vliv na organismus a životní prostředí. Tyto události jsou téměř vždy spojeny se ztrátou či ohrožením životů a zdraví občanů. Taktéž vznikají vysoké materiální škody ať už přímé zničením objektů, strojů a technologických zařízení, surovin a dalšího vybavení, tak nepřímé související se zastavením výroby, odstraňování následků požárů a výbuchů. Likvidace havárie a jejich následků vyžaduje vždy nasazení velkého množství specialistů a techniky, neméně složitá a náročná je i práce orgánů činných v trestním řízení při zjišťování vzniku těchto událostí a při dokazování případné trestně právní odpovědnosti konkrétních osob. 2. Zavinění Z trestně právního hlediska mohou být požáry a výbuchy způsobeny úmyslně nebo z nedbalosti. Úmyslné zavinění je definováno v § 4 zák.
182
č. 140/1961 Sb. ve znění pozdějších předpisů (dále jen trestní zákon) – trestný či je spáchán úmyslně, jestliže pachatel a) chtěl způsobem v tomto zákoně uvedeným porušit nebo ohrozit zájem chráněný tímto zákonem, nebo b) věděl, že svým jednáním může takové porušení nebo ohrožení způsobit, a pro případ, že je způsobí, byl s tím srozuměn. V prvním případě jde o úmysl přímý, ve druhém případě o úmysl nepřímý. Zavinění z nedbalosti je definováno v § 5 zák. č. 140/1961 Sb. ve znění pozdějších předpisů – trestný či je spáchán z nedbalosti, jestliže pachatel a) věděl, že může způsobem v tomto zákoně uvedeným porušit nebo ohrozit zájem chráněný tímto zákonem, ale bez přiměřených důvodů spoléhal, že takové porušení nebo ohrožení nezpůsobí, nebo b) nevěděl, že svým jednáním může takové porušení nebo ohrožení způsobit, ač o tom vzhledem k okolnostem a k svým osobním poměrům vědět měl a mohl. V prvním případě jde o nedbalost vědomou, ve druhém případě o nedbalost nevědomou. Ve většině případů jde při zavinění z nedbalosti o porušení předpisů o protipožární ochraně, porušení předpisů o nakládání s nebezpečnými látkami, jejich skladování, manipulaci s nimi, neopatrné zacházení s otevřeným ohněm či zdroji, které mohou způsobit požár či výbuch, ale může jít i o nepředvídatelné události způsobené např. přírodními vlivy (úder blesku, statická elektřina apod.). Z trestně právního hlediska bývají případy požárů a výbuchů nejčastěji kvalifikovány jako trestné činy obecně nebezpečné a z nich především připadají v úvahu trestný čin obecné ohrožení dle § 179 a § 180 trestního zákona a trestný čin ohrožení životního prostředí dle § 181a a § 181b trestního zákona, zejména jsou-li tyto události spojeny s únikem nebezpečných nebo jedovatých látek. 3. Úkony při vzniku události Při přijetí oznámení o požáru či výbuchu je zapotřebí v co nejkratší době učinit rozhodnutí organizačního charakteru, zejména vyrozumět složky Integrovaného záchranného systému, provést opatření k zabránění škodlivých následků, zajistit postiženým první pomoc, učinit potřebné kroky k zabránění rozšíření požáru, dalšího ohrožení obyvatel a způsobení dalších škod. Tato opatření mají přednost před prováděním vyšetřovacích úkonů. Dále je zapotřebí zajistit místo činu před vstupem nepovolaných osob, provést předběžnou prohlídku místa činu a dokumentovat stav na místě činu. Je zapotřebí zvážit přibrání dalších specialistů (např. z oboru chemie, elektro a dalších), zjistit 183
svědky události, popř. zajistit podezřelé osoby či pronásledování pachatelů. Rovněž je vhodné provést seznam osob, nacházejících se poblíž místa činu. 4. Ohledání místa činu Prvotním a základním krokem při vyšetřování výše uvedených událostí je vždy ohledání místa činu. Je to kriminalistická metoda, při které se na základě bezprostředního pozorování zjišťuje situace na místě činu a zajišťují stopy, věcné, listinné a další důkazy. Ohledání místa činu, při kterém jsou získány bezprostřední informace o situaci na místě činu a stavu objektů, nelze nahradit žádným jiným úkonem. Podmínky ohledání jsou specifikovány v § 113 zákona č. 141/1961 Sb. ve znění pozdějších předpisů (dále jen trestní řád) - ohledání se koná, mají-li být přímým pozorováním objasněny skutečnosti důležité pro trestní řízení. K ohledání se zpravidla přibere znalec. Protokol o ohledání musí poskytovat úplný a věrný obraz předmětu ohledání, mají se proto k němu přiložit fotografie, náčrty a jiné pomůcky. Při sepisování protokolu o ohledání musí být dbáno na přesnost, důkladnost a úplnost, neboť často již nelze ohledání opakovat. Materiální situace na místě činu se může rychle změnit vlivem prostředí, povětrnostních podmínek, chemických či jiných procesů. Vlivem těchto skutečností a vlivem času dochází postupně k znehodnocování stop a zkreslování situace na místě činu. Proto je jedním ze základních požadavků neodkladnost provedení tohoto úkonu. Je třeba ctít zásadu jediného odpovědného vedoucího, který řídí činnost na místě činu (zpravidla člen Hasičského záchranného sboru ČR). K ohledání místa činu lze přizvat i civilní odborníky. Taktéž se doporučuje přibrat k ohledání místa činu nezúčastněnou osobu (není vhodné přibírat jako nezúčastněnou osobu toho, kdo bude později vystupovat v trestním řízení jako svědek, poškozený či pachatel). Před provedením ohledání je povolen vstup na místo činu pouze složkám Integrovaného záchranného systému, po provedení ohledání místa činu a zajištění stop mohou na místo činu vstupovat další osoby, jejichž přítomnost je nezbytná. Na místě činu je zakázáno kouřit, odhazovat nedopalky a odkládat věci, jíst, sahat na předměty, manipulovat s věcmi, neuváženým pohybem na místě činu poškozovat stopy či vytvářet nové stopy. V prvotní fázi je provedeno tzv. orientační ohledání, kdy osoby provádějící ohledání se bez přímého vstupu na místo seznámí se stavem na místě činu a určí postup při provádění ohledání místa činu. Následně provádějí, dle dohodnutého způsobu, ohledání místa činu, zjišťují a zajišťují stopy, veškeré zjištěné skutečnosti zaznamenávají a to jak popisem, tak využívají další technické záznamové prostředky (provádějí fotodokumentaci, videozáznamy). Účelem ohledání je m.j. zjistit kdo a jakým způsobem čin spáchal, zjistit ohniska požárů, případně stanovit jaký byl motiv jednání pachatele. Při ohledání místa činu u požárů a výbuchů je nezbytné věnovat zvýšenou pozornost všem zařízením, která mají s místem činu souvislost, všem ventilům, regulacím, 184
ovládacím prvkům, vypínačům, zásuvkám, rozvodům, spotřebičům a dalším důležitým zařízením. Ze zjištěných a zajištěných stop lze následně usuzovat, zda se jedná o úmyslný trestný čin (zjištění více ohnisek vzniku události, zbytky použitých zapalovadel, zbytky obalů od látek použitých k způsobení požáru či výbuchu, stopy a nářadí svědčící o násilném vniknutí do objektů) či nedbalost (stav elektrických a topných zařízení, stav osvětlení, stroje a technická zařízení na místě činu a další). O ohledání místa činu musí být vyhotoven protokol, ve kterém jsou všechny skutečnosti zaznamenány. Přílohou protokolu je i veškerá pořízená dokumentace. Jedním z oborů, který se významnou měrou podílí na řešení otázek spojených se zjišťováním příčin požárů je kriminalistická chemie. Při zkoumání příčiny požáru je vždy vhodné zajistit na místě požáru či výbuchu znalce z tohoto oboru, který může rozhodnout o zajištění dalších materiálů z místa požáru, ze kterých lze určit příčinu jeho vzniku. Jeho zkušenosti lze dále využít i při výslechu svědků, neboť v mnoha případech je důležité znát průběh požáru se všemi jeho průvodními jevy. Je důležité vědět, kde byl požár zpozorován, jaké světelné a zvukové efekty vznik a průběh požáru doprovázely, jaká byla barva plamene a zápach dýmu a další důležité skutečnosti. Z těchto znaků lze mnohdy jednoznačně odpovědět na technickou příčinu vzniku požáru. Technické příčiny lze rozdělit na příčiny fyzikální, fyzikálně chemické, chemické a biochemické. Fyzikální příčinou požárů je přehřátí látek působením tepelných zdrojů (buď od přímého ohně, od tepelných spotřebičů, jisker apod.) Fyzikálně chemické příčiny požárů bývají v kriminalistické praxi velmi zřídka, jedná se o kombinace chemických a fyzikálních vlivů, které za konkrétních podmínek vedou k zapálení hořlavých materiálů. Podstatou chemické příčiny požárů je zpravidla exotermická chemická reakce, při které se uvolňuje značné množství tepla, jenž způsobuje zapálení hořlavých látek. Jinými případy mohou být samovznětlivé látky, případně samovznětlivé směsi látek. Biochemické příčiny vzniku požárů lze v kriminalistické praxi vztáhnout zejména k samovznícení nedostatečně suchých rostlinných hmot. Další významnou součástí kriminalistické chemie jsou toxikologická zkoumání. Toxikologie se zabývá účinky a působení jedů. Tyto jedy způsobují v organismech změny, které mohou mít velké následky na zdraví i životech. Jejich účinky závisí na celé řadě faktorů a to zejména na druhu samotného jedu a jeho množství, na prostředí, ve kterém se jed nachází, na způsobu vniknutí jedu do organismu, na stavu organismu a na dalších skutečnostech. Toxikologické rozbory jsou značně komplikované, jsou při nich využívány v podstatě všechny dostupné metody chemické analýzy, včetně velmi náročných přístrojových metod.
185
V případě zjištění úmyslného založení požáru či výbuchu je další postup vyšetřování zaměřen následovně : - výslechy svědků události (vzniku i průběhu události) - výslechy poškozených (svědci i poškození musí být před provedením výslechu řádně poučeni o svých právech a povinnostech dle trestního řádu, přičemž mohou plně využít svých práv daných zákonem) - zjišťování poměrů poškozené strany, zda jejich dřívější jednání mohlo být podnětem někomu dalšímu k úmyslnému založení požáru - prověřování osob nacházejících se v době události poblíž místa činu, zejména osob, které mohly mít dostatečný důvod požár či výbuch způsobit nebo se v minulosti podobného jednání dopustily - prověřování, zda mohlo jít o něčí mstu, zda někdo někde nevyhrožoval, že něco podobného udělá - zda nejde o čin duševně nemocného jedince či osob - zda se nejedná o pojistný podvod - zda způsobení požáru či výbuchu nebylo snahou o zakrytí jiného trestného činu. V další etapě je vyšetřování závislé na vyhodnocení všech zajištěných stop, zpracování znaleckých posudků a jejich závěrech, prověřování vytyčených verzí, získávání informací o podezřelých osobách, na výsledcích provedených domovních prohlídek a dalších následných vyšetřovacích úkonech. Vyšetřování těchto trestných činů je složité a náročné, neboť je nutné dbát na přesnost a rychlost, je vyžadováno nasazení velkého množství odborníků a je nutno ve většině případů provést velké množství vyšetřovacích úkonů a nechat vyhotovit celou řadu znaleckých posudků. Přesto se dá říci, že vyšetřování podobných událostí ve většině případů bývá úspěšné. Použitá literatura [1] CHMELÍK, J.: Ohledání místa činu [2] MUSIL, J., KONRÁD, Z., SUCHÁNEK, J.: Kriminalistika. C.H. Beck, 2001, Praha, ISBN 80-7179-362-0 [3] STRAUS, J: Kriminalistika, kriminalistická technika.Policejní akademie ČR v Praze, 2004, Praha, ISBN 80-7251-165-3
186
Havárie cisterny s únikem akrylátů v Karlových Varech Mjr. Ing. Oldřich VOLF HZS Karlovarského kraje Závodní 205 360 06 Karlovy Vary e-mail: [email protected] Úvod Karlovarský kraj je s ohledem na svou polohu u hranic se SRN tranzitním regionem pro přepravu nebezpečných látek. Zároveň je díky společnosti Hexion Specialty Chemicals Sokolov a.s. (dále jen „Hexion“) cílovým místem pro transport řady surovin z kategorie látek podléhajících mezinárodním dohodám ADR i RID. Pravidelná přeprava nebezpečných látek s sebou pochopitelně přináší také zvýšené riziko vzniku havárií. HZS Karlovarského kraje má dlouhodobé zkušenosti s řešením mnoha nehod dopravních prostředků přepravujících nebezpečné látky a to od nepatrných úkapů po rozsáhlé úniky s dopady na životní prostředí i zdraví osob. První zkušenosti se začaly rodit již v začátku osmdesátých let minulého století. Díky iniciativě a výborné spolupráci se společností Hexion (dříve Chemické závody Sokolov) jsme mohli sledovat například vznik projektu TRINS. V rámci HZS Karlovarského kraje je v systému plošného pokrytí předurčena k zásahům na nebezpečné látky jednotka dislokovaná přímo v areálu společnosti Hexion. Tato stanice je předurčena jako „opěrný bod“. Cílem tohoto referátu není strukturovaně a chronologicky popisovat jednotlivé fáze záchranných a likvidačních prací jak je v našich odborných časopisech obvyklé, ale spíše pojednat o diskutovaných momentech zásahu. Poukázat na strategii v oblasti přečerpávání havarovaných cisteren, která je v teorii i praxi poměrně málo známa. K naplnění tohoto cíle tedy spíše telegraficky uvedu jen nejnutnější identifikační údaje k předmětné havárii.
187
Stručný popis okolností havárie Dne 25. května 2006 v 5 hodin 26 minut byla nahlášena dopravní nehoda nákladního vozidla. Hlášení bylo uskutečněno na telefonní centrum tísňového volání 112, které je součástí krajského operačního a informačního střediska HZS Karlovarského kraje (dále jen „HZS kraje“). Cisterna (jak se později ukázalo) byla převrácena na levý bok. Místem nehody byl přivaděč (připojovací pruh) na silnici I/6 ve směru na Prahu (Obrázek č. 1). Po převrácení soupravy v relativně vysoké rychlosti došlo k nárazu cisternovými dómy do betonového středového ochranného svodidla. Tím došlo k porušení těsnosti uzavíracích poklopů i technologických armatur (odplynovací potrubí a pojišťovací ventily). Poloha cisterny po havárii je zobrazena na obrázku č. 2. Těmito netěsnostmi docházelo k úniku přepravovaných kapalin (methyl-methakrylát stabilizovaný, monomerní a n-buthylmethakrylát, stabilizovaný). Společně s provozovatelem vozidla bylo odhadnuto, že došlo k úniku cca 2 000 litrů. V kabině vozidla byl zaklíněn řidič. K úniku docházelo na mostě přes řeku Ohři. Látka se do vodního toku nedostala. Jako preventivní opatření byl manipulací vodní nádrže „Březová“ zvýšen průtok z 20 na 35 m3.s-1. Obrázek č. 1
188
Obrázek č. 2. Poloha havarované soupravy Havarovaná souprava se skládala z tahače a návěsu s tepelně izolovanou čtyřkomorovou cisternou z nerezové oceli (Z6CNDT 17-12) o síle stěny 8 mm. Celkový objem cisterny byl 33 500 litrů. Náklad tvořil 27 000 litrů (plněno pouze na 80 % obsahu). Provozovatel nebyl schopen určit rozložení látek v jednotlivých komorách, což ovšem na průběh zásahu nemělo vliv. Na záchranných a likvidačních pracích se postupně podílelo na 20 subjektů. Příčinou dopravní nehody byla rychlá jízda soupravy. Vybrané poznatky Vyprošťování řidiče V samotném úvodu je nutné konstatovat, že vyproštění trvalo 43 minut od příjezdu první jednotky HZS kraje. V tomto čase se odehrálo mnoho momentů, z nichž každý zasluhuje speciální pozornost pro přenos nabytých zkušeností. Charakter deformace i tuhost materiálu kabiny vyžadoval nestandardní metody vytváření přístupu k raněnému. Hasiči prováděli zásah v izolačních dýchacích přístrojích (dále jen „IDP“). Po dobu vyprošťování prováděli měření výbušné koncentrace a protipožární jištění. To vše ve stavu 1+3, což je dnes již všeobecně akceptovaný standard. Po dojezdu dalšího družstva bylo prioritou střídání již zasahujících hasičů. Jeden z příslušníků (vyškolený zdravotník) aplikoval dle pokynů lékaře ÚZZS zaklíněnému řidiči zklidňující injekci. Jako diskutabilní se může zdát použití kyslíkového křísícího přístroje v nebezpečné zóně. Přístroj byl rovněž aplikován na radu lékaře. V případě úniku kyslíku by, ale mohlo dojít k zvýšení horní meze výbušnosti a iniciaci výbuchu (horké části motoru a výfukových potrubí). Pro tentokrát se tak nestalo a aplikovaný kyslík zabránil dalšímu inhalování unikajících akrylátů.
189
Přesto doporučujeme v takových případech raději využít izolační dýchací přístroj vzduchový. Zásadním nedostatkem bylo, že zdravotníci ÚZZS vyproštěného řidiče naložili do vozidla RLP v kontaminovaném oděvu a takto jej transportovali do nemocnice. Velitel zásahu bohužel zásadně podcenil problematiku dekontaminace. Rozhodnutí o stupni ochrany zasahujících Diskutované byly zejména v médiích prezentované záběry hasičů pohybujících se v blízkosti cisterny bez ochranných protichemických oděvů. Tedy „pouze“ v zásahových oděvech a vybaveni IDP. S překvapením jsme zjistili jak málo je v řadách hasičů známa problematika nebezpečí vzniku statického náboje. Při tak masivním úniku hořlavé kapaliny s teplotou vzplanutí 10°C je nutné věnovat maximální pozornost vyloučení všech předvídatelných iniciačních zdrojů. Protichemické ochranné obleky z povahy svého účelu nejsou vyráběny z materiálů, které by dostatečně odváděly elektrický potenciál. Zasahující hasič při pohybu v protichemickém obleku vytváří elektrostatický náboj schopný iniciace výše uvedených hořlavých látek. Dochází k identickému jevu jako při proudění hořlavých kapalin potrubím. Výrobci tento fakt dokonce uvádí v návodech na použití a to přímo formou zákazu používání obleků v prostředí s nebezpečím výbuchu. V některých případech je možné oblek zkrápět vodou k minimalizaci vzniku elektrostatického náboje. Tento postup však nebylo možné volit ze dvou důvodů. Jednak by byla snížena viditelnost na poměrně precizní činnost při manipulaci s tmelem a jednak byla snaha nezvyšovat odtok kapalin z místa nehody (Pod mostem se paralelně budovaly zábrany proti odtékajícím kapalinám.). Ze stejného důvodu nebylo přistoupeno ani k zapěnění místa úniku, čímž by se snížil odpar kapalin a došlo by ke snížení zápachu. Velitel zásahu tedy tento způsob osobní ochrany zasahujících vyloučil. Stanovil hasičům v rámci bezpečnostního briefingu postup k provedení utěsnění dómů tak, aby se při utěsňování rychle vystřídali a nesetrvávali v nebezpečné zóně déle než vyžadovala aplikace jedné tuby dvousložkového tmelu. Zajímavé je, že nikdo ze čtyř později lékařsky vyšetřovaných příslušníků nebyl ve skupině provádějící utěsňování dómů (viz dále). Narkotizující účinek akrylátů se projevil V průběhu zásahu byli postupně lékařsky ošetřováni čtyři příslušníci HZS Karlovarského kraje a dva příslušníci PČR. U všech se projevila nevolnost, bolesti hlavy s pocitem na zvracení. Všichni tito příslušníci byli po dobu své přítomnosti na návětrné straně a v poměrně značné vzdálenosti od místa úniku. Pachová stopa akrylátů se vždy zvýšila při chvilkovém vyjasnění a svitu slunce. 190
Naštěstí převládalo po celou dobu zásahu chladné počasí s teplotou do 12°C. Pachová stopa byla cítit cca 700 m od místa havárie. Z tohoto důvodu bylo prostřednictvím regionálních médií a hlídek městské i státní policie informováno obyvatelstvo. V zásadě bylo nutné vysvětlit, že z místa nehody je sice cítit zápach, ale jeho koncentrace není v dané vzdálenosti nebezpečná. Všichni z ošetřených byli propuštěni po krátkých testech a pozorování. Pouze jeden příslušník HZS Karlovarského kraje byl hospitalizován do následujícího dne. Všichni však byli ponecháni v pracovní neschopnosti po dobu cca 7 dní. Tito příslušníci jsou dále lékařsky sledováni Ústavem pro nemoci z povolání. Pachová stopa akrylátů se projevila také v karlovarské nemocnici kam byl převezen vyproštěný řidič. Kontaminované oděvy se staly zdrojem značné paniky jak u zdravotnického personálu tak u pacientů. Příslušníci HZS kraje byli vysláni do nemocnice. Po krátkém průzkumu umístili kontaminovaný oděv do pytle z PVC a zajistili jeho odvoz k likvidaci. Hasiči podceňují jištění Nejen z této havárie vím, že hasiči velmi podceňují problematiku jištění. Toto podceňování má bezesporu své racionální důvody. Málokdy při podobných haváriích (ale i běžných dopravních nehodách) došlo ke vzniku požáru v průběhu zásahu. Rovněž nejsou Obrázek č. 3 příliš zkušenosti s tím, že by někdo zkolaboval v nebezpečné zóně nebo na požářišti. To vede k značné nepozornosti hasičů, kteří mají jistit životy svých kolegů (Obrázek č. 3). Odvracejí svou pozornost, opouští stanoviště, neznají svůj přesný úkol a podobně. Velitel odpovědný za jistící skupinu má několik možností jak tento nešvar minimalizovat. Základní pravidlo platné pro většinu mužů zní: „Nemluvte na hasiče, jestliže se obléká do výstroje“. Zpravidla je natolik zaměstnán touto činností, že nevnímá další instrukce (závisí na stupni vycvičenosti a síle vytvořených návyků). Teprve v okamžiku, kdy jsou hasiči ustrojeni a soustředěni, je nutné jasně formulovat úkol každému z nich a vždy dohodnout signály. Optimální je zpětným dotazem vyžádat opakování úkolu. Další nutností je zabezpečit jistícím skupinám pravidelné střídání (každých 10 až 15 minut). Tím je vytvořen předpoklad k udržení potřebné koncentrace. Většina havárií patří do kategorie zásahů dlouhodobých a k tomu je třeba přizpůsobovat také strategii jištění.
191
Zvedat či nezvedat havarovanou cisternu? Velmi často je diskutována problematika zvedání havarovaných cisteren. Majitel nebo provozovatel často vytváří tlak na velitele zásahu, aby byla cisterna zvednuta i s obsahem. Vede je k tomu zpravidla snaha minimalizovat ekonomické ztráty firmy. Přečerpávání může skutečně za určitých okolností náklad částečně nebo i úplně znehodnotit. V tomto konkrétním případě nemohla být o zvedání plné cisterny diskuse. Po nárazu cisterny do betonových svodidel ve značné rychlosti nebylo možné zcela vyloučit poškození nosné funkce návěsu i samotné nádrže. To na místě nehody potvrdil také odborník na zvedání břemen, který odmítl soupravu zvedat s nebezpečným nákladem. Podotýkám, že se jednalo o hořlaviny I. a II. třídy s narkotickými účinky v městské aglomeraci a nad vodním tokem. Máme zkušenosti, že tlaku majitelů na zvedání cisterny i s nákladem podléhají zpravidla nižší velitelé (velitelé družstev nebo čet), kteří jsou často ponecháváni ve velení i v takto exponovaných případech. Je zřejmé, že taková taktika zpravidla „vyjde“. V případě, kdyby však došlo k masivnějšímu úniku, požáru nebo jiné komplikaci, odpovědnost za následky by nesl velitel zásahu, který tuto situaci připustil. Přečerpávání Z výše uvedeného vyplývá, že bylo nezbytné přistoupit k přečerpávání. Otázkou bylo jaký postup pro přečerpávání zvolit, protože jak je obvyklé, cisterna byla převrácena k silnici stranou, na níž jsou vyvedeny výpustné armatury. Víka na dómech všech čtyř komor byla po nárazu zdeformována a nebylo je možné povolit. Přístup k přečerpávání těmito místy by byl pravděpodobně nereálný i s ohledem na polohu cisterny, kdy hladina kapaliny byla vysoko nad uzávěry (Obrázek č. 4). Stejně tak se nezdařil pokus o čerpání prostřednictvím patních ventilů (patní ventily mechanické). Po napojení čerpací soupravy docházelo ke strhávání kapaliny (čerpadlo nesálo). Později po rozebrání cisterny v dílně bylo zjištěno, že ovládací táhla patních ventilů byla zdeformována. Tím nedošlo k dostatečnému otevření ventilů a slabý průsak kapaliny nedostačoval k nasání do čerpací soustavy (Obrázek č. 5).
192
Obrázek č. 4
Obrázek č. 5
Velitel zásahu tedy rozhodl o násilném porušení pláště cisterny v jejím nejvyšším bodě. Úkolem vytvořit do každé komory otvor o velikosti cca 150x150 mm byla pověřena jednotka HZS hlavního města Prahy, která je vybavena řezacím zařízením COBRA. Po konzultacích s odborníky v rámci TRINS o případné chemické reakci akrylátů s abrazivem přimíchávaným do zařízení COBRA, bylo přistoupeno k postupnému otevírání komor (Obrázek č. 6). Nutno podotknout, že nikdo z přítomných neměl s použitím tohoto zařízení praktickou zkušenost.
Obrázek č. 6. Otvory vytvořené zařízením COBRA Z bezpečnostních důvodů byl postup přečerpávání stanoven jako postupný proces. Jedna skupina odstranila izolaci, druhá skupina prováděla prořezávání a třetí pak zabezpečovala vlastní přečerpávání. Takto se postupovalo u každé komory separátně. Názor, že lze urychlit činnost tím, že zatímco jedna skupina odstraňuje izolaci, druhá již může řezat a třetí pak čerpat, byl zavržen. Situace v nebezpečné zóně by byla značně nepřehledná a náročná na jištění osob. Časové schéma přečerpávání je uvedeno v následující tabulce.
193
1. komora 2. komora 3. komora 4. komora
odkrytí pláště 14:11 16:30 17:41 19:00
prořezání pláště 14:53 16:36 17:54 19:05
začátek čerpání 15:17 16:52 18:08 19:37
konec čerpání 16:25 17:38 18:53 21:08
Tabulka: Časový sled přečerpávání. Přečerpávání bylo prováděno s využitím čerpadla hořlavých kapalin TR 3 s hydropohonem. S tímto čerpadlem je možné čerpat kapaliny až do teplotní třídy T4. Obsah havarované cisterny byl přečerpáván do přistavené náhradní soupravy, kterou poskytl původce havárie (Obrázek č. 7).
Obrázek č. 7. Přečerpávání Závěr Přes řadu drobných i větších problémů, které vždy provází podobné havárie, je třeba konstatovat, že došlo k obrovskému posunu záchranných složek a dalších zainteresovaných subjektů v oblasti zdolávání havárií. Legislativní zázemí, technické vybavení, systém TRINS a celá řada dalších systémových vazeb dnes umožňuje provést záchranné a likvidační práce na vysoké odborné úrovni. Tím je zvýšena také ochrana občanů i prostředí, ve kterém žijeme. Ke zvyšování připravenosti naší společnosti k řešení havárií s přítomností nebezpečných látek nepochybně přispívají i takováto průřezová setkání odborníků.
194
Evropská komise HazMat při CTIF npor. Ing. Jiří MATĚJKA MV – GŘ HZS ČR Kloknerova 26, 148 01 Praha 414 e-mail: [email protected] Komise Hazmat má 30 členů z Belgie, České republiky, Dánska, Finska, Francie, Lucemburska, Maďarska, Německa, Nizozemska, Norska, Polska, Portugalska, Rakouska, Řecka, Slovenska, Slovinska, Španělska, Spojeného království, Švédska, Švýcarska a USA. Některé země jsou zastoupeny více než jedním členem. Zasedání komise se koná dvakrát ročně a hostitelskou zemí je vždy jedna ze členských zemí. V roce 2006 se zasedání komise HazMat komise konalo na jaře v Baltimore (USA) a na podzim v Kotce (Finsko). Předsedou komise je Tore Eriksson ze Švédska. Jednání v komisi probíhají zpravidla tři dny. Agendu poslední komise lze shrnout do následujících bodů: • novinky v členských zemích (legislativa, organizace, struktura, vybavení, výcvik), • jednání pracovních skupin operativní, legislativní, CBRN a jejich návrhy, • národní zprávy členských států, • rozbor zásahů: únik brómu v Antverpách, požár potrubí zemního plynu v Gellingenu, požár ve spalovně v Bratislavě a Košicích, požár ropné rafinerie v Buncefieldu a Antverpách, teroristický útok v Londýně, • využití dusíku při havárii a přečerpávání LPG z cisterny do zásobníku a využití vody pro zamezení úniku LPG, • úskalí dálkového transportu vodíku, zemního plynu a dalších hořlavých plynů potrubím, • test rizika možnosti výbuchu čpavku, • BLEVE efekt (Boilong Liquid Expanding Vapour Explosion = výbuch expandujících par vroucí kapaliny) na železnicích v USA, • novinky na webových stránkách komise. Účast v komisi HazMat má zásadní význam z několika důvodů: 1. Rodí se tu legislativa v oblasti nebezpečných látek. Např. byl přijat návrh dodatku k přílohám A a B ADR, který bude předložen legislativní radě CTIF. Změny se týkají především bezpečnosti přepravy nebezpečných materiálů a jednoduchých pokynů řidiči v případě nehody, úniku či havárie, které budou 195
nedílnou součástí transportních dokumentů, značení nebezpečnosti podle tříd a hlavně povinného vybavení řidiče ochrannými prostředky, pracovním nářadím, věcnými prostředky a novými prvky bezpečnosti v závislosti na třídě nebezpečnosti. Návrh dodatku k přílohám A a B ADR bude předložen v roce 2007. 2. Pro členy komise jsou k dispozici metodické listy pro zásahy s výskytem nebezpečných látek některých členských zemí. Výměna informací z pozice novinek a zkušeností z oblasti detekce, chemického, biologického a radiačního průzkumu, analytického vybavení a dekontaminace jsou rovněž velice důležité. 3. Operativní pracovní skupina řešila taktiku zásahu v případě železničních havárií při převozu ropných produktů. Velice zajímavý byl příspěvek finského kolegy pod pracovním názvem „Všechna pravidla bezpečnosti, normy a domluvy končí na finsko-ruských hranicích“. 4. V rámci švédského dne členové komise navštívili v loňském roce školu švédského záchranného systému Räddnings Verket v Revingu. Mimo jiné jsme v rámci výcviku shlédli velice netradiční, ale účinné řešení železniční havárie cisterny se čpavkem. Švédští hasiči využívají speciálních plastikových vaků ve tvaru potrubí, které jednoduchým mechanismem jedním koncem připevní ke zdroji úniku čpavku a druhým jímají čpavek do kontejneru s vodou, kde vzniká hydroxid amonný, který se přečerpává. K dekontaminaci hasičů není použita mokrá cesta, ale naopak suchý způsob s využitím ventilátorů. Na minulém jednání jsem ve svém příspěvku informoval o novinkách souvisejících se zásahy s výskytem nebezpečných látek u HZS ČR: o nové legislativě v souvislosti se zásahy na ropné látky, o rozdělení jednotek na základní, střední a opěrné body, testování detektorů, výzkumných úkolech „Dozimetr“ a „Prostředky a metody dekontaminace“, systémem kurzů, školení a výcviku v oblasti zásahů s výskytem nebezpečných látek a vybavením jednotek HZS ČR detekčními, dekontaminačními a ochrannými prostředky. V rámci pracovní skupiny CBRN jsem vyvolal jednání ohledně tzv. havarijních koncentrací nebezpečných látek. Havarijní koncentrace, které jsou uvedeny v připravovaném Řádu chemické služby, jsou zajímavým limitním faktorem, který nemá v Evropě obdoby. V dalším vystoupení jsem informoval o výsledcích testování IMS jednoho z renomovaných výrobců. Testy prokázaly, že tyto detektory nejsou schopny detekovat nervově-paralytické látky tak, jak je výrobci deklarováno. Negativní zkušenosti byly potvrzeny francouzskými a nizozemskými kolegy. Výsledkem tohoto vážného zjištění byl dopis předsedy komise výrobcům detekčních přístrojů, aby ve svých manuálech uváděli jen pravdivé údaje.
196
Součástí jarního jednání komise byla mezinárodní konference HazMat (International Hazardous Materials Response Teams Conference) byla jednou z nejlépe organizovaných konferencí, které jsem mohl kdy vidět. Přednášky v trvání 75 minut probíhaly v několika sekcích paralelně. Za tři pracovní dny bylo prezentováno skoro sto přednášek. Pro ilustraci některá témata: - chemie a toxikologie pro zásahy s výskytem nebezpečných látek, CBRN materiály, - pravidla a taktika zásahu prvosledových jednotek, činnost v nebezpečné zóně, - Ramanova spektroskopie v detekční technice, FTIR spektrometrie a PID, metodika identifikace nebezpečných látek, přehled možností operativní detekce, taktika použití detekčních prostředků, nové postupy v detekci a identifikaci B-agens PCR, - protichemické ochranné oděvy, - dýchací technika při CBRN zásazích, - seminární cvičení o pravidlech TRIAGE, medicína katastrof, - pravidla, možnosti a prostředky dekontaminace, - výukové a interaktivní programy CBRN zásahů, bezdrátový přenos dat, - problematika zásahů při havárií cisteren převážejících ropné produkty nebo hořlavé zkapalněné plyny na silnici a železnici, na ropovodech a plynovodech, - špinavá bomba a radiologický terorismus, - ochrana obyvatelstva a kritická infrastruktura. Největším hitem konference bylo použití Ramanovy spektroskopie při detekci nebezpečných látek. „Ramanovy detektory“ jsou zásadním posunem v detekci, protože umožňují detekovat nebezpečné látky tzv. na dálku. V USA jsou používány od roku 2005. Druhým hitem byly výukové interaktivní programy pro činnosti v nebezpečné zóně při zásahu CBRN. Byly by určitě vynikajícím doplňkem výuky v našich učilištích. Některé materiály komise HazMat jsou volně přístupné na webových stránkách http://www.ctif.org/, k některým lze získat přístup jen prostřednictvím člena komise. Na konferenci jsem získal několik desítek kontaktů a CD-ROM, z nichž opět pro ilustraci vybírám některá témata: - prevence k minimalizaci účinků CBRN událostí na a infrastrukturu, - vyšetřování v ropné rafinérii v Buncefieldu, - manuál pro zásahy se zdroji ionizujícího záření, - program pro hodnocení chemických rizik, - dekontaminace objektů v prostředí CBRN materiálů, - požadavky na dekontaminaci, hromadná dekontaminace osob, 197
objekty
-
rozhodovací proces při požárech propanu, harmonizovaný systém klasifikace a značení nebezpečných látek, zásady zásahu v prostředí nebezpečných chemických látek v průmyslu, princip Ramanovy spektrometrie v detekční technice.
198
REACH
SCOPE OF THE PRESENTATION
CURRENT PROGRESS IN THE SECOND READING
• Introduction, current state of art • Future wokplan
Karel Bláha Ministry of Environment Czech Republic
EU Chemicals Policy Review Co-decision process & timing
Pre-registration and phase-in
Proposal DG ENV DG ENT April 2003
Council Conclusions Development of the White Paper
White Paper
May-July 2003
April –Nov. 2001
Proposal DG ENV DG ENT
2 April 2001
Parliament’s 2nd Reading 2006
Opinion Commission
Conciliation
Final Legislative Acts
Directly applicable in Member States
Council Common Position 2005/6
Notification of SVHCs in SIA
September 2003
Parliament’s 1st Reading NOV 2005
Interservice Process Commission
Pre-registration
Stakeholder Consultation
Parliament’s Opinion
Agency start up
Feb. 2001
1999 - Feb 2001
Interservice Process Commission
Internet Consultation
• 1000+ tonnes • CMRs 1+ tonne • PBTs/vPvBs (R50-53) 100+ tonnes 100-1000 tonnes
Legislative Proposals
Non-phase-in substances
October 2003
New Chemical Policy in Force: 2007?
COMMON POSITITION 7524/06 COMPET 72 ENV 189 CHIMIE 12 CODEC 252 OC 224 (June 27, 2006) Common position adopted by the Council with a view to adopting a Regulation of the European Parliament and of the Council concerning the Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals (REACH), establishing a European Chemicals Agency and amending Directive 1999/45/EC and Regulation (EC) {on Persistent Organic Pollutants} and a Directive of the European Parliament and of the Council amending Council Directive 67/548/EEC in order to adapt it to Regulation (EC) of the European Parliament and of the Council concerning the registration, evaluation, authorisation and restriction of chemicals
1-100 tonnes
[6 months] EIF 12 months 18 months
3 years
6 years
11 years
Council - FI Presidency 2006 2006 Council AH AHWP Meetings ¾ 3-4 JULY: Discussion of EP amendments WD 31/06 (March 9, 2006) ¾ 17-18 JULY: Discussion of EP amendments continues ¾ 4 AHWP meetings scheduled in September Adoption of the Regulation in the second reading by the end of 2006 Finish should finish !
1
Council - FI Presidency 2006 2006 Council AH AHWP Meetings ¾ 4-5 SEPT: Discussion of the PRES „nonpaper“ WD 37/06 ¾ 11-12 SEPT: Discussion of Pres specific proposals ¾ 19 SEPT – „Technical Points“ ¾ 25 SEPT – Amendments proposed by EPP-ED ¾ 2 OCT - Discussion of Pres specific proposals ¾ INFORMAL MEETING
WD 31/06 Rev 1 (June 22, 2006) The groups of amendments: - Duty of care - Animal testing - The Agency and the involvement of the European Parliament therein - Communication of Information - SMEs - Other amendments
INFORMAL MEETING
TRIALOGUES
Report from the high level meeting of Pres with EP
in order to achieve a compromise before plenary voting
358 amendments – 22 % authorisation – 23 % registration + data sharing – 9 % animal welfare/alternative methods – 6 % Agency – 5 % access to information – 26 % miscellaneous (scope, comitology, nanomaterials, vulnerable populations, etc.) – many duplicates – some will be dropped before the vote for formal reasons (e.g. not raised at the first reading, not a ’new’ issue)
European Parliament ENVI ¾ June 21: first exchange of views on amendments ¾ June 30: Draft Recommendation published (inet) by Mr. Sacconi (out of 230 amds., 49 retabled) and taken by Presidency in WD 31/06 ¾ Oct. 10: Voting PLENARY ¾ Sept. 6: Common Position to be delivered to the Chair 3 (+ 1) months for 2nd reading !!! ¾ Nov. 16 or ¾ Dec. 14: Voting
12-13 OCT - Determination of a mandate for CRP for the negotiation
CRP : trialogues:
18/10, 25/10, 31/10, 19/10, 26/10, 6/11.
European Parliament WHAT CAN HAPPEN on Nov 16 or Dec 14?? 1. EP approves the Common Position – proposal adopted 2. EP approves the amendments to the Common Position – proposal goes back to the Council CONCILIATION STARTS (6 WEEKS)
2
CONCILIATION WHAT CAN HAPPEN within 6 weeks ?? 1. COUNCIL can by qualified majority revert the EP amendments, provided that Cion agrees (if it is not the case, COUNCIL must be unanimous) 2. If the step 1 fails, a Conciliation Committe must prepare the COMPROMISED TEXT 3. COMPROMISED TEXT submitted to COUNCIL and EP
END OF THE GAME WHAT CAN HAPPEN ??
EITHER COUNCIL (by qualified majority) and EP (by absolute majority) approves the compromised text
PROPOSAL ADOPTED OR Either COUNCIL or EP disagree
PROPOSAL REJECTED
Thank you for your attention ! [email protected]
3
Terorismus
Teroristické zneužití radioaktivních látek
¾ Terorismus je forma psychologického vedení boje/války vyžadující psychologicky zasvěcenou odezvu ¾ Naším nejtěžším úkolem je:
Zdeněk Prouza, Jiří Hůlka SÚRO Praha I.ročník konfernce „Nebezpečné látky“ 1.11.2006 Ostrava
¾ nereagovat nepřiměřeně – v což terorista především doufá – a nepodlehnout strachu ¾najít správnou rovnováhu mezi občanskou svobodou a ochranou obyvatelstva 1
Specifika terorismu za použití radioaktivních/jaderných materiálů („jaderný terorismus“) I.
4
ÎOdpověď zní – NE ÎProč: ¾ Je jistě správné a nutné zaměřit pozornost na zdokonalování preventivních opatření, opatření, na plánování reakce/odezvy na teroristický útok a na likvidaci likvidaci jeho následků ¾ je však současně nutné zvýšit úsilí na analýzu příčin (ideologických, politických, ekonomických, sociálních) vzniku a šíření terorismu, a to jak z hlediska místa původu, tak jeho rozsahu
2
3
Jak bojovat proti „jadernému“ terorismu
Specifika „jaderného“ terorismu II.
¾ Lidé mají strach ze záření, zpravidla bez ohledu na míru možného zdravotního poškození vyplývajícího z dané události ¾ Media mají tendenci tento typ terorismu zveličovat důsledek vztahu k jaderné energetice po „černobylské“ havárii ¾ Obava z „jaderného“ terorismu vede k snaze bojovat proti němu za každou „cenu“ ¾ Problém - rozdílné přijímání rizika známého (automobilismus) a neznámého („záření“)
Je boj proti terorismu a jeho důsledkům dostatečný
„Jaderný“ terorismus se v jistých aspektech liší od radiační nehody/haváre nehody/haváre:: ¾ Útok může být proveden kdekoliv a kdykoliv ¾ Pozornost se soustřeďuje na hodnocení možných přímých zdravotních dopadů, nepřímé důsledky jsou často podceňovány, zejména: ¾ Sociální, psychologické dopady – panika, strach, narušení služeb (městská doprava, lokální zásobování, …) ¾ Kontaminace prostředí (historické památky, obchodní, společenská centra, …) ¾ Ekonomické dopady – návrat k normálnímu životu 5
ÎMusíme přijmout fakt, že jde o nový typ boje/války – nekonvenční zbraně vyžadují nekonvenční reakci (skrytý nepřítel) ÎZaměřit „poučení“ obyvatelstva na vážení „radiační“ hrozby/rizika, před nimiž stojí a míry obav, jež tyto hrozby/rizika mohou vyvolat ÎDobudovat komplexní, koordinovaný systém plánování a odezvy na dané hrozby/rizika legislativně, ekonomicky, organizačně, technicky a personálně zajištěný 6
1
Prevence I.
Komplexní, koordinovaný systém
Prevence II.
Evropská únie:
Î Zpravodajské informace Î Systé Systém licencování činností a zdrojů ionizujícího záření /radioaktivních látek /jaderných materiálů (ZIZ/JM) Î Systé Systém kontroly ZIZ/JM Î Inventarizace ZIZ/JM Î Bilaterá Bilaterální, ní, mezinárodní spolupráce (IAEA, ICRP, EU, NATO)
¾ systém prevence (informace, snižování rizik) ¾ systém vyrozumění a varování institucí obyvatel ¾ systém detekce - stabilní, mobilní měřící systémy, laboratoře ¾ systém reakce - pomoc postiženým, likvidace následků ¾ systém získání, přenosu a zpracování, ukládání dat a informací ¾ systém hodnocení události, jejich následků, poučení z ní vyplývající 7
Prevence III. - verifikace šíření jaderných zbraní
Î First annual Presidency report (2003) to the Council on the implementation of the joint Programme of the Council and the Commission, of 20 December 2002, to improve cooperation in the European Union for preventing and limiting the consequences of chemical, biological, radiological or nuclear terrorist threats Î Bezpečnostní výzkum
ICRP, IAEA : Protection people against radiation exposure in the event of a radiological risk, ICRP Publ. Publ. No. 96/Oct 96/Oct.. 2004 Î Generic Procedures for Response to a Radiological Emergency, Working materials, Rev. 16.2, 2005, IAEA, 8 Vienna Î
ÎZIZ/JM - evidence, skladování, kontrola - musí být zajištěny ÎJe třeba zajistit co nejbezpečnější provoz a ochranu jaderných elektráren a pracovišť s významnými ZIZ ÎHavarijní plány musí být nejen sepsány, sepsány, ale cvičeními musí být připravena k realizaci nezbytná opatření (monitoring, evakuace, dekontaminace, zdravotní péče…) ÎDetekční systémy musí být instalovány na vytypovaných místech (hranice, letiště, …) 9
Možnost teroristické zneužití ZIZ/JM
ÎVerifikační systém IAEA – NPT (the global Treaty on the NonNon-Proliferation of Nuclear Weapons) Weapons) a CTBT (the Comprehensive NuclearNuclear-TestTest-Ban Treaty) Treaty) - problémy:
Kdy přijdeme do styku s radioa ktivní radioak tivní látkou/jaderným matriálem
Î Získat od „jaderných států“ ZHN („MiniNuc “, neutronové („MiniNuc“, zbraně, …) Î Získání jaderného materiálu a vlastní výroba ZHN Î Útok na jaderné zařízení, sklady vyhořelého paliva,… Î Získat radioaktivní/jaderný materiál - výroba „špinavé“ bomby Pravděpodobnost události: Î První (i druhá) možnost nejméně pravděpodobná (krádež obtížná, útok málo efektivní; předání bude identifikováno, odveta významná) Î Nejvíce pravděpodobná krádež radioaktivního/jaderného materiálu a vývoj „špinavé“ bomby
¾ Neparticipují některé státy - Indie, Pakistán, Pakistán, Izrael…. ¾ Změny v politice odzbrojování (velmoci) ¾ Nezdar Konference o odzbrojení, kdy jaderné materiály byly z úmluvy vyloučeny – přitom svět je JM zaplaven a hrozba jejich nelegálního šíření je vysoká ¾ Problémy s inspekcemi IAEA na „místě“ 10
11
» Zákonné užívání
» NORM
» Nezákonný transfer
»Terorismus
jaderné materiály otevřené a uzavřené ZIZ pracoviště s „přírodními“ zdroji produktovody, produktovody, … pašování neúmyslný, nelegální nelegální pohyb RaL ZHN „špinavá bomba“ 12
2
Typy teroristických útoků za použití ZIZ/JM
Potenciálně nebezpečné ZIZ II.
Potenciálně nebezpečné ZIZ I.
Radiosotope Termolelectric Generator (RTG) Î V podstatě radionuklidový zářič (1015 Bq SrSr-90) Î Teplo uvolněné radioaktivní přeměnou je přeměněno v elektřinu pomocí termočlánku – „baterie“) Î Majáky, bezobslužné naváděcí systémy pro letadla Î Možnost kontaminace osob i prostředí, ozáření osob v blízkosti zdroje Î 651 RTG v Ruské Federaci; neznámé množství v jiných bývalých sovět. republikách Î 6 nehod s RTG zaznamenáno v letech 1999 – 2003 (Gruzie 8 RTG - 5 lidí – 3 lesníci, 2 ovčáci – našli RTG a byli vážně ozářeni) Î Problém s likvidací (uložení)
ÎOzařovače (60Co, 137Cs) ÎRadioisotopové Radioisotopové termotermo-generá enerátory tory (90Sr,238Pu) 137 60 192 ÎBrachyterapie ie ( Cs, Co, Ir, 226Ra) Brachyterap ÎKarotáže (137Cs, 241Am/Be, 252Cf) ÎPrůmyslové měřiče (137Cs, 60Co) ÎTroxler (137Cs, 241Am/Be, 252Cf) ÎJiné uzavřené a otevřené radionuklidové ZIZ (241Am, U, JM) JM) 13
Incidenty , které se týkaly zdrojů ionizujícícho záření: typ radionuklidu - období 1995 – 2005 (Illicit Trackiffing Database, Database, IAEA, Vienna) Vienna)
Příklady: Příklady: Î Rozptýlení výbuchem kontaminace Î Přímé užití RaL jako fragmentu výbuchu (aerosoly, pevné částice) Î Letadlo jako bomba Î Rozptýlení RaL přivedené do varu a pak k výbuchu Î Distribuce kontaminovaných potravin/ potravin/léků
14
Incidenty , které se týkaly zdrojů ionizujícícho záření: typ aplikace - období 1995 – 2005 (Illicit Trackiffing Database, Database, IAEA, Vienna) Vienna)
16
Způsoby zneužití RaL: RaL: ¾ Požár ¾ Výbuch ¾ Letadlo ¾ Vodárenská zařízení ¾ Ventilační systémy ¾ Zemědělské objekty ¾ Distribuční potravinářské sítě ¾ Čerpací stanice ¾ Městské inženýrské sítě ¾ Umístění ZIZ pod lavičkami, sedadly ¾ .…
15
Incidenty , které se týkaly jaderných materiálů v období 1995 – 2005 (Illicit Trackiffing Database, Database, IAEA, Vienna) Vienna)
17
18
3
Monitoring Celostátní radiační monitorovací síť
Reakce na událost Î IZS (HZS, Policie ČR, ZS MZd), MZd), GŘ cel, SÚJB: ¾ obdrží ohlášení MU/záchytu, nálezu ZIZ/JM, teroristického útoku ¾ prvotní ohledání (reakce), pomoc postiženým, zajištění ochrany vytýčení zón, činnost ke snižování, omezování působení hlavního zdroje primárního rizika
Î SÚJB – hodnotí situaci, navrhuje opatření s ohledem na ochranu obyvatel Î Územní orgány státní správy, samosprávy (podle rozsahu) zajišťují realizaci ochranných a likvidačních opatření Î Složky IZS, SÚRO, autoriz ované osoby: autorizované ¾ dete detekují a identifikují zdroj IZ/RaL/JM ¾ zajišťují isolaci zjištěného ZIZ/JM ¾ zabezpečují dekontaminaci místa, příp. bezpečné skladování, uložení ZIZ/JM
Î Odpovědné instituce hodnotí událost - poučení, informace 19
Organizace na místě zásahu Směr větru
Vnější zóna Zákaz vstupu
Uspořádání Bezpečnostní zóna místa zásahu První pomoc Zdravotní služba
Nebezpečná zóna
Registrace Třídění Monitoring Dekontaminace
Vstup Bezpečnostní kontrola
Info centrum
Příjem zasahujících Parkoviště záchr. záchr. vozidel Pomocné síly
Î Hodnocení ozáření po dané trase – mobilní skupiny Î Hodnocení plošné – síť TLD Î Celoplošné hodnocení – SVZ, letecké monitorování Î Modely
20
Zásady činnosti při zásahu
Velitel zásahu
Vyšetřovací skupina
Hodnocení - Mapové podklady
Î Ústředí CRMS – SÚJB (resort) Î Složky: ¾ Síť včasného zjišťování (SVZ) – 58 onon-line měřících bodů – SÚJB, MŽP (ČHMÚ), IZS ¾ Teritoriální TLD síť – 184 měřících bodů – SÚJB ¾ Lokální TLD síť - 90 měř. bodů v okolí EDU, ETE – SÚJB, JE ¾ Teritoriální síť měřících míst kontaminace vzduchu, vody, potravních řetězců - 11 měřících míst – SÚJB, MŽP, MZe, JE ¾ Síť 11 laboratoří - analýza aerosolů, spadů, vzorků vody, potravních řetězců a vzorků životního prostředí SÚJB, MŽP, MZe, JE ¾ Mobilní (letecké, pozemní) monitorovací skupiny – měření kontaminace zemského povrchu – SÚJB, MV (HZS, Policie ČR), MF (GŘ cel), MO
22
21
(Typová činnost složek IZS – STČ -01/IZS, VCNP 2004)
Důsledky radiologické zbraně
Î Koordinace a řízení zení činnosti zasahují zasahujících slož složek - vyrozumě vyrozumění Î Zajiš Zajištění ochrany zasahují zasahujících (celotě celotělová lová, př příp. parciá parciální lní ochrana) v zá závislosti na typu a rozsahu udá události Î Varová Varování obyvatel v okolí okolí Î Dozimetrické Dozimetrické zabezpeč zabezpečení ení/kontrola - osob, mí místa Î Ochranná Ochranná opatř opatření ení – ukrytí ukrytí, evakuace,… evakuace,… Î Péče o postiž postižené ené ¾ třídění ¾ poraně poranění má vždy př přednost – první první pomoc ¾ přepravy – nebá nebát se kontaminovaných osob Î Sbě Sběr a evidence informací informací, dat Î Dekontaminace osob (na mí místě stě i až až ve zdrav. zdrav. zař zařízení zení), mí místa
ÎZdravotní důsledky ¾Vnější ozáření (utajené umístění) umístění) ¾Vnitřní ozáření (rozptyl aerosolu) aerosolu) • Inhalace Inhalace (velikost částic) částic) • Ingesce Ingesce ÎPsychologické Psychologické,, sociální, ekonomické důsledky, narušení kritické infrastru ktury infrastruk tury nebagatelizovat
23
24
4
Expoziční cesty Îzevní ozáření od uzavřeného radionuklidového zářiče Îzevní ozáření od radioaktivní látky rozptýlené na povrchu (podlaze v uzavřeném prostoru, na zemském povrchu při zásahu venku) Îzevní ozáření od radionuklidů rozptýlených v ovzduší v místě zásahu Îvnitřní ozáření radionuklidy rozptýlenými v ovzduší v místě zásahu
Pro jednotlivé expoziční cesty jsou uvedeny zjednodušené, konzervativní odhady možného ozáření osob - časy a vzdálenosti, pro něž daná osoba může obdržet uvedené dávky: Î 1 mSv (ve vztahu k limitu efektivní dávky pro ozáření jednotlivce z obyvatelstva za jeden rok) Î 200 mSv (ve vztahu k osobnímu dávkovému ekvivalentu ozáření osoby, které je ještě pod prahem vzniku deterministických účinků, a které lze ve zdůvodněných případech připustit pro zásahové jednotky) Î 4 Sv (ve vztahu k jednorázové celotělové dávce vyvolávající akutní nemoc z ozáření s asi 50% pravděpodobností úmrtí do jednoho měsíce od ozáření
25
OCHRANA VZDÁLENOSTÍ
DP/4
DP/9
Radionuklid (aktivita 1 TBq) TBq) 60Co 226Ra 226Ra 137Cs 192Ir 131I 40K 238U
DP/16
Dávky jsou uvedeny pro CoCo-60 - pro jiné ZIZ budou dávky nižší zejména u radionuklidů - PuPu-239, UU-235, AmAm-241: ¾ 1 mSv za 1hodinu pobytu v místě, kde je povrchová kontaminace vyšší než 10 kBq/cm kBq/cm2 ¾ 200 mSv za 1 hodinu pobytu, kde je povrchová kontaminace vyšší než 2 MBq/cm MBq/cm2 ¾ 4 Sv za 1 hodinu pobytu v místě, kde je povrchová kontaminace vyšší než 40 MBq/cm MBq/cm2
DP/25
DP ve vzdálenosti 1 m (mSv/h) 310 220 200 80 130 50 20 <10
Tato expoziční cesta není významná; je nesnadno realizovatelná – povrchové aktivity řádu 100 MBq/m MBq/m2 se nenaměřily ani v blízkosti havarované jaderné elektrárny v Černobylu 28
Z uzavřených radionuklidových zářičů lze uvažovat zářiče používané v lékařství, průmyslu o aktivitách 1 až 1000 TBq: TBq: Î 1 mSv - dosaženy ve vzdálenosti 50 m od zářiče za dobu cca 25 sec (pro 1000 TBq zářič) až cca 7 hodin (pro 1 TBq zářič), Î 200 mSv – dosaženy vzdálenosti 20 m od zářiče za dobu cca 14 minut až 230 hodin, Î 4 Sv – dosaženy ve vzdálenosti 1m od zářiče dobu cca 40 sec až 12 hodin Monitorování je třeba provádět již ve vzdálenosti několika desítek metrů od potenciálního místa výskytu zářiče, zejména, když o něm nejsou před zásahem žádné informace
26
Zevní ozáření – rozptýlené RaL
Ozáření od rozměrem malých ZIZ klesá se čtvercem vzdálenosti !! 1m 2m3m 4m 5m
DP
Zevní ozáření od bodového zářiče
Odhady ozáření osob
29
27
Zevní ozáření od radionuklidů rozptýlených v ovzduší I v případě zevní ozáření od radionuklidů rozptýlených v ovzduší lze konzervativní odhad provést pro CoCo-60; pro transurany - PuPu-239, UU-235, AmAm-241 - platí to, co bylo řečeno: Î 1 mSv za 1 hodinu pobytu v místě s objemovou aktivitou vyšší než 2 MBq/m MBq/m3 Î 200 mSv za 1 hodinu pobytu v místě s objemovou aktivitou vyšší než 500 MBq/m MBq/m3 Î 4 Sv za 1 hodinu pobytu v místě s objemovou aktivitou vyšší než 10 GBq/m GBq/m3 Např. úplným rozptýlením zářiče 105 GBq se dosáhne aktivity 10 GBq/m GBq/m3 v kouli vzduchu o poloměru asi 30m - ani tato cesta nebude významná 30
5
Vnitřní ozáření radionuklidy rozptýlenými v ovzduší
Dávkové faktory – kůže [(Sv/s)/(Bq/cm Sv/s)/(Bq/cm2)]
Kontaminace kůže
Î V případě vnitřního ozáření - pro transurany – PuPu-239, AmAm241, UU-235 – je úvazek efektivní dávky způsobený inhalací dané aktivity těchto radionuklidů je až o 4 řády vyšší než úvazek způsobený inhalací stejné aktivity CoCo-60) Î Expoziční cesty jsou dvě – inhalační a vniknutí radionuklidu do krevního řečiště poraněním (v důsledku výbuchu) Î Úvazek efektivní dávky: ¾ 1 mSv bude dosažen za 1 hodinu pobytu v místě s objemovou aktivita vyšší než 10 Bq/m3 ¾ 200 mSv za 1 hodinu pobytu v místě s objemovou aktivitou vyšší než 2 kBq/m kBq/m3 ¾ 4 Sv za 1 hodinu pobytu v místě s objemovou aktivitou vyšší než 40 kBq/m kBq/m3 31
Î Účinek závisí na: ¾ podmínkách depozice (déšť) ¾ velikosti nechráněné plochy těla ¾ typu oblečení (ochrany) ¾ složení kontaminantu (typ radionuklidu) ¾ délce pobytu v „zamořeném prostředí
Důležité: ochrana před přímým kontaktem s beta zářením, zejména za deště 32
Radionuklid
Beta
Gama
SrSr-90, CsCs-137
(4(4-5).10-10
-
I-131,Ru 131,Ru--106, CsCs-134
(3(3-4).10-10
(0,3(0,3-7).10-12
Kontaminace více než 1 m2 nechráněné plochy těla: I-131 0,4 MBq/m MBq/m2 po dobu 24 hodin: ¾ efektivní dávka - < 0,01 mSv ¾ „kožní“ dávka - < 1 mSv (až 1000 krát více za deště) 33
Závěr Î Hrozba teroristického útoku za použití „radiologické zbraně“ existuje: ¾ Pravděpodobnost použití jaderné zbraně je málo pravděpodobná ¾ Výroba „špinavé“ bomby je technicky proveditelná; při středně -technické úrovni znalostí lze ji vyrobit
Î Důsledky - strach, úzkost, obava z ozáření, panika – závisí na scénáři útoku Î Řada otázek nezodpověděna – proč, kde, kdy dojde k útoku Î Snížení rizika úspěšnosti teroristického útoku umožňuje jen fungující systém založený na: ¾ ¾ ¾ ¾
Znalosti, kvalifikaci a vybavení zasahujících složek Na adekvátní informaci/varování obyvatel v zasaženém území Kvalitním systému monitorování monitorování Dobudování systémů: • • • •
Prevence Detekce Reakce Hodnocení 34
6
Nebezpečné látky 2006 (sborník přednášek) Kolektiv autorů Za věcnou správnost jednotlivých příspěvků odpovídají autoři Nebyla provedena jazyková korektura Garant konference: doc. Dr. Ing. Michail Šenovský Vydalo Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství v Ostravě 2006, jako svou publikaci Vytiskla Tiskárna Kleinwächter Frýdek – Místek, www.tiskarnaklein.cz 1.vydání ISBN 80-86634-91-4