Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství a Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství ve spolupráci s Generálním ředitelstvím HZS ČR pořádají X. ročník mezinárodní konference
OCHRANA OBYVATELSTVA DEKONTAM 2011
pod záštitou generálního ředitele HZS ČR genmjr. Ing. Miroslava Štěpána a rektora VŠB - TU Ostrava prof. Ing. Ivo Vondráka, CSc.
Ostrava, VŠB - TU 2. - 3. února 2011
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
Generální ředitelství Hasičského záchranného sboru ČR Kloknerova 26 148 01 Praha 414 Česká republika
Recenzované periodikum OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011 Sborník přednášek X. ročníku mezinárodní konference
Recenzenti: doc. Ing. Vilém Adamec, Ph.D. Ing. Ivan Koleňák doc. Ing. Šárka Kročová, Ph.D. Mgr. Bohumír Martínek, Ph.D. doc. Ing. Marek Smetana, Ph.D.
Editor: doc. Dr. Ing. Michail Šenovský
© Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství Nebyla provedena jazyková korektura Za věcnou správnost jednotlivých příspěvků odpovídají autoři ISBN: 978-80-7385-096-8 ISSN: 1803-7372
Ochrana obyvatelstva - Dekontam 2011 Recenzované periodikum Sborník přednášek X. ročníku mezinárodní konference Kolektiv autorů Za věcnou správnost jednotlivých příspěvků odpovídají autoři Nebyla provedena jazyková korektura Editor: Doc. Dr. Ing. Michail Šenovský Vydalo Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství v Ostravě 2011 ISBN: 978-80-7385-096-8 ISSN: 1803-7372
Odborný garant konference Chairman doc. Dr. Ing. Michail Šenovský - VŠB - TU Ostrava
Vědecký výbor konference Scientific Programe Committee prof. Ing. Jiří Matoušek, DrSc.- Masarykova univerzita Brno prof. Ing. Karol Balog, PhD. - STU Bratislava doc. Ing. Ivana Bartlová, CSc. - VŠB - TU Ostrava prof. Dr. Ing. Aleš Dudáček - VŠB - TU Ostrava doc. Ing. Josef Janošec, CSc. - Institut ochrany obyvatelstva Lázně Bohdaneč prof. MUDr. Leoš Navrátil, CSc. - České vysoké učení technické v Praze prof. Ing. Pavel Poledňák, PhD. - Žilinská univerzita brig. gen. Ing. Miloš Svoboda - MV GŘ HZS ČR plk. prof. Ing. Dušan Vičar, CSc. - Univerzita obrany Brno
Organizační výbor konference Organising Conference Committee doc. Ing. Vilém Adamec, Ph.D. - VŠB - TU Ostrava Ing. Lenka Černá - SPBI Ostrava plk. Ing. Jiří Chalupa - GŘ HZS ČR plk. Ing. Ivan Koleňák - GŘ HZS ČR
Obsah Protipovodňová ochrana obce Bolatice Village Bolatice Flood Protection Vilém Adamec, Pavel Hrdina
1
Detoxikační a desinfekční mikroemulse Detoxification and Disinfection Microemulsion Marek Andrle, Marcela Olšanská, František Opluštil
4
Vliv změny klimatu na spolehlivost zásobování energií 8 Impact of Climate Change on the Energy Supply Ivan Beneš Využití simulace při optimalizaci počtu dekontaminačních zařízení pro hromadnou dekontaminaci obyvatelstva 13 Optimization of Number of Decontamination Facilities for Mass Decontamination by Using Simulation Michal Dorda Klimatická změna a zásobování obyvatel pitnou vodou 16 Climate Change and Supply of the Population with Drinking Water Pavla Finfrlová
Změny klimatu vyvolají adaptaci ochrany společnosti nebo ochrany obyvatelstva? 32 Climate Change Adaptation Opened Society Protection or Population Protection? Josef Janošec Environmentální bezpečnost a změny klimatu Environmental Security and Climate Changes Vladimír Klaban
35
Analýza možného ohrožení konkrétních podzemních staveb 39 Analysis of Potential Endanger of Particular Underground Constructions Karel Klouda, Petr Šarboch, Kamil Podzemský, Jana Večerková Novelizace krizového zákona Crisis Management Act Amendment Ivan Koleňák, Daniel Miklós, Marika Rosinová
44
Virtuální realita a krizové řízení Virtual Reality and Crisis Management František Kovářík, Ladislav Halberštát
48
Rezistenční doba tkaniny nánosované butylkaučukovou polymerní směsí a její vztah k chemické struktuře vybraných průmyslových chemických látek 18 Breakthrough Time of the Fabric coated with Butylrubber Polymer Mixture and its Relationship to the Chemical Structure of selected Toxic Industrial Chemicals Stanislav Florus, Pavel Otřísal
Vyhodnocení Harmonogramu opatření ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020 51 Evaluation of the Harmonogram of the Realization of the Measure of the Protection of Population Till 2013 with the Perspective Till 2020 Danuše Kratochvílová
Některé doprovodné jevy při povodni v Moravskoslezském kraji v roce 2010 22 Some Phenomena Associated with the Flood in the Moravian-Silesian Region in 2010 Libor Folwarczny
Klimatické změny a jejich působení na vodárenství v ČR 54 Climate Changes and Their Effects on Water Supply in the Czech Republic Šárka Kročová
Analyticko - hodnotící nástroj pro podporu zachování funkčnosti území při narušení dodávek elektrické energie 25 Analytical - Evaluative tool to Support the Keeping of Territory Functionality in Case of Electricity Supply Disruption Tomáš Fröhlich
Vliv klimatických změn na šíření nemocí 57 The Impact of Climate Change on Infectious Diseases Spread Hana Kubátová
Informačně expertní systém včasného varování a vyrozumění v důsledku stanovení rizik skalního řícení výzkumný projekt č. VG2010201403 28 Information Expert Systems of Early Warning and Notification as a Consequence of Rock Fall Risk Assessment - Research Project No. VG2010201403 Michaela Havlová, Miloslav Nechyba Edukační program pro výuku předmětů se zaměřením na mechanizmy účinků ionizujícího a neionizujícího záření 30 Educational Programme Designed for Teaching Mechanisms of Effects of Ionization and Non-ionization Radiation Renata Havránková, Leoš Navrátil, Zuzana Freitinger Skalická, Jozef Sabol, Friedo Zölzer, Václav Navrátil, Jiří Kubeš, Jiří Halaška
Šíření poplašných zpráv hromadnými sdělovacími prostředky při povodni v roce 2009 61 Scaremongering by the Mass Media During the Flood in 2009 Aleš Kudlák, Jan Horák Informační podpora krizového řízení s využitím telefonů GSM Crisis Management Information Support by Using of GSM Telephone Luděk Lukáš
65
V súčasnosti používané plynné hasiace látky a ich vplyv na životné prostredie 69 Gaseous Fire Extinguishing Agents Used at Present and Their Environmental Effects Iveta Marková
Nulmocné nanoželezo a perspektivy jeho použití pro dekontaminaci trvalých organických znečištěnin ve vodném prostředí 73 Zero-valent Nano-size Iron Particles and Prospects of Their Use for Decontamination of Persistent Organic Pollutants in Aquatic Environment Jiří Matoušek Ochrana obyvatelstva před chemickým terorismem Population Protection against Chemical Terrorism Otakar Jiří Mika
77
Plány kontinuity - trvalý nástroj ochrany obyvateľstva 81 Continuity Plans - Permanent Tool for Civil Protection Milan Oravec, Barbora Kováčová Povodně v Olomouckém kraji 2010 a obecná problematika činností jednotek požární ochrany při povodních 84 Floods in the Olomouc Region in 2010 and General Issues of Fire Brigades Activities During Floods Petr Ošlejšek Rizika klimatické změny v ČR a možné adaptační strategie Climate Change Risks in the Czech Republic and Possible Adaptation Strategies Jan Pretel
89
Ochrana osob a majetku v kontextu lidského systému 93 Protection of Persons and Property in Human System Context Dana Procházková Zabezpečení ochrany obyvatelstva při mezinárodním ozbrojeném konfliktu - mýty a fakta 100 Population Protection Provision in the Event of International Armed Conflict - Myths and Facts Rostislav Richter Neurčitosti rizika Indetirmination of Risk Radim Roudný
104
Případová studie vyhodnocování bezpečnosti územního rozvoje s využitím moderní softwarové podpory 106 Case Study on the Spatial Development Security Assessment with the Use of Upgraded Software Programme David Řehák, Pavel Hrdina Snímatelné filmy a jejich ochranné vlastnosti Removable Films and their Protective Properties Jan Severa, Tomáš Čapoun, Jana Krykorková
111
Klimatické změny a chov hospodářských zvířat Climate Changes and Livestock Breeding Tatiana Smržová
117
Průměty změn klimatu do civilního nouzového plánování 120 The Projections of Climate Changes in Civil Emergency Planning Miloš Svoboda
Nové možnosti v improvizované ochraně ukrytím New Possibilities in Hiding Improvised Protection Vlastimil Sýkora, Čestmír Hylák, Ján Pivovarník
124
Bezpečnostný systém SR a predchádzanie krízovým situáciám 129 National Security System and Crisis Situation Prevention Jarmila Štefanková, Ivana Tureková Několik dalších zkušeností s matematickým modelem pro plánování plošné evakuace obyvatelstva 132 Some Other Experience with a Mathematical Model for Planning of Citizens Area Evacuation Dušan Teichmann Ciele a princípy jadrovej a radiačnej bezpečnosti 135 Objectives and Principles of Nuclear and Radiation Safety Ľudovít Turek, Karol Balog Environmentálne dopady hasiacich pien Environmetal Aspects of Fire-Fighting Foams Ivana Tureková, Richard Kuracina, Karol Balog, Jozef Martinka
138
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Protipovodňová ochrana obce Bolatice Village Bolatice Flood Protection doc. Ing. Vilém Adamec, Ph.D. Ing. Pavel Hrdina
kolem dvora a byly obrácené průčelím ke společné komunikaci. Rozloha katastru obce v té době činila asi 1308 ha.1
VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 30 Ostrava - Výškovice
[email protected],
[email protected]
Vyvýšeniny kolem obce mají nadmořskou výšku od 271 m do 304 m. Obec samotná leží v nadmořské výšce asi 260 m. Nejníže položené místo v obci je na jihu u soutoku Černého potoka a potoka Opusty - 240 m nad mořem - viz obr. 1.
Abstrakt
Rozvoj obce vedl k postupnému osídlení okolních výšin do nynější podoby.
Příspěvek přibližuje v historických souvislostech přístup obce Bolatice k ochraně před povodněmi. Jsou zde prezentovány dostupné informace o výskytu mimořádných událostí na území obce. Zvláštní pozornost je věnována problematice povodní z přívalových dešťů a opatřením ke zmírnění jejich dopadu na území obce.
Bolatice mají v současnosti cca 4 400 obyvatel a do budoucna se očekává další růst počtu obyvatel. Katastrální území obce má velikost cca 1 320 ha. Asi 64 % území tvoří zemědělské plochy, 27 % lesy a 1 % vodní plochy. Zastavěné plochy tvoří cca 3,3 % katastrálního území. [3, 12, 13] Výskyt mimořádných událostí
Klíčová slova Bolatice, povodně, přívalový déšť, opatření ke zmírnění dopadu, poldr. Abstract The paper deals with the issue of protection against floods in village Bolatice. There are presented some accessible information about occurrence of extraordinary events in the area of the village Bolatice. Special focus is devoted to problems of rainstorm’s floods and precautions for reduction of incidence in the area of interest. Key words Bolatice, floods, rainstorm, precautions for reduction of incidence, flood pool. Úvodem Obec Bolatice se nachází v Moravskoslezském kraji asi 6 km na severovýchod od města Kravař ve Slezsku, nedaleko hranic s Polskem.
Na území obce Bolatice vzniklo v posledních 15-ti letech ročně cca 12 mimořádných událostí, které si vyžádaly zásah záchranných složek. Z 32,35 % se jednalo o mimořádné události vyvolané přírodními živly. Požáry se na celkovém počtu události podílely 27,21 %, dopravní nehody 26,47 % a mimořádné události vyvolané technickými haváriemi 13,97 %. V souvislosti se zpracováváním strategického plánu rozvoje obce byl sledován trend výskytu sledovaných druhů mimořádných událostí na období do roku 2022 - viz obr. 2 [4, 12]. Z prezentovaných údajů lze dovodit, že v posuzovaném období lze očekávat celkový nárůst počtu mimořádných událostí. Stejně tak lze zřejmě očekávat nárůst počtu mimořádných událostí vyvolaných přírodními živly. Výskyt mimoĜádných událostí podle druhu PĜírodní živly Technická pomoc
Požár událostí za rok
Dopravní nehoda Log. (PĜírodní živly)
35 30
Poþet událostí v roce
25 20 15 10 5
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
-5
1997
0
Rok
Obr. 2 Trend výskytu mimořádných událostí na území obce Legenda:
Záplavy při přívalových deštích2 Území obce je od nepaměti při intenzívních, dlouhotrvajících deštích, zejména však při přívalových deštích, sužováno záplavami.
Obr. 1 Výškový model obce Bolatice Historická část obce byla založena před rokem 1250 v údolí kolem původní cesty spojující Dolní Benešov a Kobeřice (dnešní ulice Svobody a Padoly). Jednalo se o zástavbu domů tzv. franského typu - obytné a hospodářské budovy tvořily uzavřený komplex
Ostrava 2. - 3. února 2011
Z historicky dochovaných dat byl sestaven přehled výskytu záplav v obci v letech 1940 - 2010 [4, 5, 7, 9, 11]. Počty událostí v jednotlivých letech jsou zřejmé z grafu na obr. 3. Zkoumáním dostupných podkladů bylo dále zjištěno, že větší škody způsobené v obci přívalovými dešti se vyskytují jednou za cca 10 let. 1 2
str. 13, Štěpán, V.: Bolatice od pravěku k současnosti [14]. Za přívalový déšť se považuje intenzita srážek v rozsahu 23,1 58 mm.h-1, vyšší intenzity jsou označovány jako průtrž mračen, viz např. http://tema.novinky.cz/atmosfericke-srazky. 1
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Uveďme pro zajímavost několik historických záznamů o průběhu záplav v obci. V roce 1942 způsobila průtrž mračen zaplavení ulic Padoly, Příkopní, Luční a dnešní ulice Svobody. Voda dostoupila místy až do výše 1,00 m výšky. Dobytek od řetězů utržen se brodil až po hřbety ve vodě. Spousta drůbeže zahynulo. Díky rychlé pomoci vojska a hasičů nebyla škoda citelná.3
4
V sobotu 17. července 2010 v podvečerních hodinách půlhodinový liják (okolo 70 mm.m-2) zcela zaplnil místní kanalizace. Kalná voda zaplavila desítky sklepů na ulicích Padoly, Svobody, Opavské, Ratibořské, Příkopní, Hlavní a dalších. V křižovatce ulic Ratibořská, Svobody, Opavská, Padoly dosáhla hladina výšky cca 30 cm [7, 11].
3
Zmírnění dopadu povodní v obci
Výskyt záplav v obci Bolatice poþet události
Polyg. (poþet události)
5
Poþet událostí v roce
se přeplnila, a hrozilo protržení. Lidé z okolních domů museli být evakuováni. Během několika červencových dní spadlo až 400 litrů vody na metr2. Zatopeno bylo rovněž cca 300 ha půdy. Škody se odhadovaly na 15 mil Kč. V reakci na vzniklé škody obec zahájila práce na rekonstrukci retenční nádrže č. V a výstavbě zatrubnění potoka v „Důlku“ (protažení kanalizace až k nádrži č. I).7
Původně bylo území obce zastavěné zemědělskými usedlostmi a malým množstvím objektů občanské vybavenosti. V současnosti převažuje nízkopodlažní bytová zástavba. Mimo běžnou občanskou vybavenost má v centru obce sídlo výrobce vaků a lan. V 16-ti hektarové průmyslové zóně působí dalších 20 firem.
2 1
1940 1943 1946 1949 1952 1955 1958 1961 1964 1967 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018 2021
0
Rok
Obr. 3 Výskyt záplav v obci Bolatice Dne 29. května 1968 přišla náhlá a prudká průtrž mračen, trvající 4 ½ hodiny, jež způsobila velké záplavy. Voda se valila proudem po silnici Ratibořské, Padoly a ul. Svobody, vnikla do domů, sklepů a ničila. Postiženo bylo 60 rodinných domků a škoda přesahovala 1 milion Kč.4 To urychlilo dokončení dvou retenčních nádrží na severní straně obce (rozuměj hráze I a II - viz dále). V této souvislosti je rovněž zmiňována koncepce protipovodňového systému obce zpracovaná Ing. Pavlicou.5 Dne 17. června 1991 po prudkém lijáku v předchozí noci, došlo po půlhodinové průtrži mračen k zaplavení 58 domů. Nejvíce na ulicích Padoly, Svobody, Ratibořské a Ke koupališti. Záplavy přišly znovu 27. června 1991 a 14. července 1991 a zanechaly vždy velké škody. V těchto souvislostech se začalo uvažovat o vybudování retenční nádrže na ul. Na lánech (nádrž. č. III - viz dále).6
Původní komunikace v obci měly prašný povrch. Tok potoka protékajícího obcí nebyl regulován. Ve třicátých letech minulého století došlo k vydláždění a položení kanalizace v historické části Padol. Ve druhé polovině 60-tých let byla v obci vybudována kanalizace, která zatrubnila potok procházející středem obce.8 V současnosti dosahuje délka místních komunikací s bezprašným povrchem 16,5 km. Délka chodníků je 9,3 km. Všechny budovy v obci jsou napojeny na veřejný vodovod a veřejnou kanalizaci. Odpadní vody z obce jsou čištěny ve 3 čističkách. Probíhá dláždění dalších užitkových ploch [3, 12, 13]. Rozvoj obce přinesl zvětšení zastavěné plochy a změnu charakteru zástavby. Konfigurace terénu však zůstává v zásadě původní. To se promítá do změny rozsahu a charakteru škod, které záplavy na území obce přinášejí. Celková plocha povodí Bolatického potoka a jeho přítoků má rozlohu 6,588 km2. Koncept ochrany obce před povodněmi je založen na soustavě poldrů, které mají zadržet povodňové průtoky při stoletém bouřkovém lijáku. Obec je tak pomyslně rozdělena v dílčích povodích na část nad hrází a část pod hrází. Řízením odtoků z poldrů mají být zadržené vody odvedeny do kanalizační sítě tak, aby nebyla nepřekročena její kapacita a nedošlo k zatopení k ní přilehlých ploch. Systém protipovodňové ochrany je z finančních a dalších důvodů budován postupně. Dislokaci poldrů po území obce přibližuje obr. 5. V období let 1967 - 1993 došlo k vybudování 5 retenčních nádrží (nádrže č. I, II, III, IV, V). Území nad těmito hrázemi mělo plochu 4,528 km2.
Obr. 4 Území obce zaplavené při povodni v roce 1997 - bledě modrá Dne 7. července 1997 postihla obec průtrž mračen. Obrovské přívaly vody nestačilo kanalizační potrubí pojmout a voda zaplavila ulice Ratibořskou, Padoly, Svobody, Nádražní a další. Díky nedávno dobudovaným hrázím nevznikla tak velká zkáza. Kritická situace nastala u hráze pod školou (nádrž č. V - viz dále), která 3 4 5 6
2
Str. 282 a 283, Kronika obce Bolatice do roku 1960 [5]. Str. 470, Bolatice od pravěku k současnosti [12]. Str. 145 a 146, Kronika obce Bolatice - 1967-1968 [5]. Str. 180, Kronika obce Bolatice - 1990-1991 [5].
Obr. 5 Přehled rozmístění retenčních nádrží po území obce [1] 7 8
Str. 140,141,159, Kronika obce Bolatice - 1997-1998 [5]. http://www.bolatice.cz/informace-o-obci/historie-obce-bolatice/. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Zkušenosti z předchozích povodní vedly v polovině devadesátých let minulého století k přehodnocení systému protipovodňové ochrany obce. Hráze prvních nádrží následně prošly rekonstrukcí. Na přelomu tisíciletí jsou budovány další nádrže (nádrže č. VI, VII, VIII) [8, 9]. V současnosti tvoří systém protipovodňové ochrany 8 poldrů s celkovou kapacitou 549 400 m3. Základní informace o retenčních nádržích uvádí v přehledu tabulka 9. Celková plocha povodí nad hrázemi těchto nádrží je 6,029 km2. Nádrže tak zachycují vodu z 91,5 % celkového povodí. Tabulka 9 Přehled stávajících poldrů v obci Bolatice (upraveno dle [8]) Max. výška vodního sloupce [m]
Povodí nádrže [km2]
Objem nádrže [m3]
Průměrný výtok [m3.s-1]
Doba prázdnění [hod]
Nádrž č. I
4,75
0,992
121 000
0,80
36
Nádrž č. II
6,00
0,97
92 000
0,80
32
Nádrž č. III
4,90
0,175
25 000
0,80
10
Nádrž č. IV
6,80
1,57
148 000
0,85
43
Nádrž č. V
8,15
0,882
121 200
1,00
30
Nádrž č. VI
3,5
0,53
28 000
0,6
25
Nádrž č. VII
4,0
0,75
7 800
0,12
74
Nádrž č. VIII
3,0
0,16
6 400
1,34
1,32
Po zkušenostech z minulých let se připravuje výstavba dalších 2 poldrů (nádrže č. IX, X) - viz obr. 5. Celková plocha povodí nad hrázemi se tak zvětší na 6,099 km2. Nádrže tak zachytí vodu z 92,5 % plochy celkového povodí. K dalšímu zmírnění dopadů povodní v obci jsou rovněž využívána opatření stanovená v povodňovém plánu obce [10, 15]. S ohledem na počet vybudovaných nádrží nabývá na významu při ochraně obce za povodně koordinace nastavení správné velikosti odtoku z jednotlivých retenčních nádrží. V současnosti je preferován intuitivní přístup. Zásady pro celkovou koordinaci odtokových poměrů zatím k disposici nejsou. Odůvodněním takovéhoto přístupu je potřeba vytvoření vhodného simulačního nástroje a též určitá finanční a časová náročnost takového řešení. Závěr Řešení protipovodňové ochrany obce Bolatice je svým způsobem unikátní. A to zejména proto, že všechny retenční nádrže jsou zaústěny do kanalizace a za obcí odváděny do místní vodoteče Opusta.
Unikátnost řešení protipovodňové ochrany v obci může být inspirující pro orgány veřejné správy. Nabízí se rovněž možnost zpřístupnění informací o poldrech odborné i laické veřejnosti a studentům např. vybudováním naučné stezky. Příspěvek byl zpracován s podporou Výzkumného záměru č. VG20102015043 „Simulace procesů krizového managementu v systému celoživotního vzdělávání složek IZS a orgánů veřejné správy“, v rámci bezpečnostního výzkumu MV ČR. Seznam použité literatury [1] Beneš, J.: Poldry Bolatice - Průvodní a souhrnná technická zpráva, Obec Bolatice, 2005. [2] Bolatický zpravodaj. Dostupné na: http://www.bolatice.cz/ bolatice/czech/zpravodaj.asp. [3] Internetová stránka obce Bolatice. Dostupné na: http://www. bolatice.cz/titulni-strana/. [4] Kolektiv autorů. Koncepce bezpečnosti obce Bolatice pracovní verze. Obec Bolatice. 2010. 35 stran. [5] Kronika obce Bolatice. Dostupné na http://www.bolatice.cz/ informace-o-obci/kronika-obce-bolatice/. [6] Orientační plán obce Bolatice a části Bolatice-Borová. [7] Pavera, H.: Přívalové deště opět potrápily i naše občany. Dostupné: http://www.bolatice.cz/bolaticky-zpravodaj/ Bolatický_zpravodaj_cervenec_srpen_2010. [8] Pavlica, J.: Harmonogram investičních opatření k dokončení systému protipovodňové ochrany Bolatic, Ostrava, 1998, 11 stran. [9] Pavlica, J.: Návrh protipovodňové (maximální). Ostrava, 1995, 13 stran
ochrany
Bolatic
[10] Povodňový plán obce Bolatice. Schváleno Radou obce Bolatice dne 9. 2. 2005 - usn. č. 191/55/n. [11] Přívalový déšť 17.7.2010, fotodokumentace, archív autora. [12] Sociálně-ekonomická analýza obce Bolatice. Dostupné: http:// bolatice.cz/bolatice/download/strategie_bolatice/socialne_ ekonomicka_analyza_bolatice.pdf. [13] Strategický plán rozvoje obce Bolatice. Dostupné: http:// bolatice.cz/bolatice/download/strategie_bolatice/strategicky_ plan_rozvoje_obce_bolatice.pdf [14] Štěpán, V.: Bolatice od pravěku k současnosti, Obec Bolatice, 2010, 670 stran, ISBN: 978-80-254-8816-4. [15] Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon), ve znění pozdějších předpisů.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
XV.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
MICHAL KRATOCHVÍL VÁCLAV KRATOCHVÍL
TECHNICKÉ PROSTěEDKY POŽÁRNÍ OCHRANY
Technické prostředky požární ochrany Michal Kratochvíl, Václav Kratochvíl Publikace má za cíl představit přehled v současné době používaných technických prostředků u jednotek PO včetně základních souvisejících údajů. Publikace je zpracována na základě teoretických znalostí a letitých praktických zkušeností obou autorů. Je určena studentům v oboru požární ochrana, hasičům i strojníkům v jednotkách PO a jejich velitelům. Současně je určena také hasičům v prevenci a kontrolní činnosti jako pomůcka při posuzování požárně bezpečnostních řešení (posuzování možností zásahů jednotek PO), projektantům požární bezpečnosti staveb a osobám odborně způsobilým při odborné přípravě preventivních požárních hlídek a požárních hlídek. Záměrem je všem čtenářům přiblížit některé pro praktiky základní a zdánlivě jednoduše zapamatovatelné údaje.
ISBN: 978-80-7385-064-7
cena 220 Kč
Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
Ostrava 2. - 3. února 2011
3
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Detoxikační a desinfekční mikroemulse Detoxification and Disinfection Microemulsion Ing. Marek Andrle Marcela Olšanská Ing. František Opluštil, CSc. VOP-026 Šternberk, s.p. Veslařská 230, 637 00 Brno
[email protected],
[email protected],
[email protected] Abstrakt V příspěvku je popisována detoxikační a desinfekční mikroemulse, která obsahuje organická rozpouštědla, vodorozpustné pufrační a alkalické komponenty. Její dekontaminační funkce je založena na účinku peroxidu vodíku, který je aktivován molybdenanem, a její tokové vlastnosti jsou upraveny malým přídavkem mikrodispersního oxidu křemičitého. Mikroemulsi lze využít buď jako aktivní ochrannou bariéru v kombinaci s prvky individuální ochrany anebo (alternativně) i jako detoxikační a desinfekční směs. Příspěvek popisuje hlavní výsledky experimentů, které byly orientovány na nalezení vhodného složení mikroemulse. Při pokusných pracích byla měřena její detoxikační účinnost a ochranná funkce, a to v závislosti na složení, tloušťce vrstvy a době zamoření. Bylo prokázáno, že mikroemulse může po určitou dobu efektivně chránit podložní materiál, např. butylkaučuk, což je pryžový materiál, který je běžně používán pro konstrukci prostředků individuální ochrany. Klíčová slova Bojové chemické látky, dekontaminace, mikroemulse, prvky individuální ochrany. Abstract The article deals with detoxification and disinfection microemulsion consisting of organic solvents, water soluble buffering additives and alkaline components. Detoxification and disinfection activity of the microemulsion is based on hydrogen peroxide being activated by molybdate. Its rheological properties can be adjusted by adding microdispersed silica. The microemulsion can be applied either to form a chemically active barrier in combination with elements of individual protective equipment or alternatively - to detoxify and/or disinfect the contaminated surfaces. The experiments were focused on finding a suitable composition of the microemulsion. The respective measurements were aimed at its detoxification efficiency and capacity thus capability of protecting base materials. Also effects of the respective exposure and/or decontamination times were evaluated at various thicknesses of deposited microemulsion layer. The microemulsion was proven to exhibit effective protection to basic materials, e.g. butyl rubber that is example of materials frequently used for designing the individual protective equipment. Key words Chemical warefare agents, decontamination, microemulsion, equipments of individual protection. Úvod Příslušníci ozbrojených sil a zejména specialisté chemických jednotek AČR při pozemních operacích vstupují i do prostorů, ve kterých mohou být mj. kontaminováni otravnými látkami. Pro plnění úkolů v takových operacích bývají chráněni prostředky individuální ochrany (PIO). V současné době je v jednotkách Armády ČR a Integrovaného záchranného systému ČR využíváno několik vzorů speciálních ochranných protichemických oděvů izolačního typu (např. OPCH-90 PO či OPCH-05), které představují 4
jeden z prvků individuální ochrany. Konstrukčním materiálem oděvů je zpravidla butylkaučuková pryž, která se obecně vyznačuje vysokou rezistencí jak proti průniku bojových chemických látek, tak i proti průniku průmyslových toxických látek. Pokud jsou oděvy na svém povrchu kontaminovány kapkami otravných látek, pak za určitou dobu expozice může proniknout do svrchní vrstvy pryžového materiálu menší část kapalné fáze otravných látek. Po ukončení činnosti osob v kontaminovaném prostoru je zpravidla prováděna dekontaminace. Pro její efektivní provedení však v současné době nejsou k dispozici vhodné směsi, které by zaručily dosažení náležitého stupně dekontaminace v krátké omezené době ca. 5 až 15 minut. Část otravných látek, proniklých do pryžového materiálu, pak i po dekontaminačním procesu může pro nositele představovat riziko kontaktní nebo inhalační intoxikace. Současný stav řešené problematiky Ve světě již bylo navrženo několik způsobů řešení chemicky aktivních ochranných bariér či reaktivních materiálů. Příkladem řešení ochrany proti nervově-paralytickým bojovým chemickým látkám je využití hydroláz organofosforových látek [1], které byly inkorporovány do latexu a mají zajišťovat rozklad fosfoorganických otravných látek. Reálně dosažená míra ochrany s použitím takové chemicky aktivní bariéry je však poměrně nízká. Jiní autoři [2] využívají organofosforovou hydrolázu, která byla inkorporována do nanokompozitních materiálů, jejichž základem je silikonový polymer. Další chemicky aktivní materiál byl vytvořen oximací polyakrylonitrilových vláken [3]. Obsahuje polyakrylamidooxim. V modifikovaném vláknu pak tato chemická úprava umožňuje reakci s toxickými organofosfáty. Vlákno však nevykazuje polyvalentní detoxikační účinek. Dočasné ochranné povlaky mohou být tvořeny i mikroemulsními směsmi. Mikroemulsí se rozumí izotropní a opticky transparentní disperze oleje ve vodě nebo vody v oleji v přítomnosti surfaktantu (detergentu) a kosurfaktantu, jimž bývá vhodné rozpouštědlo. Při použití peroxidu vodíku v mikroemulsní směsi, jakožto oxidačního a nukleofilního činidla, je pro zvýšení jeho reaktivity vůči bojovým chemickým látkám potřebné použít aktivátory jako jsou například bikarbonáty [4], boráty [5], komplexy s makrocyklickými ligandy [6] nebo molybdenany [7]. Interakcí mezi peroxidem vodíku a molybdenanem sodným mj. vzniká stabilní komplex tertaperoxymolybdát Mo(OO)42-, který je velmi účinnou detoxikační i desinfekční částicí s polyvalentním detoxikačním efektem, a to jak vůči organofosforovým toxickým látkám, tak i zpuchýřujícím látkám, jako je např. yperit. Autoři [7] popsali mikroemulsi složenou z několika složek, a sice: K2MoO4, dodecylsulfátu sodného, kosurfaktantů (butylalkohol, isopropylalkohol), surfaktantu (Triton X-100), hydrofobního organického rozpouštědla (hexan) a 50 % peroxidu vodíku. Přestože peroxid vodíku s molybdenanem tvoří širokospektrální dekontaminant, je nezbytné, aby v aplikační receptuře byla vhodně volena koncentrace obou uváděných komponent, a to proto, aby byla zajištěna jak dostatečná reaktivita vůči všem zájmovým toxickým látkám, tak i dekontaminační kapacita receptury při uvažované jednotkové plošné spotřebě receptury [8]. Formulace mikroemulsních směsí byla ve světě postupně upravována a jednotlivé receptury sestavovány z komponent, které méně škodí životnímu prostředí. Tyto receptury jsou souhrnně označovány jako „DECON GREEN“, např. [9]. Všechny existující publikované formulace mikroemulsních směsí však poměrně rychle stékají ze svislých povrchů a nemají tak dostatečnou schopnost utvářet na nich ochranné - chemicky aktivní - vrstvy (bariéry).
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Teorie Jedním z hlavních východisek pro formulaci požadavků na ochranné vlastnosti povlaků je předpokládaná stechiometrie chemických (oxidačních) reakcí, které se na detoxikaci bojových chemických látek (BChL) podílejí a (alespoň) odhad lokálního objemu vrstvy ochranného povlaku, ve kterém se uvažované děje odehrávají. S přihlédnutím k publikovaným poznatkům lze předpokládat, že stechiometrická spotřeba peroxidu, resp. aktivního kyslíku (O), a OH– iontů, které jsou nezbytné k neutralizaci kyselých reakčních produktů, bude následující: - soman:
2 ekvivalenty O, 2 ekvivalenty OH–;
- látka VX:
4 ekvivalenty O, 2 ekvivalenty OH–;
- yperit:
2 ekvivalenty O.
Protože se při detoxikaci BChL postupně spotřebovávají chemicky aktivní komponenty a při detoxikačních reakcích fosfororganických látek postupně vznikají kyselé reakční produkty, je nezbytné zabezpečit dostatečnou oxidační a pufrační kapacitu mikroemulse. Tato kapacita by pak s určitou rezervou měla zajišťovat jak dostatečnou oxidační kapacitu povlaku, tak i zaručit udržení pH v optimálním rozmezí po celou dobu ochrany tímto povlakem. Metody studia Stanovení ochranných vlastností mikroemulse při různé výšce vrstvy mikroemulse Připravená mikroemulse byla nanesena na vzorek silikonové pryže o rozměrech 5×5 cm (pryž laminována PTFE). Mikroemulse pak byla pomocí nanášecího pravítka rozprostřena po povrchu vzorku. Výšku vrstvy mikroemulse bylo možno měnit v řadě: 0,3 mm; 0,5 mm; 0,8 mm a 1 mm. Na vrstvu mikroemulse byly opatrně naneseny kapky otravné látky (velikost kapky 1 μl, vzdálenost mezi kapkami větší než 1 cm). Po 60 minutách byla vrstva mikroemulse se zbytky dané otravné látky odstraněna z pokusného vzorku omytím jeho povrchu vodou. Vzorek byl krátce osušen buničitou vatou a dvojnásobně extrahován 2-propanolem. Postup extrakce byl následující: vzorek pryže byl vložen do extrakční kyvety naplněné isopropylalkoholem. Kyveta se vzorkem byla fixována ve speciálním stojanu a vložena na 1 hodinu do ultrazvukové lázně. Po ukončení prvního cyklu byl vzorek vyjmut z kyvety, osušen a přenesen do druhé kyvety s isopropylalkoholem a opět extrahován po dobu 1 hodiny v ultrazvukové vaně. Z obou kyvet byl odebrán alikvotní podíl vzorku a na plynovém chromatografu byl vyhodnocen na koncentraci dané otravné látky. Stanovení závislosti ochranné funkce mikroemulse na době depozice Ochranný povlak mikroemulse byl nanesen na keprový vzorek, který byl podložen PTFE laminovaným silikonem. Kapky BChL byly na vrstvu mikroemulse dávkovány v určitém čase po nástřiku mikroemulse na textilní materiál, a to v množství 25 mg na 25 cm2 vzorku (tj. 25 kapek na vzorek). Po 60 minutách od nadávkování BChL byl chladicí převlek spolu s mikroemulsí odstraněn. Silikonový vzorek byl omyt malým množstvím vody, krátce osušen buničitou vatou a dvojnásobně extrahován isopropylalkoholem. Odebrané alikvotní podíly extraktu byly vyhodnoceny na plynovém chromatografu na koncentraci dané otravné látky.
Vzorek OPCH-05 byl omyt malým množstvím vody, krátce osušen buničitou vatou a dvojnásobně extrahován isopropylalkoholem. Odebrané alikvotní podíly extraktu byly vyhodnoceny na plynovém chromatografu na koncentraci dané otravné látky. Výsledky a diskuse Příprava mikroemulse, její složení a optimalizace Experimentální práce byly zpočátku orientovány na nalezení vhodného „základu“ pro chemicky aktivní ochranné povlaky. Námi nalezená mikroemulse byla sestavená z komponent uvedených v tabulce 1. Tabulka 1 Složení detoxikační a desinfekční mikroemulse Množství
Jednotky
Aerosil R 106
Komponenta
1,9
hm %
2-methoxyethanol
40,0
obj. %
ethylenglykol
9,5
obj. %
peroxid vodíku (30 %)
13,3
obj. %
vodné směsi komponent
37,2
obj. %
- molybdenan sodný
0,015
mol.dm-3
- uhličitan draselný
0,200
mol.dm-3
- hydroxid sodný
0,150
mol.dm-3
Mikroemulse se skládala z peroxidické sloučeniny, jejího aktivátoru, organických rozpouštědel, vodorozpustných (pufrujících) komponent a „zahušťovadla“. V průběhu prací bylo ověřováno pro každou z těchto „hlavních“ složek několik alternativních komponent (tabulka 2), a to jednak z důvodu zlepšení detoxikačních vlastností (reaktivity a kapacity) mikroemulse, fyzikálních vlastností (např. schopnost rozpouštět BChL) komponent v mikroemulsi a také z důvodů cenové dostupnosti jednotlivých komponent. Tabulka 2 Vybrané alternativní komponenty pro tvorbu mikroemulse Složka
Komponenta
Benzylalkohol Organická rozpouštědla
2-Methoxyethanol Ethylenglykol
Ostrava 2. - 3. února 2011
Xylen Sulfolan Dekalin Perhydrol
Peroxidické sloučeniny
Peroxid vodíku (30 %)
Peroxodisulfát amonný Kys. 3-chlorperoxobenzoová Mg-monoperoxoftalát KH2PO4
Aktivátory peroxidických sloučenin
Alkálie či pufrační komponenta
Kyselina boritá Na2MoO4.2H2O
Kyselina iodozobenzoová (katalyzátor rozkladu BChL typu G)
NaOH
K2CO3
KHCO3 Triton X 100
Stanovení ochranných vlastností mikroemulse pro reálné vzorky Na vzorek OPCH-05 (butylkaučuková pryž, 5×5 cm) byl umístěn vzorek chladicího převleku (5×5 cm). Na chladicí převlek byla pomocí skleněného rozstřikovače nanesena mikroemulse o přibližné plošné hustotě 0,1 g.cm-2. Na vrstvu mikroemulse byly opatrně naneseny kapky otravné látky (velikost kapky 1 μl, vzdálenost mezi kapkami větší než 1 cm). Po 60 minutách byl chladicí převlek spolu s mikroemulsí vložen do zkumavky obsahující 10 ml isopropylalkoholu. Po pěti minutách v ultrazvukové lázni bylo ve vzorku stanoveno množství BChL na plynovém chromatografu.
Alternativní komponenta
Rheotropní/ stabilizující komponenta
Slovafol 10 Aerosil R 106
Slovafol 910 Slovafol 909 Slovasol 458
Důvodem pro nevyužití těchto alternativních komponent byla většinou právě nedostatečná detoxikační reaktivita nebo kapacita připravené mikroemulse. Ve skutečnosti bylo testováno mnohonásobně více alternativních komponent, ovšem v tabulce 2 5
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
jsou uvedeny pouze ty komponenty, s kterými bylo možné připravit mikroemulsi.
pozorovány pro látku VX. Ochranná funkce byla i po zamoření ve 180 minutě 99,49 %. Klesající procento ochrany, zejména u somanu a yperitu, může mít původ v klesajícím obsahu peroxidu vodíku (částečně i alkality) v čase.
Stanovení ochranných vlastností mikroemulse při různé výšce vrstvy mikroemulse
Stanovení ochranných vlastností mikroemulse pro reálné vzorky
Z výsledků je patrné, že s rostoucí výškou mikroemulse se zvyšuje její ochranná funkce (obr. 1). Tato závislost je zřejmá u každé z použitých BChL. 100,00
procento ochrany [%]
80,00
60,00
HD VX GD
40,00
20,00
0,00 0,3
0,5 0,8 výška vrstvy mikroemulse [mm]
1
Obr. 1 Závislost procenta ochrany mikroemulse na výšce vrstvy a druhu BChL Ochranná funkce pro látku VX a pro soman je velmi dobrá. Jen v případě výšky vrstvy 0,3 mm bylo procento ochrany 98,2, resp. 97,2. V případě yperitu byly již výsledky mírně nepříznivé. Do podložní silikonové pryže proniklo 7 až 20 % z množství yperitu, který byl aplikován na povrch ochranné bariéry, přičemž průnik byl závislý na tloušťce ochranného povlaku. Stanovení závislosti ochranné funkce mikroemulse na době depozice Z výsledků uvedených na obr. 2 je zřejmé, že pokud jsou BChL na mikroemulsi dávkovány ihned po její přípravě a depozici na vzorek chladicího převleku, dosahuje její ochranná funkce 100 %, neboť za dobu 60 minut nepronikla do podložního silikonového vzorku žádná z testovaných BChL.
procento ochrany [%]
Tabulka 3 Procentuální poměr zbytkového množství BChL v OPCH-05, chladicím převleku a celkového procenta konverze BChL pro různé doby zamoření Doba zamoření [min]
0
60
120
180
100,00 99,00
Druh BChL
Zbytkové množství BChL v OPCH-05 [%]
Zbytkové množství BChL v chladicím převleku [%]
Celkové procento konverze BChL [%]
VX
0,00
0,00
100,00
HD
0,00
1,93
98,07
GD
0,00
0,00
100,00
VX
0,01
0,04
99,95
HD
0,00
1,58
98,42
GD
0,00
0,00
100,00
VX
0,01
0,04
99,95
HD
0,00
7,35
92,65
GD
0,00
0,00
100,00
VX
0,17
0,36
99,47
HD
0,00
7,92
92,08
GD
0,02
0,03
99,96
Závěr
98,00 97,00 96,00 95,00 94,00
VX HD
93,00
GD
92,00 91,00 0
50
100
150 200 doba zamoření [min]
Obr. 2 Závislost procenta ochrany BChL na době zamoření S rostoucí dobou stárnutí ochranného povlaku se snižuje i jeho ochranná funkce. Nejvýrazněji je tento pokles pozorovatelný u yperitu a somanu, a to v případech, kdy tyto BChL byly na vrstvu ochranného povlaku dávkovány tři hodiny po jeho nástřiku na textilní vzorky. Přitom ještě nejpříznivější výsledky byly 6
Zbytkové koncentrace BChL ve vzorku OPCH-05 a vzorku chladicího převleku, byly přepočítány na procentuální množství BChL v dané matrici, vzhledem k počáteční koncentraci dávkované BChL. Zbytek do sta procent po součtu těchto položek pak dával celkové procento konverze BChL. Například v případě látky VX dávkované po 60 minutách prošlo do vzorku OPCH-05 přes ochrannou vrstvu 0,01 % z celkového množství látky VX, ve vzorku chladicího převleku bylo nalezeno 0,04 % látky VX, takže celkově bylo odmořeno více než 99,9 % (tabulka 3). Zcela detoxikován byl především soman, a to pro doby zamoření 0, 60 a 120 minut. Pro dobu zamoření 180 minut činilo procento konverze somanu 99,9 %. Také v případě látky VX byly výsledky dobré a procento konverze nebylo celkově nižší než 99,5 %. V případě yperitu se v prvních dvou pokusech pohybovaly hodnoty konverze okolo 98 % a ve třetím a čtvrtém pokusu kleslo na 92 % celkové konverze yperitu.
V současné době existuje několik způsobů řešení chemických aktivních ochranných bariér. Námi vytvořená mikroemulse obsahuje peroxidickou sloučeninu (peroxid vodíku), její aktivátor (molybdenan sodný), organická rozpouštědla (2-methoxyethanol, ethylenglykol), pufrující sloučeniny (hydroxid sodný, uhličitan sodný) a zahušťovadlo (mnikrodisperzní oxid křemičitý). Při ochraně osob může být jako nosič mikroemulse využit tkaninový chladicí převlek. Bylo zjištěno, že ochranná funkce připravené mikroemulse roste s tloušťkou vrstvy mikroemulse nanesené na podložním materiálu a zároveň mírně klesá s dobou, kdy byla na mikroemulsi dávkována BChL. Lze konstatovat, že celková ochranná funkce mikroemulse (měřeno podle průniku BChL do butylkaučuková pryže ochranného oděvu OPCH-05) je v kombinaci s chladicím převlekem velmi uspokojivá a v případě yperitu neklesá pod 92 %. Pro organofosforové otravné látky pak ochranná funkce nebyla nižší než 99,5 %. Popisované poznatky byly získány při řešení projektu obranného výzkumu (ministerstva obrany ČR) číslo OSVTUO2008001 nazvaného Použití aktivních dekontaminačních činidel a jeho hlavní výsledky byly přihlášeny k patentové ochraně. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Literatura [1] McDaniel, S.C.; McDaniel, J.; Wales, M.E.; Wild, J. R.: Progress in Organic Coatings, Volume 55, Issue 2, Pages 182-188. [2] Gill, I.; Ballesteros, A.: Biotechnology and Bioengineering, Volume 70, Issue 4, pages 400-410. [3] Chen, L.; Bromberg, L.; Schreuder-Gibson, H.; Walker, J.; Hatton, A.T. and Rutledge, G. C.; J. Mater.: Chem., 2009, 19, 2432-2438.
[6] Chanda, A.; Khetan, S.K.; Banerjee, D.; Ghosh, A. and Collins, T. J.: J. Am. Chem. Soc., 128 (37), 12058 -12059, 2006. [7] Wagner, G.W.; Procell, L.R.; Yang, Y.-C.; Bunton, C.A. 2004.: United States 6723891. [8] Wagner, G.W.; Procell, L.R.; Yang, Y.-C.; Bunton, C.A.: Langmuir, 2001, 17(16), pp. 4809-4811. [9] Wagner, G.W.; Bartram, P.W., Procell, L.R.; Henderson, V.D. and Yang, Y.-C.: „Decon Green“, January 2002.
[4] Richardson, D.E.: ADA455611, 30 JUN 2006. [5] Davies, D. M.; Deary, M.E.; Quill, K.; Smith, R.A.: Chemistry - A European Journal, 2005, Volume 11, Issue 12, Pages 35523558.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
15.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
KAROL BALOG IVANA ZAPLETALOVÁ - BARTLOVÁ
ZÁKLADY TOXIKOLOGIE
Základy toxikologie Karol Balog, Ivana Bartlová Požiar jako zložitý jav je posudzovaný z rôznych hľadisk. V poslednom obdobi okrem hlavných prejavov požiaru sú študované i sprievodné javy ako sú splodiny horenia a dymu. Výskum produktov tepelnej degradacie látok a splodín horenia nadobúda integrovaný charakter a získané informacie sú využiteľné v oblastiach aké sú bezpečnost práce, pořiarna bezpečnosť, hygiena pracovného prostredia a životné prostredie. Aj napriek tomu, že stanoveni nebezpečenstva splodín horenia sú veľmi rôznorodé a nieje doteraz doriešený model procesu horenia je možné ich využiť pri prognézovaní toxického rizika požiarov. Táto kniha by chcela prispieť k zvýšeniu bezpečnosti pracovného prostredia hasičov a záchranných jednotiek. ISBN: 80-86111-29-6
cena 130 Kč
CBRN. Detekce a monitorování. Fyzická ochrana. Dekontaminace EDICE SPBI SPEKTRUM
59.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
JIěÍ MATOUŠEK IASON URBAN PETR LINHART
CBRN DETEKCE A MONITOROVÁNÍ FYZICKÁ OCHRANA DEKONTAMINACE
Ostrava 2. - 3. února 2011
Jiří Matoušek, Iason Urban, Petr Linhart Kniha pojednává o základních východiscích, vývoji a soudobých systémech ochrany proti toxickým látkám, ionizujícímu záření, radionuklidům a biologickým agens s důrazem na aktuální vojenské a nevojenské chemické, biologické a radiační hrozby. Podrobně rozebírá metody a prostředky v základních oblastech technické ochrany, tj. průzkumu, monitorování a laboratorní kontrole, fyzické osobní i kolektivní ochraně a dekontaminaci.
ISBN: 978-80-7385-048-7
cena 160 Kč
Knihy lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
7
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Vliv změny klimatu na spolehlivost zásobování energií Impact of Climate Change on the Energy Supply Ing. Ivan Beneš CITYPLAN spol. s. r. o. Jindřišská 17/889, 110 00 Praha 1
[email protected] Abstrakt Příspěvek seznamuje s výsledky analýz provedených v rámci projektů výzkumu a vývoje, jež se zabývaly zranitelností energetické kritické infrastruktury a dopady na chráněné zájmy státu, především v oblasti ochrany obyvatelstva. Analýzy ukazují, že některé sektory energetiky nelze proti určitým dopadům klimatické změny zcela ochránit, a nelze jim tedy čelit jinak, než hledáním alternativních procesů a zvyšováním kvalitativní úrovně existující infrastruktury (např. smartgirds). Předkládané poznatky jsou výsledkem řady výzkumných projektů, zejména pak projektu 2A-1TP1/065 - Zvýšení odolnosti distribuční soustavy proti důsledkům dlouhodobého výpadku přenosové soustavy ČR s cílem zvýšení bezpečnosti obyvatel (2006-2011, MPO/2A) podpořeného z prostředků Ministerstva průmyslu a obchodu v rámci programu Trvalá prosperita. Klíčová slova Klimatická změna, kritická infrastruktura, ochrana obyvatelstva, riziková analýza. Abstract The paper introduces the results of analysis carried out in the framework of research and development to address the vulnerabilities of critical energy infrastructure and impacts on protected interests, particularly in the field of population protection. Analysis shows that some sectors of the energy cannot be completely protected and therefore should deal with seeking alternative processes and improvements of existing infrastructure (eg. smartgirds). The present findings are the result of numerous research projects, especially project 2A-1TP1/065 - Increased resistance distribution system against long-term consequences of failure of the transmission system in order to enhance public safety (2006-2011, MPO/2A) supported by the Ministry of Industry and Trade in the framework Sustainable Prosperity Programme. Key words Climate change, critical infrastructure, population protection, risk analysis. Úvod Globální charakter klimatu na Zemi je určen velkým počtem fyzikálně-geografických faktorů. Působení některých těchto faktorů není dosud zcela vyjasněno a kvantifikováno. Vzhledem k tomu, že změna klimatu představuje určitá rizika pro lidskou společnost, je působení jednotlivých faktorů a mechanismus změn klimatu podroben širokému zkoumání. Možnost snížit rizika a následky změn klimatu zahrnuje jednak omezení příčin změn klimatu (tj. prakticky snižování emisí skleníkových plynů), jednak adaptaci na tyto změny. Zejména snižování emisí skleníkových plynů vyžaduje vynaložit, a to co nejdříve poměrně značné finanční prostředky, aby bylo dosaženo účinného efektu. Zatím však pro snížení rizika změn klimatu nebyla zorganizována žádná účinná celosvětová akce. V soukromém i státním sektoru existuje obava, že naopak vynaložení relativně velkých prostředků bude mít za následek řadu negativních důsledků, např. snížení konkurenceschopnosti průmyslu, obranyschopnosti apod. Díky tomu se otázka snižování rizika změn klimatu dostala do pozornosti 8
politiků se všemi negativními atributy, přičemž je často obtížné odlišit objektivní vědecký názor od demagogických tvrzení. Změna klimatu je však bez ohledu na její původ skutečností. Zvýšila se pravděpodobnost toho, že se v 21. století nezmění současný charakter oteplování ani ostatních regionálních změn a to bude mít za následek patrně zvýšení počtu extrémních meteorologicko-hydrologických jevů, např. dešťových srážek, bleskových povodní, vichřic, přívalů sněhu, sucha, extrémních veder, apod. Globalizace ekonomiky s sebou mimo jiné přinesla vlnu privatizace a liberalizace, a to i tzv. kritické infrastruktury. Pro soukromého vlastníka či obchodníka s energií se bezpečnost konečného spotřebitele stala externalitou, která není v popředí jeho zájmu. To má za následek, že vlivem liberalizovaného trhu jsou přenosové soustavy nuceny k jinému způsobu provozu, než na jaký byly navrženy. Trh se snaží nadřadit finanční toky nad fyzikální zákony. Kritická infrastruktura je tak všeobecně provozována na hranici svých technických limitů. To spolu se zvýšenou četností extrémních klimatických jevů, ale i případných úmyslných činů, může vést ke vzniku krizových situací (obr. 1). Pokud nejsou včas eliminovány, mohou mít i vážné politické důsledky. V další části příspěvku prokážeme, že nejzranitelnější kritickou infrastrukturou je elektroenergetika a to v důsledku své centralizace, která se u jiné infrastruktury v takové míře nevyskytuje. Provoz KI na hranici technických limitĤ
Zvýšená frekvence pohrom
Vyšší þetnost krizových situací
Omezené ohrožení zdraví a životĤ
Provoz KI na hranici technických limitĤ
Cílený vícenásobný útok na KI
Krizová situace pĜesáhne kapacit kapacitu IZS
Omezené ztráty na majetku
Podhoubí pro radikalizaci a extrémní politické strany Eroze demokratického systému
Rozsáhlé ohrožení zdraví a životĤ
Rozsáhlé ztráty na majetku
Lidé berou osud a právo do svých rukou Rozklad demokratického systému
Obr. 1 Nepřijatelné riziko Pokud hovoříme o energetice, pak změna klimatu a její průvodní extrémní jevy nejsou jedinou hrozbou, které v 21. století čelíme. Druhou vážnou hrozbou je nedostatek energetických surovin. Proto je nutné při tvorbě koncepcí na prevenci a zmírňování dopadů na obyvatelstvo i národní hospodářství uvažovat obě hrozby současně. Relevantní pohromy související se změnou klimatu a nedostatkem zdrojů Nedostatek zdrojů se týká především fosilních paliv. Ty se podílejí na pokrytí světové potřeby energie z 81 % (ropa 34,4 %, zemní plyn 20,5 % a uhlí 26 %). Ostatní alternativní zdroje tvoří jen menšinu (jaderná energetika 6,2 %, obnovitelné zdroje 12,9 %). Nedostatek fosilních paliv vlivem konečnosti zásob a zvyšující se poptávky v rozvojových zemích (především Číně a Indii), pocítí již současná generace a projeví se prudkým růstem jejich ceny. Jakmile začne společnost vynakládat většinu hodnoty, kterou vytvoří na to, aby si tyto zdroje obstarala, dostane se dosavadní růstová globální ekonomika do situace, se kterou si zatím současné ekonomické poučky neví rady. Vznikaly v době dostatku fosilních paliv, která trvala více než 250 let. Je třeba si uvědomit, že průmyslový rozvoj a růstová ekonomika byly umožněny dostatkem laciné energie. I když existuje dostatek alternativní energie, především sluneční,
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
jejíž disponibilní množství převyšuje mnohokrát potřeby lidstva, není ještě schopna fosilní paliva významněji nahradit, protože přeměna do užitečné formy (zejména elektřiny) je zatím drahá. Doté doby, než se příslušné technologie zlevní, je třeba předpokládat, že nedostatek levné energie vyvolá různé krizové jevy. Nedostatek paliv
uhlí
z.plynu
snížení výkonĤ ý
Klimatické zmČny
ropy
nedostatek vody
zmČny biotopu
Obrázek vyjadřuje nejzranitelnější případ, který může v energetické kritické infrastruktuře nastat. Bez elektřiny nejsme schopni zajistit základní lidské potřeby, a pokud by tento stav trval více, než několik hodin, nastala by rozsáhlá krizová situace. Ostatní energetické systémy jsou zranitelné niþení majetku méně, neboť buď nezasáhnou celé území státu, nebo jsou tlumeny strategickými zásobami paliv (ropy a zemního plynu) poskytujícími časový prostor v řádu měsíců pro řešení vzniklé situace. Elektroenergetika zatím žádné takové zásoby nemá, a pokud není dodávka a spotřeba elektřiny v každém okamžiku vyrovnaná, elektrická síť se během několika sekund rozpadne a celá země se ponoří do tmy, jako například Itálie národov roce 2003. Tyto závěry jsou podloženy rizikovou analýzou h hospodáĜské dáĜ ké škody energetických systémů, kterou jsme provedli v rámci projektu VD20072008A05 - Systémové řešení nouzového zásobování elektřinou v případě krizových stavů (2007-2008, MV0/VD).
povodnČ vichĜice
snížení výkonĤ ý
dopravních elektráren
tepláren
narušení zemČdČlských ČdČl ký h procesĤ
narušení zásobování
podnikĤ
obchodĤ
šíĜení nemocí
obyvatel
sníž. výroby ý y
nedostatek a vyšší ceny elektĜiny
nedostatek a vyšší šší ceny tepla
Je tedy užitečné při hledání možných přístupů ke změnám klimatu, tvorbě strategie adaptace území na klimatické změny i strategie adaptace systémů ochrany obyvatelstva na klimatické změny zvažovat i hrozby vyplývající z nedostatku zdrojů a využívat vhodně synergické účinky jednotlivých opatření. Příkladem je hrozba blackoutu, která může mít mnoho příčin (obr. 3). Vhodná protiopatření však mohou snižovat zranitelnost univerzálně, bez ohledu na jeho příčiny.
nedostatek prĤmyslového Ĥ l éh zboží
nemocnost a mortalita t lit obyvatel
nedostatek potravin a vody
Obr. 2 Důsledky nedostatku paliv a klimatické změny
Výsledky rizikové analýzy energetických systémů
Klimatické jevy se v zásadě mohou ve svém důsledku projevit nedostatkem vody, změnami biotopu a extrémními meteorologickými jevy (obr. 2). Z obrázku jsou patrné další dominové dopady a jsou naznačeny i některé další vzájemné vazby.
Zranitelnost vůči jednotlivým pohromám závisí na místních, fyzikálních, sociálních a ekonomických faktorech. Četnost výskytu některých pohrom se vlivem změn klimatu může zvyšovat. V ČR se jedná zejména o povodně, vichřice a orkány, případně i zemětřesení a sesuvy podloží.
Z hlediska globálních dopadů je třeba uvést, že snížení úživnosti půdy vlivem změny klimatu se může dotýkat rozsáhlých regionů a zesílit řádově tzv. klimatickou či environmentální migraci desítek milionů lidí hledajících základní živobytí, či holé přežití. To může vyvolat nepokoje mezi obyvateli cílových zemí a uprchlíky. To pak může vést ke zvýšení zločinnosti, která by se dotkla patrně i systémů kritické infrastruktury. Obdobně může podle některých scénářů eskalovat globální soupeření o zbývající energetické suroviny i přístupové cesty a vyústit v řadu konfliktů, jež by s největší pravděpodobností měly charakter lokálního asymetrického konfliktu s gerilovými akcemi v obsazeném území a možnými teroristickými útoky v zemích dobyvatelů. Koincidence poruch
ZmČna klimatu
Zloþinnost, deprivace
Z hlediska rozsahu pohromy byly živelní pohromy vnímány donedávna spíše jako omezené (například i povodně 1997 a 2002 zasáhly přímo méně než 1/3 území republiky). Po zkušenosti s orkány Kyrill a Emma již však není možné vyloučit ani zasažení celé republiky extrémním klimatickým jevem, který by mohl v nepříznivých případech způsobit celostátní blackout. Tyto orkány zasáhly nejen Českou republiku ale rozsáhlé území Evropy (obr. 4).
Konflikty o zdroje
Migrace Extrémní E té í jevy
Guerillové G ill é akce
Vojenské V j ké akce
BLACKOUT
as
lo wa
Fyziologické potĜeby: potĜeba kyslíku, pĜimČĜené teploty, tekutin, potravin, pohybu, spánku a odpoþinku, vyhnutí se bolesti, ...
M
ј pƎíēinyy p dopady љ
Teroristické T i ti ké akce
íp
ot
Ĝe b
y
po
dl e
PotĜeba bezpeþí: jistoty, stálosti, spolehlivosti, struktury, poĜádku, pravidel a mezí, osvobození od strachu, úzkosti a chaosu
PotĜeba uznání
Zá
kla
dn
PotĜeba sounáležitosti
PotĜeba seberealizace
Obr. 3 Příčiny a dopady blackoutu Ostrava 2. - 3. února 2011
Obr. 4 Orkány Kyrill (nahoře) a Emma (dole)
9
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Energetická bezpečnost a spolehlivost zásobování
Orkán Emma narušil na mnoha místech provoz distribučních soustav a zasáhl 1.3.2008 také přenosovou soustavu, kde zničil 2 stožáry vedení V430 Hradec - Chrást a 6 stožárů vedení V415 Čechy střed - Chodov. Vybudování náhradní trasy V415 trvalo dva týdny. Pokud by tedy podobný orkán zasáhl v budoucnu více vedení současně, mohl by Českou republiku postihnout několikatýdenní blackout. Dopad 14 denního blackoutu by jen ve výrobě způsobil ztráty převyšující 100 miliard Kč.
Nejčastěji se cituje definice energetické bezpečnosti podle Daniela Yergina (CERA): „Energetická bezpečnost je dostupnost dostatečných dodávek energie za přijatelné ceny“. Pokud bychom chtěli, podobně jako pyramidu potřeb člověka podle Maslowa, vyjádřit pyramidu potřeb státu v oblasti energetiky, vznikla by asi takováto pyramida (obr. 6). Nestačí jenom zajistit přístup k primární energii (k energetickým surovinám), ale je třeba zajistit spolehlivé a nepřerušené zásobování, neboť krizová situace z hlediska ochrany obyvatelstva nevzniká na začátku, nýbrž na konci potrubí či elektrického vedení.
Riziková analýza obsahovala kromě hodnocení hrozeb i hodnocení dopadů výpadků kritických prvků energetické infrastruktury. Na základě vyhodnocení rizika byly vytipovány nejzranitelnější prvky energetického systémy státu s ohledem na vážnost dopadu při jejich zničení (obr. 5). Z hlediska energetického systému je to elektrizační soustava, a to její přenosová část, kde se centralizuje výměna elektřiny mezi místy výroby a spotřeby, a kde jsou centralizovány též podpůrné a systémové služby pro zajištění spolehlivosti provozu elektrizační soustavy. Přitom je zřejmý rozdíl mezi jednotlivým a vícenásobným (N > 2) narušením kritických prvků.
Tabulka 1 Přírodní pohromy a zranitelnost energetických systémů Pohroma
Vnitřní vazby
Dlouhotrvající vedra a sucha
Snížení průtoků vodních toků
Snížení výkonu vodních elektráren a tedy i snížení regulovatelnosti elektrizační soustavy Nedostatek chladící vody pro tepelné a jaderné elektrárny
Dlouhodobá inverzní situace
Zhoršení kvality ovzduší
Odstavení nebo snížení výkonu uhelných zdrojů elektřiny
Povodně a záplavy, přívalové deště
-
Ohrožují energetická zařízení v zátopovém území
Rozsáhlé lesní požáry
-
Ohrožují energetická zařízení v postiženém území
Sněhové kalamity, sněhové bouře, námrazy a náledí
-
Ohrožují venkovní elektrická vedení v postiženém území
Bouře, vichřice, větrné smrště, orkány, tornáda
-
Ohrožují venkovní elektrická vedení v postiženém území
Blesky, elektrické jevy v atmosféře
-
Ohrožují venkovní elektrická zařízení a systémy IT
Elektromagnetický impuls vesmíru
-
Ohrožuje řídící, ochranné a dispečerské systémy
Svahové pohyby (sesuvy půdy a řícení skal)
-
Ohrožují energetická zařízení v postiženém území
Zemětřesení
-
Ohrožují energetická zařízení v postiženém území
Kvantifikace rizika energetické infrastruktury
% 0%
10% %
20% %
30% %
40% %
50% %
60% %
70% %
80% %
90% %
venkovní vedení PS, N>2 elektrická stanice PS, N>2 systémová elektrárna, N>2 jaderná elektrárna s únikem nadzemní zásobníky sklady radioaktivních látek nadzemní zásobník kompresorová stanice tranzitní plynovod ropovod vodní el. s pĜehradní nádrží produktovod podzemní zásobníky podzemní zásobník venkovní vedení PS elektrická stanice DS, N>2 systémová elektrárna venkovní vedení DS, N>2 elektrická stanice PS redukþní stanice teplárna výtopna teplárna, vtl plynovod nesystémová elektrárna kabelová vedení DS, N>2 tepelná síĢ CZT elektrická stanice DS stl, ntl plynovod pĜedávací stanice tepla
Obr. 5 Vyhodnocení míry rizika prvků energetické infrastruktury Z prvků přenosové soustavy byly vyhodnoceny jako nejzranitelnější vedení přenosové soustavy, a to zejména stožáry 400 kV, které jsou v otevřené krajině vystaveny jak povětrnostním vlivům, tak i volně přístupné případným útočníkům. Odolnost elektrických stanic přenosové soustavy s transformátory 400/110 kV lze na rozdíl od vedení zvyšovat, což se také realizuje. PotĜeba sociální pĜijatelnosti PotĜeba environmentální pĜijatelnosti PotĜeba ekonomické pĜijatelnosti
PotĜeba energetické bezpeþnosti (kontinuity zásobování)
PotĜeba pĜístupu k primární energii
Obr. 6 Pyramida potřeb státu v oblasti energetiky 10
Zranitelnost energetických systémů
100% %
Zvýšení odolnosti distribučních soustav bylo proto řešeno v rámci dvou výzkumných projektů podpořených z prostředků Ministerstva průmyslu a obchodu v rámci programu Trvalá prosperita. - Projekt 2A-2TP1/003 - Výzkum možností posílení startů ze tmy pro zvýšení spolehlivosti a odolnosti provozu elektrizační soustavy ČR. (2007-2009, MPO/2A), - Projekt 2A-1TP1/065 - Zvýšení odolnosti distribuční soustavy proti důsledkům dlouhodobého výpadku přenosové soustavy ČR s cílem zvýšení bezpečnosti obyvatel. (2006-2011, MPO/2A). Zvýšení odolnosti proti blackoutu je nyní již obsaženo v návrhu aktualizace Státní energetické koncepce (SEK), který byl zveřejněn 13. října 2009 a poslední znění je po zapracování připomínek z února 2010. Obsahuje 6 strategických priorit, přičemž jednou z nich je „zvýšení energetické bezpečnosti a odolnosti ČR a posílení schopnosti zajistit nezbytné dodávky energií v případech kumulace poruch, vícenásobných útoků proti kritické infrastruktuře a v případech déletrvajících krizí v zásobování palivy“. V návaznosti na výsledky výzkumu a vývoje byly tyto představy rozvedeny v koncepci do konkrétních cílů. Zdůrazňuje se diverzifikace zdrojů a zásobovacích cest. Požaduje se „Na úrovni územních energetických koncepcí (krajů) ve spolupráci
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
s provozovateli přenosových, přepravních a distribučních soustav vypracovat program opatření vedoucích k zajištění schopnosti dlouhodobého ostrovního provozu elektrizační soustavy a zajištění nouzového zásobování všech větších sídelních celků. K realizaci opatření využít legislativních, administrativních i finančních nástrojů (včetně dotací, nástrojů regulace cen apod.).“ A dále „Stanovit požadavky na rozložení podpůrných služeb (start ze tmy a ostrovní provoz) tak, aby umožňovaly provoz lokálních ostrovů i při vícenásobném poškození přenosové soustavy.“ Tabulka 2 Technologické pohromy a zranitelnost energetických systémů Pohroma
Zranitelnost energetických systémů
Vnitřní vazby
Požáry, exploze, destrukce budov velkého rozsahu
Požáry a exploze mohou mít příčinu v poruše energetických zařízení
Ohrožují energetická zařízení v postiženém území
Narušení hrází významných vodohospodářských děl
Vznik povodně
Ohrožení provozu vodních elektráren a tedy i regulovatelnosti elektrizační soustavy Ohrožení energetických zařízení v zátopovém území
Narušení dodávek ropy a ropných produktů velkého rozsahu
Narušení je tlumeno povinnými zásobami ropy a ropných produktů na 90 dnů
Narušení provozu rafinérií Narušení dopravy tuhých a kapalných paliv
Narušení dodávek elektrické energie velkého rozsahu
Okamžité ochromení veškerého života v zemi, protože elektřinu na rozdíl od ropy a plynu prakticky nelze skladovat
Paralyzuje i zásobování plynem a teplem, pokud nemají záložní zdroje
Narušení dodávek plynu velkého rozsahu
Narušení je tlumeno zásobami v podzemních zásobnících zemního plynu
Ohrožuje zásobování teplem a výroby elektřiny z plynových zdrojů
Narušení dodávek tepelné energie velkého rozsahu
Dopady jsou výrazně větší v zimním období. Teplárenské soustavy však mají na rozdíl od plynu a elektřiny jen místní, nejvýše regionální charakter.
-
Narušení funkčnosti dopravní soustavy velkého rozsahu
-
Narušení dopravy tuhých a kapalných paliv
Narušení funkčnosti veřejných komunikačních vazeb velkého rozsahu
Může být způsobeno i narušením dodávek elektrické energie velkého rozsahu.
Naruší řízení energetických provozů využívajících veřejné sítě
Narušení funkčnosti veřejných informačních vazeb velkého rozsahu
Může být způsobeno i narušením dodávek elektrické energie velkého rozsahu.
Naruší řízení energetických provozů využívajících veřejné sítě
- „V této souvislosti zajistit aktualizaci územních energetických koncepcí krajů tak, aby směřovaly k zabezpečení schopností ostrovních provozu v havarijních situacích.“ - „Vytvořit podmínky pro účast tepláren při vytváření krajských územních koncepcí a zabezpečení jejich úlohy v ostrovních provozech jednotlivých oblastí v havarijních situacích.“ Tabulka 3 Společenské pohromy a zranitelnost energetických systémů Pohroma
Vnitřní vazby
Zranitelnost energetických systémů
Hromadné postižení osob
Narušení dodávek elektrické energie velkého rozsahu a následně další kritické infrastruktury může způsobit evakuaci obyvatel
Ztráta provozního personálu
Terorismus
Energetika může být cílem i prostředkem teroristických útoků k zasažení dalších cílů vlivem vzájemných závislostí a vazeb
Nejzranitelnější je centralizovaná část elektrizační soustavy - přenosová soustava ČR
Závažné narušení veřejného pořádku a kriminalita
V důsledku blackoutu mohou být vyřazena bezpečnostní zařízení, veřejné osvětlení, opouštěná města mohou být cílem rabování
Krádeže prvků energetické soustavy státu (kovy lze zpeněžit jako sběrné suroviny)
Násilné akce subjektů cizí moci spojené s použitím vojenských sil a prostředků proti chráněným zájmům státu
Na rozdíl od terorismu, který udeří překvapivým útokem bez varování, akcím cizích mocností předchází zhoršená bezpečnostní situace, což umožňuje preventivní mobilizaci sil a prostředků
Energetická soustava byla, je a bude atraktivním cílem útoků k dosažení rozvratu společnosti
„Díky“ volbám v roce 2010 však bylo dohodou politických stran projednání tohoto návrhu SEK odloženo a očekává se, že současná vláda se mu bude věnovat v prvním čtvrtletí roku 2011. Doufejme, že tyto zásady pro zvýšení ochrany obyvatelstva zůstanou i v přepracované nové verzi.
Cílové hodnoty: - „Vybudovat řídicí systémy a propojení zajišťující ostrovní napájení elektřinou všech aglomerací nad 50 tisíc obyvatel.“ - „Implementovat účinné nástroje pro zamezení šíření poruch a řízený přechod do ostrovních subsystémů a zabezpečit nezávislou schopnost startu ze tmy jednotlivých ostrovů.“
Ostrava 2. - 3. února 2011
Při rozvoji distribučních soustav: - „Zabezpečit schopnost DS v případě rozpadu přenosové sítě pracovat střednědobě v ostrovních provozech a zajistit minimální úroveň dodávek elektřiny nezbytnou pro obyvatelstvo a kritickou infrastrukturu.“
Závěr Z rozboru pohrom a hrozeb vyplývá, že nejvážnější pohromou v sektoru energetiky je vícenásobné narušení elektrizační soustavy. Může k němu nejpravděpodobněji dojít v důsledku změny klimatu, jež se projevuje extrémními meteorologickými jevy. Zasažení elektrizační soustavy orkány Kyrill v roce 2007 a Emma v roce 2008 naznačují, že by snadno mohlo příště dojít k výpadku elektřiny velkého rozsahu (na území celého státu) na dobu několika týdnů. Proaktivní opatření ve formě zajištění provozu veřejných ostrovních provozů, řešené ve výzkumném úkolu 2A-1TP1/065, zajišťujících nouzové zásobování elektřinou v takových situacích, jsou reálná a ekonomicky únosná. Současně tvoří synergicky ochranu i proti vyřazení přenosových sítí z jiných důvodů (vícenásobná porucha či útok). Zkušenost z povodní 1997 usnadnila přijetí krizových zákonů reaktivně. Lze proto jistě ocenit, že připravený návrh energetické koncepce (byť zatím vládou neprojednaný) na obdobnou zkušenost nečekal, a zahrnul požadavek zvýšení ochrany obyvatelstva proti blackoutu proaktivně.
11
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Jedná se samozřejmě teprve o první krok, který otevírá politickou poptávku, aby vláda mohla o tomto návrhu rozhodnout a aby mohli začít konat pracovníci Energetického regulačního úřadu a poslanci Parlamentu a vytvořit tržně - legislativní prostředí pro realizaci. Je potěšující, že i náš největší distributor elektřiny neotálí a v pilotním regionu Vrchlabí bude řadu prvků tvořících základ moderních chytrých sítí (Smart Grids) zkoušet, a to včetně lokálních ostrovních provozů. Literatura
[2] Projekt 2A-2TP1/003 - Výzkum možností posílení startů ze tmy pro zvýšení spolehlivosti a odolnosti provozu elektrizační soustavy ČR. (2007-2009, MPO/2A). [3] Projekt 2A-1TP1/065 - Zvýšení odolnosti distribuční soustavy proti důsledkům dlouhodobého výpadku přenosové soustavy ČR s cílem zvýšení bezpečnosti obyvatel. (2006-2011, MPO/2A). [4] Aktualizace Státní energetické koncepce České republiky, Ministerstvo průmyslu a obchodu, únor 2010.
[1] Projekt VD20072008A05 - Systémové řešení nouzového zásobování elektřinou v případě krizových stavů (2007-2008, MV0/VD).
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Ochrana kritické infrastruktury EDICE SPBI SPEKTRUM
51.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
MICHAIL ŠENOVSKÝ VILÉM ADAMEC PAVEL ŠENOVSKÝ
OCHRANA KRITICKÉ INFRASTRUKTURY
Michail Šenovský, Vilém Adamec, Pavel Šenovský Publikace přináší autorům dostupné informace z oblasti ochrany životně důležité infrastruktury (kritické infrastruktury). Jsou zde prezentovány všeobecné informace o vývoji a současném stavu v předmětné oblasti, a to jak v České republice, tak i v zahraničí. Publikace obsahuje rovněž teoretické pasáže věnované základním principům ochrany kritické infrastruktury, stanovení kritických prvků v provozovaných systémech a možné směry k eliminaci napětí v posuzovaných systémech. Autoři nemají ambice prohlásit obsah publikace za neměnný, spíše naopak. Považují v publikaci soustředěné poznatky za příspěvek k diskusi na předmětné téma.
ISBN: 978-80-7385-025-8
cena 120 Kč
Úvod do požárního inženýrství EDICE SPBI SPEKTRUM
52.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
PETR KUýERA RUDOLF KAISER
ÚVOD DO POŽÁRNÍHO INŽENÝRSTVÍ
Petr Kučera, Rudolf Kaiser Co je to požární inženýrství? Jaký je jeho vývoj? Co může přinést praxi? Na tyto a řadu dalších otázek se snaží tato kniha odpovědět. Čtenář je seznámen se současnou koncepcí požárního inženýrství včetně zásad stanovování návrhových požárních scénářů. I když je kniha členěna do kapitol, je při četbě třeba mít stále na paměti, že vše spolu souvisí. Při navrhování rozsáhlých staveb podle inženýrských metod nelze od sebe oddělit dynamiku požáru, chování stavebních konstrukcí za požáru, detekci požáru, aktivaci požárně bezpečnostního zařízení ani evakuaci osob. Autoři se snažili přiblížit téma co nejsrozumitelněji, bez zbytečných matematických rovnic, které si může dychtivější čtenář doplnit z doporučené literatury, jejíž seznam je přiřazen ke každé kapitole.
ISBN: 978-80-7385-024-1
cena 150 Kč
Knihy lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
12
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Využití simulace při optimalizaci počtu dekontaminačních zařízení pro hromadnou dekontaminaci obyvatelstva Optimization of Number of Decontamination Facilities for Mass Decontamination by Using Simulation Ing. Michal Dorda, Ph.D. VŠB - TU Ostrava, Fakulta strojní 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava - Poruba
[email protected]
Nechť se v zasažené oblasti v okamžiku havárie nachází 2000 osob. Je zřejmé, že umístění i-té osoby v okamžiku havárie je možno vyjádřit dvěma souřadnicemi xi a yi - viz obr. 1. Uvažujme, že hodnoty obou souřadnic se řídí rovnoměrným rozdělením pravděpodobnosti na intervalu (0;1). y [km]
Abstrakt Příspěvek demonstruje možnost využití simulace při optimalizaci počtu dekontaminačních zařízení pro hromadnou dekontaminaci obyvatelstva. Proces hromadné dekontaminace je modelován jako systém hromadné obsluhy, kde požadavky na obsluhu jsou představovány příchozími osobami z oblasti zasažené mimořádnou událostí. Vlastní proces dekontaminace představuje obsluhu požadavku. Úkolem je navrhnout počet dekontaminačních zařízení tak, aby doba čekání na dekontaminaci nepřesáhla předem stanovenou hodnotu. Klíčová slova Hromadná dekontaminace, simulace, Witness. Abstract The paper demonstrates the possibility of simulation for the optimization of the number of decontamination facilities during the mass decontamination of citizens. The mass decontamination process is modeled as a queueing system, in which customers are represented by persons coming from an area plagued by an unexpected event. The service of a customer is represented by the decontamination process. Our task we solve is determination of the number of the decontamination facilities needed for the completion of citizens decontamination for within specified time. Key words Mass decontamination, Simulation, Witness. 1
Úvod
Dekontaminací dle [1] rozumíme proces vedoucí k účinnému odstranění kontaminantů z určitého povrchu, případně snížení jeho koncentrace na určitou přípustnou mez. V současné době hrozí kontaminace většího území jednak z důvodu možného teroristického útoku a jednak z důvodu průmyslových havárií apod. Při zasažení většího počtu osob je třeba, vyžaduje-li to charakter vzniklé situace, zajistit dekontaminaci všech postižených osob v co možná nejkratším čase, aby byly co nejvíce zmírněny následky vzniklé mimořádné situace. Je zřejmé, že při větším počtu zasažených osob je nutno dekontaminaci provést hromadně pomocí dostupné techniky. Článek [2] představuje stanoviště hromadné dekontaminace osob v podobě mobilních stanů navržených speciálně pro tyto situace včetně uvedení samotného postupu při dekontaminaci. V předkládaném článku bude předpokládáno využití tohoto stanoviště včetně popsané technologie provádění dekontaminace při hromadné dekontaminaci zasažených osob. 2
Popis modelované situace
Uvažujme následující fiktivní situaci. V uzavřené oblasti, která může např. představovat průmyslový závod, došlo k úniku kontaminantu. Pro jednoduchost předpokládejme, že se jedná o oblast čtvercového půdorysu o délce hrany 1 km.
1
Zasažená oblast yi di S 0
xi
1
x [km]
Obr. 1 Schéma zasažené oblasti a poloha stanoviště dekontaminace V místě S na kraji kontaminované oblasti nechť je situováno stanoviště dekontaminace, ve kterém bude prováděna hromadná dekontaminace zasažených osob. Předpokládejme, že zasažené osoby jsou schopny na stanoviště dekontaminace dojít pěšky, opět pro jednoduchost uvažujme, že vzdálenost di, kterou musí ze svého počátečního umístění v okamžiku vydání pokynu k přesunu i-tá osoba urazit, je rovna: di xi2 yi2
[km]
(1)
Nechť je uvažovaná průměrná rychlost přesunu v rovna 6 km.h-1 (rychlejší chůze). Je zřejmé, že čas potřebný pro přesun i-té zasažené osoby ke stanovišti dekontaminace je roven: ti
x12 y12 v
60
[min]
(2)
Uvažujme, že přesun zasažených osob na stanoviště dekontaminace začíná okamžitě po vyhlášení poplachu; rovněž předpokládejme, že ve stejném okamžiku je dán povel k výjezdu záchranných složek zajišťujících dekontaminaci osob. Uvažujme, že od vydání povelu k výjezdu do okamžiku ukončení přípravy dekontaminačního stanoviště uplyne 60 minut (pozn. zdroj [2] uvádí, že příprava uvažovaného stanoviště dekontaminace trvá maximálně 25 minut při velikosti družstva 1 +5), zbylých 35 minut tedy uvažujme jako dobu potřebnou pro příjezd záchranných složek na stanovené místo. Osoby přicházející ke stanovišti dekontaminace se řadí do dvou front dle pohlaví, neboť podle [2] je dekontaminační stan rozdělen na dvě poloviny pro dekontaminaci mužů a žen odděleně. Uvažujme, že 49,1 % procent zasažených osob činí muži, tento údaj vychází z poměru mezi počtem mužů a žen v České republice. Z fronty postupují osoby do vlastního procesu dekontaminace podle pořadí, v jakém do fronty přišly - tzv. řádný frontový režim. Vlastní proces dekontaminace se dle [2] skládá ze tří fází a to: 1) V první fázi si osoba svléká kontaminované oblečení a provádí se výplach očí a ústní, ušní a nosní dutiny. 2) V druhé fázi je provedena vnější dekontaminace mokrým způsobem. 3) Ve třetí fázi se osoba osuší a obleče se do poskytnutého oblečení.
Ostrava 2. - 3. února 2011
13
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Zdroj [2] dále uvádí kapacitní propustnost dekontaminačního stanu 200 osob za hodinu, tj. 100 osob za hodinu v každé polovině stanu. Uvažujme proto, aby byla zachována tato propustnost, že průměrná doba trvání dekontaminace jedné osoby činí 3/5 minuty a doba trvání dekontaminace jedné osoby se řídí exponenciálním rozdělením; exponenciální rozdělení bylo zvoleno proto, neboť modeluje největší chaos. Jelikož je proces dekontaminace rozdělen do tří fází, je uvažováno, že doba trvání každé ze tří fází procesu dekontaminace je pro konkrétní osobu konstantní a je tudíž rovna třetině celkové exponenciální doby trvání dekontaminace. Vytvořený simulační model dále pracuje s předpokladem, že v každé fázi dekontaminace se najednou může nacházet pouze 1 osoba. Rovněž uvažujme, že každá osoba je schopna dekontaminovat se samostatně bez pomoci. Nyní by nás zajímala odpověď na otázku, kolik dekontaminačních stanů umístěných paralelně vedle sebe potřebujeme, abychom byli schopni provést dekontaminaci všech osob v předem stanoveném čase, tedy jinými slovy aby doba od okamžiku havárie do okamžiku provedení dekontaminace u žádné osoby nepřekročila určitou hranici. Jednou z možností, jak získat odpověď na tuto otázku, je simulace uvažovaného problému. 3
Simulace a simulační software Witness
Simulace představuje robustní nástroj pro řešení problémů z různých oblastí. Simulace zažívá svůj rozvoj společně s rozvojem počítačové techniky, v současné době lze na trhu nalézt celou řadu specializovaných simulačních software. Simulací obecně rozumíme proces, během kterého nahradíme reálný systém jeho simulačním modelem a pomocí experimentů se simulačním modelem usuzujeme o chování reálného systému. Simulace nám například umožňuje posoudit dopad provedených změn v reálném systému, jinými slovy nám umožňuje nalézt odpověď na otázku „Co se stane, když…?“, čímž nám může pomoci odhalit nesprávná rozhodnutí ještě před provedením příslušných změn v reálném systému a ušetřit tak jednak finanční prostředky, tak i čas. Simulace může být rovněž užitečná již ve fázi projektování a návrhu, neboť nám umožňuje ověřit různé konfigurace navrhovaného systému a vybrat z nich pro nás tu nejvýhodnější. Simulační model, který bude dále v článku prezentován, byl vytvořen v simulačním software Witness, který vyvíjí britská společnost Lanner Group Ltd. Witness je jedním z nejrozšířenějších nástrojů zaměřených na diskrétní simulaci a je určen pro simulaci a optimalizaci výrobních, obslužných a logistických systémů. 4
Popis vytvořeného simulačního modelu
Vytvořený simulační model je znázorněn na obrázku 2. Zasažený prostor je modelován pomocí zásobníku „Zasazena_oblast“, do něhož při začátku simulace vstoupí 2000 osob modelovaných pomocí součásti pojmenované „Osoba“, přičemž pro každou osobu se vygeneruje její pohlaví, doba chůze k dekontaminačnímu stanovišti a doba trvání dekontaminace podle předpokladů zavedených v kapitole 2. Všechny tyto hodnoty jsou uloženy v atributech „Pohlavi“, „Doba_chuze“ a „Doba_dekontaminace“. 14
Obr. 2 Náhled vytvořeného simulačního modelu v prostředí Witness Pomocný stroj pojmenovaný „Prichod“ modeluje příchod osoby ke stanovišti dekontaminace a rozděluje osoby podle pohlaví do dvou front pojmenovaných „Fronta_muzi“ a „Fronta_zeny“, které modelují frontu zasažených osob čekajících na provedení dekontaminace. Jednotlivé fáze procesu dekontaminace jsou modelovány rovněž pomocí strojů, dekontaminace mužů je modelována pomocí strojů pojmenovaných „Dekon_muzi_faze1“, „Dekon_muzi_faze2“ a „Dekon_muzi_faze3“. Dekontaminace žen je modelována analogicky. Skutečnost, že dle zavedených předpokladů začíná dekontaminace osob až po přípravě stanoviště, tedy po uplynutí 60 minut od okamžiku havárie, je v modelu rovněž zohledněna ve vstupních pravidlech strojů „Dekon_muzi_faze1“ a „Dekon_zeny_faze1“. Proměnná pojmenovaná „Počet_stanu“ udává, kolik máme na dekontaminačním stanovišti paralelně umístěných stanů k provádění dekontaminace. Při prováděných experimentech byla tato hodnota postupně nastavována od 1 do 5. Při dokončení dekontaminace každé osoby je prováděn výpočet pomocných proměnných. Pomocná proměnná „Dekontaminovano“ slouží k zobrazení počtu osob, jejichž dekontaminace již byla ukončena, je zřejmé, že hodnota této proměnné může v našem případě nabývat celočíselných hodnot od 0 do 2000. Pro každou zasaženou osobu je doba, která uplynula od okamžiku úniku dekontaminantu do okamžiku provedení dekontaminace, zapisována do histogramu pojmenovaném „Doba_dekontaminace“. Po ukončení každého simulačního experimentu je z tohoto histogramu získána jednak průměrná doba čekání na dekontaminaci - tato hodnota je uložena v proměnné pojmenované „Prumerne_cekani“ - a maximální doba čekání na dekontaminaci - tato hodnota je uložena v proměnné „Maximalni_cekani“. Poslední proměnnou, která se v modelu vyskytuje, je pomocná proměnná „Radek“, která slouží pro potřeby čtení a zápisu dat z/do externího souboru Microsoft Excel. 5
Vyhodnocení provedených experimentů
Jak již bylo v předchozí části uvedeno, v experimentální části budeme ověřovat varianty, při kterých bude dekontaminace zasažených osob prováděna v jednom až v pěti stanech umístěných Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
paralelně. Pro každou variantu bylo provedeno 30 nezávislých experimentů, při kterých bylo sledováno průměrné a maximální čekání na dekontaminaci. Z dosažených výsledků byly spočítány výběrové průměry a výběrové směrodatné odchylky - viz tabulka 1. Znázorněme si ještě průměrné čekání a maximální čekání graficky - viz obrázek 3. Tabulka 1 Přehled dosažených výsledků
6
Počet stanů
Průměrné čekání [min]
Směrodatná odchylka [min]
Maximální čekání [min]
Směrodatná odchylka [min]
1
243,74
5,84
441,00
13,33
2
134,97
2,32
215,38
5,74
3
106,08
1,31
156,24
3,65
4
93,11
1,00
129,49
2,66
5
85,71
0,73
114,27
2,03
Čas [min]
Závěr
V článku byla na jednoduchém fiktivním příkladě demonstrována možnost použití moderních simulačních nástrojů. V tomto případě se jednalo pouze o ukázkový jednoduchý model, rozvoj počítačové techniky nám ale v současné době umožňuje modelovat a následně simulovat podstatně složitější a náročnější problémy. V článku byl sice použit simulační nástroj Witness, nicméně tento software není jedinou možností, na trhu lze nalézt celou řadu specializovaných software. Další možností, která se nabízí při řešení úloh takovéhoto typu, jsou např. barevné Petriho sítě, jež představují matematický nástroj pro modelování a simulaci diskrétních systémů.
Maximální čekání
Průměrné čekání
Z dosažených výsledků vidíme, že pokud by maximální horní hranice pro provedení dekontaminace činila 5 hodin, tedy 300 minut, měly by nám při našich předpokladech stačit 2 stany umístěné paralelně vedle sebe. Na druhou stranu vidíme, že při použití pouze 1 stanu činí maximální doba čekání na dekontaminaci 7 hodin a 21 minut a při použití 5 stanů se sledovaná doba dostane těsně pod 2 hodiny.
500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0
Seznam literatury [1] Kratochvílová, D.: Ochrana obyvatelstva. Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství: Ostrava, 2005, 140 s. ISBN: 8086634-70-1.
1
2
3
4
5
Počet stanů [-]
[2] Kotinský, P.: Hromadná dekontaminace osob. In 112 - časopis požární ochrany, integrovaného záchranného systému a ochrany obyvatelstva, 2003, roč. II, č. 3, s. 15 - 17. ISSN 12137057.
Obr. 3 Závislost průměrného a maximálního čekání na počtu stanů
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
34.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
PETR KOTINSKÝ JAROSLAVA HEJDOVÁ
DEKONTAMINACE v požární ochranČ
Dekontaminace v požární ochraně Petr Kotinský, Jaroslava Hejdová Předkládaná publikace napomáhá řešit složitou problematiku dekontaminace v rámci jednotek požární ochrany. Snaží se o ucelený pohled na danou oblast, a proto se zabývá přehledem základních kontaminantů a jejich vlivu na lidský organismus. Dále základními dekontaminačními technologiemi, metodami, činidly a prostředky. Podrobně popisuje postup dekontaminace hasičů a zasažených osob. Součástí publikace je i přehled související legislativy. Je doplněna obrázky dekontaminační techniky a stanovišť včetně jejich schémat.
ISBN: 80-86634-31-0
cena 120 Kč Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
Ostrava 2. - 3. února 2011
15
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Klimatická změna a zásobování obyvatel pitnou vodou Climate Change and Supply of the Population with Drinking Water Ing. Pavla Finfrlová Členka zastupitelstva města Hradec Králové a Komise životního prostředí Svazu měst a obcí ČR Místopředsedkyně představenstva Vodovody a kanalizace Hradec Králové, a.s. Víta Nejedlého 893, 500 03 Hradec Králové
[email protected] Abstrakt Klimatické změny byly, jsou a budou, nelze je zastavit. Musíme se na ně včas připravit. Voda je základ života, strategická surovina. Česká legislativa není vůbec na déle trvající nedostatek vody ve zdrojích připravena, nejsou stanoveny postupy, pravomoci a odpovědnosti pro řešení této krizové situace. Sucho je přitom považováno za nejhorší z přírodních katastrof, protože nastupuje plíživě a neumíme předpovědět, kdy skončí. Klíčová slova Klimatická změna, nedostatek vody, veřejné vodovody, požární zabezpečení, krizové řízení. Abstract The climate changes have been, are and will be, they can not be stopped. We need to take time to prepare. Water is the basis of life, strategic raw material. The Czech legislation is not ready to react on the prolonged lack of water resources, it does not specify the procedures, powers and responsibilities to address this crisis. Drought is being considered the worst of natural disasters, it starts subtly, and we can not predict when it ends. Key words Climate change, water shortages, public water supply, fire protection, emergency management. Extrémní hydrologické jevy Projevem probíhajících klimatických změn, se kterými se v poslední době setkáváme stále častěji, jsou extrémní hydrologické jevy - přívalové povodně a opačný extrém - sucho. Pro zvládání povodní jsou v ČR vytvořeny pevné a funkční mechanismy; dlouhodobé sucho, provázené nedostatkem povrchové a podzemní vody, řešení postrádá i když poslední novela zákona o vodách /1/ představuje první krůček vpřed. Další dobrou zprávou je, že Ministerstvo životního prostředí zahájilo projekt prověřování zásob podzemních vod a vláda ve svém prohlášení konstatovala nutnost adaptace na klimatické změny a také se podařilo zastavit rušení územních rezerv pro případnou akumulaci povrchových vod. To vše je ale stále nedostatečné. Sucho je celosvětově považováno za jednu z nejhorších krizových situací /2/, protože nastupuje pomalu, plíživě a nenápadně, příslušná opatření jsou zahajována zpravidla pozdě a především nelze předpovědět ani odhadnout, kdy skončí. Jedná se o dlouhodobou krizovou situaci, může trvat i několik let. Proto je mimořádně důležité, aby měl stát reálnou adaptační strategii, která pomůže snížit zranitelnost společnosti vůči negativním dopadům sucha. EU se již tímto problémem zabývá /3/. Chceme-li nějaký problém řešit, musíme ho nejprve definovat. Projevy sucha jsou různé. Zdařile popisuje postupný vývoj sucha Světová meteorologická organizace v následujícím diagramu /2/.
Zásobování obyvatel pitnou vodou Je třeba si uvědomit, že ve veřejných vodovodech musí být vždy voda vyhovující legislativním požadavkům na vodu pitnou. Na pití a vaření je průměrně využito pouze cca 10 % z celkové spotřeby, zbytek je na koupání, splachování záchodů, úklid apod. Na veřejném vodovodu je zpravidla závislé požární zabezpečení obce. Zřizování a provozování vodovodů a kanalizací pro veřejnou potřebu, tedy budování infrastruktury a její provozování, upravuje zákon o vodovodech a kanalizacích /4/ v gesci Ministerstva zemědělství. Odběry (čerpání) vody jsou povolovány dle zákona o vodách /1/ v gesci Ministerstva životního prostředí. Požární ochrana /5/ a krizové řízení /6/ je v gesci Ministerstva vnitra. Z výše uvedeného je zřejmé, že státní správa je roztříštěná a legislativa neprovázaná. O to je důležitější, aby byly stanoveny pravomoci a postupy pro zvládání nedostatku vody pro vodovody. Přerušení dodávek vody by mělo dalekosáhlé důsledky, zejména pro život lidí v městských výškových domech, pro provoz nemocnic a zdravotnických zařízení, škol, jeslí, domovů důchodců, potravinářských výrob apod.. Přerušení čerpání vody a následně dodávek spotřebitelům by způsobilo i velké technické problémy na vodárenské síti, často s nevratnými závažnými důsledky, např. v částech soustav, které nelze účinně proplachovat a odkalovat. Zákon o vodách i krizový zákon uvažují pouze o přechodném (krátkodobém) nedostatku vody, kdy je zajišťováno náhradní zásobování cisternami a balenou vodou. To je však zcela nedostačující při dlouhodobém suchu. V takovém případě je třeba zajistit dostatečné zdroje vody pro oprávněné potřeby obyvatel a dalších odběratelů. A je třeba vyřešit střet mezi ochranou přírody a těmito potřebami. V případě déle trvajícího sucha dojde samozřejmě i ke stresu ekosystémů. Zákon o předcházení ekologické újmě /7/ přisuzuje vinu za případné změny biodiverzity pouze lidské činnosti, změny způsobené změnami klimatu nebere vůbec v potaz. To v praxi znamená, že změny biodiverzity v okolí vodního zdroje mohou být i v době sucha přičítány pouze čerpání vody a ČIŽP může provozovateli vodovodu uložit pokutu 1 - 5 milionů Kč. Sucho ve východních Čechách v roce 2009 nás donutilo zřídit pracovní skupinu pro řešení krizové situace B 4.14. Narušení dodávek pitné vody velkého rozsahu. Na analýzy základě výsledků dlouhodobých měření hladin podzemní vody ve státní
16
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
monitorovací síti a bilancí zdrojů a spotřeby vody na vodárenské soustavě Východní Čechy jsme navrhli indikátory a opatření pro zvládání sucha. Ty je třeba ověřit i na jiných zdrojích podzemní vody a připravit obdobné návrhy i pro povrchové vody. Návrh indikátorů a opatření pro zvládání sucha Stupeň aktivity
Úroveň hladiny podzemní vody v neovlivněném vrtu
NORMÁLNÍ STAV
↓Úroveň hladiny 60 % překročení↓
BDĚLOST
↓Úroveň hladiny 80 % - ního překročení↓
Zpřísnění, popř. rozšíření režimu sledování hladiny podzemní vody a předpovědi počasí
↓Úroveň 90 %- ního překročení↓
Částečné omezení spotřebitelů (výzvy k šetření), aktivace komise pro řešení nedostatku vody, příprava případného vyhlášení stavu nouze
Úroveň hladiny základního odtoku↓
Vyhlášení stavu nouze, informování krizových složek, omezení spotřebitelů, neplatí omezení čerpání uvedená v rozhodnutí o nakládání s vodami z titulu ochrany přírody
POHOTOVOST
NOUZE
Navrhovaná opatření
Vyhlášen STAV KRIZE - právní předpisy je nutné pro tento účel též novelizovat
KRIZE
Struktura navržených opatření vychází z povodňových aktivit, které jsou zakotveny v zákoně o vodách. Obdobně je třeba legislativně zakotvit pravomoci a odpovědnosti pro zvládání nedostatku vody ve zdrojích z důvodu sucha. Problematika sucha je však komplikovanější než povodně. Důležité zdroje vody jsou vzdáleny od místa spotřeby i desítky kilometrů, zpravidla jsou v působnosti jiné obce s rozšířenou působností. Jsou i případy, kdy zdroj vody pro zásobování obyvatel leží v jiném kraji. Proto
není možné kopírovat institut povodňových komisí. Práce na nutné legislativě je třeba zahájit co nejdříve. Závěr Větru dešti neporučíme, klimatické změny byly, jsou a budou a my na ně musíme být připraveni. Proto je nutné zpracovat pro celou ČR reálnou adaptační strategii pro nedostatek vody. Je třeba definovat pojmy pro problematiku sucha, sjednotit všechna dostupná data (ČHMÚ, podniky Povodí, vodárenské společnosti) a vypracovat postupy pro řešení situace (např. plán pro zvládání sucha), a to včetně stanovení indikátorů. Naprosto nezbytné je co nejdříve vytvořit legislativní rámec pro řešení sucha (nedostatku vody), tj. určit priority, pravomoci a odpovědnosti pro racionální a efektivní zvládání této situace a příslušně upravit výkon státní správy. S tím souvisí i nutnost vypracovat a kodifikovat strategii ochrany přírody respektující klimatické výkyvy a změny. Je důležité hledat způsob, jak věci řešit, ne důvody proč to nejde. Seznam použité literatury [1] Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon). [2] Water and disaster - be informed and be prepared, World Meteorological Organization, No.971, Geneva 2004. [3] Stanovisko Evropského hospodářského a sociálního výboru ke sdělení Komise Evropskému parlamentu a Radě o řešení problému nedostatku vody a sucha v Evropské unii KOM(2007)414, Ústřední věstník EU 2008/C 224/15. [4] Zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech a kanalizacích). [5] Zákon č. 133/1985 Sb., o požární ochraně. [6] Zákon č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon). [7] Zákon 167/2008 Sb., o předcházení ekologické újmě. [8] Vodstvo a podnebí v České republice, Ministerstvo zemědělství ČR, Praha 2009, ISBN: 80-903482-7-0.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Strategie dodávek pitné vody EDICE SPBI SPEKTRUM
63.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
ŠÁRKA KROýOVÁ
STRATEGIE DODÁVEK PITNÉ VODY
Šárka Kročová Zajištění dostatečného množství pitné vody o požadovaném hydrodynamickém tlaku ve standardních podmínkách nebo krizových situacích pro územní celky je základním požadavkem na veřejné vodovody. Distribuční systémy místního a nadmístního významu musí současně splňovat strategii dodávky pitné vody v čase a požadované kvalitě. Současně musí respektovat nové poznatky, požadavky a reálné možnosti v oblasti havarijního plánování a řešení krizových situací, včetně zajištění nouzových dodávek vody v době jejího přechodného nedostatku pro obyvatelstvo, strategické subjekty a složky Integrovaného záchranného systému. Postupy k jejich dosažení jsou obsahem publikace. ISBN: 978-80-7385-072-2
cena 150 Kč
Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
Ostrava 2. - 3. února 2011
17
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Rezistenční doba tkaniny nánosované butylkaučukovou polymerní směsí a její vztah k chemické struktuře vybraných průmyslových chemických látek Breakthrough Time of the Fabric coated with Butyl-rubber Polymer Mixture and its Relationship to the Chemical Structure of selected Toxic Industrial Chemicals pplk. doc. Ing. Stanislav Florus, CSc. mjr. Ing. Pavel Otřísal Univerzita obrany, Ústav ochrany proti zbraním hromadného ničení sídl. Víta Nejedlého, 682 01 Vyškov
[email protected],
[email protected] Abstrakt Rezistenční doba je základním faktorem pro stanovení odolnosti konstrukčních materiálů ochranných prostředků izolační ochrany. Normy ukládají povinnost zjišťovat ochranné vlastnosti pro vybrané PCHL. Pro vysvětlení ochranných vlastností konstrukčních materiálů je třeba pochopit souvislosti mezi chemickou strukturou PCHL a bariérového materiálu. V tomto článku jsou uvedeny výsledky měření odolnosti pro vybrané PCHL získané metodou PIEZOTEST. Klíčová slova Rychlost permeace, lag-time, ustálená rychlost permeace, rezistenční doba, průmyslové chemické látky, ochranné vlastnosti, konstrukční materiál, průniková doba. Abstract The breakthrough time is a basic factor for setting of isolative protection constructive materials´ resistivity. Norms give an obligation to find up protective properties for selected Toxic Industrial Chemicals (TIC). For explanation of constructive materials protective properties is necessary to understand a connection between both chemical structure of TIC and barrier material. In this paper there are introduced results of resistivity measurements for selected TICs which have been gained with the method of PIEZOTEST. Key words Permeation rate, lag-time, steady permeation rate, breakthrough time, Toxic Industrial Chemicals, protective properties, constructive material, penetration time. Úvod Zjišťování ochranných vlastností konstrukčních materiálů prostředků individuální ochrany pro vybrané chemické látky je povinností výrobce před uvedením prostředku na trh. Stejný postup je zaveden i při zavádění nových ochranných prostředků pro potřeby armády s tím rozdílem, že konstrukční materiály musí být testovány i pro vybrané bojové chemické látky. Výběr zkušebních či testovacích chemikálií je prováděn tak, aby v něm byly zahrnuty jejich základní typy. Tyto chemikálie jsou však v duchu normy ČSN EN ISO 6529 doporučené a je pouze na konečném uživateli nebo na výrobci prostředků jak velký okruh testovacích látek zvolí. Zjištění odolnosti konstrukčních materiálů pro vybrané látky ještě neznamená znalost skutečných ochranných vlastností pro látky podobné. Předpovídat chování konstrukčních materiálů vůči známým chemickým látkám je možné při znalosti jejich tloušťky, teplotních podmínek či skupenství, je to však odhad velmi orientační. Proto studium chemické odolnosti konstrukčních materiálů pro chemické látky a nalézání vnitřních zákonitostí by mělo být úkolem pro pracoviště zabývající se vývojem nových prostředků ochrany a 18
jejich konstrukčních materiálů, či pracovišť určených k testování prostředků před jejich zavedením do používání. Ústav OPZHN Univerzity obrany se dlouhodobě zabývá testováním vhodných konstrukčních materiálů pro bojové chemické látky, či nových a používaných konstrukčních materiálů pro vybrané průmyslové chemické látky. Je současně studován vliv struktury průmyslových chemických látek na rezistenční dobu testovaných materiálů. Některé dílčí výsledky jsou předmětem tohoto sdělení. Teoretická část Nejenom v Armádě České republiky, ale i některé jednotky Hasičského záchranného sboru České republiky jsou specialisty používány ochranné oděvy, jejichž bariérovou vrstvu tvoří butylkaučuková polymerní směs. Butylkaučuk je silně nepolární polymer. Je proto možné vyvodit, že organická rozpouštědla, která jsou nepolárního charakteru a tudíž nejsou schopna disociace molekul, v něm budou způsobovat závažné změny, které mohou mít zásadní vliv na ztrátu, či podstatné snížení ochranných vlastností konstrukčních materiálů, kde je butylkaučuk užit jako základní složka. Nepolární chemické sloučeniny typu nepolárních rozpouštědel a minerálních olejů mohou tedy způsobovat značné bobtnání ochranných oděvů s butylkaučukovou bariérovou vrstvou a tím snížit ochranné a užitné vlastnosti konstrukčních materiálů. Butylkaučuk botná i při dlouhodobém kontaktu s chemickými sloučeninami obsahujícími kyslík. Botnání však není výrazné a tudíž ochranné vlastnosti vůči alkoholům, ketonům, esterům živočišných a rostlinných tuků včetně syntetických hydraulických kapalin jsou víceméně dostačující. Z hlediska odolnosti vůči polárním sloučeninám anorganického i organického původu jsou jeho vlastnosti velmi dobré. Zejména odolnost vůči kyselinám, včetně silných minerálních kyselin, anorganickým solím, alkáliím i ozonu vyhovuje praktickým potřebám a je vysoká. Z uvedeného je tedy patrné, že z hlediska praktických potřeb se zabývat odolností konstrukčních butylkaučukových materiálů právě pro skupinu nepolárních rozpouštědel, případně pro chemické látky, jejichž polarita není příliš velká. Vzhledem k charakteru používaných konstrukčních materiálů i průmyslových chemických látek, které je mohou potencionálně narušovat, bylo Ústavem ochrany proti zbraním hromadného ničení (OPZHN) zakoupeno měřící zařízení umožňující měřit odolnost konstrukčních materiálů, jehož základem je detektor pracující na fyzikálním principu detekce. Konkrétně se jedná o zařízení s označením PIEZOTEST, vyvinutý pracovníky Vojenského technického ústavu ochrany v Brně. Toto zařízení využívá k detekci škodlivin proniklých zkoušeným materiálem tzv. QCM detektor s polymerní vrstvou. O tomto zařízení bylo referováno na konferenci v minulém roce [1]. Toto zařízení, díky polymerní vrstvě na křemenném rezonátoru, dokáže s vysokou citlivostí měřit množství zachycené škodliviny v polymerní vrstvě jako změnu pracovní frekvence rezonátoru. Typem polymerní vrstvy je možné měřit citlivost detektoru pro zájmové skupiny chemických látek. Zařízení vykazuje vysokou citlivost pro nepolární a málo polární rozpouštědla, tedy takové látky, vůči kterým má butylkaučuk malou odolnost. Vyjádřením rozdílu pracovní frekvence QCM detektoru Δf na době průniku, tedy reálně množství zkušební látky Δm proniklé do Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
pracovního prostoru QCM detektoru a zachycené v jeho polymerní vrstvě za celkovou dobu při zachování konstantní plochy zkoušeného plošného materiálu, můžeme sestrojit výstupní křivku odpovídající závislosti kumulativní permeace na čase. Z této závislosti je možné odečíst dobu odolnosti, jako tzv. lag-time (tl). Jak uvádí Bromwich, [2] lag-time je často ztotožňován s tzv. rezistenční dobou neboli dobou odolnosti zkoumaného materiálu. Jestliže předpokládáme, že koeficient difúze (D) zkoumaného materiálu je vždy konstantní, je možné lag-time (tl) matematicky vyjádřit ve tvaru [2 - 4]. tl l 2 /6 D kde l
tloušťka zkoušeného materiálu.
Lag-time je pak dán prodloužením tečny k lineární části křivky kumulativní permeace na časovou osu (Obr. 1).
Kumulativní permeace
0,20
tak polárního charakteru. Ke studiu byly použity látky v řadě pentan, hexan, heptan, oktan a dekan, druhá řada byla tvořena chlorovanými alifatickými uhlovodíky (dichlormethan, chloroform a tetrachlormetan) a aromatická řada pak benzenem, toluenem a xylenem v čistotě p. a. Samotná měření byla prováděna při teplotě 30 °C, což je standardní teplota, při které jsou prováděna měření odolnosti v AČR. Před samotným měřením byla proměřena tloušťka pomocí rychlého tloušťkoměru typ 542-401 (Mitutoyo, Japonsko), s přesností na tři desetinná místa. Temperace permeačních cel se vzorkem byla před měřením a v průběhu měření prováděna v biologickém inkubátoru Friocell 111 (Brněnská medicínská technika Brno, Česká republika) s přesností ±1 °C, k měření rezistenčních dob bylo použito zařízení PIEZOTEST (Gryf HB spol. s r. o., Česká republika), zkušebním materiálem byla izolační ochranná fólie oděvu pro specialisty OPCH-05 TP-RUB-001-06, Rubena, a. s., Hradec Králové vyráběná pro výrobce oděvu ECOprotect spol. s. r. o., Zlín. Diskuse V homologické řadě alkanů pentan-hexan-heptan-oktan-dekan došlo se zvětšením uhlíkového řetězce k prodloužení rezistenční doby. Jak je patrné z tabulky 1. a zejména z obrázku 2., rozdíl odolnosti mezi sousedními alkany v homologické řadě nebyl stejný, ale docházelo k jejímu postupnému zvyšování v řadě od pentanu k dekanu.
0,15
0,10
permeace v ustáleném stavu
0,05
lag-time
Tabulka 1 Výsledky měření odolnosti (rezistenční doby) izolační ochranné fólie Rezistenční doba, [s]
10
20
30
40
50
Statistický údaj
čas (t), [min]
Obr. 1 Vyhodnocení odolnosti konstrukčních materiálů pomocí lag-time Z hlediska definice je rezistenční doba uváděna jako doba od počátku působení chemické látky na lícní stranu zkoušeného materiálu do okamžiku, kdy se objeví na rubní straně v požadované koncentraci. Hodnoty rezistenční doby tedy zpravidla uvádí dobu okamžiku průniku škodliviny zaznamenané nějakou analytickou metodou, kdežto lag-time dobu počátku ustálené permeace. Vyhodnocení odolnosti konstrukčních materiálů pomocí hodnoty lag-time se zdá být výhodné pro specialisty chemického vojska AČR. Stačí k němu pouhé sestrojení závislosti změny pracovní frekvence QCM detektoru na čase pomocí tabulkového procesoru MS Excel a vyhodnotit oblast ustáleného stavu permeace. Při této metodě není třeba provádět složité matematické výpočty, jejichž vypovídací hodnota je více komerční, než užitečná pro operační velitele. Navíc, uvedená závislost dává poměrně dobrou informaci o ztrátě ochranných vlastností zkoumaného materiálu na základě strmosti sestrojené tečny lineární části výstupní křivky. Zde platí jednoduchá závislost, že čím je lineární část strmější, tím dochází k rychlejší difúzi zkoumané chemické látky do konstrukčního materiálu. Je pochopitelné, že tvar výstupní křivky bude záviset zejména na vlastnostech bariérové vrstvy, typu zkušební chemické látky a tloušťce bariérového materiálu. Typické průběhy permeace jsou uvedeny například v ČSN EN ISO 6529 [5]. Z hlediska působení chemických látek na bariérové materiály není účelné zkoumat jen odolnost těchto materiálů, ale rovněž vztah mezi odolností daného bariérového materiálu a chemickou strukturou zájmových zkušebních látek. Těmto problémům se Ústav OPZHN dlouhodobě věnuje a prezentace dílčích výsledků je předmětem tohoto sdělení.
Zkušební chemická látka Pentan
n-Hexan
n-Heptan
Oktan
n-Dekan
Stř. hodnota
363,2
427,1
576,8
762,2
1282,6
Chyba stř. hodnoty
17,33
9,21
7,54
9,15
27,35
Medián
347,5
434,5
574
752
1287
Směr. odchylka
69,31
36,83
30,16
36,58
109,40
Špičatost
0,892
-0,808
-0,501
-1,097
0,602
Šikmost
1,038
-0,219
0,217
0,304
-0,663
Minimum
261
367
522
708
1037
Maximum
512
488
628
822
1455
Počet
16
16
16
16
16
Hladina spolehlivosti (95,0 %)
36,9
19,6
16,1
19,5
58,3
Minimální hodnota rezistenční doby
326,3
407,5
560,7
742,7
1224,3
Tato závislost byla ovlivněna pouze typem chemické látky, protože tloušťka izolační ochranné fólie byla, jak ukazují výsledky uvedené v tabulce 2, homogenní a byla prakticky stejná u všech zkušebních chemikálií z této homologické řady. 1400
1224,3
1200 1000 742,7 800
560,7 407,5
600 400
326,3
200 0 Pentan
n-Hexan
n-Heptan
Oktan
n-Dekan
Použité přístroje, zkušební chemikálie a zařízení Ke studiu vztahu mezi butylkaučukovou bariérovou vrstvou a strukturou chemických látek byly použity běžné chemické látky v homologické řadě či analogy a to jak látky nepolárního, Ostrava 2. - 3. února 2011
Obr. 2 Závislost rezistenční doby izolační ochranné fólie oděvu pro specialisty OPCH-05 na typu alkanu 19
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Tabulka 2 Výsledky měření tloušťky izolační ochranné fólie oděvu pro specialisty OPCH-05 pro měření její odolnosti pro vybrané alkany Tloušťka izolační ochranné fólie, [mm] Statistický údaj
Zkušební chemikálie Pentan
n-Hexan
n-Heptan
Oktan
Stř. hodnota
0,352
0,354
0,353
0,354
n-Dekan 0,342
Chyba stř. hodnoty
0,0011
0,0013
0,0012
0,0012
0,0030
Medián
0,353
0,356
0,354
0,354
0,348
struktury tetrachlormethanu ve srovnání s dalšími užívanými chlorovanými uhlovodíky. V řadě aromatických uhlovodíků benzen-toluen-xylen vykazovala nejvyšší odolnost fólie OPCH-05 vůči benzenu (Tabulka 5). Bylo to zajímavé zjištění, nicméně i při opakovaném měření na poměrně rozsáhlém počtu vzorků byly získány podobné výsledky. Tabulka 4 Výsledky měření odolnosti izolační ochranné fólie oděvu pro specialisty OPCH-05
Směr. odchylka
0,0044
0,0054
0,0048
0,0047
0,0121
Špičatost
-1,4532
-0,9094
-0,8567
-1,1842
-1,7679
Šikmost
-0,0518
-0,4240
-0,2465
-0,0160
-0,2338
Minimum
0,346
0,344
0,345
0,347
0,325
Stř. hodnota
0,352
0,348
0,353
Maximum
0,359
0,362
0,361
0,361
0,357
Chyba stř. hodnoty
0,0012
0,0010
0,0011
16
16
16
16
16
Medián
0,3525
0,347
0,354
Směr. odchylka
0,0047
0,0045
0,0042
Špičatost
-1,0253
0,0807
-0,5789
Šikmost
-0,4643
Počet Hladina spolehlivosti (95,0 %)
0,002
0,003
0,003
0,003
0,007
Nejmenší hodnota tloušťky
0,350
0,351
0,350
0,351
0,335
Tloušťka izolační ochranné fólie se výrazněji se odlišovala pouze při měření s dekanem, kde byla o 0,15 či 0,16 mm slabší než u fólií, které byly použity při měření jejich odolnosti ostatními alkany. Odolnost izolační ochranné fólie pro dekan byla ale největší a je možné očekávat, že v případě tloušťky fólie okolo 0,35 mm by se odolnost pro tuto látku zvýšila o desítky či stovky sekund. Obecně bylo zjištěno, že čím odolnější je izolační ochranná fólie, tím větší význam má nepatrné zvětšení její tloušťky pro zvýšení její rezistenční doby. Tato obecná závislost platí i naopak. V případě chlorovaných alifatických uhlovodíků nedošlo k výraznému rozdílu odolnosti izolační ochranné fólie oděvu pro specialisty OPCH-05 mezi dichlorethanem a chloroformem, ačkoliv bylo očekáváno, že odolnost fólie pro chloroform bude vyšší, byť o několik desítek sekund. Jak ukazují výsledky měření prezentované v tabulce 3, odolnost měřené butylkaučukové izolační ochranné fólie je pro obě látky velmi podobná a vzájemně se liší přibližně o 50 sekund v neprospěch chloroformu (tabulka 4). Tento výsledek však může být způsoben nejenom nižšími hodnotami tloušťky fólie při měření odolnosti pro chloroform, ale také nepatrným výkyvem teplot při měření, způsobem odečtu hodnoty lag-time z výstupní křivky atp. Tabulka 3 Výsledky měření odolnosti izolační ochranné fólie oděvu pro specialisty OPCH-05 pro vybrané chlorované uhlovodíky Rezistenční doba, [s] Statistický údaj
Zkušební chemická látka
Tloušťka izolační ochranné fólie, [mm] Statistický údaj
Zkušební chemikálie Dichlormethan
Chlororform
Tetrachlormethan
-0,1871
0,9183
Minimum
0,344
0,343
0,345
Maximum
0,359
0,359
0,359
Počet
16
20
16
Hladina spolehlivosti (95,0 %)
0,003
0,002
0,002
Nejmenší hodnota tloušťky
0,349
0,346
0,351
Toto chování není možno objasnit z hlediska molárních objemů, protože ten vzrůstá v řadě benzen-toluen-xylen. Nejvyšší hodnota odolnosti nebyla výsledkem ani větší hodnoty tloušťky fólie, protože, jak ukazuje tabulka 6, střední či minimální hodnoty tloušťky izolační ochranné fólie jsou v případě vzorků pro měření odolnosti pro benzen a xylen stejné a pro toluen pak menší o 0,004 mm, což je pro rychle pronikající látky zanedbatelný rozdíl. Tabulka 5 Výsledky měření odolnosti izolační ochranné fólie oděvu pro specialisty OPCH-05 pro vybrané aromatické uhlovodíky Rezistenční doba, [s] Statistický údaj
Zkušební chemická látka Benzen
Toluen
Xylen
Stř. hodnota
797,5
498,2
626,3
Chyba stř. hodnoty
11,37
5,21
21,14
Medián
806,0
497,5
627,5
Směr. odchylka
44,04
20,84
84,58
Dichlormethan
Chloroform
Tetrachlormethan
Špičatost
0,519
0,273
-1,305
Stř. hodnota
450,4
401,7
1376,0
Šikmost
0,337
0,375
-0,022
Chyba stř. hodnoty
9,32
8,59
22,45
Minimum
726
465
507
1363,0
Maximum
897
545
766
89,82
Počet
15
16
16
Hladina spolehlivosti (95,0 %)
24,4
11,1
45,1
Minimální hodnota rezistenční doby
773,1
487,1
581,2
Medián Směr. odchylka
460,0
401,5
37,29
38,43
Špičatost
-0,62
-0,737
0,496
Šikmost
-0,414
0,114
0,459
Minimum
383
336
1220
Maximum
514
471
1581
Počet
16
20
16
Hladina spolehlivosti (95,0 %)
19,9
18,0
47,9
Minimální hodnota rezistenční doby
430,5
383,7
1328,1
Odolnost izolační ochranné fólie vůči tetrachlormethanu je více než trojnásobná ve srovnání s odolnosti fólie pro dichlormethan a chloroform. U této látky dochází pravděpodobně k nárůstu vlivu polarity tetrachlormetanu. Uplatňuje se rovněž vliv prostorové 20
Vysvětlení nepřineslo ani vyhodnocení stupně botnání izolační ochranné fólie, které nebylo prováděno měřením změny hmotnosti izolační ochranné fólie, ale měřením tloušťky izolační ochranné fólie před měřením, bezprostředně po měření a z praktických důvodů 24 hodin po ukončeném měření. Podle tohoto měření docházelo k největším nárůstům tloušťky u xylenu, což bude mít vliv i na chemickou odolnost izolační ochranné fólie, respektive na okamžik, kdy je možné indikovat okamžik průniku zkušební chemikálie na její rubní stranu. Ve dvojici toluen-xylen měla tkanina vyšší odolnost pro xylen, což korespondovalo s očekáváním. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Tabulka 6 Výsledky měření tloušťky izolační ochranné fólie oděvu pro specialisty OPCH-05 pro měření její odolnosti pro vybrané aromatické uhlovodíky Tloušťka izolační ochranné fólie, [mm] Statistický údaj
Zkušební chemikálie Benzen
Toluen
Xylen
Stř. hodnota
0,351
0,347
0,351
Chyba stř. hodnoty
0,0010
0,0009
0,0012
Medián
0,3515
0,3465
0,3510
Směr. odchylka
0,0038
0,0034
0,0048
Špičatost
0,8186
-0,3334
-1,2137
Šikmost
-0,2550
0,7507
-0,1775
Minimum
0,343
0,343
0,344
Maximum
0,359
0,354
0,358
16
16
16
Hladina spolehlivosti (95,0 %)
0,002
0,002
0,003
Nejmenší hodnota tloušťky
0,349
0,345
0,349
Počet
Závěr Experimentální práce potvrdily, že je účelné sledovat vliv chemické struktury zkušební látky na odolnost izolační ochranné fólie s butylkaučukovou bariérovou vrstvou. Výsledky měření mohou pomoci kvantifikovat vztah mezi strukturou látky a chemickou odolností konstrukčních materiálů a v konečném důsledku lépe pochopit zákonitosti průniku chemické látky zájmovými materiály. Toto zkoumání by mělo být v jakémsi logickém schématu, který by měl vycházet ze struktury zkušebních
chemických látek, tzn. s látkami v homologických řadách, s analogy atp. Pochopením některých souvislostí může pomoci nejen k optimalizování výběru zkušebních chemických látek k testování konstrukčních materiálů, ale i odhadnout odolnost konstrukčních materiálů pro látky, jejichž struktura je podobná látkám, pro které jsou hodnoty odolnosti známé. Použitá literatura [1] Otřísal, P.; Florus, S.: Změny k přístupům ve studiu ochranných vlastností materiálů používaných k individuální ochraně na základě změn bezpečnostního prostředí. In Sborník přednášek z IX. ročníku mezinárodní konference „OCHRANA OBYVATELSTVA 2010“. [CD-ROM]. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita. Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 3.-4.2.2010, s. 297-308. ISBN: 978-80-7385-080-7. ISSN 1803-7372. [2] Brmowich, D. V.: The Design of Permeation Cells for Testing Chemical Protective Clothing. Brisbane: Griffith University 1999. 381 s. [3] Schowalter, J. S.; Connolly, B. C.; Doyle, J. M.: Permeability of noble gases through Kapton, butyl, nylon, and “Silver Shield”. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 615 (2010) 267-271. [4] Chao, Keh-Ping; Lai, Jim-shoung; Lin, Hsueh-Chien.: Comparisin of permeation resistence of protective gloves to organic solvents with ISO, ASTM and EN standards methods. Polymer Testing 26 (2007) 1090-1099 [5] ČSN EN ISO 6529:2002 (83 2732) Ochranné oděvy - Ochrana proti chemikáliím - Stanovení odolnosti materiálů ochranných oděvů proti permeaci kapalin a plynů.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
46.
Ochrana osob při chemickém a biologickém nebezpečí Jiří Slabotinský, Stanislav Brádka
Publikace seznamuje s problematikou ochrany osob proti životu nebezpečným chemickým a biologickým látkám. Zabývá se základními předpisy, uvádí nejzákladnější charakteristiky nebezpečných látek a vysvětluje základní pojmy toxikologie. Podrobněji se zabývá charakteristikou a členěním ochranných prostředků osob a OCHRANA OSOB způsoby dekontaminace. Velká pozornost je soustředěna na problematiku ochranné účinnosti charakterizované PěI CHEMICKÉM A BIOLOGICKÉM NEBEZPEýÍ rezistenční dobou a plynotěsností. Část je rovněž věnována působení ochranných prostředků na organismus, způsob předávání tepla a vytváření mikroklimatu pod oděvem. V části pojednávající o dekontaminaci uvádí nejen problémy s její účinností, ale i různé druhy dekontaminačních prostředků. SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
JIěÍ SLABOTINSKÝ STANISLAV BRÁDKA
ISBN: 80-86634-93-0
cena 100 Kč Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
Ostrava 2. - 3. února 2011
21
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Některé doprovodné jevy při povodni v Moravskoslezském kraji v roce 2010 Some Phenomena Associated with the Flood in the MoravianSilesian Region in 2010 Ing. Libor Folwarczny, Ph.D. Hasičský záchranný sbor Moravskoslezského kraje Výškovická 2995/40, 700 30 Ostrava - Zábřeh
[email protected] Abstrakt V posledních dvou letech postihly území Moravskoslezského kraje povodně takového rozsahu, že pro adekvátní eliminaci nepříznivých dopadů musel být vyhlášen krizový stav. Uvedený příspěvek se zabývá některými doprovodnými jevy při povodni v Moravskoslezském kraji v roce 2010, konkrétně problematikou půdních sesuvů, které se ve větší míře negativním způsobem projevily v průběhu těchto povodní.
Druhá srážková epizoda je charakteristická značnou rozkolísaností intenzity srážek během jednotlivých dnů a v neposlední řadě také plošně rozsáhlejším územím. Ze srovnání s první srážkovou epizodou vyplývají celkově nižší úhrny, nejčastěji v rozmezí 60 - 130 mm - nejvyšší v oblasti Beskyd a Jeseníků (viz obr. 1), což opět ovlivnilo povodňovou situaci v povodí Odry (Olše, Ostravice, na rozdíl od 1. fáze byly zaznamenány povodňové stavy rovněž v povodí Opavy). Údaje v této kapitole byly čerpány z hydrometeorologické zprávy o povodni [1].
především
Klíčová slova Povodeň, evakuace osob, varování, půdní sesuvy. Abstract In the past two years, the territory of the Moravian-Silesian region has been struck with floods of such large extent that a state of crisis had to be announced in order to solve the situation and eliminate unfavorable impact in an adequate way. This article deals with some phenomena associated with the flood in the MoravianSilesian Region in 2010, namely the landslides, which have in a larger degree negatively appeared during this flood. Key words Floods, evacuation of persons, warning, landslide. Úvod K nejzávažnějším mimořádným událostem v Moravskoslezském kraji v posledních letech patří bezesporu povodně. Příčinami vzniku a průběhu povodní, činností základních složek integrovaného záchranného systému a celkovým řešením těchto událostí se již zabývaly některé příspěvky na konferencích a v odborném tisku. Prezentovaný příspěvek se zabývá řešením situace v souvislosti se vznikem většího počtu svahových pohybů v průběhu povodní v období května až června 2010 a přístup, který byl zvolen v Moravskoslezském kraji k eliminaci nebo zmírnění jejich následků. Stručný popis hydrometeorologické situace Měsíc květen 2010 byl na území ČR z dlouhodobého pohledu srážkově nadnormální při průměrném měsíčním srážkovém úhrnu 115 mm (169 % normálu). Více srážek bylo zaznamenáno na Moravě a ve Slezsku, a to 167 mm (235 % normálu) a byly zaznamenávány téměř každý den. Četné srážky v první polovině měsíce května byly příčinou neobvykle vysokého nasycení půdy zejména na severovýchodě ČR a tím minimální schopnosti přijímat či alespoň dočasně zadržet další případné srážky. Následná srážková činnost vedla ke vzniku dvou povodňových situací - první od 13. do 19. května 2010 a druhé od 1. do 4. června 2010. Při první srážkové epizodě zasáhly vydatné a postupně také většinou trvalé srážky zejména v Beskydy a přilehlé, za uplynulých 6 dní byly na některých lokalitách severní Moravy a Slezska zaznamenány celkové srážkové úhrny mezi 360 až 390 mm (Těšínsko, Třinecko, Jablunkovsko). V první srážkové epizodě bylo povodňovými stavy postiženo především povodí Odry, zejména pravostranné přítoky Olše, Ostravice a další menší vodoteče včetně některých levostranných přítoků. 22
Obr. 1 Mapa šestidenních srážkových úhrnů v ČR od 30. května do 3. června 2010 (© ČHMÚ) Postižené území Vzhledem k rozsahu mimořádné události a jejího co nejúčinnějšího řešení vyhlásil hejtman Moravskoslezského kraje na doporučení Hasičského záchranného sboru Moravskoslezského kraje a následně krizového štábu kraje dne 18. května 2010 stav nebezpečí na období 30-ti dnů [2, 3] pro část území MSK, která je vymezena ORP Bohumín, Český Těšín, Frýdek - Místek, Frýdlant nad Ostravicí, Havířov, Hlučín, Jablunkov, Karviná, Kravaře, Nový Jičín, Orlová, Ostrava a Třinec. Vzhledem k postupnému vývoji povodňové situace a zejména silnému větru, který postihl severní část území MSK, byl dne 31. května 2010 stav nebezpečí rozšířen o obce s rozšířenou působností Bruntál, Frenštát pod Radhoštem, Kopřivnice, Krnov, Opava, Rýmařov, což představovalo téměř celé území MSK (19 ORP z 22) - viz obr. 2 [4].
Obr. 2 Část MSK, kde byl vyhlášen krizový stav Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Svahové pohyby Na velké části postiženého území se postupem času, v důsledku vydatných srážek, začal projevovat jeden z doprovodných jevů povodní - svahové pohyby (dále jen „sesuvy“). V jejich důsledku docházelo především k narušení přístupových cest k rodinným domům, poškození místních komunikací, objektů veřejného zájmu a v několika případech také rodinných domů, kdy bylo nutné okamžitě evakuovat obyvatelstvo, přičemž u některých domů bylo nutno vydat demoliční výměr. Protože se jednalo o desítky komplikovaných situací na mnoha místech Moravskoslezského kraje, přistoupil kraj aktivně k řešení této problematiky. Ohroženým obcím byly zaslány a na webové stránky kraje vyvěšeny obecné informace o způsobu řešení sesuvů (nejčastější otázky) a obecné postupy při řešení sesuvů dle metodiky České geologické služby, které napomohly starostům i krizovým štábům orientovat se v nové situaci a získat nutné kontakty pro její řešení. Na krajském úřadě byla ustanovena v rámci krizového řízení služba, která poskytovala informace a zprostředkovávala odbornou pomoc starostům obcí, všem dalším subjektům a osobám, které byly sesuvy ohroženy. Stěžejním bylo stanovení mechanizmu postupu při řešení sesuvu - viz obr. 3. Nahlášení sesuvu
Místní šetĜení VyĜešeno na místČ
Sesuv ohrožující obecný zájem
Havárie
Kontakt geologa, geolog. firmy
Záchrana osob a majetku
PrĤzkum, instalace monitoringu
Odpojení produktovodĤ
Projekt sanaþních opatĜení
Kontakt geologa, geolog. firmy
Využití dotací na sanace
Zadání základních sanaþních prací firmČ – práce nutné pro odvolání havarijního stavu
NáslednČ obvyklý postup doplnČní prĤzkumu, monitorování, možné další etapy sanace - výbČr firmy, dotace…
zhotovitel a došlo k realizaci sanačních opatření. Pro posouzení naléhavosti byla využívána třístupňová klasifikace nebezpečí a ohrožení, vyplývající z daného jevu, která je používána pracovníky České geologické služby při kalamitních stavech, kdy je nutné rozhodnout vhledem k naléhavosti o určitém pořadí a prioritách. Pokud závěrem prvotní rekognoskace bylo ad c), tedy jednalo se o havárii a hrozilo nebezpečí z prodlení, bylo potřeba neprodleně zjistit, zda přes ohrožené území vede plynovod nebo produktovod, pokud ano, odpojit jej. Současně zahájit práce k bezprostřední záchraně osob a majetku. Následně byl kontaktován oblastní geolog České geologické služby a řešeno zadání sanačních opatření odborné firmě. V průběhu povodní bylo na krajském úřadě evidováno 100 sesuvných lokalit - příklady viz obr. 4 - v téměř 50 obcích. Čtyřem geologickým firmám byla Rozhodnutím hejtmana uložena povinnost provést předběžný průzkum s následným návrhem řešení stability území postiženého sesuvnými pohyby na území kraje, vzniklých v souvislosti s povodněmi na území obcí s rozšířenou působností a jejich správním území, pro které byl vyhlášen stav nebezpečí. Moravskoslezský kraj nad rámec svých zákonných povinností pomáhal v rámci vyhlášeného stavu nebezpečí tím, že zajišťoval prostřednictvím autorizovaných geologů odborné posouzení lokalit s výskytem sesuvu. Ve vybraných havarijních případech, bezprostředně ohrožující životy a majetek lidí, Moravskoslezský kraj objednal a následně uhradil průzkumné geologické práce. Výsledkem této pomoci bylo poskytnutí výsledných zpráv starostům obcí postižených sesuvy, za účelem jejich využití při následných žádostech o dotace na sanace sesuvů. Na výjezdy autorizovaných geologů, kteří posuzovali okamžitý stav nebezpečí a ve vybraných havarijních případech prováděli průzkumné geologické práce, vynaložil kraj cca 7 mil. Kč. Z celkově evidovaných 100 sesuvných lokalit byly průzkumné geologické práce objednány a uhrazeny na 35 sesuvných lokalitách. Ne všechny události byly autorizovanými geology klasifikovány jako sesuvy, někdy se jednalo o půdní erozi nebo erozi způsobenou tekoucí vodotečí. Po ukončení stavu nebezpečí uspořádal Moravskoslezský kraj ve spolupráci s Ministerstvem životního prostředí seminář, jehož cílem bylo poskytnout zejména zástupcům postižených obcí ucelený přehled o možnostech čerpání finančních prostředků na škody způsobené povodněmi a zejména sesuvy. Zároveň se semináře zúčastnili i odborníci na sesuvy z České geologické služby, se kterými bylo možné konzultovat způsob a postup řešení sesuvů.
Obr. 3 Schéma zjednodušeného postupu při řešení sesuvu Při oznámení sesuvu vyvolal zpravidla starosta místní šetření za účasti dotčených stran, během tohoto šetření se provedla prvotní rekognoskace. Závěrem prvotní rekognoskace byl jeden ze tří možných závěrů: a) Záležitost je jednoduchá a byla vyřešena na místě. b) Pravděpodobně se jedná o sesuv, který ohrožuje obecný zájem. Je potřeba podniknout další kroky. c) Záležitost je havarijní a hrozí nebezpečí z prodlení. Nadále se postupuje jako při havárii. Pokud byl závěr prvotní rekognoskace ad b) kontaktoval se oblastní geolog nebo specialista, inženýrský geolog České geologické služby, který zajistil prvotní mapování a registraci sesuvného území. Následně byl zpracován projekt, vybrán Ostrava 2. - 3. února 2011
Obr. 4 Přibližná dislokace sesuvů v Moravskoslezském kraji Údaje v této kapitole byly čerpány především ze závěrečné zprávy k sesuvům nahlášeným na krajský úřad při povodních 2010 [5].
23
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Závěr
Použitá literatura
Uvedený příspěvek se zabýval některými doprovodnými jevy při povodni v Moravskoslezském kraji v roce 2010, konkrétně problematikou půdních sesuvů, které se ve větší míře negativním způsobem projevily v průběhu těchto povodní.
[1] Hydrometeorologická zpráva o povodni ve dnech 16. 21. května 2010 a 2. - 6. června 2010 v povodí Odry, Bečvy a horní Moravy. Český hydrometeorologický institut, Ostrava 2010.
Ve zjednodušené formě je zde popsán přístup, který byl v Moravskoslezském kraji úspěšně aplikován při řešení „povodňových“ sesuvů. V této souvislosti je možno konstatovat, že nastavený systém fungoval dobře a v případě obdobných problémů v budoucnu v kraji by se pravděpodobně postupovalo obdobným způsobem. Vzhledem ke svému rozsahu nemůže tento příspěvek pojmout celou šíři složité problematiky sesuvů, nicméně poskytuje osobám řešícím takovéto mimořádné události jakýsi základní návod, jakým způsobem lze postupovat.
[2] Rozhodnutí hejtmana Moravskoslezského kraje 1/2010 o vyhlášení stavu nebezpečí, č.j. MSK 80728/2010, ze dne 18.5.2010. [3] Zákon č.240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon), ve znění pozdějších předpisů. [4] Rozhodnutí hejtmana Moravskoslezského kraje 2/2010 o rozšíření území, na kterém byl vyhlášen stav nebezpečí, č.j. MSK 87158/2010, ze dne 31.5.2010. [5] Závěrečná zpráva k sesuvům nahlášeným na krajský úřad při povodních 2010. Moravskoslezský kraj - krajský úřad, odbor životního prostředí a zemědělství, Ostrava 2010.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Mapování rizik EDICE SPBI SPEKTRUM
68.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
ANTONÍN KRÖMER PETR MUSIAL LIBOR FOLWARCZNY
MAPOVÁNÍ RIZIK
Antonín Krőmer, Petr Musial, Libor Folwarczny Tato publikace popisuje metodu mapování rizik, která byla vyvinuta u Hasičského záchranného sboru Moravskoslezského kraje na základě metodiky doporučené Evropskou unií. Mapování rizik je proces, při kterém se identifikují území s různou úrovní rizika. Při mapování rizik je prováděna interakce projevů různých typů nebezpečí se zranitelností území a s úrovní připravenosti území. Mapování rizik se provádí na základě technologií geografického informačního systému s využitím statistických a numerických analýz. Výsledky mapování rizik se prezentují na speciálních mapách (mapy rizik), které umožňují identifikovat složení a úroveň rizika pro každou část území analyzovaného územního celku. Využití zpracovaného mapování rizik pro daný územní celek je široké. Mapy rizik slouží jako základní vstup do procesů havarijního a krizového plánování, podávají komplexní informaci o zatížení území riziky, jsou zdrojem analýzy ohrožení objektů a další. ISBN: 978-80-7385-086-9 cena 170 Kč Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
24
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Analyticko - hodnotící nástroj pro podporu zachování funkčnosti území při narušení dodávek elektrické energie Analytical - Evaluative tool to Support the Keeping of Territory Functionality in Case of Electricity Supply Disruption Tomáš Fröhlich, DiS.
Úvod
T - SOFT a. s. Novodvorská 1010/14, 142 00 Praha 4
[email protected]
Povodně velkého rozsahu, masivní požáry či úniky nebezpečných škodlivin do okolí a řada dalších mimořádných událostí/krizových situací nás obklopuje téměř dnes a denně. S řadou z těchto nestandardních negativních jevů se již dokážeme relativně vypořádat s minimálními ztrátami, které jsou dány dokonalou přípravou a prevencí, funkční a efektivní koordinací jednotlivých participujících orgánů, složek a dalších subjektů včetně celé řady dalších důležitých faktorů eliminující vzniklé riziko. Přesto stále existují takové hrozby a rizika, která i v současné době představují zvýšené nebezpečí způsobené vlastní povahou, nekompaktní ochranou a prevencí vůči nim či téměř neúčinnou interakcí v době jejího vzniku a šíření. Ve většině případů se však jedná o kompozici všech výše uvedených jevů a skutečností současně.
Abstrakt Narušení či dokonce úplné přerušení dodávek elektrické energie velkého rozsahu představuje jednu z nejvážnějších hrozeb současné doby. Na základě výroby a následně bezpečných a pravidelných dodávkách této strategické komodity je závislý každý z nás jako jedinec, ale i jako součást správného fungování celé společnosti. Otázkami a problematikou zabezpečení kontinuální dodávky elektrické energie při jejím narušení za využití rotujících krizových ostrovních provozu se podrobně zabývá projekt 2A-1TP1/065 „Zvýšení odolnosti distribuční soustavy proti důsledkům dlouhodobého výpadku přenosové soustavy ČR s cílem zvýšení bezpečnosti obyvatel“ známý pod zkratkou RESPO (Resilient Power). V rámci tohoto projektu je vyvíjena řada technických prostředků pro efektivní řízení a řešení takovýchto událostí. Následující příspěvek je zaměřen na nástroj podporující výchozí analyticko-hodnotící proces, který slouží pro předcházení „celkového kolapsu“ v důsledku narušení dodávky elektrické energie se zaměřením na kritickou infrastrukturu, jejíž fungování tvoří základní podmínku pro životaschopnost území resp. společnosti na tomto území. Zároveň tento nástroj poskytuje též podporu při vlastním operativním řízení a řešení nastalého stavu, kdy k narušení elektro-energetických dodávek již na sledovaném území došlo. Tento nástroj je jedním z výstupů uvedeného projektu. Klíčová slova Analyzátor, black-out, krizové řízení, mimořádná událost, RESPO, rotující krizový ostrovní provoz, kritická infrastruktura. Abstract Disruption or even complete interruption of electricity supply large scale is one of the gravest threats today. On the basis of production and consequently safe and regular supply of this strategic commodity is dependent on each of us as an individual but as part of the proper functioning of the whole society. Security issues and problems of continuous power supply during the disturbance by using the rotating island emergency operation in detail the project 2A-1TP1/065 „Resilienece of the distribution system during national grid blackout to improve safety of population“ known by the acronym RESPO (Resilient Power). The project is developed by a number of technical resources for effective management and resolution of such events. The following article is aimed at supporting initial analytical tool-evaluation process that serves to prevent ”total collapse“ due to disruption of power supply with a focus on critical infrastructure, the functioning of which is the basic condition for the viability of the area respectively of the territory. Simultaneously, this tool also provides support for its own management and operational solutions formed state when the disturbance electric-energy supply has occurred in the monitored area. This tool is one of the outputs of the project. Key words Analyzer, black-out, crisis management, emergency event, RESPO, a rotating island emergency operations, critical infrastructure. Ostrava 2. - 3. února 2011
Jednou z nekritičtějších oblastí z hlediska ohrožení a se značně nepříznivým dopadem na ekonomicko-sociálně-funkční chod státu, ochrany životů, zdraví a majetku obyvatel včetně ochrany životního prostředí včetně ostatních zájmů a hodnot představuje problematika „Narušení dodávek elektrické energie velkého rozsahu“. Představa hromadného výpadku elektrické energie pro danou část nebo celé území může způsobit natolik závažné následky, že ji nelze v žádném případě opomenout, ba naopak. Vždyť představme si pouze jeden jediný den bez elektrické energie? Zabezpečení spolehlivé a kvalitní dodávky energické energie je považováno téměř jako naprostá samozřejmost a běžný automatický prvek každodenních dní, zvláště ve vyspělých státech, mezi které se řadí i Česká republika. Výrazná menšina obyvatel si však uvědomuje, že elektrická energie je velmi úzce spojena s celým životním cyklem člověka (od narození až po jeho úmrtí a rovněž tvoří neoddělitelnou součást všech jeho denních činností, např.: svícení, vaření pokrmů a ohřívání tekutin nebo například medicínský operativní zákrok apod.) a zaujímá naprosto klíčové postavení. Stejně tak se spolehlivé kontinuální zajištění této komodity podílí a tvoří základní podmínku pro chod a rozvoj celého společnosti nejen v národním, ale i mezinárodním měřítku. Srovnáme-li režim či vzorec chování a života za běžného stavu společnosti a v období vyhlášení krizového stavu z důvodů narušení dodávek elektrické energie, setkáváme se s dvěma naprosto rozdílnýma téměř protikladnýma světy. Záležitosti, které v klidovém období jsou samozřejmosti, představují za mimořádné události/krizové situace naprostou nejistotu. Na základě dosavadních zkušenosti, z nichž je třeba se poučit, by mělo plynout jediné stanovisko. Stále více a více se této oblasti věnovat nejen z pohledu ryze energetického, ale i z pohledu krizového řízení s důrazem primárně na ochranu obyvatelstva a sjednotit přístup k jejímu řízení a řešení. Vždyť co je důležitější než záchrana lidských životů, o které se v konečném důsledku jedná! Projekt RESPO Celostátní vědecko - výzkumný projekt 2A-1TP1/065 „Zvýšení odolnosti distribuční soustavy proti důsledkům dlouhodobého výpadku přenosové soustavy ČR s cílem zvýšení bezpečnosti obyvatel“ označovaný též RESPO (Resilient Power) se zabývá problematikou zajištění kontinuity dodávek „dostatečného“ množství elektrické energie pro zachování základních životních funkcí a potřeb společnosti na zájmovém území v důsledku jejich narušení velkého rozsahu. To je zabezpečeno prostřednictvím 25
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
nezbytné funkcionality životně důležitých prvků a vazeb infrastruktury tohoto území (dále jen kritické infrastruktury) za využití rotujících krizových ostrovních provozů. V rámci tohoto projektu je zkoumána a následně vyvíjena mimo jiné řada technických prostředků a nástrojů pro efektivní a především úspěšné zvládání těchto situací. Jedním z těchto prostředků je i nástroj pro podporu analyticko - hodnotících procesů vzniklých v důsledku narušení dodávek elektrické energie velkého rozsahu. Popis nástroje SW nástroj je určen pro podporu tvorby analýzy hodnocení objektů kritické infrastruktury (dále jen OBT KI) k vyhodnocení priority zásobování, elektrickou energií v potřebném čase a množství pro OBT KI vzhledem k jeho předmětné neboli profilové činnosti. Tento nástroj bere do úvahy následující dvě základní hodnocená hlediska: • Společenské, • Energetické. Jedná se tedy o SW nástroj pro podporu hodnocení společenské důležitosti a elektro-energetické náročnosti vybraných objektů neboli objektů kritické infrastruktury. Společenské hledisko Společenské hledisko je významný prvek definující důležitost a nutnost fungování konkrétního OBT KI pro zachování bezpečného chodu celé společnosti (na zájmovém území i mimo něj) a zajištění základní skupiny hodnot a zájmů. Následně určuje prioritu zásobování OBT KI elektrickou energií na zájmovém území. Toto hledisko, určení tzv. priority společenské důležitosti OBT KI, představuje výchozí a velice důležitý krok pro celý analyticko - hodnotící proces. Jelikož ne všechny OBT KI pro zachování kontinuity života území a společnosti v zájmové oblasti jsou stejného významu, potřebnosti a důležitosti ve vztahu k zachování základních, již zmíněných, hodnot a zájmů. Proto je třeba stanovit pořadí společenské důležitosti pro následné zásobování potřebným množstvím elektrické energie k zajištění produkční schopnosti samotného OBT KI při poklesu či přerušení dodávky elektrické energie většího rozsahu. Elektro-energetické hledisko Elektro-energetická hledisko vypovídá o možnostech elektroenergetické náročnosti a jejím případném zajištění v konkrétní době (tzv. časové potřebnosti) ve vztahu k předmětné činnosti OBT KI. Určuje potřebné množství elektrické energie OBT KI při různých formách provozu v časovém obrazci (odběrovém diagramu) požadované spotřeby. Rovněž monitoruje stav existence záložních zdrojů elektrické energie u jednotlivých OBT KI včetně jejich příslušných vlastností a možností náhradního provozu na daný záložní zdroj.
Klíčové vlastnosti nástroje Mezi klíčové vlastnosti analyticko-hodnotícího nástroje patří: • Analýza a následné určení hodnot pro zajištění základních životních podmínek a funkcionality území včetně její společnosti v případě narušení dodávek elektrické energie. • Podpora rozhodování věcně příslušných orgánů při řízení a řešení dodávek elektrické energie na postiženém území v případě jejich narušení v potřebném čase. • Podpora včasného informování v případě narušení dodávek elektrické energie. • Rychlý a snadný přístup k informacím prostřednictvím společného obrazu v důsledku nastalé situace. • Analýza území a vyhodnocení kritické infrastruktury území. • Evidence a kalkulace elektro-energetické náročnosti kritické infrastruktury území. • Určení priorit zásobování kritické infrastruktury elektrickou energií v případě potřeby v každý okamžik.
území
Výstupy nástroje Celkovým výstupem nástroje pro informační podporu analyticko-hodnotících prací při hodnocení objektů kritické infrastruktury na zájmovém území pří předcházení a vzniku mimořádné události/krizové situace v důsledku narušení dodávky elektrické energie velkého rozsahu bude společný obraz stavu všech OBT KI z hlediska: • Priorit potřebnosti společenské důležitosti, tj. z důvodů zachování funkčnosti a kontinuity života na zájmovém území, • Elektro-energetické náročnosti při optimálním a minimálním provozu, • Časového přehledu elektro-energetické náročnosti jednotlivých OBT KI. Budou jednoznačně identifikovány a kategorizovány všechny OBT KI pro případ prioritního zásobování elektrickou energií v případě narušení dodávky této komodity. Současně bude zobrazen celkový přehled o náročnosti spotřeby elektrické energie těmito objekty při jednotlivých stavech zajištění produkce své. Veškerá analyzovaná a hodnocená elektro-energetická náročnost bude zároveň specifikována v časovém obrazu hlavní spotřeby každého OBT KI.
Základní algoritmus činnosti nástroje: Zmapování území a jeho kritické infrastruktury
Stanovení parametru společenské důležitosti kritické infrastruktury
Stanovení elektro-energetické náročnosti kritické infrastruktury
Určení priorit zásobování kritické infrastruktury elektrickou energií Schéma 1 Základní algoritmus činnosti analyticko - hodnotícího nástroje
26
Obr. 1 Ukázka výstupu z analyticko - hodnotícího nástroje Přínos analyticko-hodnotícího nástroje V důsledku znalostí takových to informací, bude moci pracovník technického dispečinku distributora v souladu s topografickou sítí elektrické energie na zájmovém území snadněji rozhodovat a následně efektivně distribuovat (regulovat) elektrickou energii při narušení této komodity za využití tzv. ostrovního provozu. Při Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
různých poklesech a výpadcích elektrické energie v distribuční síti dispečer jasně uvidí, které objekty je třeba přednostně zásobit a které až sekundárně. Rovněž bude mít přehledné informace o velikosti spotřeby elektrické energie zásobovaných OBT KI pro jednotlivé formy provozu a to v potřebném časovém intervalu, kdy ji OBT KI potřebuje k provozu své činnosti. Následně pak bude moci přepínat jednotlivé odběry podle efektivní spotřeby vzhledem k zajištění základních funkcí na zájmovém území, zajišťované prostřednictvím právě těchto OBT KI. Do samotného rozhodovacího procesu je brána i podpůrná informaci o vlastnictví záložních zdrojů elektrické energie OBT KI včetně doby provozu objektů na tuto alternativu. Získané informace budou tak přínosem nejen pracovníkům dodavatele elektrické energie, ale i pracovníkům odběratele. Jedná se zejména o pracovníky na úseku krizového řízení územních orgánů v souvislosti s tvorbou krizové dokumentace, především její energetické části resp. elektroenergetické, dále pracovníky příslušných ústředních správních úřadů v souvislosti s problematikou nouzového hospodářství a hospodářské mobilizace a konečně i o samotné pracovníky všech dotčených OBT KI.
Závěr Uvedené řešení představuje nutnost velmi úzké spolupráce dvou logicky propojených a souvisejících oblastí, a to oblasti energetické a oblasti krizového řízení. Ač se to nemusí zdát na první pohled patrné, tak se jedna bez druhé "neobejde". Bez zajištění průběžné dodávky elektrické energie se v dnešní době zastaví téměř každá činnost v lidském životě. Nastane stav označovaný jako krizová situace a je předmětem činnosti právě krizových manažerů a jejich týmů, aby nastalý stav za součinnosti potřebných a dostupných zdrojů uvedli zpět do běžné "každodenní" podoby, resp. stavu před narušením. Z opačného pohledu je zájmem každého pracoviště krizového řízení, aby se ve vzájemné součinnosti s odborníky v odvětví elektrické energie, dostatečně a včas připravili na možné přerušení dodávky této komodity ještě za stavu „klidu“. V ideálním případě, aby k danému jevu vůbec nedošlo. V rámci projektu RESPO jsou navrženy a vyvinuty prostředky a nástroje, které mohou pomoci zabezpečit zachování života společnosti za potřebného chodu území, v případě vzniku náhlého narušení dodávky elektrické energie velkého rozsahu.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
60.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
MICHAIL ŠENOVSKÝ KAROL BALOG
INTEGRÁLNÍ BEZPEýNOST
Integrální bezpečnost Michail Šenovský, Karol Balog Publikace se zabývá problematikou bezpečnosti. V úvodní části jsou rozepsány jednotlivé oblasti bezpečnosti a je poukázáno na nesystémový přístup praktického provádění. Hlavní důraz je kladen na bezpečnost člověka. V dalších částech je poukázáno na potřebu tyto jednotlivé dílčí bezpečnosti vzájemně propojit a řešit komplexně, protože jednotlivé subsystémy se vzájemně ovlivňují a někdy i negativně. V publikaci je představen model řízení, jedna z možností, jak danou problematiku zvládat. Dále je na příkladu uveden i model možnosti skloubení běžné provozní bezpečnostní dokumentace (BOZP, PO, …) s dokumentací bezpečnostního plánování. Ve druhé části publikace jsou popsány závažné oblasti mimořádných událostí, které mohou výrazným způsobem ohrozit bezpečnost člověka a prostředí, ve kterém žije, a ty jsou rozpracovány podrobněji. Jedná se o oblast hoření a přerušení hoření včetně výpočtu rozvoje požáru a potřebného množství hasicích látek, problematiku hasicích pěn, zejména jejich vlivu na životní prostředí, problematiku nebezpečných látek a jejich slučitelnosti. Poslední kapitola je pak věnována bezpečnosti jaderných elektráren.
ISBN: 978-80-7385-076-0
cena 120 Kč
Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970 Ostrava 2. - 3. února 2011
27
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Informačně expertní systém včasného varování a vyrozumění v důsledku stanovení rizik skalního řícení - výzkumný projekt č. VG2010201403 Information Expert Systems of Early Warning and Notification as a Consequence of Rock Fall Risk Assessment - Research Project No. VG2010201403 Ing. Michaela Havlová1 Bc. Miloslav Nechyba2 1 T - SOFT spol. s.r.o. Novodvorská 1010/14, 142 00 Praha 4 2 GEO-TOOLS U Mlejnku 128, Zdiby, 250 66
[email protected],
[email protected]
Abstrakt Cílem projektu č. VG2010201403 „Informačně expertní systém včasného varování a vyrozumění v důsledku stanovení rizik skalního řícení“ projektu je vývoj a implementace informačněexpertního, komunálně orientovaného systému, který by napomohl vyšší efektivitě při managementu rizik skalního řícení. Systému bude integrovat nástroje sběru a přenosu dat s nástroji jejich rychlého zpracovávání a vyhodnocování. Zpracovávání zahrnuje maximálně automatizovanou analýzu a numerické modelování časových řad měřených veličin a na vzniklé modely navázanou tvorbu krizových scénářů a návrhů opatření. Na toto nutně naváže co nejrychlejší distribuce výsledků předchozích činností svou formou zaměřená na koncového, v krizovém řízení činného uživatele, ale i přímo na ohrožené občany. Klíčová slova Analýza rizik, Skalní řícení, Včasná varování a vyrozumění, Numerické modelování, Komplexní systémy. Abstract The project No. VG2010201403 „Information Expert Systems of Early Warning and Notification as a Consequence of Rock Fall Risk Assessment“ is the development and implementation of ITexpert, local-oriented system that would assist greater efficiency in managing the risks of rock avalanches. System will integrate tools and data collection tools with the rapid processing and evaluation. The processing involves more than automated analysis and numerical modeling of time series of measured values and the resulting models of the linked creating crisis scenarios and proposals. This does not necessarily establish the fastest possible dissemination of the results of previous actions by focusing on its end, the crisis management of active users, but also directly to vulnerable citizens. Key words
ovlivňujících procesů, jakož i následně zlepšit míru a rychlost informovanosti bezpečnostních orgánů a složek včetně možnosti včasné, přesně lokalizované informace v podobě varování a vyrozumění. Lokalizací se rozumí geografické i funkčněorganizační určení cíle příslušné informace. Vedle včasného zjištění nástupu nebezpečné situace v potenciálně nestabilních úsecích skal quasi-kontinuálním monitorováním musí systém zajišťovat i rychlou, jednoznačnou informaci, která bude východiskem pro okamžitou a současně dostatečně informovanou reakci místní (evakuace a uzavření ohroženého prostoru) i regionální (objízdné trasy, spuštění sanačních prací). Podstatou projektu je tedy přidat k daným, v mnoha případech již existujícím technologiím potřebnou uživatelskou nástavbu z pohledu efektivního řízení rizik. Samotná instalace a zprovoznění monitorovacího systému totiž nemůže poskytnout požadovanou funkčnost v oblasti řízení rizik skalních řícení. Praxe jasně ukazuje, že klíčové faktory pro úspěšnost využití monitorovacího systému jsou tři. Prvním je vhodná volba metodiky zpracování dat z měření tak, aby byla získána pokud možno veškerá informace v těchto datech obsažená a dále tato informace správně interpretována. Druhým faktorem je potom správné nastavení a rychlost datových toků mezi monitorovacím systémem a jeho uživateli, zejména pak uživateli koncovými, jakož i přímo ohroženými občany, u nichž by jakékoli prodlení v doručení znamenalo neúměrné navýšení rizika. Třetí faktor - distribuce uživatelsky zpracovaných výsledků s návrhem modelových krizových scénářů, a to individuálně přizpůsobených pro každou ze sledovaných lokalit. Toto navázání bude provedeno formou expertního systému průběžně udržovaného na nejnovější úrovni vědomostí. Ucelené řešení bude sloužit ve vybrané lokalitě pro zvýšení bezpečnosti občanů a zajištění kontinuity provozu infrastruktury daného území. Podkladem pro dosažení tohoto cíle bude propojení detekčních a modelovacích nástrojů s prvky zajišťující včasné varování a vyrozumění včetně možnosti portálového sdílení a distribuce potřebných doplňujících dat a doporučených typových scénářů řešení. Implementací systému se zvýší efektivita celkové prevence a následné informační podpory vlastního rozhodování při řízení a řešení mimořádných událostí/ krizových situací vzniklých v důsledku pohybu skalního masivu. Návrh popisu řešení Základ systému bude tvořit přímá provázanost místa potenciálního výskytu posunu skalního masivu s koncovými řešiteli nastalé situace v podobě:
Risk analysis, rock avalanches, early warning and notification, Numerical modeling, Complex systems.
• řídících subjektů,
Projekt a jeho cíle
• ostatních dotčených subjektů,
Hlavním cílem projektu je vývoj a implementace integrovaného informačně-expertního, komunálně orientovaného systému, který má napomoci managementu rizik skalního řícení nestabilních skalních svahů ve městě Děčíně, na státní silnici I/62 k hraničnímu přechodu do SRN ve Hřensku a i v samotné obci Hřensko. Projekt má zlepšit rychlost a kvalitu zjištění krizových dějů spojených s přípravou a realizací řízení krizové situace a jí 28
• řešících subjektů, • obyvatelstva. Výhodou a přínosem systému bude nepřetržitá detekce, automatický monitoring, modelování, hodnocení a predikce stavu aktivity skalního masivu s přímou vazbou na varování a vyrozumění cílových autorit územního zřízení v případě ohrožení. Tím, že budou neustále k dispozici aktuální potřebná data a bude je možné v reálném čase vyhodnocovat, dostanou příslušné kompetentní Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
osoby a subjekty relevantní data k tomu, aby mohli rozhodnout a stanovit požadovaný postup pro řízení krizové situace. Samotný mechanismus varování a vyrozumění bude závislý na nastavených mezních hodnotách, po jejichž překročení se automaticky aktivuje. Součástí výstražné informace bude report obsahující základní informace vyhodnoceného či předpovídaného stavu situace včetně doporučeného typového scénáře řešení. Systém bude rovněž umožňovat predikci očekávaného vývoje situace za pomoci matematické modelu včetně přiřazení odpovídajícího scénáře odezvy. V konečném důsledku bude systém poskytovat důležité informace nejen pro ochranu životů osob, ale i zdraví a majetku obyvatelstva vyskytující se v ohroženém místě skalním řícení, ale též pro zabezpečení funkčnosti klíčové infrastruktury území včetně ochrany životního prostředí. Celý systém se bude skládat ze dvou hlavních částí: • Modulové jádro, • Portál. Základní schéma principu fungování systému SKÁLA
koncovým subjektům o hrozící či nastalé situaci včetně jejich grafického zobrazení, v příslušné operační vrstvě. Sekundárně bude umožňovat i zajištění zpětné vazby směrem k subjektu provozující celý systém rizikových výstrah skalního řícení. Systém bude umožňovat sdílení a distribuci vybraných dat ve standardizovaném prostředí a formátu pro podporu rozhodování odpovědných osob a orgánů daného území. Výsledky napomohou i k nastavení prahů v rámci analyticko-predikčního a bezpečnostního modulu pro spuštění systému včasného varování. Výstupy projektu budou jednak výše popsaný poloprovoz systému a dále uplatněná metodika. Součástí systému bude proto rovněž podrobná metodická dokumentace popisující správný přístupu a použití systému v reálných podmínkách. Tento materiál bude sloužit pro možnost využití vyvinutého SW nástroje i v ostatních lokalitách ohrožených sesuvy skalních masivů nejen v České republice. Systém má ambici, aby jej v budoucnu bylo možné efektivně využívat i při managementu dalších přírodních rizik. Literatura [1] ICL/IPL/UN ISDR (2006): „2006 Tokyo Action Plan“ Strengthening Research and Learning on Landslides and Related Earth System Disasters for Global Risk Preparedness. [2] Zvelebil, J.; Nechyba, M.; Paluš, M. (2008): Automated monitoring and forecasting of rock fall danger in space and time: practical field experience. Geophysical Research Abstracts 10, April, 04352. [3] Zvelebil, J.; Nechyba, M.; Vilímek, V. (2008): How risky is our Risk management: Dynamical Networks Approach. Geophysical Research Abstracts 10, duben, 04367-8. [4] Zvelebil, J.; Paluš, M. (2006): Some applications of nonlinear dynamics in rock fall risk assessment and early warning. In Aharonov, E. et al.: Coupling in Earth Systems: Solids, Fluids, Life. The 26th IUGG Conference on Mathematical Geophysics, s. 32. Geological Survey of Israel. Jerusalem.
Modulové jádro budou tvořit následující logicky a účelně provázané moduly: • Scénáře typového řešení, • Varování a vyrozumění. Portál bude představovat aktivní prostředek pro obousměrné sdílení dat. Primárně bude poskytovat informace směrem ke
[5] Zvelebil, J. (2009): Complex Systems Education for natural Hazards and from bottom to up Pushing of Government and Officials: A Case Study. Annales Geophysicae, 16, Supp. IV.NP1.1082. [6] Zvelebil, J.; Nechyba, M. (2009): Závěrečná zpráva grantového projektu 1ET110190504 “„Integrovaný informační systém pro monitoring, analýzy a predikce dynamiky deformací v geosystémech“, Archive Geo-tools and project partners.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Základy matematického modelování požáru EDICE SPBI SPEKTRUM
73.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
PETR KUýERA ZDEĕKA PEZDOVÁ
ZÁKLADY MATEMATICKÉHO MODELOVÁNÍ POŽÁRU
Petr Kučera, Zdeňka Pezdová Rozvoj výpočetní techniky a modelů zaměřených na simulaci požárů uvnitř objektu nám v současné době dovoluje využívat několik typů softwaru pro modelování požáru. Tato publikace by proto chtěla seznámit se základy modelování požáru v uzavřeném prostoru, kdy se čtenář dozví jak na základě analýzy problému vybrat vhodný požární model, formulovat zadání pro řešení a interpretovat výsledky modelování. Publikace nemá svým rozsahem sloužit k předvedení široké škály matematických rovnic a přesných postupů, ale k nástinu základního konceptu matematického modelování požáru. Má snahu poukázat na praktická uplatnění požárních modelů a seznámit se základními softwarovými nástroji pro modelování požáru včetně jejich základní obsluhy. Navíc možný budoucí vývoj naznačuje možné využití některých softwarů pro modelování požární situace u velkorozměrových objektů nebo při zjišťování příčin požáru. + CD s freewarovými programy a stručnými uživatelskými manuály přeloženými do češtiny ISBN: 978-80-7385-095-1 cena 140 Kč Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
Ostrava 2. - 3. února 2011
29
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Edukační program pro výuku předmětů se zaměřením na mechanizmy účinků ionizujícího a neionizujícího záření Educational Programme Designed for Teaching Mechanisms of Effects of Ionization and Non-ionization Radiation Mgr. Renata Havránková, Ph.D.2 prof. MUDr. Leoš Navrátil, CSc.1 Mgr. Zuzana Freitinger Skalická2 doc. Ing. Jozef Sabol, DrSc.
1
doc. RNDr. Friedo Zölzer, Ph.D.2 Bc. Václav Navrátil1 MUDr. Jiří Kubeš, Ph.D.1 Ing. Jiří Halaška, Ph.D.1 České vysoké učení technické v Praze, Fakulta biomedicínského inženýrství nám. Sítná 3105, 272 01 Kladno 2 Jihočeská univerzita, Zdravotně sociální fakulta Matice Školské 17, 370 01 České Budějovice
[email protected] 1
Abstrakt V rámci řešení projektu FRVŠ č. 2/2010 byl řešitelským kolektivem vytvořen multimediální výukový program, který umožňuje získat základní informace se zaměřením na problematiku mechanismů účinku ionizujícího a neionizujícího. Text je doplněn odkazy na příslušnou legislativou, přehlednými schématy, tabulkami a bohatou obrazovou dokumentací. Klíčová slova Ionizující záření, neionizující záření, výukový program.
Edukační program zaměřený na účinky ionizujícího a neionizujícího záření Vzhledem k nedostatku studijních materiálů byl v rámci řešení projektu FRVŠ č. 2/2010 vytvořen výukový program multimediálního charakteru, který je zaměřen na problematiku mechanizmu účinků ionizujícího a neionizujícího záření na živý organizmus. Edukační program obsahuje základní poznatky o ionizujícím a neionizujícím záření, mechanismu jejich působení na lidský organismus, zdrojích záření, možnostech terapeutického využití, možnostech prevence s ohledem na jejich negativní účinky a léčbě následků ozáření. Program je určen především pro pregraduální výuku lékařských a zdravotnických fakult, ale mohou jej využít studenti všech vysokých škol, kteří se v rámci svého studia setkávají s předměty zabývajícími se interakcemi ionizujícího a neionizujícího záření s živým organizmem (například radiobiologie, radiotoxikologie, radiační fyzika, detekce ionizujícího záření, radiologie, radioterapie, nukleární medicína). Materiály jsou také vhodné pro studenty v rámci doktorského vzdělávání a pro lékaře v předatestační přípravě. V úvodu programu je stručně uvedena historie československé radiobiologie a charakteristiky jednotlivých autorů. Vlastní program je rozdělen do následujících kapitol: • Základní fyzikální poznatky o ionizujícím a neionizujícím záření, jeho detekce a dozimetrie. • Mechanizmy působení ionizujícího záření na živý organizmus. • Základy biodozimetrie.
Abstract
• Zdroje ionizujícího záření ve vztahu k ohrožení živého organismu.
Within the scope of the research project of the FRVŠ (Fund of Development of Universities) No. 2/2010, the team of investigators compiled a multi-medial teaching programme focused on problems of mechanisms of effects of ionizing and non-ionizing radiation. The text is supplemented by references to relevant legislation, clear schemes, tables and rich pictorial documentation.
• Akutní nemoc z ozáření.
Key words Ionizing radiation, non-ionizing radiation, teaching programme. Úvod Zájem o studium účinků ionizujícího i neionizujícího záření na lidský organizmus stále vzrůstá. Tato skutečnost je dána především zvyšující se radiační zátěží populace z přírodních a zejména z umělých zdrojů. Problematika přírodních zdrojů je v České republice vysoce aktuální. V závislosti na charakteru podloží se významně projevuje příspěvek radonu a jeho dceřiných produktů, proto je průměrná efektivní dávka z ozáření z přírodního pozadí na úrovni 3,4 mSv za rok. Pro porovnání průměrná hodnota pro státy Evropské unie je 2,2 mSv (Žáčková, 2009). Na zátěži z umělých zdrojů se nejvíce podílí diagnostické a terapeutické medicínské postupy (UNSCEAR, 2000). Nelze však opominout, že zdroje ionizujícího a neionizujícího záření nachází stále širší uplatnění v zemědělství, v průmyslu, v geologii, ve stavebnictví a zejména v jaderné energetice (Klener et al., 2000). Je proto nezbytné prohlubovat a zdokonalovat i vhodná preventivní opatření.
30
• Využití ionizujícího záření v léčbě. • Ochrana před ionizujícím zářením. • Využití neionizujícího záření v medicíně. • Efekty slunečního ultrafialového záření a ochrana před ním. • Radioprotektiva. Jednotlivé kapitoly obsahují vedle textové části bohatou obrazovou dokumentaci, přehledná schémata, tabulky a grafy. Všechny kapitoly jsou doplněny prezentacemi v power pointu a testovými otázkami, které umožní zhodnotit získané vědomosti. Svou skladbou a formou zpracování program umožňuje rychlou orientaci v rámci dané problematiky a to nejen ze zdravotního a fyzikálního hlediska, ale rovněž v návazné legislativě, odpovídajícím technickém zázemí i v teoretických otázkách. Čtenář tak získává ucelený soubor informací, které potřebuje pro své studium i ke své vlastní práci a dostává i potřebné podklady k získání dalších studijních materiálů podle vlastního zájmu. Program je umístěn na webových stránkách kateder lékařských a humanitních oborů Fakulty biomedicínského inženýrství ČVUT a radiologie a toxikologie Zdravotně sociální fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a bude tak volně k dispozici všem zájemcům, kteří mají k dispozici internet. Odkaz na výukový program bude rovněž umístěn na webových stránkách Ústavu biofyziky a informatiky 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Praze, Společnosti pro radiobiologii a krizové plánování České lékařské společnosti Jana Evangelisty Purkyně a Státního ústavu jaderné, chemické a biologické ochrany v Příbrami. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Závěr Vytvořením multimediální pomůcky dojde k rozšíření nabídky studijních materiálů v dané oblasti. Prezentované výukové materiály nejsou konečnou verzí, na základě nových poznatků, nové legislativy či připomínek odborné veřejnosti, budou řešitelskými kolektivy inovovány. Tento příspěvek vznikl na základě podpory projektu FRVŠ č. 2/2010.
Obr. 1 Ukázka z edukačního programu
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Zásahy při radiační mimořádné události EDICE SPBI SPEKTRUM
57.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
ZDENċK PROUZA JIěÍ ŠVEC
ZÁSAHY PěI RADIAýNÍ MIMOěÁDNÉ UDÁLOSTI
Ostrava 2. - 3. února 2011
Zdeněk Prouza, Jiří Švec Cílem této publikace je poskytnout informace (vycházející z mezinárodních doporučení -především dokumentů IAEA) složkám Integrovaného záchranného systému, které budou zasahovat v první fázi radiační mimořádné situace lokálního charakteru, a státním, místním institucím, jejichž pomoc při likvidaci následků takové události je nezbytná.
ISBN: 978-80-7385-046-3
cena 100 Kč
Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
31
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Změny klimatu vyvolají adaptaci ochrany společnosti nebo ochrany obyvatelstva? Climate Change Adaptation Opened Society Protection or Population Protection? doc. Ing. Josef Janošec, CSc. Ministerstvo vnitra, Generální ředitelství hasičského záchranného sboru ČR, Institut ochrany obyvatelstva Na Lužci 204, 533 41 Lázně Bohdaneč
[email protected] Abstrakt Teoretická analýza vlivu změn klimatu na adaptaci ochrany společnosti a ochrany obyvatelstva. Vysvětlení rozdílu mezi ochranou společnosti a ochranou obyvatelstva. Dekompozice vztahu mezi bezpečností a klimatickými změnami s využitím sekuritologie. Klimatické změny jako součást environmentální bezpečnosti. Co bude adaptováno: ochrana společnosti nebo ochrana obyvatelstva. Klíčová slova Ochrana obyvatelstva, ochrana společnosti, bezpečnostní realita, změny klimatu.
- ochrana obyvatelstva a dlouhodobější realizací - ochrana společnosti. Příspěvek směřuje k objasnění přístupů, které vedou k otázce, zda změny klimatu vyvolají adaptaci ochrany společnosti nebo ochrany obyvatelstva. Teoretické možnosti adaptace jsou: společnost, obyvatelstvo, společnost i obyvatelstvo, ani společnost ani obyvatelstvo. Pozornost je věnována vysvětlení rozdílu mezi oběma pojetími ochrany a dalším aspektů, k dokreslení problému. 2
Bezpečnostní realita registruje změny klimatu
Všechno, co se týká bezpečnosti, je součástí bezpečnostní reality. Hledání rozdílů mezi minulým stavem a současností může naznačit zrod situace, jež může přinést důsledky pro ohrožení života, zdraví, majetku a životního prostředí společnosti nebo obyvatelstva. Na obrázku 1 jsou snímky zemského povrchu ze stejného ročního období, odlišené roky 1979 a 2007. Změny v pokrytí ledovců jsou viditelné a opravňují k položení otázek, které směřují k příčinám.
Abstract Theoretical analysis of the impact of climate changes on adaptation of the society protection and the population protection. Explanation of the difference between society protection and population protection. Decomposition of the relationship between security and climate changes with securitology tools. Climate changes as part of environmental safety. What will be adapted by: society protection or population protection. Key words Population protection, society protection, security reality, climate change. 1
Úvod
Když mluvíme o bezpečnosti ve světovém měřítku, mnohdy se předmětem různého výkladu a přístupu stává posuzování klimatických změn. V diskuzích je tato klimatologická charakteristika často označována jako bezpečnostní hrozba. U těch, kdo se o daný problém jen trochu zajímají, má přečtení informací o možných scénářích a důsledcích často vliv na hodnocení různých aspektů bezpečnostní reality. Zpravidla jsme dotlačeni k důvěře v předkládané informace a nejsme schopni argumentaci vyloučit nebo zpochybnit. Proto vznikají otázky, zda ovlivní klimatické změny ochranu obyvatelstva a jak by se měla přizpůsobit novým podmínkám. Každé tvrzení, každá informace, která ovlivňuje společenské chování, by měla být ověřena a rovněž by mělo být posouzeno, co je její podstatou. Pak je možné kvalifikovaněji rozhodnout, jakým způsobem bude využita a interpretována. Rozvoj poznání teorie bezpečnosti směřuje do stádia, kdy se od sebe začínají odlišovat opatření, která směřují k okamžité záchranné činnosti ve prospěch ochrany obyvatelstva od opatření, která mají charakter zásad a doporučení, která takovou okamžitou reakci nepotřebují. Přesto i tato druhá opatření ovlivňují ochranu obyvatelstva, její kvalitu a udržitelnost. Právě případ klimatických změn může poskytnout vhodnou materii pro dokumentování rozdílů mezi ochranou obyvatelstva a ochranou společnosti. To je právě navrhované terminologické odlišení rozdílů mezi záchranou životů a zdraví obyvatelstva, majetku a životního prostředí s okamžitou realizací 32
Obr. 1 Porovnání rozsahu zalednění stejného území v letech 1979 a 2007 Převzato z WWW:
Zpráva z 23. 7. 2008 se k příčinám vyjadřuje. Uvádí následující: „Na severním pobřeží Kanady se před týdnem odlomily dvě gigantické kry arktického ledovce a pohybují se směrem na volné moře. Obří kry jsou největším případem rozlomení arktického ledu za poslední tři roky. První kra o rozloze 20 kilometrů čtverečních se oddělila od kanadského pobřežního ledového plató Ward Hunt na ostrově Ellesmere kolem 22. června 2008. Druhá, velká 14 kilometrů čtverečních, ji následovala v noci z 23. na 24. července. Odtržené kry jsou v Arktidě největší od roku 2005, kdy se od ostrova Ellesmere oddělilo 66 kilometrů čtverečních zmrzlé vody. Pohyb ledové masy tehdy zaznamenaly i kanadské seismologické přístroje vzdálené 250 kilometrů. Na nejzazším cípu kanadského území je ostrov Ellesmere zakončen pěti obřími ledovými deskami, které jsou spojeny s pevninou. Ward Hunt s rozlohou 443 kilometrů čtverečních je z nich považován za největší. Ledová pokrývka se na kanadském dálném severu vytvořila podle kanadských odborníků před 4000 lety. "Konstatovali jsme, že za posledních 20 století se ztratilo 90 % plochy ledu. Je to tedy dlouhodobý proces, z něhož my vidíme jen dílčí události," uvedl Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Derek Mueller z univerzity v Ontariu. Podle mnohých vědců je ale odlamování velkých ker v Arktidě známkou globálního oteplování, které způsobil člověk nadměrnou produkcí skleníkových plynů.“1 Podobných zpráv, informací, studií, publikací a jiných dokladů vývoje planety Země je možné doložit velké množství. Rozpouštění ledovců na pólech je spojováno s důsledky ve zvyšování hladiny světových oceánů. Pevninské ledovce jsou pro mnohé státy, jako například Indie, významným zdrojem pitné vody. Problematiku změn klimatu v celosvětovém rozsahu sleduje „Programu OSN pro životní prostředí“ (UNEP - United Nations Environment Programme)2. Každoročně vydává výroční zprávu, která shrnuje základní informace o sledovaných změnách a jejich významu pro další vývoj. UNEP pomáhá rozvojovým zemím při snižování jejich zranitelnosti a napomáhá vybudovat odolnost vůči důsledkům změny klimatu. Buduje a posiluje vnitrostátní institucionální kapacity pro hodnocení zranitelnosti, ovlivňuje přizpůsobení plánování, a podporuje úsilí členských států o přizpůsobení se změně klimatu, přijímáním adaptačních a mitigačních (zmírňujících) opatření do plánování rozvoje a postupů řízení ekosystému. Je samozřejmostí, že změny klimatu mají celosvětový nebo kontinentální význam a tedy národní aktivity, zejména malých států, k identifikaci změn jsou jen parciální. Krátkodobé hledisko není schopné prostřednictvím fyzikálních, biologických, chemických a jiných měření dokumentovat, že skutečně dochází ke klimatickým změnám. Takové hypotézy jsou potvrzovány na výsledcích dlouhodobých měření stejných veličin, která jsou teprve schopná průkazně dokumentovat tendence ve vývoji. Účelem této úvahy není dokumentovat metody a postupy jiných vědních disciplín, které své výsledky předávají k využití v jiných oborech vědeckého zkoumání. Z pohledu sekuritologie je základním předmětem výzkumu bezpečnostní realita. Je to taková část objektivní reality, která v sobě zahrnuje všechny skutečnosti související s bezpečností a nebezpečností. Podrobněji jsou tyto skutečnosti popsány v materiálu (2). Z pohledu různých vědních disciplín zahrnuje bezpečnostní realita ty části jejich poznatků, které se dotýkají aktérů, jejich vzájemných vztahů a prostředí těchto disciplín. Při zkoumání bezpečnostní reality je hlavní pozornost věnována udržování rovnováhy mezi aktéry bezpečnostních vztahů v konkrétním čase, v určitém bezpečnostním prostředí a k určitému stavu (např. povodeň). Není-li bezpečnostní realita v rovnováze, pak to může znamenat, že síly a prvky nebezpečnosti převažují nad silami a prvky bezpečnosti, nebo existuje převaha pozitivních sil nad negativními. Matematicky je rovnovážný stav vyjádřen rovností a bude-li pravá strana převažovat nad levou nebo levá nad pravou, pak nerovností. Bezpečnostní politika je ukazatelem skutečného vnímání bezpečnostní reality. Racionální bezpečnostní politika zpravidla splňuje požadavky na rovnováhu a provázání s ekonomickými možnostmi, praktickými schopnostmi a potřebami například na úrovni státu. S využitím literatury (2) použijeme modelové vyjádření bezpečnostní reality, které je popsáno vztahem s,t,rBR = (s,t,rB, s,t,rBP, s,t,r BS). Obsahuje tři elementární a prakticky odlišitelné složky bezpečnosti bezpečnostní reality (BR) v daném prostoru (s), ve zkoumaném čase (t) a pro konkrétní stavy (r), které odpovídají vojenským a nevojenským hrozbám. Model bezpečnostní politiky (BP) vyjadřuje soubor představ o řešení nepříznivých stavů, tj. legislativu, směrnice, krizové plány, další dokumenty. Bezpečnostní systém (BS) představuje ty složky a procedury, které skutečně budou zasahovat, které mají schopností vytvořené ve prospěch řešení nepříznivých stavů (hasiči, policisté, vojáci, záchranáři, nemocnice apod.). 1
2
Dostupné na WWW: .
Ostrava 2. - 3. února 2011
Pro zaznamenání klimatických změn nás z hlediska výzkumu zajímá dynamika vývoje bezpečnostní reality. Může být zkoumána prostřednictvím scénářů (S), jak je uvedeno ve zjednodušeném modelovém zápise: [S = (M(t1), M(t2), ..., M(ti), ..., M(tn))]. V každém modelu M(ti) je zobrazen stav elementárních prvků v čase ti. Scénář obsahuje posloupnost modelů, odlišených změnou času, jak je mimo jiné uvedeno ve východiscích k teorii řízení bezpečnostního výzkumu (1, s. 23 - 25). Symboly závorek [ ] znázorňují, že jich může být víc než jeden. Elementárními prvky modelu jsou aktéři (A), jejich vztahy (R) a prostředí (E). Modelové vyjádření je: M(ti) = (A(ti) ∩ R(ti)) U E(ti). Vedle statického popisu je sledována rovněž dynamika, která vychází z porovnání dvou modelů v různých časech (tx) a (ty). Výsledek může být pro (tx) ≠ (ty) pouze M(tx) = M(ty) nebo M(tx) ≠ M(ty). To, co zkoumáme u klimatických změn, jsou konkrétní naměřené hodnoty sledovaných parametrů prostředí E(tx) a E(ty) v modelech pořízených v různých časech (1, s. 23 - 25): M(tx) = (A(tx) ∩ R(tx)) U E(tx) a M(ty) = (A(ty) ∩ R(ty)) U E(ty). Existuje jen 5 možných variant přechodu mezi modely, pro aktéry, vztahy a prostředí. U elementárních prvků (A│R│E), kde symbol „│“ znamená slovo nebo, můžeme tuto skutečnost zapsat: 1. vznik nového (A│ R│ E), 2. pokračování (A│ R│ E) beze změn, 3. pokračování (A│ R│ E) s vnitřními změnami, 4. pokračování (A│ R│ E) po transformaci, 5. zánik
(A│ R│ E).
Z modelového vyjádření vyplývá, že klimatické změny představují pouze dílčí charakteristiku prostředí, v němž probíhá činnost bezpečnostních aktérů a jejich vzájemných vztahů. Není to nejdůležitější ani hlavní část bezpečnostní reality. Je to pouze okrajová informace s dílčími možnostmi ovlivnit bezpečnostní aktéry a procesy. Přesto existují měřitelné hodnoty, jejichž sledování je součástí registrovaných informací v bezpečnostní realitě. Aplikované využití zjištěných rozdílů je založeno na empiricky zjištěných možných důsledcích, nebo na modelově vytvořených katastrofických scénářích. 3
Co je ochrana společnosti a ochrana obyvatelstva
Sekuritologie vnímá všechno, co se týká bezpečnosti a nebezpečnosti, jako součást bezpečnostní reality. Hledání rozdílů mezi ochranou společnosti a ochranou obyvatelstva je krokem, který vyžaduje jistou diferenciaci vnitřní struktury bezpečnostní reality. V modelech, které byly, obrazně řečeno, rozmístěny do různých podlaží logické stavby informací o bezpečnosti, bylo naznačeno, že pro různé úrovně aktérů, s nimiž můžeme v bezpečnostním systému teoreticky pracovat, je možné předpokládat různé vztahy a různý obsah opatření. Jednotlivá podlaží znázorňují ochranu občana, domu, obce, kraje, státu, kontinentu, planety. Mění se měřítko našich úvah. Jednotlivec (člověk, občan, obyvatel) je pro náhled ve vyšším podlaží generalizován, je součástí skupiny, v níž není vidět jeho obličej. Vymezená skupina lidí je pojmenována jako společnost. Jsou to závislé prvky, ale ve vyšších patrech se pohybují skupiny nebo společnosti. Jednotlivec je jedním z mnoha ostatních zprůměrovaných. Ochrana obyvatelstva je vázána na vznik krizových stavů a mimořádných událostí, jsou bezprostředně ohroženy životy a zdraví občanů, majetek a životní prostředí. Zpravidla je nezbytný zásah složek bezpečnostního systému, v jakési formě proběhnou procesy varování, vyrozumění, evakuace, nouzového přežití nebo opatření k záchraně lidských životů, zdraví a následných záchranných i likvidačních prací a návratu do normálního stavu.
33
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Ochrana společnosti ke svému aktivování nepotřebuje krizové stavy nebo mimořádné události. Je preventivní činností k vytvoření dlouhodobých podmínek, které zajistí vhodné podmínky pro další život společnosti. Ochrana společnosti představuje soubor opatření, které přijímají mezinárodní i národní orgány a instituce, včetně orgánů samosprávy, v návaznosti na lidská práva, mezi něž patří lidská bezpečnost a dále v návaznosti na ochranu ekosystému, kritické infrastruktury a ochranu obyvatelstva. Ochrana společnosti není zatříděna jako civilní obrana v Ženevských protokolech. Není určena jen pro civilní obyvatelstvo při vojenských hrozbách, ale pro všechny při vojenských i nevojenských hrozbách. Má chránit před nebezpečím, které mohou způsobit mimořádné události. Má rovněž chránit před nerozumnými společenskými aktivitami, které porušují principy udržitelného rozvoje, environmentální bezpečnosti nebo narušují kritickou infrastrukturu. Ochrana společnosti je o aktivitách, které pomáhají odstraňovat bezprostřední důsledky porušení rovnovážného stavu a jsou směřovány k opatřením společnosti ve smyslu národním, nadnárodním i celosvětovém k vytvoření nezbytných a dlouhodobých podmínek pro přežití společnosti i lidstva. Ochrana společnosti tedy je hájením životních zájmů společnosti při úsilí o zachování vlastní existence a to formami, které odpovídají vnímanému a uplatňovanému rozměru společnosti (skupina, národ, stát, skupina států, celé lidstvo). V současné době zahrnuje soubory mezinárodně uznávaných a rozšiřovaných principů, které se stávají základem bezpečnostní politiky jednotlivých států i mezinárodních organizací. Stávají se součástí mezinárodní i národní legislativy, ale i předmětem jednání mezinárodních organizací a jimi přijímaných souborů společných postupů, doporučení, opatření, směrnic i nařízení. Ochrana společnosti má své národní i mezinárodní rozměry a implikace. Je hnutím pro sebezáchovnou činnost lidstva. Je uskutečňována následujícími hlavními programy: - udržitelný rozvoj, - ochrana kritické infrastruktury, - environmentální bezpečnost. Soubory opatření v těchto programech jsou reakcí na dlouhodobé hrozby, které mohou zasáhnout celou společnost, mají tedy plošný nebo prostorový význam i působení. Jsou sice rozvíjeny v zájmu jednotlivce, občana, ale takového, který je generalizován a schován ve společnosti.
provázanost při popisu bezpečnosti a nebezpečnosti. Ochranu občana a státu zajišťují ozbrojené síly, ozbrojené bezpečnostní sbory, záchranné sbory a havarijní služby, které v podmínkách ČR naplňují integrovaný záchranný systém. Ochranu společnosti naplňují dlouhodobé programy a iniciativy, které nepředpokládají okamžitou reakci integrovaného záchranného systému. 4
Co bude adaptováno?
Koncepce ochrany obyvatelstva do r. 2013 s výhledem do r. 2020 (3) počítala s vlivem klimatických změn a promítla je v úkolové části do úkolů, na nichž by se mělo podílet Ministerstvo životního prostředí. V textu rovněž formuluje úkoly pro civilní nouzové plánování, které by mělo zajistit budoucí ochranu obyvatelstva. V této koncepci se poprvé prosadil pojem „environmentální bezpečnost“ v němž jsou zahrnuty rovněž představy o způsobech řešení průmětu změn klimatu. Uvedené odkazy však neformulují odpověď na otázku: co bude adaptováno? Předchozí části příspěvku vedou k jedinému doporučení. Začněme rozlišovat pojmy ochrana společnosti a ochrana obyvatelstva. Přestaňme tvrdit, že je to totéž. Pomocným a jednoduchým kritériem pro odlišení obou pojmů může být vnitřní dotaz: „Musím pro řešení problému volat číslo 112?“ Dlouhodobé úkoly jsou jistě potřebné i perspektivní, ale představují zpravidla soubor zásad, jejichž dodržování bychom měli kontrolovat. Ochrana obyvatelstva je akční a vyžaduje zásah. Potom by měla být adaptována ochrana společnosti. 5
Závěr
Změny klimatu představují dlouhodobý proces, který se ve svých důsledcích může promítnout do potřeb jeho řešení jako bezpečnostní hrozby. V počátku příspěvku byla vytýčena otázka, zda rozvoj teoretických poznatků o bezpečnosti a nebezpečnosti již nedospěl do stadia, kdy bychom měli začít odlišovat ochranu obyvatelstva od ochrany společnosti. V prvé části byla pozornost věnována empirickému doložení informací o projevech klimatických změn a jejich uchopení s využitím nástrojů sekuritologie. Z modelového vyjádření bylo potvrzeno, že jde o vedlejší a málo podstatnou informaci, která vyžaduje dlouhodobou odezvu na své působení. Následně byly diskutovány rozdíly mezi ochranou společnosti a ochranou obyvatelstva. V závěru byl potvrzen názor, že by bylo vhodné přistoupit na odlišování obou pojmů vzhledem ke kritériu potřeby bezprostředního reagování na ohrožení. Jestliže se takové pojetí stane přijatelným pro odbornou veřejnost, pak bychom na otázku „Co bude adaptováno?“ měli odpovědět, že ochrana společnosti. Literatura [1] Janošec, J.: Východiska k teorii řízení bezpečnostního výzkumu. In The Science for Population Protection. 2009, roč. 1, č. 1, s. 17 - 37. ISSN 1803-568X. Dostupný z WWW: .
Obr. 2 Schéma rozdílu mezi ochranou obyvatelstva a ochranou společnosti Rozdíly mezi ochranou společnosti a občana jsou schematicky znázorněny na Obrázku 2. Společnost nebo občan mohou být aktéry modelu bezpečnostní reality, jak je uvedeno ve vztazích (1, s. 23 - 25). Budou vždy existovat ve vymezeném prostoru (s), času (t) a rovněž v hrozbě (r). Promítnou se do aspektů geografických, sociálních, informačních, a tak bychom mohli pokračovat. Rozdíly jsou skutečné a zcela logicky potvrzují vzájemnou síťovou 34
[2] Janošec, J.: Rozdíly mezi ochranou společnosti a ochranou obyvatelstva. In The Science for Population Protection, 2010, roč. 2, č. 1, s. 33 - 48. ISSN 1803-568X. Dostupný z WWW: . [3] Koncepce ochrany obyvatelstva do r. 2013 s výhledem do r. 2020. [Usnesení vlády č. 165 ze dne 25. února 2008]. Praha: GŘ HZS, Příloha časopisu 112 číslo 4/2008, 16 s.
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Environmentální bezpečnost a změny klimatu Environmental Security and Climate Changes prof. Ing. Vladimír Klaban, CSc.
Reakce Norska
Rašínova vysoká škola, s.r.o. Hudcova 367/78, 612 00 Brno - Medlánky [email protected]
Norsko zveřejnilo v roce 2005 plány na vybudování velkého trezoru, ve kterém bude uskladněno přes dva milióny různých druhů semen zemědělských plodin pro případ globální katastrofy. Trezor bude navržen tak, aby skladovaná semena zemědělských plodin bylo možné v budoucnu, pokud dojde ke kolapsu životního prostředí, použít na znovuobnovení zemědělské výroby.
Abstrakt Příspěvek pojednává o klimatických změnách, antropogenních hrozbách, environmentální bezpečnosti a jejich vlivu na udržitelný rozvoj civilizace (společnosti) a bezpečnost euroatlantické civilizace a ČR. Klíčová slova Klimatické změny, environmentální bezpečnost, udržitelný rozvoj. Abstract This article deals about climatic changes, anthropogenic threats, environmental safety and their impact on the sustainable development of civilization (society) and about the security of the Euro-Atlantic and Czech civilization. Key words Climate changes, development.
environmental
security,
sustainable
Úvod Mnoho vědců světového významu varuje před globálním oteplováním už téměř dvacet let. V roce 1989 skupina, především britských vědců, informovala o nebezpečí globálního oteplování Margaret Thatcherovou. V současnosti jsou tito vědci přesvědčeni, že lidstvo ničí životní prostředí do té míry, že lidská společnost se žene do katastrofy rychleji, než si to lidé uvědomují. Britský vědec Lovelock tento jev nazval „Pomstou planety Gaia“ a podrobně jej popisuje v knize, která vyšla roku 2006. Svět si dosud myslí, že je globální oteplování zvládnutelné. Profesor Lovelock toto přesvědčení nesdílí. Není podstatné, nakolik je tento problém aktuální a jakým způsobem se bude dále přesně odvíjet. Nelze stanovit přesnou a neomylnou prognózu dalšího vývoje, je však zřejmé, že tento problém zde je a dříve, či později ovlivní život stovek milionů lidí. (Zdroj http://news.independent.co.uk/) Klimatické změny na severní polokouli už překročily kritickou hranici. V Arktidě nastala nezvratná fáze oteplování, která urychlí úbytek polárního ledu a definitivně naruší stabilitu podnebí. Tvrdí to vědci z amerického národního datového centra při univerzitě v Coloradu. Díky ledu bylo podnebí po tisíce let relativně stabilní. Tání ledu způsobí, že počasí bude mnohem proměnlivější a extrémnější než v současné době. Častá a dlouhodobá sucha v Evropě se budou střídat s velmi ničivými povodněmi (že by předzvěst 1997, 2002?). A aby toho nebylo málo, po roztátí ledu v Grónsku stoupne mořská hladina o 6 až 7 metrů. Velké pobřežní části pevnin zmizí pod hladinou moře. Což bude znamenat přesuny obyvatelstva a zásadní dopady na fungování ekonomik řady států a oblastí. Například Holanďané v poměrně širokém měřítku skupují v České republice půdu, proč asi? Svět tak, jak ho známe dnes, přestane existovat. Jde pouze o to, zdali tyto změny proběhnou rychlostí a způsobem, který se podaří lidstvu absorbovat.
Udržitelný rozvoj nebo stav Většina lidí na světě trpí (z našeho pohledu spotřeby) nedostatkem pitné vody a vody vůbec. Mohli bychom pokračovat ve výčtech dalších antropogenních hrozeb a došli bychom pravděpodobně k následujícím závěrům. Z hlediska dalšího udržitelného rozvoje lidského společenství (civilizace) budou rozhodující roli sehrávat následující faktory: • Vliv činnosti člověka na životní prostředí a z něj vyplývající negativní globální dopady. - Na rychlosti jejich průběhu závisí možnost reálné adaptace lidské civilizace. Tyto negativní jevy bude urychlovat rychlý hospodářský rozvoj v Číně a Indii. • Stále citelnější limity přírodních zdrojů s důrazem na energetické suroviny v prvním pořadí. - Dynamický ekonomický vývoj v Asii bude vyostřovat konkurenci a potencionální konflikty tohoto regionu s euroatlantickou civilizací. • Nedostatek vody a dalších možností a zdrojů pro udržitelný rozvoj. • Zdroje země, současný světový hospodářský a politický systém a dosažená úroveň vědy a techniky nebudou pravděpodobně schopny poskytnout lidem v předpokládaném počtu cca 8 mld. možnosti pro jejich důstojný život a seberealizaci. Uvedené faktory jsou opravdu varující, ale s vysokou pravděpodobností jsou pravdivou prognózou. V případě, že se lidstvo výše uvedeným faktorům flexibilně nepřizpůsobí, dojde ke zvýšení mezinárodních a vnitrostátních rozporů a v jejich důsledku ke konfliktům velkého rozsahu (mezikontinentální, multikulturní), každopádně jsou vysoce pravděpodobné konflikty v regionálním a národním měřítku. Pokud se na tento scénář euroatlantická civilizace zavčasu nepřipraví, tak svůj boj o dominanci a možná i existenci prohraje. Jedině vědeckotechnický rozvoj, nové objevy v oblasti energie a s tím ruku v ruce jdoucí globální upevňování práva by mohly tuto pesimistickou prognózu zvrátit. Česká republika může svou budoucnost efektivně řešit pouze jako součást EU a NATO. Naroste význam vojenského a dalšího silového potenciálu. Časový rámec popsaného scénáře 2050-2100. Environmentální bezpečnost jako východisko S používáním termínu environmentální bezpečnost se v příslušné odborné literatuře setkáme poměrně často. S jednoznačnou a přesnou definicí se však nesetkáme. Definice musí v sobě odrážet: • dynamičnost rozvoje lidské společnosti a jejího názoru na životní prostředí, • jednoznačnou hranici okamžiku narušení environmentální bezpečnosti danou přijatelností změn životního prostředí, • vazbu na legislativu prostřednictvím pojmu „krizová situace“, • univerzálnost použití danou tím, že odráží všechny možné typy mimořádných událostí, poškození a narušení životního prostředí.
Ostrava 2. - 3. února 2011
35
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Návrh definice environmentální bezpečnosti
V této souvislosti byly navrženy jednotlivé prioritní cíle:
„Environmentální bezpečnost je stav, při kterém je pravděpodobnost vzniku krizové situace narušením životního prostředí přijatelná“
• Omezování antropogenních (průmyslových) vlivů a rizik.
Z definice rovněž vyplývá, že se zabýváme především krizovými situacemi ve vztahu k životnímu prostředí. Ve své podstatě jde o přípravu podkladových materiálů pro tvorbu koncepce environmentální bezpečnosti, která se stane součástí aktualizované „Koncepce ochrany obyvatelstva“ a rovněž materiálem využitelným při aktualizaci státní politiky životního prostředí.
• Ochrana klimatického systému Země a omezení dálkového přenosu znečištění ovzduší.
Základní dokumenty zabývající se současným stavem v oblasti environmentální bezpečnosti Za základní dokumenty zabývající se současným stavem v oblasti environmentální bezpečnosti, východisky a strategickými závěry lze považovat následující dokumenty vlády České republiky: • „Vyhodnocení stavu realizace Koncepce ochrany obyvatelstva do roku 2006 s výhledem do roku 2015“. • „Koncepce ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020“.
• Ochrana životního prostředí před negativními účinky živelních událostí.
Dokument Koncepce ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020 řeší základní organizační a technická opatření ochrany obyvatelstva (varování, evakuace, ukrytí, nouzového přežití, ochrana osob před kontaminací, humanitární pomoc, apod.). Dále se zabývá problematikou plánování a řešení opatření k ochraně obyvatelstva pro mimořádné události, nevojenské a vojenské krizové situace, oblast plánování, přípravy a prevence (civilní nouzové plánování, krizové řízení, kritická infrastruktura, požární ochrana, ochrana zdraví osob, ochrana veřejného zdraví a záchrana života a zdraví a veterinární ochrana před nebezpečnými nákazami zvířat a jejich přenosem, atd.). Rámcově řeší ochranu obyvatelstva v případě nevojenských krizových situací jako např.: • Ochrana před povodněmi.
• Usnesení vlády ČR č. 165 ze dne 25. 02. 2008, kterým vzala na vědomí vyhodnocení stávající koncepce + harmonogram a schválila novou koncepci + harmonogram.
• Ochrana životního prostředí (environmentální bezpečnost) a vliv změn na ochranu obyvatelstva.
• Státní politiku životního prostředí.
• Ochrana před účinky závažných havárií v dopravě.
Z dokumentu schváleného vládou ČR Vyhodnocení stavu realizace Koncepce ochrany obyvatelstva do roku 2006 s výhledem do roku 2015 vyplývají celkové úkoly pro občany, podnikovou sféru a veřejnou správu, pro IZS s cílem ochrany obyvatelstva.
• Ochrana před účinky závažných havárií způsobených nebezpečnými chemickými látkami nebo chemickými přípravky.
Z dokumentu vyplývají i hlavní směry (oblasti) pro plnění úkolů a jednotlivých opatření v rámci ochrany obyvatelstva, které jsou zejména: životní prostředí; zdraví obyvatelstva; energetická a surovinová bezpečnost; terorismus; organizovaný zločin. Ochrana životního prostředí je zmíněna v rámci ochrany obyvatelstva, která je definována jako „soubor činností a postupů věcně příslušných orgánů, dalších subjektů i jednotlivých občanů, směřujících k minimalizaci dopadů mimořádných událostí na životy a zdraví obyvatelstva, majetek a životní prostředí“. V oblasti úkolů pro veřejnou správu je problematika životního prostředí zmíněna v souvislosti se stanovením úkolů pro Ministerstvo vnitra - generální ředitelství Hasičského záchranného sboru České republiky (MV - GŘ HZS ČR), kde se hovoří o opatřeních ochrany obyvatelstva a dalších opatření souvisejících s ochranou života, zdraví, majetku a životního prostředí při krizových situacích. Problematika byla zapracována do typových plánů. Významným dokumentem, souvisejícím bezprostředně s environmentální bezpečnosti je Státní politika životního prostředí aktualizovaná vládou ČR v roce 2004. Státní politika životního prostředí je dokument kladoucí si za cíl zlepšování kvality života a životního prostředí v souladu se stavem životního prostředí, transpozicí a implementací evropského práva a základními principy ochrany životního prostředí a udržitelného rozvoje se zaměřuje na dosažení cílů ve čtyřech prioritních oblastech: • Ochrana přírody, krajiny a biologické rozmanitosti. • Udržitelné využívání přírodních zdrojů, materiálové toky a nakládání s odpady. • Životní prostředí a kvalita života. • Ochrana klimatického systému Země a omezení dálkového přenosu znečištění ovzduší.
36
• Ochrana před účinky havárií na jaderných zařízeních.
• Ochrana před terorismem a organizovaným zločinem. Uvedená problematika zmíněná v „Koncepci ochrany obyvatelstva“ se dotýká bezprostředně environmentální bezpečnosti. Za hlavní jsou označeny následující okruhy problémů v oblasti environmentální bezpečnosti: • Ohrožení složek životního prostředí v důsledku antropogenní činnosti: - Ochrana půdy, vody a ovzduší před znečištěním. - Chemická bezpečnost (zákon o chemických látkách a přípravcích, zákon prevenci závažných havárií, zákon o integrované prevenci znečištění). • Ohrožení životního prostředí v důsledku živelních pohrom a katastrof: - Extrémní výkyvy počasí (extrémní sucho, horko, zima, záplavy, vichřice). - Změny klimatu (globální oteplování). - Ochrana přírody a krajiny před důsledky živelních pohrom a katastrof. - Předpovědní, varovná a hlásná služba. • Ohrožení životního prostředí v důsledku poruch kritické infrastruktury: - Ochrana životního prostředí před důsledky poruch kritické infrastruktury. Za prioritu v oblasti environmentální bezpečnosti pro další období je považována: „příprava koncepce environmentální bezpečnosti před působením zdrojů rizik antropogenního a přírodního původu, které by mohly způsobit rozsáhlé poškození životního prostředí (závažné havárie, poruchy kritické infrastruktury, živelní pohromy).“ Dokument „Harmonogram realizace opatření ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020“ stanovuje 18 hlavních opatření do roku 2013 s vymezenou odpovědností a termínem splnění. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
SWOT analýza SILNÉ STRÁNKY STRENGHTS
SLABÉ STRÁNKY WEAKNESSES
Změny klimatu • stanovení mitigačních a adaptačních opatření pro omezení zdrojů rizik, • problematika je částečně řešena legislativou ES. Environmentálně orientovaný terorismus • problematiku terorismu řeší normy NATO a EU, • ČR je zapojena do řešení problematiky environmentálně orientovaného terorismu na mezinárodní úrovni. Poruchy funkce krajiny, ekosystému a narušení biodiverzity • vymezení v právních předpisech ČR, transpozice právních předpisů ES, • problematika biodiverzity je řešena na globální úrovni. Environmentální bezpečnost v územním plánování • vymezení ochrany životního prostředí v právních předpisech ČR, transpozice právních předpisů ES. Přírodní pohromy a katastrofy (povodně, sucha a jiné extrémní meteorologické jevy, rozsáhlé požáry) • vymezení ochrany problematiky v právních předpisech ČR, transpozice právních předpisů ES, • zkušenosti z řešení přírodních katastrof (pohrom).
Změny klimatu • relativně jasné vymezení pojmu změny klimatu, • změny klimatu mají negativní vliv na velkou řadu oblastí environmentální bezpečnosti. Environmentálně orientovaný terorismus • řešení environmentálně orientovaného terorismu nemá dostatečný právní podklad v ČR. Poruchy funkce krajiny, ekosystému a narušení biodiverzity • nedostatečná informovanost, slabá osvěta, • problematika ochrana biodiverzity versus ochrana vodních zdrojů, • nedostatečné financování programů ochrany biodiverzity, • poruchy biodiverzity jsou postupné, vleklé a nevratné, a tím více nebezpečné. Environmentální bezpečnost v územním plánování • environmentální bezpečnost není zakotvena v legislativě, nejsou vymezeny základní povinnosti a kompetence, • nejsou vytvořeny nástroje pro rozhodovací proces. Přírodní pohromy a katastrofy (povodně, sucha a jiné extrémní meteorologické jevy, rozsáhlé požáry) • některé jevy (sucha a jiné extrémní meteorologické jevy) nejsou dostatečně propracovány, • přírodní katastrofy (pohromy) nejdou vždy předpovědět s dostatečným předstihem, • vysoká administrativní, organizační a finanční náročnost na zabezpečení zmírnění následků přírodních katastrof (pohrom), • nedostatečná adaptační opatření pro zmírnění následků přírodních katastrof (pohrom), • není zpracován TP „Jiné živelní pohromy velkého rozsahu, mimo typu krizové situace č. 1 - 2, jako např. rozsáhlé lesní požáry, sněhové kalamity, vichřice, sesuvy půdy, zemětřesení, apod.“ pro oblast přírodních katastrof (pohrom).
PŘÍLEŽITOSTI OPPORTUNITIES
HROZBY THREATS
Změny klimatu • stanovit reálné hrozby a možné mechanismy teroristických útoků s použitím CBRN látek proti životnímu prostředí, • posílit politiku vedoucí ke snižování emisí, • stanovit metodologii hodnocení změny klimatu, • začlenit tuto problematiku do programů Bezpečnostního výzkumu, • zajistit legislativní úpravu mitigačních a adaptačních opatření, • navrhnout zkoumání hlavních indikátorů (nárůst teploty, frekvence extrémních jevů). Environmentálně orientovaný terorismus • navrhnout změny legislativy k environmentálně orientovanému terorismu, • začlenit tuto problematiku do programů Bezpečnostního výzkumu, • identifikovat hlavní zdroje rizik environmentálně orientovaného terorismu. Poruchy funkce krajiny, ekosystému a narušení biodiverzity • zlepšit právní zakotvení ochrany biodiverzity, • zlepšit vymahatelnost práva v oblasti ochrany biodiverzity, • začlenit tuto problematiku do programů Bezpečnostního výzkumu. Environmentální bezpečnost v územním plánování • stanovit kritéria pro dosažení dostatečné úrovně „environmentální bezpečnosti“, • stanovit nástroje pro rozhodovací proces o environmentální bezpečnosti v územním plánování, • zlepšit vymahatelnost práva v oblasti územního plánování. Přírodní pohromy a katastrofy (povodně, sucha a jiné extrémní meteorologické jevy, rozsáhlé požáry) • pokračovat ve zkvalitňování přípravy adaptačních opatření a zmírňování následků přírodních katastrof (pohrom), • začlenit tuto problematiku do programů Bezpečnostního výzkumu.
Změny klimatu • neřešení problematiky změny klimatu. Environmentálně orientovaný terorismus • zneužití CBRN látek k teroristickým útokům jak proti skupinám osob tak proti životnímu prostředí, • snížení možnosti adekvátní reakce na závažné havárie a teroristické útoky s použitím CBRN látek na velkém území, • není proti němu účinná prevence. Poruchy funkce krajiny, ekosystému a narušení biodiverzity • poruchy biodiverzity způsobí problémy v zajištění ekosystémových služeb (zásobování vodou, potravinami), • ohrožení funkce přírody a krajiny. Environmentální bezpečnost v územním plánování • nedostatek finančních prostředků a kapacit na zabezpečení řešení této problematiky, • nebudou včas přijaty příslušné legislativní akty. Přírodní pohromy a katastrofy (povodně, sucha a jiné extrémní meteorologické jevy, rozsáhlé požáry) • nedostatek finančních prostředků a kapacit na zabezpečení řešení této problematiky, • dlouhodobá absence určitého druhu katastrof (pohrom) vede k jejímu podcenění.
Přímá vazba na environmentální bezpečnost je u vybraných opatření: Aktualizovat opatření ochrany obyvatelstva a další opatření související s ochranou života, zdraví, majetku a životního prostředí, zapracovaná do typových plánů pro řešení krizových situací. Průběžně aktualizovat a v případě potřeby zpřesňovat a doplňovat Povodňový plán České republiky1 jako povodňový informační systém veřejnosti (digitální povodňový plán, atlas záplavových území). 1
Připravit koncepci environmentální bezpečnosti před působením zdrojů rizik antropogenního a přírodního původu, které by mohly způsobit rozsáhlé poškození životního prostředí (závažné havárie,poruchy kritické infrastruktury, živelní pohromy). V další části příspěvku je uveden schematický náznak analýzy části oblasti environmentální bezpečnosti zasahující i oblast změn klimatu. Analýza může posloužit pro určení priorit politiky a bezpečnostního výzkumu.
Povodňový plán České republiky. Ministerstvo životního prostředí, [online]. [cit.2009-08-01]. Dostupné z: < www.dppcr.cz >.
Ostrava 2. - 3. února 2011
37
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Literatura [1] Státní politika životního prostředí 2004 - 2010. Vydalo Ministerstvo životního prostředí, Praha 2004. ISBN: 80-7212283-5. [2] Strategie udržitelného rozvoje ČR - verze 2/1.8./2001, příloha II - Soubor indikátorů udržitelného rozvoje ČR. Praha 2001. [3] Strategický rámec udržitelného rozvoje ČR. Rozsah 82 stran. Příloha 1: Indikátorové listy (str. 70 - str. 82). (Dostupné on-line:). [4] OECD Key Environmental Indicators, OECD Environmental Directorate, Paris, France, 2004. [5] Betáková, J.; Bridik, L.; Igazová, M.: Regionálne disparity a indikátory udržateľného rozvoja, Regional Disparities and Indicators of Sustainable Development, In Sociálnoekonomická revue 2/2007, Vedecký časopis Fakulty sociálnoekonomických vzťahov Trenčianskej univerzity Alexandra Dubčeka v Trenčíne, Ročník 5, str.8 - 16, MK SR 3 024/2003, ISSN 1336-3727.
[6] Brádka, J. a kolektiv (1961): Počasí na území Čech a Moravy v typických povětrnostních situacích. 1. vyd., HMÚ, Praha, 1961. [7] Klaban, V.: Hrozby ohrožující kritickou infrastrukturu, Sborník 9. odborné konference s mezinárodní účastí „Současnost a budoucnost krizového řízení 2006“, Praha 2006, ISBN: 80239-7296-2. [8] Klaban, V.: Safety Engineering Securitology and Insolvency, COMUNICATIONS, Scietific Letters of the University of Žilina,1/2008, Registered No: 1989/98, ISSN 1335-4205. [9] Nosek, M.: Metody v klimatologii. 1. vyd., Academia, Praha, 1972. [10] Olden, J. D.; Poff, N. L.: Redundancy and the choice of hydrologic indices.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
42.
Ochrana obyvatelstva Danuše Kratochvílová
Ochrana obyvatelstva je komplex opatření prováděných k ochraně obyvatelstva, zvířat, kulturních hodnot a životního prostředí. Její vznik a vývoj v ČR se datuje od přijetí zákona č. 82 Sb. ze dne 11. dubna 1935 o ochraně a DANUŠE KRATOCHVÍLOVÁ obraně proti leteckým útokům, kdy byla zřízena civilní protiletecká ochrana. V současné době lze pojem ochrana obyvatelstva chápat v širším a užším slova smyslu. V užším pojetí je ochrana obyvatelstva plnění úkolů civilní OCHRANA OBYVATELSTVA ochrany, zejména varování, evakuace, ukrytí a nouzové přežití obyvatelstva a dalších opatření k zabezpečení ochrany jeho života, zdraví a majetku při mimořádných událostech a krizových situacích. V širším pojetí je ochranou obyvatelstva také příprava na mimořádné události a provádění záchranných a likvidačních prací. Opatření ochrany obyvatelstva jsou realizována základními složkami IZS a ostatními složkami IZS. Odpovědnost za provedení opatření ochrany obyvatelstva je přenesena na státní orgány, orgány samosprávy, právnické a podnikající fyzické osoby a fyzické osoby. Požadavky ochrany obyvatelstva jsou uplatňovány v územním plánování, stavebním a územním řízení. SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
ISBN: 80-86634-70-1
cena 120 Kč Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
38
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Analýza možného ohrožení konkrétních podzemních staveb Analysis of Potential Endanger of Particular Underground Constructions doc. Ing. Karel Klouda, CSc., Ph.D., M.B.A 1
a vyhledali jsme u nich rizika spojená s
Ing. Petr Šarboch2
- výstavbou podzemní stavby,
Ing. Kamil Podzemský, Ph.D.3
- existencí podzemní stavby,
Ing. Jana Večerková, Ph.D.
- provozem podzemní stavby,
4
Státní úřad pro jadernou bezpečnost Senovážné náměstí č. 9, 110 00 Praha 1 2 Hlavní báňská záchranná stanice Praha a.s. Za opravnou 276/8, 151 23 Praha 5 - Motol 3 Energie - Stavební a báňská a.s. Praha Plzeňská 276, 151 23 Praha 5 - Motol 4 VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 30 Ostrava - Výškovice [email protected] 1
Abstrakt Příspěvek na konkrétních příkladech podzemních staveb diskutuje jejich možné ohrožení požárem, zaplavením a selháním lidského faktoru. Je uveden dopad chystané novely zákona č. 61/1988 Sb. na bezpečnost podzemních staveb a stručně popsán konkrétní experiment možného zamoření pražského metra zneužitím jeho větracích šachet. Klíčová slova Podzemní stavba, požár, povodeň, bezpečnost podzemních staveb, metro. Abstract Through specific examples, the article discusses possible putting in danger of underground constructions by fire, flood and human error. There is mentioned impact of upcoming amendment of Act No. 61/1988 Coll., on mining activities, explosives and the state mining administration, on underground construction safety. The article also describes particular experiment aimed at potential contamination of Prague metro through abuse of its ventilation shaft. Key words Underground construction, underground construction safety, fire, flood, metro. Úvod V předcházející publikaci [1] a na 4. Mezinárodní konferenci o báňském záchranářství v Hradci nad Moravicí (IMRB) v září 2009 jsme prezentovali návrh systému hodnocení stupně bezpečnosti podzemních staveb. Tyto stavby jsou velmi citlivým místem pro selhání provozu, technologii, vůči sabotáži, kriminálnímu činu či teroristickému útoku s dopadem na narušení infrastruktury např. u velkých měst (metro, kolektor, apod.). Podzemní stavby jsme rozdělili podle dispozičního uspořádání na: - liniové stavby dopravní, - liniové stavby energetické, - liniové stavby vodohospodářské, - halové podzemní stavby, - šachty,
Ostrava 2. - 3. února 2011
- lidským selháním. Dále jsme vybrali vnější hrozby, které ohrožují podzemní stavby jako celek a na ty, které naopak nemají vliv na jejich bezpečnost, a které jen na určitý specifický typ stavby. Popsali jsme způsob vyhledávání a identifikaci iniciačních událostí, jejichž dopadem je tzv. TOP událostí, včetně stupně zranitelnosti podzemní stavby a následného dopadu na zdraví, život a ekonomiku apod. Význam a následně zvýšení bezpečnosti podzemních staveb se odrazilo v přijaté legislativě a to v zákoně č. 376/2007 Sb., který mění zákon č. 61/1988 Sb., o hornické činnosti, výbušninách a o státní báňské správě, ve znění pozdějších předpisů. Podzemním stavbám se věnuje § 37, který má následující znění: Za podzemní objekty se pro účely tohoto zákona považují tyto podzemní prostory vytvořené ražením: a) tunely a štoly, pokud jejich délka přesáhne 50 m, a tunely a štoly metra, b) kolektory, včetně jejich hloubených částí a spojovacích šachet, c) jiné prostory o objemu větším než 1000 m3 zpřístupněné veřejnosti nebo využívané k podnikatelské činnosti, d) stavby pro účely ochrany obyvatelstva, e) kanalizační stoky o světlém průřezu větším než 2 m2, pokud jejich délka přesahuje 50 m, f) odvodňovací a vodovodní štoly o světlém průřezu větším než 2 m2, pokud jejich délka přesahuje 50 m, g) stará nebo opuštěná důlní díla zpřístupněná veřejnosti. Zákon rovněž ukládá provozovateli či vlastníku podzemních objektů udržovat tyto objekty v bezpečném stavu, ustanovit odpovědnou osobu, provádět prohlídky k ověření bezpečného stavu podzemního objektu prostřednictvím organizace, která má oprávnění vykonávat báňskou záchrannou službu. V zákoně je zmocnění pro Český báňský úřad ke stanovení prostřednictvím vyhlášky lhůty pro provádění prohlídky podzemních objektů uvedených v § 37 zákona a způsob ověřování jejich bezpečného stavu. Na základě zmocnění v zákoně vydal Český báňský úřad vyhlášku č. 49/2008 Sb., o požadavcích k zajištění bezpečného stavu podzemních objektů, která stanoví lhůty prohlídek podzemních staveb a způsob ověřování jejich bezpečného stavu. Bezpečný stav je ověřován prohlídkami. Při prohlídce se ověřují, doplňují či upravují identifikační údaje o podzemním objektu (příloha 1 vyhlášky) a hodnocení míry rizika podzemního objektu (příloha 2 vyhlášky), kde jsou uvedeny příklady možných rizik a hodnotí se jejich stupeň. Ověření bezpečného stavu podzemního objektu se provádí prostřednictvím báňské záchranné služby. V tomto příspěvku (Tabulka 1) jsou uvedena vybraná konkrétní podzemní díla dělená dle § 37 citovaného zákona se zařazením dle naší metodiky, která prošla prohlídkou se zaměřením na stanovení rizik spojených s vlastní podzemní stavbou, s provozem v nich a lidským selháním. Byly vybrány vnější hrozby pro danou konkrétní podzemní stavbu, kterými je ohrožena se stanovením stupně zranitelnosti a byly identifikovány iniciační události vedoucí ke vzniku tzv. TOP události, která má významné dopady na životy a zdraví lidí, poškození majetku, ekonomický a sociální dopad apod. 39
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Zde však pouze uvádíme náchylnost prohlédnutých podzemních staveb vůči riziku požáru, zaplavení a selhání lidského faktoru. Toto jsou rizika, která se u sledovaných podzemních staveb vyskytují na předních místech a u většiny staveb jsou tzv. TOP událostí. Tabulka 1 Prohlédnuté podzemní stavby a jejich zařazení Příklad konkrétní podzemní stavby
být ohrožena požárem ve vestibulu (obchody viz Obr. 2) nebo požárem na povrchu. Z logiky využití vodohospodářských podzemních staveb vyplývá, že u těchto staveb vznik požáru nelze předpokládat. Toto platí např. u vodního přivaděče Želivka, či dědičné štoly. Určité riziko je však u kanalizačních stok, kam může dojít k úniku hořlavé látky nebo k nahromadění hořlavých plynů (methan, sulfan, merkaptány) a je to pak pouze otázka iniciace, kdy dojde k požáru či explozi.
Dělení dle § 37 zákona č. 376/2007 Sb.
Zařazení dle námi používané metodiky
Silniční tunel Klimkovice
Písm. a) Tunely a štoly
Liniová stavba dopravní a)
Železniční tunel Březno
Většina podzemních staveb jsou ohroženy záměrně založeným požárem či selháním lidského faktoru.
Písm. a) Tunely a štoly
Liniová stavba dopravní a)
Tunel metra Radlická - Smíchovské nádraží
Písm. a) Tunely a štoly
Liniová stavba dopravní a)
Kolektor C1, Praha
Písm. b)Kolektory
Liniová stavba energetická a)
Kolektor Ostrava
Písm. b)Kolektory
Liniová stavba vodohospodářská a)
V případě porovnání kolektorů ve třech městech, Praha, Ostrava, Brno, jsme pražský kolektor zařadili do liniové stavby energetické na rozdíl od Ostravy a Brna, kde převládá role vodohospodářská. Riziko vzniku požáru je největší v Praze, min. v Brně. U Ostravy oproti Brnu hraje roli pravděpodobnější výskyt methanu.
Kolektor Brno (Kobližná)
Písm. b) Kolektory
Liniová stavba vodohospodářská a)
Stanice metra Hradčanská
Písm. c) prostory nad 1000 m3
Halová stavba a)
Stanice metra Kobylisy
Písm. c) prostory nad 1000 m3
Halová stavba a)
Středověký odvodňovací systém Slavonice
Písm. c) prostory nad 1000 m3
Liniová stavba vodohospodářská
Technické centrum pro trasu A
Písm. d) Stavby pro účely ochrany obyvatelstva
Halová stavba
Ochranný systém Strahovského tunelu
Písm. d) Stavby pro účely ochrany obyvatelstva
Halová stavba
Kanalizační sběrač Ostrava
Písm. e) Kanalizační stoky
Liniová stavba vodohospodářská
Kmenová kanalizační stoka K
Písm. e) Kanalizační stoky
Liniová stavba vodohospodářská
Vodovodní přivaděč Želivka
Písm. f) Odvodňovací a vodovodní štoly
Liniová stavba vodohospodářská
Dědičná štola P. Marie
Písm. f) Odvodňovací a vodovodní štoly
Liniová stavba vodohospodářská
Podzemní výukové středisko Josef
Písm. g) Důlní dílo přístupné veřejnosti
Liniová stavba energetická a)
Opuštěný důl Jeroným
Písm. g) Důlní dílo přístupné veřejnosti
Halová stavba a)
Některé z podzemních staveb jsou ohroženy požárem velkého rozsahu na povrchu, např. historické podzemí pod budovami ve Slavonicích, stanice metra, lesním požárem výukové středisko ČVUT štola Josef a kolektory nebo jeho zplodinami přes větrací systém metra nebo kolektorů.
Obr. 1 Přerušená kabeláž v tunelu metra trasy B
a) převažující zařízení
Diskuze k identifikovaným rizikům z prohlídek podzemních staveb a) Nebezpečí vzniku požáru Již z počátku můžeme konstatovat, že podzemní stavbu může ohrozit požár způsobený provozem, instalovanou technologií, lidským selháním a požárem na povrchu. U podzemní stavby zařazené v kategorii liniová stavba energetická převládá nebezpečí vzniku požáru u technologie, t.j. silové kabely, plynovod apod.
Obr. 2 Vestibul s obchody jako součást stanice Kobylisy
U podzemních staveb dopravních je to hlavně riziko způsobené provozem, viz katastrofické požáry v silničních tunelech Mont Blanc v Taurnském tunelu, v železničním tunelu pod kanálem La Manche či požár vlakové soupravy metra v Baku. Ovšem na příkladu silničního tunelu Klimkovice je i zde riziko požáru technologie (kabeláž, zásobníky nafty, dieselagregáty), totéž např. tunely metra, porušená kabeláž v tunelu metra mezi stanicemi Radlická - Smíchovské náměstí (Obr. 1).
Umístění podzemních staveb předurčuje jedno z jejich hlavních ohrožení,a to zatopení. Může to způsobit vnější hrozba, jako je zvláštní povodeň, povodeň, přívalové deště - blesková povodeň, průnik spodní vody a nebo v některých případech nehoda vnitřního vybavení stavby - prasknutí vodovodního či kanalizačního rozvodu.
Stanice metra, což je dle naší metodiky stavba halová, ale zároveň je součástí liniové stavby dopravní a částečně i energetické. Požár může být způsoben provozem, tak technologií a navíc může
V tabulce 2 jsou znaménkem plus vyznačeny podzemní stavby, u kterých je vyšší nebezpečí zatopení vodou pro danou hrozbu, znaménko mínus znamená minimální (zanedbatelné) riziko zatopení.
40
b) Nebezpečí zaplavení
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Většina staveb je ohrožena tzv. bleskovou povodní, zvýšené nebezpečí ohrožení spodní vodou je u silničního tunelu Klimkovice (geologická situace podloží), podzemí Slavonic a důl Jeroným. Zvláštní povodeň by mohla ohrozit kolektory v Praze, stanice metra, kanalizační sběrače, ale ochranný systém metra by měl naopak sloužit k ochraně obyvatel, a to i proti zvláštní povodni. Po povodních v Praze v roce 2002 byl tento ochranný systém metra znovu částečně repasován. Vnitřní zatopení přichází v úvahu u kolektoru v Praze poruchou vodovodních řádu a u ostravského a brněnského kolektoru je to havárie kanalizačního řádu, který je v nich umístěn.
Tabulka 3 Riziko selhání lidského faktoru Příklad konkrétní podzemní stavby
Tabulka 2 Riziko zaplavení Příklad konkrétní podzemní stavby
Teroristickým činem (3. oblast) jsou až na výjimky ohroženy všechny prohlédnuté podzemní stavby. Efektivní teroristický čin lze předpokládat v místech s vysokým počtem osob, aby byl zdůrazněn dostatečný efekt spojený se zraněním či ztrátou lidských životů. Jsou to hlavně stanice pražského metra včetně traťových tunelů, silniční tunel Klimkovice a železniční tunel Březno. V ostatních prostorech podzemních staveb jako např. v kolektorech by realizovaný teroristický čin vyžadoval vyšší stupeň organizovanosti a technického zázemí ze strany teroristů.
Zvláštní povodeň
Povodeň
„Blesková“ povodeň
Ostatní varianta +b)
Silniční tunel Klimkovice
-
-
+
Železniční tunel Březno
-
-
+
Tunel metra Radlická Smíchovské nádraží
-
-
-
Kolektor C1, Praha
+
+
+
BOZP, TP, Provozní řád
Krádež, přepadení
Teroristický čin
Silniční tunel Klimkovice
+
+a)
+
Železniční tunel Březno
+
+a)
+
Tunel metra Radlická Smíchovské nádraží
+
+b)
+
Kolektor C1, Praha
+
-
+
Kolektor Ostrava
+
-
+
Kolektor Brno
Kolektor Ostrava
-
-
+
+a)
(Kobližná)
+
-
+
Kolektor Brno (Kobližná)
-
-
+
+a)
Stanice metra Hradčanská
+
+
+
Stanice metra Hradčanská
+
-
+
Stanice metra Kobylisy
+
+
+
Stanice metra Kobylisy
+
-
+
Středověký odvodňovací systém Slavonice
+
-
-
-
-
+
Středověký odvodňovací systém Slavonice Technické centrum pro trasu A
+
-
-
Technické centrum pro trasu A
-
-
-
Ochranný systém Strahovského tunelu
+
-
-
-
-
-
Ochranný systém Strahovského tunelu Kanalizační sběrač Ostrava
+
-
-
Kanalizační sběrač Ostrava
-
-
+
Kmenová kanalizační stoka K
+
-
-
Kmenová kanalizační stoka K
+
+
+
Vodovodní přivaděč Želivka
+
-
+
+b)
Vodovodní přivaděč Želivka
-
-
-
Dědičná štola P. Marie
+
-
-
Dědičná štola P. Marie
-
-
-
Podzemní výukové středisko Josef
+
+b)
-
-
-
+
Podzemní výukové středisko Josef Opuštěný důl Jeroným
+
-
-
Opuštěný důl Jeroným
-
-
+
+b)
a) Vnitřní zaplavení, např. porušená kanalizace. b) Zaplavení spodní vodou.
c) Lidský faktor Selhání lidského faktoru jsme rozdělili do tří oblastí a provedli přiřazení vůči prohlédnutým podzemním stavbám (viz tabulka 3 význam znamének +) a -) je obdobný jako u tabulky 2): • První oblast zahrnuje porušení BOZP, provozních řádů a pracovní náplně, technických předpisů, porušení kontrolních mechanizmů apod. • Druhá oblast je kriminální čin - krádež, napadení, přepadení, vražda. • Třetí oblast je terorismus (vysoce nebezpečný kriminální čin) útok pomocí výbušnin, chemickými, jadernými, biologickými látkami či jejich kombinací včetně sabotáží na technologiích za účelem způsobení hromadného neštěstí. Selhání lidského faktoru, které jsme zahrnuli do první oblasti může se v určitém rozsahu projevit u všech typů podzemních staveb. Není-li součástí podzemní stavby složitá technologie, např. dědičná štola P. Marie, kanalizační sběrač, kmenová stoka, vlastní přivaděč Želivka (bez technologie úpravy vody), je zde role tohoto typu lidského selhání velmi nízká. Druhá oblast může sehrát významnou roli u stanic metra Hradčanská, Kobylisy, a tím samozřejmě i u ostatních stanic pražského metra. Nelze vyloučit i krádeže kabeláže v tunelech metra a unikátních přístrojů ve výukovém středisku Josef. Ostrava 2. - 3. února 2011
a) Za určitých podmínek, např. přepadení bankovního vozu, okradení cestujících ve vlaku apod. b) Krádež přístrojů, kabeláže.
Dopad vládní novely zákona č. 61/1988 Sb., na podzemní stavby Nehody při ražbě tunelového komplexu Blanka městského okruhu v Praze a praktické zkušenosti získané od r. 2008 při prohlídkách podzemních staveb vedly Český báňský úřad k předložení novely zákona č. 61/1988 Sb., o hornické činnosti, výbušninách a o státní báňské správě, ve znění pozdějších předpisů. Vláda schválila text vládního návrhu zákona svým Usnesením č. 645 ze dne 15. září 2010. Jak je uvedeno v důvodové zprávě k zákonu jedná se novelu, zaměřenou především na problematiku kontroly podzemních objektů. Určitým způsobem upravuje § 37, kdy tunely a štoly metra jsou uvedeny nově samostatně a u starých nebo opuštěných důlních děl je rozšíření i o využívání k podnikatelské činnosti. Upravují se povinnosti vlastníka nebo provozovatele podzemního objektu, povinnost zajistit báňskou záchrannou službu, splnit ohlašovací povinnost a umožnit vstup a zajistit doprovod pro báňského inspektora do podzemního díla. Nově zákon zavádí funkci báňského projektanta s uvedením jeho povinností. Vztah k naší analýze našich rizik u vybraných typů podzemních staveb má definování výrazu bezpečného stavu podzemních objektů, kde vedle zajištění statiky (zával, propad díla) patří i zajištění podzemního objektu proti nahromadění výbušných nebo jinak nebezpečných nebo zdraví škodlivých látek a plynů v něm a zajištění bezpečného stavu přístupových cest v podzemí.
41
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Hrozí-li riziko vzniku nedýchatelného ovzduší, požáru nebo závalu může nařídit Obvodní báňský úřad vlastníku nebo provozovateli zajistit báňskou záchrannou službu. Nedýchatelné ovzduší mohou vedle „zemních“ plynů, jako je oxid uhličitý, metan, sulfan, způsobit hlavně oxid uhelnatý a další zplodiny z požáru. Podzemní stavby větrané v městské zástavbě lze zneužít k uvolnění nebezpečných látek do venkovního prostoru a zároveň lze větrací systém využít k zamoření podzemní stavby kontaminantem, a to jak záměrně tak nešťastnou nehodou na povrchu (nehoda cisterny s nebezpečnou látkou). Toto riziko je největší u pražského metra, kde se dá využít systému jeho větracích šachet jak k zamoření nástupišť, tak rovněž traťových tunelů a tím i vlakových souprav s cestujícími.
Provedený experiment měl za cíl zjistit šíření a koncentraci kontaminantu v prostorech přestupní stanice Muzeum C-A v případě jeho uvolnění do kiosku větrací staniční šachty s ventilaci do stanice, tzv. letní provoz na trase C. Zároveň měl prověřit systém detekce chemických látek a rychlost reakce dispečinku metra v souladu s opatřením dané systémem PROVAS II. Experiment proběhl v červnu 2010 v nočních hodinách za provozu vlakových souprav na dílčím úseku trasy C, I.P.PavlovaMuzeum C- Hl.nádraží a zpět. Měření se vedle SÚJCHBO zúčastnily též týmy VŠB-TU FBI, MV-IOO Lázně Bohdaneč, hasiči metra, městská policie, zaměstnanci DP Praha a.s. apod. Substituent otravné látky sarinu (pentylacetát) byl uvolněn do kiosku větrací šachty tlakově ve formě aerosolu, viz Obr. 4.
Vyvedení větracích šachet na povrchu má různé stavební provedení (kiosek, komín, zamřížování v úrovni povrchu apod.) a je na různých místech města tak, jak probíhá výstavba metra, a to ve dvorech, u komunikací, parcích, skladových areálech, na náměstích apod. Některá tato místa umožňují nepozorovanou aplikaci kontaminantu do prostor metra. Existuje samozřejmě i obrácená varianta, kdy vnitřní zamoření metra či požár v něm může ohrozit obyvatele na povrchu. Uvolnění substituentu kontaminantu do staniční větrací šachty pražského metra Je holou realitou, že jeden z možných útoků chemickým, biologickým či radioaktivním kontaminantem na metro lze realizovat pomocí větracích šachet, které jsou v pražské aglomeraci rozmístěny a vyvedeny prostřednictvím komínů, kiosků apod. na různých místech, viz. Obr. 3.
Obr. 4 Způsob uvolnění látky do větrací šachty metra Rychlost šíření substituentu otravné látky a jeho koncentrace byla zjišťována na 12 měřících místech, tj. na nástupištích obou tras, ve vestibulu, na přestupních trasách, v okolí výduchů větracích šachet a v sousedních stanicích Muzea C. Po zaregistrování přítomnosti substituentu u prvních dvou detektorů na nástupišti (byla to otázka několika sekund od uvolnění do větrací šachty), byl dán pokyn dispečinku a ten realizoval opatření v provozu ventilačního režimu a jízd vlakových souprav, viz časová osa experimentu: 1
6
2
7
3 01:00
01:10
01:20
01:30
01:40
01:50
02:00
čas
5 4
1 - uvolnění pentyl-acetátu do větrací šachty [čas 01:09:50] 2 - vypnutí ventilátoru MU-37 [čas 01:11:08] 3 - vypnutí staničního ventilátoru IP [čas 01:12:38] 4 - zastavení vlakových souprav [čas 01:12:40] 5 - vypnutí staničního ventilátoru HN [čas 01:13:06] 6 - zapnutí ventilátorů MU-37, IP, HN [čas 01:27:20] 7 - rozjetí vlakových souprav [čas 01:41:00] Na co byla zaměřena analýza experimentem zjištěných výsledků: - na časový a koncentrační průběh šíření substituentu na nástupišti trasy C a vestibulu stanice, - na časový a koncentrační průběh šíření substituentu na přestupech mezi stanicemi trasy C a A, a na nástupišti trasy A, - na výskyt substituentu a jeho koncentrace u kiosků výduchových větracích šachet, - na výskyt substituentu v sousedních stanicích trasy C, Obr. 3 Kiosky větracích šachet přestupní stanice metra Muzeum C-A 42
- na vliv pohybu vlakových souprav metra a jejich poloze na trase v době uvolnění substituentu. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Detailní závěry z analýzy experimentu byly poskytnuty ve zprávě v kategorii Zvláštní skutečnosti GŘ-HZS Praha, Dopravnímu podniku hl.m.Prahy a.s. a Fakultě bezpečnostního inženýrství VŠB - TU Ostrava. Jednoznačný a veřejně publikovatelný závěr je, že uvolnění otravné látky do staniční větrací šachty významně urychlí šíření látky po nástupišti oproti jejímu uvolnění v prostoru nástupiště. Do 60 sek. je přítomna určitá koncentrace otravné látky v celém prostoru nástupiště stanice Muzeum C, ve vestibulu stanice, na volném prostranství u výduchů z větracích šachet a v závislosti na poloze vlakových souprav na trase, i v sousedních stanicích I.P.Pavlova a Hl. nádraží. Závěr U sledovaných podzemních staveb se požár vyskytuje na předních místech z množiny rizik a u většiny staveb je i tzv. TOP událostí. Většina podzemních staveb je ohrožena tzv. bleskovou
povodní. Jedna oblast selhání lidského faktoru je teroristický (vysoce nebezpečný kriminální) čin, který lze předpokládat v místech s vysokým osob a to jsou hlavně stanice pražského metra včetně traťových tunelů a vysoce frekventované silniční a železniční tunely. Většina podzemních staveb (metro, silniční a železniční tunely, halové stavby apod.) jsou větrány na povrch a tento většinou dostupný větrací systém umožňuje jejich zamoření nebezpečným kontaminantem. Literatura [1] Klouda, K.; Šarboch, P.; Suldovský, J.; Brádka, S.: Rizika podzemních staveb a úloha báňské záchranné služby, In Bezpečnost a ochrana zdraví při práci 2009, Ostrava, sborník příspěvků str. 91-99, ISBN: 978-80-248-2010-1. [2] Vyhláška ČBÚ č. 49/2008 Sb., o požadavcích k zajištění bezpečného stavu podzemních objektů, příloha č. 2.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
70.j
Rizika podzemních staveb Karel Klouda
Tato publikace se věnuje oblasti, která získává na prioritě a to podzemním stavbám. Popisuje zásady navrhování a projekci podzemních staveb, včetně významu geotechnického průzkumu. Věnuje pozornost KAREL KLOUDA současným technologickým trendům výstavby. Charakterizuje nejdůležitější typy podzemních staveb, včetně jejich historie, směru vývoje a zajímavosti. Jsou vytipována rizika těchto staveb v rozdělení na rizika RIZIKA PODZEMNÍCH STAVEB spojená s výstavbou, existencí, provozem a s lidským faktorem a ve vztahu k nim. Je vyzdvižen význam Báňské záchranné služby ke snížení rizika propadu a závalu podzemního díla. Druhá část publikace je rozdělena na popis konkrétních experimentů prováděných se záměrem zvýšení některých prvků bezpečnosti u podzemních staveb a na experimenty prokazující možnosti jejich zneužití v kategorii selhání lidského činitele. ISBN: 978-80-86111-10-0 cena 180 Kč SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
Ostrava 2. - 3. února 2011
43
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Novelizace krizového zákona Crisis Management Act Amendment plk. Ing. Ivan Koleňák plk. Ing. Daniel Miklós pplk. Mgr. Marika Rosinová Ministerstvo vnitra - generální ředitelství Hasičského záchranného sboru České republiky Kloknerova 26, 148 01 Praha 414 [email protected], [email protected] [email protected] Abstrakt Zhodnocení deseti let platnosti tzv. krizové legislativy. Zdůvodnění potřeby novelizace krizového zákona (zapracování Směrnice Rady Evropské unie o určování a označování evropských kritických infrastruktur a posuzování potřeby zvýšit jejich ochranu do právního řádu České republiky, vytvoření podmínek pro řešení problematiky kritické infrastruktury na národní úrovni a úprava nejasných vztahů a kompetencí v oblasti krizového řízení na krajské a obecní úrovni). Průběh legislativního procesu a stručný obsah novely krizového zákona, novely nařízení vlády č. 462/2000 Sb. a nově přijatého nařízení vlády ke stanovení průřezových a odvětvových kritérií pro určování prvků kritické infrastruktury. Klíčová slova Krizový zákon, krizové řízení, novelizace, legislativa, krizový stav, krizová situace, kritická infrastruktura. Abstract Evaluation of ten year force of the Crisis management Acts. Reason of Crisis management Act ammendment (implementation of the EU Directive on the identification and designation of European critical infrastructures and the assessment of theneed to improve their protection; creation of the background for assignment of the critical infrastructure on european and national level, modification of unclean relations and kompetence in the field of crisis management on the regional and municipal level. Legislation process and summary of the crisis management acts ammendments. Key words Crisis Management Act, Crisis Management, Ammendment, Legislation, Crisis State, Crisis Situation, Critical Infrastructure. Zákon č. 240/2000 Sb. o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon), ve znění pozdějších předpisů, vytváří právní rámec pro působnosti a pravomoci státních orgánů a orgánů územních samosprávných celků a práva a povinnosti právnických a fyzických osob při přípravě na krizové situace, které nesouvisejí se zajišťováním obrany České republiky (ČR) před vnějším napadením, a při jejich řešení. I když tento zákon představuje historicky první právní úpravu krizové problematiky, jako celek se osvědčil a umožnil na právním základě řešení celé řady krizových situací. Krizový zákon prošel od nabytí účinnosti několika novelizacemi. Jedná se o zákony č. 320/2002 Sb., č. 127/2005 Sb., č. 112/2006 Sb., č. 267/2006 Sb., č. 110/2007 Sb. a č. 306/2008 Sb. Pro přehled uvádíme zaměření změn, k nimž na základě dosavadních novel v krizovém zákoně došlo:
- zákonem č. 112/2006 Sb. byly realizovány změny související s přijetím zákona č. 110/2006 Sb., o životním a existenčním minimu, a zákona č. 111/2006 Sb., o pomoci v hmotné nouzi; - zákonem č. 267/2006 Sb. byla realizována změna zákonů souvisejících s přijetím zákona o úrazovém pojištění; - zákonem č. 110/2007 Sb. byly realizovány změny zákonů související se zrušením Ministerstva informatiky; - poslední změna před rozsáhlou novelou v roce 2010 vyplývá ze zákona č. 306/2008 Sb., o změně zákona o důchodovém pojištění. Podstaty předmětu a obsahu krizového zákona se významně týkala pouze změny vyplývající ze zákona č. 320/2002 Sb., zejména tedy: - pojem „okresní úřad“ byl zrušen bez náhrady, neboť zrušení této instituce bylo hlavním záměrem realizované reformy územní veřejné správy; - úkoly a působnosti okresního úřadu, resp. přednosty okresního úřadu v oblasti krizového řízení byly převedeny na hejtmana kraje, hasičský záchranný sbor kraje, případně na orgány obcí (krizový zákon v tehdy platném znění nevymezoval působnosti orgánů obce s rozšířenou působností, na které přecházela značná část úkolů a pravomocí rušených okresních úřadů v ostatních oblastech výkonu státní správy); - protože kromě ministerstev a ústředních správních úřadů jsou v ČR ještě další správní úřady (např. finanční úřady, úřady práce, Celní správa), které mají rovněž své specifické místo v oblasti krizového řízení, byla zavedena kategorie „správní úřad“; - s cílem zajistit řešení všech možných typů nevojenských krizových situací bylo stanoveno, že připravenost a řešení krizových situací spojených s vnitřní bezpečností a veřejným pořádkem zajišťuje Policie ČR; - působnost řešit případné rozpory v oblasti krizového řízení byla stanovena Ministerstvu vnitra; - a další kompetence byly rozděleny na HZS krajů, kraje a obce. Hlavním důvodem pro přijetí zákona č. 430/2010 Sb., kterým se mění zákon č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon), ve znění pozdějších předpisů (dále jen „novela zákona“) byla nutnost zapracovat do právního řádu ČR požadavky Směrnice Rady Evropské unie č. 2008/114/ES ze dne 8. prosince 2008 o určování a označování evropských kritických infrastruktur a posuzování potřeby zvýšit jejich ochranu (dále jen „směrnice“). Lhůta pro transpozici směrnice byla stanovena nejpozději do 12. ledna 2011. Dalším podstatným důvodem pro zpracování návrhu novely zákona byla potřeba zvláštní právní úpravy, která by vytvořila podmínky pro řešení problematiky kritické infrastruktury na národní úrovni. Definování kritické infrastruktury na národní úrovni se totiž jevil jako nezbytný předpoklad pro vymezení evropské kritické infrastruktury, a tedy i pro splnění požadavků vyplývajících ze směrnice. Problematika kritické infrastruktury nebyla do nabytí účinnosti novely zákona, tj. do 1. ledna 2011, v právním řádu ČR žádným způsobem upravena.
- v případě zákona č. 320/2002 Sb. šlo o změny zákonů v souvislosti s reformou územní veřejné správy a s ukončením činnosti okresních úřadů;
Cílem novely zákona bylo rovněž upravit nejasné vztahy a kompetence v oblasti krizového řízení na krajské a obecní úrovni a realizovat některé další úkoly a zásady, vyplývající z materiálů projednaných v předchozích letech vládou ČR, k nimž byla přijata následující usnesení:
- zákonem č. 127/2005 Sb. byly realizovány změny související s přijetím zákona o elektronických komunikacích;
- usnesení vlády ČR ze dne 21. září 2005 č. 1214 k optimalizaci současného bezpečnostního systému ČR;
44
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
- usnesení vlády ČR ze dne 22. listopadu 2006 č. 1325 k Souhrnné analýze působností vykonávaných orgány územních samosprávných celků (konsensuální návrhy řešení byly uvedeny v příloze usnesení vlády);
- 7. června 2010 vydání Stanoviska č. 42 Grémia pro regulační reformu a efektivní veřejnou správu;
- usnesení vlády ČR ze dne 9. ledna 2008 č. 7 k Informaci o plnění optimalizace současného bezpečnostního systému ČR;
- 9. srpna 2010 vydání Stanoviska předsedy Legislativní rady vlády;
- usnesení vlády ČR ze dne 25. února 2008 č. 170 o Harmonogramu dalšího postupu zpracování dokumentů Komplexní strategie ČR k řešení problematiky kritické infrastruktury a Národního programu ochrany kritické infrastruktury (harmonogram byl přílohou usnesení vlády), ve znění usnesení vlády ČR ze dne 2. března 2009 č. 222 (aktualizovaný harmonogram byl opět uveden v příloze usnesení vlády).
- 18. srpna 2010 projednání návrhu ve vládě ČR, návrh schválen, přijato usnesení vlády č. 585;
Při zapracování těchto úkolů byla zvolena filozofie nepřenášet na orgány samosprávy ty působnosti, které mohou efektivně zabezpečit orgány a instituce státní správy. Podle krizového zákona koordinuje výkon státní správy v oblasti krizového řízení Ministerstvo vnitra, jako ústřední orgán státní správy, kterému toto přísluší také podle ustanovení § 12 odst. 1 písm. m) tzv. kompetenčního zákona. Součástí Ministerstva vnitra je pak Generální ředitelství Hasičského záchranného sboru ČR, které zajišťuje efektivní koordinaci příprav na krizové situace a jejich řešení na ústřední úrovni a prostřednictvím hasičských záchranných sborů krajů (krajská ředitelství, územní odbory) může toto realizovat na nižších úrovních (kraj, obec s rozšířenou působností, obec). Tím byl zároveň i realizován záměr vyplývající ze Souhrnné analýzy působností vykonávaných orgány územních samosprávných celků. Při konstruování novely zákona byl položen důraz na vytvoření systémově propojené struktury krizového řízení na všech předpokládaných stupních řízení (ústřední úroveň - kraj - obec s rozšířenou působností - obec). Předpokládá se, že tato koncepce umožní širší pojetí řízení zejména při organizování a plánování přípravy na krizové situace a při jejich vlastním řešení. Pro zapracování směrnice byla, jako nejefektivnější řešení, zvolena transpozice do krizového zákona. Důvodem pro toto rozhodnutí byl fakt, že kritická infrastruktura včetně její ochrany svou povahou jednoznačně patří do oblasti zachování základních funkcí státu a ochrany obyvatelstva a v případě jejího narušení i na nezbytné zabezpečení její funkčnosti pomocí přijetí krizových opatření. Navrhované řešení znamená optimální skloubení nástrojů daných krizovým zákonem s potřebami kritické infrastruktury. Veškeré povinnosti a kompetence tak jsou uvedeny v jednom právním předpise (na rozdíl od varianty přijetí samostatného zákona pro problematiku kritické infrastruktury). Pokud by například došlo k narušení kritické infrastruktury v oblasti energetiky z důvodů přerušení dodávky energetických surovin (plyn, ropa…), pak přicházejí na řadu opatření podle energetického zákona. V případě, že by tato opatření nebyla dostatečná a byla vyvolána krizová situace, mohou být přijata opatření podle krizového zákona, v návaznosti na vyhlášený krizový stav. Obdobně by bylo postupováno i v ostatních odvětvích kritické infrastruktury. Proces přijetí novely zákona a prováděcích předpisů k němu probíhal v souladu s Legislativními pravidly vlády a jednacími řády obou komor Parlamentu ČR. Na přípravě všech návrhů se kromě zpracovatele (MV-GŘ HZS ČR, odbor ochrany obyvatelstva a krizového řízení, odbor civilní nouzové připravenosti a strategií, v další fázi odbor legislativy MV) podílela dotčená ministerstva a ústřední správní úřady cestou určených zástupců v meziresortních pracovních skupinách. V průběhu připomínkového řízení byly vypořádány všechny zásadní připomínky a návrh novely zákona tak mohl být předložen vládě bez rozporu. Průběh legislativního procesu novely zákona: - duben až říjen 2009 zpracování návrhu novely zákona; - listopad až prosinec 2009 vnitroresortní připomínkové řízení;
- květen až červen 2010 projednání v pracovních komisích Legislativní rady vlády;
- 27. srpna 2010 předložení návrhu Poslanecké sněmovně Parlamentu ČR; - 3. září 2010 rozeslání návrhu poslancům (sněmovní tisk 65/0); - 9. září 2010 Organizačním výborem Poslanecké sněmovny doporučeno projednání návrhu zákona, zpravodajem určen poslanec Ing. Václav Klučka, navrženo přikázat projednání ve Výboru pro obranu a bezpečnost; - 21. září 2010 projednání v prvém čtení na 5. schůzi Poslanecké sněmovny, návrh přikázán k projednání ve Výboru pro obranu a bezpečnost; - 6. října 2010 projednání na 4. schůzi Výboru pro obranu a bezpečnost, návrh doporučen k projednání ve druhém čtení; - 29. října 2010 projednání ve druhém čtení (všeobecná a podrobná rozprava) na 7. schůzi Poslanecké sněmovny; - 5. listopadu 2010 projednání ve třetím čtení na 7. schůzi Poslanecké sněmovny, návrh schválen s jedním pozměňovacím návrhem, uplatněným poslancem Ing. Václavem Klučkou; - 11. listopadu 2010 postoupení návrhu Senátu Parlamentu ČR; - 12. listopadu 2010 rozeslání návrhu senátorům (senátní tisk 374); - 7. prosince 2010 projednání ve Výboru pro zahraniční věci, obranu a bezpečnost Senátu; - 7. prosince 2010 projednání ve Výboru pro územní rozvoj, veřejnou správu a životní prostředí; - 8. prosince 2010 projednání na 2. schůzi Senátu, návrh zákona vrácen k projednání Poslanecké sněmovně ve znění přijatého pozměňovacího návrhu, předloženého senátorem Jaroslavem Kuberou (návrh na doplnění ustanovení § 18 a § 19); - 21. prosince 2010 projednání vráceného návrhu v Poslanecké sněmovně, schválen návrh zákona v původním znění předloženém Poslaneckou sněmovnou; - 23. prosince 2010 podepsání zákona prezidentem ČR; - vyjití ve Sbírce zákonů ČR, ročník 2010, částka 149, rozeslána dne 30. prosince 2010; - nabytí účinnosti dnem 1. ledna 2011. Zásadní změny vyplývající z novely zákona: - vymezení základních pojmů pro účely zákona: • úprava stávajících pojmů (krizové řízení, krizová situace, pracovní povinnost, pracovní výpomoc, věcný prostředek); • vymezení nových pojmů (krizové opatření); • vymezení nových pojmů z oblasti kritické infrastruktury (kritická infrastruktura, evropská kritická infrastruktura, prvek kritické infrastruktury, ochrana kritické infrastruktury, subjekt kritické infrastruktury, průřezová kritéria, odvětvová kritéria); - úprava ustanovení týkajících se stavu nebezpečí; - vymezení orgánů krizového řízení: • vláda ČR; • ministerstva a jiné ústřední správní úřady (vymezení působností Ministerstva vnitra, Ministerstva zdravotnictví, Ministerstva dopravy, Ministerstva průmyslu a obchodu); • Česká národní banka;
- leden až duben 2010 meziresortní připomínkové řízení; Ostrava 2. - 3. února 2011
45
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
• orgány kraje a další orgány s působností na území kraje (hejtman, krajský úřad, hasičský záchranný sbor kraje, Policie ČR);
Průběh legislativního procesu: - červenec 2010 vnitroresortní připomínkové řízení;
• orgány obce s rozšířenou působností (starosta, obecní úřad);
- listopad 2010 meziresortní připomínkové řízení;
• orgány obce (starosta, obecní úřad);
- 2 - 7. prosince 2010 projednání v pracovních komisích Legislativní rady vlády;
- vypuštění ustanovení týkajících se tzv. určených obcí; - stanovení zpracovatele krizového plánu kraje a krizového plánu obce s rozšířenou působností, kterým je hasičský záchranný sbor kraje (krajský úřad a obecní úřad obce s rozšířenou působností poskytují součinnost);
- 15. prosince 2010 projednání ve Výboru pro kontrolu kvality hodnocení dopadu regulace (RIA);
- úprava problematiky předávání údajů vyžadovaných, shromažďovaných a evidovaných za účelem přípravy na krizové situace hasičským záchranným sborem kraje;
- 22. prosince 2010 projednání ve vládě ČR, oba návrhy schváleny, přijata usnesení vlády č. 934 a č. 935;
- úprava problematiky poskytování údajů a zajištění dálkového přístupu do základních registrů hasičskému záchrannému sboru kraje za účelem přípravy na krizové situace a jejich řešení; - úprava problematiky zřizování pracovišť krizového řízení u krajského úřadu a obecního úřadu obce s rozšířenou působností; - vymezení ostatních orgánů s územní působností: • bezpečnostní rady a krizové štáby; • územní správní úřady; - nová úprava finančního zabezpečení krizových opatření; - vymezení problematiky zabezpečení závaznými geografickými podklady; - vymezení pojmu zvláštní skutečnosti; - vymezení problematiky kritické infrastruktury včetně ochrany kritické infrastruktury: • postup určování prvků kritické infrastruktury na národní a evropské úrovni; • působnosti vlády ČR; • působnosti ministerstev a jiných ústředních správních úřadů; • povinnosti subjektů kritické infrastruktury; • plán krizové připravenosti subjektu kritické infrastruktury; • styčný bezpečnostní zaměstnanec; - úprava problematiky kontroly v mezích působnosti zákona; - vymezení přestupků, správních deliktů a pokut; - úprava vztahu ke správnímu řádu; - úprava problematiky evidence údajů o přechodných změnách pobytu za krizových stavů; - přechodná ustanovení: • hasičské záchranné sbory krajů zpracují krizové plány obcí s rozšířenou působností do dvou let od nabytí účinnosti novely zákona; • zahrnutí právnické nebo podnikající fyzické osoby do stávajícího krizového plánu není novelou zákona dotčeno; - účinnost novely zákona je stanovena k 1. lednu 2011. Souběžně s přípravou návrhu novely krizového zákona byly předkladatelem v součinnosti s dotčenými ministerstvy a ústředními správními úřady zpracovány návrhy prováděcích předpisů ke krizovému zákonu a to: - nařízení vlády č. 431/2010 Sb., kterým se mění nařízení vlády č. 462/2000 Sb., k provedení § 27 odst. 8 a § 28 odst. 5 zákona č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon), ve znění nařízení vlády č. 36/2003 Sb. (dále jen „novela nařízení vlády“); - nařízení vlády č. 432/2010 Sb. o kritériích pro určení prvku kritické infrastruktury. V průběhu připomínkového řízení byly vypořádány všechny zásadní připomínky k oběma návrhům a tyto byly předloženy vládě bez rozporu. 46
- 20. prosince 2010 vydání Stanoviska předsedy Legislativní rady vlády;
- vyjití ve Sbírce zákonů ČR, ročník 2010, částka 149, rozeslána dne 30. prosince 2010; - nabytí účinnosti dnem 1. ledna 2011. Zásadní změny vyplývající z novely nařízení vlády: - vypuštění definice zvláštních skutečností; - vymezení obsahu činnosti bezpečnostní rady kraje a obce s rozšířenou působností; - složení bezpečnostní rady kraje a obce s rozšířenou působností; - vymezení obsahu činnosti krizového štábu kraje a obce s rozšířenou působností; - složení krizového štábu kraje a obce s rozšířenou působností; - stanovení četnosti jednání bezpečnostní rady kraje a obce s rozšířenou působností (nejméně dvakrát ročně); - náležitosti krizového plánu (základní, operativní a pomocná část) včetně stanovení jejich obsahu; - stanovení odlišností v obsahu jednotlivých částí krizového plánu ministerstva a jiného ústředního správního úřadu, krizového plánu kraje a krizového plánu obce rozšířenou působností; - způsob zpracování krizového plánu kraje a obce s rozšířenou působností; - náležitosti plánu krizové připravenosti (základní, operativní a pomocná část) včetně stanovení jejich obsahu; - náležitosti plánu krizové připravenosti subjektu kritické infrastruktury; - způsob zpracování plánu krizové připravenosti a plánu krizové připravenosti subjektu kritické infrastruktury; - změna tříletého cyklu souhrnné aktualizace krizových plánů a plánů krizové připravenosti na čtyřletý cyklus; - přechodná ustanovení: • krizový plán obce s rozšířenou působností se zpracuje nejpozději do 31. prosince 2012 (do té doby se za krizový plán obce s rozšířenou působností považuje rozpracování úkolů krizového plánu kraje na podmínky určené obce); • stávající krizové plány a plány krizové připravenosti zůstávají v platnosti do 31. prosince 2012; - zrušena příloha č. 4 (jednací řád bezpečnostní rady); - účinnost novely nařízení vlády je stanovena k 1. lednu 2011. Nařízení vlády o kritériích pro určení prvku kritické infrastruktury: - průřezovým kritériem pro určení prvku kritické infrastruktury je hledisko: • obětí s mezní hodnotou více než 250 mrtvých nebo více než 2500 osob s následnou hospitalizací po dobu delší než 24 hodin; • ekonomického dopadu s mezní hodnotou hospodářské ztráty státu vyšší než 0,5 % hrubého domácího produktu, nebo
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
• dopadu na veřejnost s mezní hodnotou rozsáhlého omezení poskytování nezbytných služeb nebo jiného závažného zásahu do každodenního života postihujícího více než 125 000 osob.
• potravinářství a zemědělství;
V souvislosti s nabytím účinnosti novely krizového zákona a jeho prováděcích právních předpisů bude nezbytné ze strany MVGŘ HZS ČR v průběhu roku 2011 novelizovat další dokumenty nelegislativního charakteru, jako jsou Metodiky zpracování krizových plánů, nebo Směrnice Ministerstva vnitra č.j.: PO365/IZS-2004 ze dne 8. října 2004, kterou se stanoví jednotná pravidla organizačního uspořádání krizového štábu kraje a obce, jeho uvedení do pohotovosti, vedení dokumentace a některé další podrobnosti.
• zdravotnictví;
Seznam literatury
• doprava (silniční, železniční, letecká, vnitrozemská vodní);
[1] Zákon č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon), ve znění pozdějších předpisů.
- odvětvová kritéria pro určení prvku kritické infrastruktury jsou uvedena v příloze k nařízení vlády v těchto odvětvích: • energetika (elektřina, zemní plyn, ropa a ropné produkty); • vodní hospodářství;
• komunikační a informační systémy (technologické prvky pevné a mobilní sítě elektronických komunikací, sítí pro rozhlasové a televizní vysílání, satelitní komunikace, poštovních služeb, a informačních systémů); • finanční trh a měna; • nouzové služby (integrovaný záchranný systém, radiační monitorování, předpovědní, varovná a hlásná služba); • veřejná správa (veřejné finance, sociální ochrana zaměstnanost, ostatní státní správa, zpravodajské služby).
a
[2] Nařízení vlády č. 462/2000 Sb., k provedení § 27 odst. 8 a § 28 odst. 5 zákona č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon), ve znění pozdějších předpisů. [3] Nařízení vlády č. 432/2010 Sb., o kritériích pro určení prvku kritické infrastruktury. [4] Zákon č. 320/2002 Sb., o změně a zrušení některých zákonů v souvislosti s ukončením činnosti okresních úřadů, ve znění pozdějších předpisů.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
X.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
DANA PROCHÁZKOVÁ
BEZPEýNOST LIDSKÉHO SYSTÉMU
Bezpečnost lidského systému Dana Procházková Bezpečnost v komplexním pojetí je dnes chápána jako soubor opatření pro zachování, ochranu a rozvoj chráněných zájmů, který vytváří základnu pro bezpečí a veškerý rozvoj lidského systému. Cílem předložené knihy je shrnout dosavadní poznání v předmětné oblasti a popsat základní nástroje pro zajištění bezpečí a udržitelného rozvoje lidského systému. Kniha poskytuje teoretickou základnu a východiska také pro krizové řízení, které je chápáno jako integrální součást řízení bezpečnosti lidského systému. Práce se soustřeďuje na popis, utřídění a charakteristiky metod rizikové analýzy, protože jimi se vytváří datová základna pro veškeré úvahy o bezpečí a o udržitelném rozvoji lidského systému. Pro sjednocení pracovních postupů jsou používány obecné/nadřazené definice pojmů..
ISBN: 978-80-86634-97-5
EDICE SPBI SPEKTRUM
XI.
cena 120 Kč
Metoda pro odhad nákladů na obnovu majetku v územních postižených živelní nebo jinou pohromou Vladimír Blahož, Zdeněk Kadlec
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
DANA PROCHÁZKOVÁ
METODIKA PRO ODHAD NÁKLADģ NA OBNOVU MAJETKU V ÚZEMÍCH POSTIŽENÝCH ŽIVELNÍ NEBO JINOU POHROMOU
Základním nástrojem pro vytvoření bezpečného lidského systému je budování integrální bezpečnosti, tj. bezpečnosti, která dbá na všechny důležité aspekty tohoto systému a která zajišťuje bezpečí a udržitelný rozvoj tohoto systému. Předložená publikace obsahuje charakteristiky živelních a jiných pohrom, které se mohou vyskytnout v České republice. Dále obsahuje soubor opatření pro prevenci, zmírnění a odstranění dopadů živelních či jiných pohrom. Pro vytváření přijatelné bezpečnosti navrhuje implementaci programu preventivní ochrany proti dopadům, které vzniknou nebo mohou vzniknout při možných nouzových a krizových situacích. Metodika pro odhad nákladů na obnovu majetku v územích postižených živelní nebo jinou pohromou se skládá z dvanácti provázaných metodik, které tvoří systémový nástroj a jejich aplikace zajišťuje odpovědi na základní otázky, na které veřejná správa potřebuje při rozhodování znát odpovědi. Metodiky jsou postavené na současném světovém odborném poznání a na zkušenostech vyspělých zemí a jsou vytvořené pro podmínky České republiky.
ISBN: 978-80-86634-98-2
cena 180 Kč
Knihy lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970 Ostrava 2. - 3. února 2011
47
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Virtuální realita a krizové řízení Virtual Reality and Crisis Management Ing. František Kovářík1 doc. RNDr. Ladislav Halberštát, CSc.
2
MV - GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva Na Lužci 204, 533 41 Lázně Bohdaneč 2 Univerzita obrany, Fakulta ekonomiky a managementu Kounicova 65, 662 10 Brno františ[email protected], [email protected]
1
Abstrakt Příspěvek se zabývá historií a současnými možnostmi využití nástrojů virtuální reality pro výcvik orgánů krizového řízení v prostředí krizových štábů. Navrhuje možný způsob využití virtuální reality pro výcvik orgánů krizového řízení v krizovém štábu na stupni obce s rozšířenou působností, kraje nebo specifických správních úřadů. Klíčová slova Virtuální realita, krizové štáby. Abstract The paper deals with the history and current possibilities of using virtual reality tools for training of emergency management authorities in the crisis staffs. It suggests a possible way to use virtual reality to train emergency management authorities in the crisis staff at the level of municipalities with extended powers, the region or the specific administrative offices. Key words Virtual reality, crisis staffs.
Pro výcvik k výkonu povolání, vyžadujících řešení komplexních úkolů nebo předpokládajících používání sofistikovaných a drahých zařízení jsou vhodné simulace. Učení prostřednictvím simulací je levnější a bezpečné. Primární výhodou profesionálních simulátorů je možnost cvičit s téměř reálným zařízením nebo vybavením v bezpečném prostředí. Výzkumy však prokazují, že i méně dokonalé simulátory, které se jen málo podobají skutečnému vybavení (např. videohry) mohou být užitečné pro výcvik pracovních dovedností. Výcvik v podmínkách virtuální reality představuje nově se objevující formu simulačního výcviku. Virtuální realita (dále jen VR) je model prostředí nebo činností, který vyvolává u člověka zrakové, sluchové, hmatové, polohové a jiné vjemy podobně jako modelem zobrazovaná realita. Její technologický základ je ve výkonné výpočetní technice a rychlých systémech zobrazování, generování zvuků a tlaků na vybrané senzory člověka. Virtuální simulace je speciální výcvikové prostředí upravené k výcviku vybraných specialistů s využitím virtuálního prostředí, které modeluje virtuální objekty, prostředí mimořádné události a záchranářskou činnost. Tato výcviková metoda využívá rychlé počítače k věrohodnému a poměrně levnému napodobování různých objektů a postupů přírodního prostředí v tzv. virtuálním (umělém, dočasném, syntetickém, faktickém) prostředí (VR). Virtuální simulaci charakterizuje: • interaktivní prostředí, • kvalitní vizualizace, • a prvky podněcující hmatové a sluchové vjemy.
Vybrané téma „virtuální realita a krizové řízení“ má za cíl pootevřít dveře do nedaleké budoucnosti nových vzdělávacích forem. Žijeme v době, kdy jsou virtuální technologie vyvinuty na poměrně vysoké uživatelské úrovni a kdy se hledají formy její integrace do běžného života včetně vzdělávání a výcviku.
Dynamické virtuální objekty jsou zpravidla realizovány prostřednictvím systémů počítačem generovaných sil (CGF Computer Generated Forces). Je možné říci, že člověk v interakci ovládá a používá vlastní syntetický prostředek v syntetickém prostředí proti syntetickým objektům a entitám.
V dnešním světě narůstá potřeba zdokonalování ochranných a obranných mechanismů při mimořádných událostech a krizových situacích ohrožujících životy a zdraví lidí, jejich majetek nebo životní prostředí, způsobených působením přírodních živlů nebo lidskou činností. Efektivní zvládnutí krizových situací ve všech jejich fázích - prevence, připravenosti, odezvy a zmírnění škod přináší nové výzvy pro všechny složky integrovaného záchranného systému a orgány krizového řízení.
Simulace a modelování je možné použít pro výcvik jednotlivců k získávání vědomostí a dovedností, pro osvojení správných návyků v ovládání techniky (např. pro řízení nákladních automobilů, cisteren, terénních automobilů a pro obsluhu hasící techniky). Simulace a modelování mohou být rovněž použity pro zdokonalení schopností velitelů zásahu zejména jejich reakce na různé typy situací: požár, autonehoda, únik nebezpečné látky nebo jiná průmyslová katastrofa, přírodní kalamity (sníh, povodně a zátopy) pro účinné postupy jejich řešení, pro správný odhad výběru sil a prostředků podle vývoje situace, práci se štábem zásahu, efektivní komunikaci s podřízenými a s operačním a informačním střediskem.
Organizování taktických a součinnostních cvičení jak v terénu, tak na štábních úrovních je vždy časově i ekonomicky velice nákladné. Proto je třeba hledat další formy výcviku, které budou efektivnější, nebudou narušovat běžnou činnost záchranářských pracovišť složitými přípravami na cvičení a povedou ke zvýšení příležitostí k výcviku záchranářů a krizových manažerů podílejících se na řešení mimořádných událostí. Mimořádné události vznikají náhle a nepravidelně. Nezkušený záchranář je pak vystavován neúměrnému riziku a nejedná profesionálně. Příprava záchranářů a krizových manažerů má ještě jeden mimořádný aspekt: zaměření výcviku na osvojení standardizovaných postupů a zkušeností ze zásahů, provedených v minulosti je nutnou, ale nikoliv postačující podmínkou pro přípravu na úspěšné zásahy v budoucnosti. Při řešení mimořádných situací se mohou objevit nové, dosud neznámé okolnosti a zasahující musí být schopen na ně rychle a přiměřeně reagovat. Proto je účelné ve výcviku krizových manažerů rozvíjet jejich tvořivost, kreativitu a pružnost myšlení.
48
Dnes už je možné používat simulace a modelování pro přípravu štábů orgánů krizového řízení. Cvičení s podporou technologií modelování a simulace vytvářejí možnost zapojení jednotlivých příslušníků štábů, kteří prošli individuálním výcvikem, do celkové práce štábu, který je potom sledován a hodnocen jako celek. Tento typ přípravy je určen pro přípravu krizových štábů obcí s rozšířenou působností, krizových štábů krajů a přípravu na úrovni operačních a informačních středisek složek IZS. VR není ve svém principu pro lidské vědomí ničím vzácným. Každý člověk ji má přirozeně zakódovanou do svých vnitřních psychických procesů a nemohl by bez ní vůbec existovat. VR je ve své biologické podstatě fikce, představa či jakási fatamorgána vytvářená v lidské mysli, jejímž cílem je nahradit či modelovat zážitky a zkušenosti s nimi bez ohledu na jejich uskutečnitelnost. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Virtuální stavy, především sny, pomáhají udržovat mozkovou rovnováhu prožitků skutečných pomocí těch vysněných. Oproti tomu moderní virtuální technologie umí ovlivňovat připravenost člověka na prožitky, návyky a zkušenosti pro stavy v reálném životě. Využívá přitom modelových cvičení na speciálních zařízeních a technologiích, obecně simulačních trenažerech, simulujících téměř skutečné prostředí, ve kterém má cvičící člověk řešit nejrůznější situace. Většina současných trenažerů VR se týká obsluhy dopravních prostředků, zbraní, manipulátorů, řídících středisek apod. Pomocí VR lze však provádět i taktický výcvik ozbrojených a zásahových složek IZS. Podobný výcvik již probíhá na Univerzitě obrany v Brně. Možnosti využití VR nachází efektivní uplatnění ve všech oborech, kdy je člověk vystavován enormnímu riziku za stresových stavů. Řada trenažérů se dnes využívá pro moderní lékařství, kde je stále více využíváno robotických prvků. Protože chybovat je lidské a chyby mohou vést k fatálním dopadům, jsou trenažery VR zaměřeny právě na odstraňování lidských chyb v bezpečném prostředí, kde princip opakování řešení krizových stavů je nejpřínosnější. VR může být jako prožitek přítomna téměř ve všech stavech vědomí. Definovat stupně vědomí je poněkud problematické. Často se uvádí škála sedmistupňová. V následující tabulce uvádíme, při jakých stavech vědomí lze aplikovat nebo očekávat obecně virtuální stavy. Stav vědomí
Možné virtuální stavy
Excesívní bdělost - vyskytuje se v průběhu intenzívních emocionálních zážitků.
Vhodnost využití virtuálních technologií, které procvičují připravenost člověka při různých zátěžových situacích. Například stres, stavy tísně apod. při zvládání rizikových a těžko řešitelných stavů.
2.
Optimální a úplný stav bdělosti, odpovídající optimálnímu stavu organismu (přibližně klidový stav v běžném životě).
Vhodnost využití virtuálních technologií, které procvičují návyky člověka například pro ovládání techniky (automobilové, letecké trenažery apod.).
3.
Uvolnění bdělosti, projevující se sníženou koncentrací (odpočinek a relaxace).
Vhodnost využití virtuálních technologií, které procvičují návyky koncentrace, uvolnění a relaxace posilující odolnost vědomí jeho uvolněním - odpočinkem.
4.
Snění, při kterém se uvolňují zážitky ve formě vizuálních obrazů.
Virtualita vyvolaná v polospánku mozkovou činností. Existují mentální auto techniky, které mohou tyto stavy cíleně ovlivňovat.
5.
Lehký spánek, při kterém se ztrácí vztah vědomí k podnětům vnějšího světa a který se obvykle pokládá za stadium snů.
Virtualita vyvolaná ve spánku mozkovou činností. Nejčastější stav, kdy se člověku zdají sny. Tyto sny jsou často reakcí na prožitky vědomí 1. a 2. v prvním sloupci této tabulky. Tyto sny po probuzení člověk většinou zapomíná.
6.
Hluboký spánek, při kterém chybí jakékoliv interakce organismu s vědomím.
Virtualita chybí.
7.
Bezvědomí, typické vymizením veškerých motorických reakcí na vnější podněty, lišící se od nevědomí absolutní absencí psychického pohybu či aktivity.
Virtualita chybí.
1.
Biologická schopnost mozku dokáže pracovat s virtualitou i v bdělých stavech vědomí. Naše tělo má „nutnou“ schopnost překlápět děje vnímané v reálném světě prostřednictvím klamů našich smyslů s využitím biologické VR do člověkem vnímatelné podoby. Jedná se například o skládání očního obrazu do jednoho prostorového obrazu. Vnímání vůní a pachů, za kterými si člověk představuje konkrétní předměty, jež jsou jejími zdroji. I v oblasti hmatu lze vyvolat iluzi. Například se pořádají výstavy, na nichž Ostrava 2. - 3. února 2011
návštěvníci jen ohmatávají předměty v úplné tmě a skládají si v mysli jejich tvar. Při poslouchání hudby umí člověk snít a představovat si například přírodní scény, ruch velkoměsta nebo taneční sály. Tuto schopnost oklamání lidských smyslů začalo jako první vědomě využívat umění. Umění bylo po dlouhá tisíciletí jediným nástrojem člověka umožňujícím vlastnit virtualitu. Virtualita tak dostala prostřednictvím soch, obrazů, hudby, divadelních her apod. určitou hmotnou podobu, která se dala vlastnit. Umění bylo jednou z bran k získání vzdělání. Umění bylo zdrojem filozofických směrů. S nadsázkou lze říci, že umělecké dílo je virtuální model stavu vědomí, jehož bylo cílem. Přeskočme však do „moderní doby“. K tomu aby bylo možné využívat virtuálních technologií bylo zapotřebí vyvinout zařízení, které dokáže zaznamenat nebo v reálném čase simulovat pohyblivý obraz, synchronizovaný zvukem případně dalšími efekty a dále výstupní zařízení umožňující zobrazování, poslouchání a další mechanické a energetické projevy. Obecně lze říci, že prvním uceleným směrem byly systémy projekční (promítání obrazu na vzdálenou plochu) a druhým směrem systémy využívajících monitory. Systémy projekční jsou dnes sice na vysoké úrovni, ale teprve vznik monitorů byl pro vývoj virtuálních technologií revoluční. Dnešní společnost si nedovede představit život bez miliard nejrůznějších typů monitorů napojených na počítače, kamery, televizní vysílače a videopřehrávače. Monitory tvoří součást telefonů, hodinek, různých her, herních automatů, uživatelských a vědeckých přístrojů apod. Současné monitory, které vystřídaly monitory tvořené elektronkou, jsou založeny na různých bázích technologií. Asi nejvíce se používají LCD monitory a plazmové monitory. Na povrch monitoru lze doplnit vrstvu, která umožní, aby monitor byl dotykovým. To znamená, že dotykem prstu nebo speciálního pera lze ovládat procesy v počítači. V současnosti vyvinula společnost Microsoft dotykový stůl Microsoft Surface, který umožňuje využívat najednou celou plochu dotykového stolu několika uživateli. Herní programy umožňují pohybovat libovolným počtem virtuálních figur a objektů dotykem na velkých stolových monitorech. Vývoj monitorů se odebírá i cestou úspory energie. Za tímto účelem existuji monitory, které mají schopnost změnit obraz a ten následně zafixovat. Tyto monitory nezáří a musí být osvětleny. Nejvíce se využívají u čteček elektronických knih. Jsou i další typy velkoplošných monitorů, které však nejsou pro běžné virtuální technologie vhodné. Pro virtuální simulace byly vyvinuty speciální technologie pro sledování prostorového obrazu. Jedná se jak o monitory, tak o projekci. Principy jsou opět různé. Pro skupinové pozorování se využívají speciální brýle, které umí přijímat z jedné projekce obraz pod jiným zorným úhlem pro každé oko zvlášť. Mozek pak obraz složí do prostorového dojmu. V současnosti se již pracuje na technologiích, které dokáží stejný efekt vyvolávat pozorováním monitoru bez brýlí, kdy efekt rozložení obrazu pro každé oko zvlášť vytváří přímo monitor. Tyto v principu jednoduché systémy v budoucnosti jistě nahradí i jiné systémy založené například na holografické projekci. Druhou revoluční technologií byl vývoj počítačových technologií. Jsme pamětníky dob, kdy se vědečtí pracovníci pyšnili logaritmickými pravítky. Dob kdy ruční kalkulačka s diodovým displejem byla něco neuvěřitelně pokrokového, dob velkých sálových počítačů s děrnou páskou, kartou, magnetofonovou páskou nebo později disketou. Diskety byly nejprve relativně obrovské formátu 14“. Vývojem se pak zmenšovaly na 8“ s pamětí 80 - 800 kb, 5,25“ s pamětí 110 kb až po 3,5“ s neformátovanou kapacitou 1,6 až 2 Mb. Spolehlivost disket vyjadřovaly vtipně ztv. Murphyho zákony 49
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
o disketách. Například první disketový zákon zněl, podaří-li se vám bez problémů vložit disketu do mechaniky, neznamená to, že ji stejně snadno dostanete ven. Nebo zákon jistoty; chcete-li mít 99 % procentní jistotu, že se vaše data na disketě uchovají, musíte je nahrát na 99 disket. Je zajímavé, že 3,5“ diskety se používají dodnes. Diskety nakonec překonaly paměťová media CD a DVD disků a především feritových pamětí tzv. flešek jejichž kapacita dnes může být 256 Gb, tedy 182857 3,5“ disket. Vývoj paměťových medií šel ruku v ruce s vývojem počítačů. V roce 1946 vznikl na univerzitě v USA první elektronický počítač ENIAC. Zvládal 5 tisíc operací za vteřinu a vážil 27 tun. Asi jako tank. Teprve v roce 1971 po Vietnamské válce byl vyvinut počítač Intel 4004 znamenající převrat v počítačových technologiích. Obsahoval první mnohoúčelový mikroprocesor na světě mající 2300 tranzistorů, 4-bitovou architekturu, podporoval 45 instrukcí a jeho frekvence nedosahovala 1 MHz. Vývoj šel dál a v roce 1979 vznikl počítač Intel 8088. Byl postaven na 16-bitové architektuře, ale s ostatními komponentami komunikoval prostřednictvím 8-bitové sběrnice. Obsahoval 29000 tranzistorů. Na tomto čipu byl později uveden DOS. Dobře si na tento personální počítač vzpomínáme. Mimo jiné se s ním dala velmi dobře vytápět menší kancelář. Současné Notebooky mají 18.4“ display, RAM 8GB pevný disk - HDD 2x 500GB 7200 otáček, optickou mechaniku - BluRay Combo, WiFi, BlueTooth, Webkamera, A+D TV tuner, HDMI, USB 3.0, Windows 7 Ultimate 64-bit atd. Dnešní nejvýkonnější počítač na světě se jmenuje Roadrunner. Slouží k simulaci jaderné reakce, které není možné simulovat reálně. Jeho výstavba stála 100 miliónů dolarů. Jeho maximální naměřený výkon je 1,026 petaflopů (potenciální výkon 1,375 petaflopů), tedy více než tisíc triliónů operací za sekundu. Počet procesorů je 122400 a pracuje na operačním systému Linux. S nadsázkou lze konstatovat, že žijeme ve virtuální epoše. Lidé se masově oddávají pasivnímu sledování multimédií, tráví neskutečně mnoho času při hraní her na počítačích a ruku v ruce s tím jsou schopny utrácet za fikci velké peníze. V České republice tráví lidé u televize v průměru asi 20 hodin týdně. Díky levné dostupnosti rychlého internetu však stále více lidí opouští televizní monitory a střídají je monitory počítačů. Doslova žijí druhý život na počítačích, na kterých mají často závislost. Tento stav vedl k přílivu financí a k podpoře vývoje virtuálních technologií. Vytváření vizuálního zážitku zobrazovaného na obrazovce počítače nebo speciální audiovizuální helmy, popř. i oblečení snímající pohyb a stimulující hmat, je dnes zvládnutou technologií, která může přinést mnoho pozitivního pro výcvik lidí, za relativně málo peněz v nejrůznějších oborech. Pomocí virtuálních technologií byla vyvíjena velká škála výcvikových trenažérů, především pro armádní účely. Nejprve to byly řidičské, pilotní a střelecké trenažéry, později i taktická cvičení velitelů a štábů. V současném období jsou využívány zkušenosti z uplatnění vojenských trenažérů a simulátorů v přípravě záchranářů a krizových manažerů. Výcvik se přitom může odehrávat na různých úrovních manažerských her. Nejdále tato snaha pokročila ve Spojených státech v programovém vybavení ADMS (Advanced Disaster Management System) nástroji k výcviku specialistů záchranných týmů zejména v USA. Systém umožňuje několikastupňový výcvik jednotlivých složek záchranného systému samostatně anebo v kombinovaném složení. Samostatný výcvik záchranných týmů je zaměřen na výcvik: • řidičů vozidel záchranné zdravotní služby, požárních vozidel a vozidel policie, • řidičů logistiky letišť a vozidel záchranné služby na letištích, • obsluh nástaveb speciálních vozidel hasičských záchranných sborů.
50
Složení kombinovaných skupin je závislé na procvičovaném scénáři a rozsahu cvičení. Je určeno pro: • výcvik velení, řízení, součinnosti a komunikaci příslušníků krizového štábu a výkonných prvků záchranné operace, • výcvik příslušníků policie a hasičského záchranného sboru pro výkon funkce velitele zásahu, • zdokonalovací výcvik příslušníků krizového štábu k řízení složek záchranné operace v kombinovaném složení, • podporu krizových center k řešení modelových krizových situací, • strategická cvičení zaměřená na plnění úkolů záchranných operací, • vzdělávací aktivity a školení specialistů záchranných týmů, • programovou podporu aktivit vzdělávacích institucí, zaměřených na vzdělávání specialistů záchranných týmů, • sestavování, testování a verifikaci zpracovaných plánů k provádění typických záchranných operací a definovaných postupů. Příprava orgánů krizového řízení pomocí VR je zatím na počátku. Vzhledem k široké dostupnosti internetu a jeho stále vzrůstající přenosové rychlosti dat je možné pro vzdělávání ve VR internet s výhodou využít. Máme představu, že výcvik krizových manažerů by mohl probíhat ve dvou stupních: První stupeň by mohl fungovat na základě e-learningového výcviku. Člen krizového štábu (dále jen účastník) se přihlásí do specializačního kurzu na řešení krizových stavů, například v území ohroženém záplavami. Účastník si z internetu nejprve stáhne simulační program a instrukce ke kurzu a naváže kontakt se svým tutorem, který jej zařadí do cvičené funkce v simulovaném krizovém štábu. Funkci řídícího cvičení vykonává tutor (fyzický nebo elektronický). Ve stanovený čas se všichni účastníci seznámí pomocí náhlavních souprav a virtuálních brýlí prostřednictvím videokonference s námětem cvičení a shlédnou simulaci průběhu mimořádné události. Následně dojde k zasedání fiktivního krizového štábu. Každý účastník obdrží krizovou dokumentaci pro zastávanou funkci a dostane úkoly k řešení. Následuje moderovaná diskuse, ve které každý prezentuje navrhovaná řešení prostřednictvím odborných dokladů na virtuálním společném zasedání. Současně zpracovává v reálném čase stanovenou krizovou dokumentaci, monitoruje a analyzuje stav, shromažďuje podklady o mimořádné události, komunikuje s vnějším prostředím a hlavně průběžně reaguje na změny vyvolané působením mimořádné události. S ohledem na výkon své funkce se dále podílí na koordinaci nasazených složek apod. Celé cvičení bude vždy nahráváno, v koordinačním centru vyhodnocováno a rozehráváno. Účastníci se postupně vystřídají v různých funkcích, aby pochopili chod krizového štábu. Nakonec proběhne závěrečné vyhodnocení úspěšnosti a rozbor chyb - „debrífínk“. V druhém stupni bude účastník pozván do simulačního centra, kde bude proškolen v oblastech, ve kterých se dopustil on a jeho krizový štáb při cvičení největších chyb. Potom proběhne další cvičení pomocí dokonalejších 3D virtuálních technologií s tím, že bude zatížen multimediálními efekty vyvolávajícími stresovou zátěž. Při tomto cvičení budou všichni využívat standardní vybavení pro vedení operační dokumentace, pro komunikaci s okolními složkami apod. Na závěr bude cvičení opět vyhodnoceno. Závěr Proces vzniku nových výpočetních a multimediálních technologií je nezvratný. To co se dříve jevilo jen jako fantazie, je dnes zcela běžné. Postupně dochází ke střídání generací, a proto je posláním těch dnešních nepřerušit kontinuitu a být součástí tohoto procesu a usměrnit jej tak, aby byl efektivní.
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Vyhodnocení Harmonogramu opatření ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020 Evaluation of the Harmonogram of the Realization of the Measure of the Protection of Population Till 2013 with the Perspective Till 2020 Ing. Danuše Kratochvílová Ministerstvo vnitra, Generální ředitelství hasičského záchranného sboru ČR Kloknerova 26, 148 01 Praha 414 [email protected] Abstrakt Článek zmiňuje vývin koncepcí ochrany obyvatelstva a harmonogramy realizací opatření ochrany obyvatelstva. Ústředním bodem článku je Harmonogram realizace opatření ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020. V článku jsou rozebrány nejdůležitější úkoly z tohoto harmonogramu. Přílohu článku tvoří Aktualizovaný harmonogram realizace opatření ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020. Klíčová slova Koncepce ochrany obyvatelstva, Harmonogram realizace opatření ochrany obyvatelstva. Abstract The article mentions the development of the conceptions of the protection of population and the harmonograms of the realization of the measure of the protection of population. The main point of the article is the Harmonogram of the realization of the measure of the protection of population till 2013 with the perspective till 2020. In the article there are analysed the most important tasks of this harmonogram. The supplement of the article it is formed by Updated harmonogram of the realization of the measure of the protection of population till 2013 with the perspective till 2020. Key words The Conceptions of the protection of population, the Harmonograms of the realization of the measure of the protection of population. Povinnost zpracovávat koncepci ochrany obyvatelstva je Ministerstvu vnitra dána ustanovením § 7 odst. 2 zákona č. 239/2000 Sb., o integrovaném záchranném systému a o změně některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů. Tento úkol, stejně jako další opatření v oblasti ochrany obyvatelstva, plní generální ředitelství Hasičského záchranného sboru České republiky (dále jen „MV - GŘ HZS ČR“). V pořadí první „Koncepce ochrany obyvatelstva do roku 2006 s výhledem do roku 2015“ byla vládou přijata v roce 2002 (usnesení vlády ze dne 22. dubna 2002 č. 417). V průběhu roku 2007 zpracovalo MV - GŘ HZS ČR ve spolupráci s dotčenými ministerstvy a ústředními správními úřady další „Koncepci ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020“ (dále jen „koncepce“). Po projednání ve Výboru pro civilní nouzové plánování (11. prosince 2007) a v Bezpečnostní radě státu (17. ledna 2008) na Bezpečnostní radě státu projednala koncepci vláda na svém jednání dne 25. února 2008 a přijala usnesení č. 165, kterým koncepci schválila. V příloze tohoto usnesení byl zveřejněn „Harmonogram realizace opatření ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020“ (dále jen „harmonogram“). Jedním z opatření, stanovených v harmonogramu Ministerstvu vnitra s termínem plnění v roce 2010, je průběžně sledovat a koordinovat vývoj a plnění úkolů u zainteresovaných ministerstev v oblasti ochrany obyvatelstva v případě nevojenských krizových Ostrava 2. - 3. února 2011
situací a vyhodnotit plnění harmonogramu. Tento úkol byl realizován zpracováním materiálu „Vyhodnocení Harmonogramu realizace opatření ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020“, v němž je zhodnoceno plnění jednotlivých opatření harmonogramu. Materiál zpracovalo opět MV - GŘ HZS ČR ve spolupráci s dotčenými resorty a předložilo jej k projednání ve Výboru pro civilní nouzové plánování (21. září 2010), v Bezpečnostní radě státu (19. října 2010) a následně ve vládě, která při projednávání dne 1. prosince 2010 přijala usnesení č. 859, kterým: - vzala na vědomí vyhodnocení harmonogramu; - schválila Aktualizovaný harmonogramem realizace opatření ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020 (byl zveřejněn jako příloha tohoto usnesení); - zrušila přílohu k usnesení vlády ze dne 25. února 2008 č. 165 (harmonogram opatření); - uložila ministrům a vedoucím ústředních správních úřadů realizovat opatření obsažená v harmonogramu. Mezi opatření harmonogramu, která byla v uplynulých dvou letech beze zbytku splněna, lze zařadit delimitaci a předání 157. záchranného praporu Hlučín Hasičskému záchrannému sboru ČR. Toto bylo provedeno v souladu s materiálem „Transformace resortu Ministerstva obrany“ (schválen usnesením vlády ze dne 22. října 2007 č. 1194). Útvar byl předán k 31. prosinci 2008 včetně techniky, materiálu a části osob, k 1. lednu 2009 tak vznikl Záchranný útvar Hasičského záchranného sboru ČR, jako organizační složka státu, která plní zejména mimořádné úkoly Hasičského záchranného sboru ČR (dále jen „HZS ČR“). Záchranný útvar HZS ČR byl od svého vzniku několikrát úspěšně nasazen k provádění záchranných a likvidačních prací při mimořádných událostech a krizových situacích. Dalším splněným opatřením bylo zpřístupnění povodňového informačního systému veřejnosti - toto bylo realizováno na webové stránce www.povis.cz, a digitální Povodňový plán ČR byl umístěn na webové stránce www.dppcr.cz. V rámci „Operačního programu životního prostředí“ (dále jen „OPŽP“) se podařilo vytvořit podmínky pro rozšiřování informačního systému i na úrovni krajů a obcí a je využíván. Postup prací a možnosti využívání byly konzultovány se zástupci spolugestora (MV - GŘ HZS ČR), především v oblasti varování a informování obyvatelstva. K plnění opatření o tvorbě Programu výchovy a vzdělávání obyvatelstva k jeho bezpečnosti a ochraně při mimořádných událostech a krizových situacích byla ustanovena pracovní skupina složená ze zástupců dotčených resortů. Na úvodním jednání pracovní skupiny dne 29. ledna 2009 bylo dohodnuto, z důvodu úzké provázanosti, že se tento úkol bude řešit společně s opatřením týkajícím se navržení začlenění tematiky „Ochrana člověka za mimořádných událostí“ do studijních programů pedagogických fakult. Vytvořená pracovní skupina zpracovala podrobnou analýzu stávající situace v oblasti ochrany člověka za mimořádných událostí, první pomoci a dopravní výchovy, na které se rovněž podílely vybrané HZS krajů, BESIP, vybrané zdravotnické záchranné služby krajů a Český červený kříž. Dílčí částí analýzy bylo také posouzení stavu realizace těchto témat ve vzdělávacím procesu na základních a středních školách. Analýzou bylo zjištěno, že jednotlivé tematiky mají podobný nebo dokonce stejný výchozí rámec pro vzdělávání.
51
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Proto pracovní skupina navrhla řešit vzdělávání na školách v těchto oblastech společně a vytvořit podmínky pro skloubení všech problematik do jednoho vyváženého celku. V tomto duchu byly vytvořeny návrhy „Studijních základů z oblasti ochrany člověka za mimořádných událostí, první pomoci a dopravní výchovy“ pro budoucí i stávající učitele. Z důvodu posunutí termínu novelizace balíku tzv. krizové legislativy bylo posunuto plnění opatření týkajícího se stanovení základních technických požadavků na stavby civilní ochrany a stavby dotčené požadavky civilní ochrany (v návaznosti na stavební zákon) a dále plnění opatření k vytvoření legislativních podmínek pro HZS krajů k účinnějšímu prosazování požadavků ochrany obyvatelstva již ve fázi územního a stavebního řízení. Rozpracování technických požadavků v rámci vyhlášky Ministerstva vnitra č. 380/2002 Sb., k přípravě a provádění úkolů ochrany obyvatelstva bylo zahrnuto do přípravy novelizace krizové legislativy, realizované na základě dokumentu „Aktualizace optimalizace současného bezpečnostního systému České republiky“ (schválen usnesením vlády ze dne 9. ledna 2008 č. 7). Pro vytvoření legislativních podmínek pro HZS krajů k účinnějšímu prosazování požadavků ochrany obyvatelstva již ve fázi územního plánování se podařilo v rámci účasti v pracovní skupině na zpracování návrhu „Strategického rámce udržitelného rozvoje České republiky“ implementovat problematiku bezpečnosti, zahrnující také problematiku ochrany obyvatelstva, do plánů rozvoje krajů. Rozvojem a modernizací prvků bezpečnosti území v něm stanovených se přispěje k vytváření podmínek a prostředí, které umožní kvalitní život obyvatel na území krajů. Ministerstvo životního prostředí má podle harmonogramu za úkol připravit koncepci environmentální bezpečnosti před působením zdrojů rizik antropogenního a přírodního původu, které by mohly způsobit rozsáhlé poškození životního prostředí. Vzhledem k posunutí termínů dokončení zásadních strategických a koncepčních dokumentů, které tvoří nezbytný podklad pro dopracování koncepce environmentální bezpečnosti (Státní politika životního prostředí, Strategie přizpůsobení se změně klimatu, Politika ochrany klimatu ČR, Strategický rámec udržitelného rozvoje, strategické dokumenty EU a NATO k omezování katastrof a další navazující materiály), bude realizace tohoto opatření dokončena v nově stanoveném termínu. Hlavním úkolem pro zachování environmentální bezpečnosti je dopracování systému konkrétních legislativních, technických, organizačních a informačních opatření, snižujících riziko vzniku krizových situací vzniklých v důsledku působení zdrojů rizik antropogenního a přírodního původu, které by mohly způsobit závažné poškození životního prostředí. Realizace opatření k analýze možností a stanovení základních požadavků na projektování staveb, ve kterých dochází ke shromažďování velkého počtu osob a které mohou být potenciálně ohroženy mimořádnými událostmi vyplývajících z bezpečnostních rizik, byla přesunuta do výhledu do roku 2020. Bylo tak učiněno z důvodu širokého záběru řešeného úkolu a tato problematika bude řešena v rámci bezpečnostního výzkumu. Je třeba si uvědomit, že bezpečnost staveb je velice úzce spojena s ochranou obyvatelstva, zdraví a majetku, se zachováním kulturních a historických památek a ochranou kritické infrastruktury. Stavební opatření a ochranu obyvatelstva již není možno oddělit od všech ostatních bezpečnostních hledisek a rizik. Tato skutečnost se promítá do všech oblastí spojených se stavebnictvím (zejména v územním plánování, architektuře, stavebním inženýrství a výzkumu). Takto pojatá bezpečnost staveb se nyní začíná projednávat i v jednotlivých státech Evropské unie. Nové pojetí bezpečnosti v oblasti stavebnictví povede k omezení škod a má přímý dopad na ochranu obyvatelstva.
52
Příloha 1 Aktualizovaný harmonogram realizace opatření ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020 1. Připravit koncepci environmentální bezpečnosti před působením zdrojů rizik antropogenního a přírodního původu, které by mohly způsobit rozsáhlé poškození životního prostředí (závažné havárie, poruchy kritické infrastruktury, živelní pohromy) Odpovídá: ministr životního prostředí Součinnost: Ministerstvo vnitra Termín: 2011 2. V návaznosti na stavební zákon stanovit základní technické požadavky na stavby civilní ochrany a stavby dotčené požadavky civilní ochrany Odpovídá: ministr vnitra Součinnost: Ministerstvo pro místní rozvoj Termín: 2012 3. Vytvořit legislativní podmínky pro hasičské záchranné sbory krajů k účinnějšímu prosazování požadavků ochrany obyvatelstva již ve fázi územního a stavebního řízení Odpovídá: ministr vnitra Součinnost: Ministerstvo pro místní rozvoj Termín: 2012 4. Stanovit a realizovat zásady pro modernizaci a výstavbu systému varování a informování obyvatelstva, vyrozumění orgánů krizového řízení a složek integrovaného záchranného systému v ČR a přerozdělení odpovědností za jednotlivé části tohoto systému, zvláště za infrastrukturu a za koncové prvky varování, včetně finančního podílu. Odpovídá: ministr vnitra Termín: 2013 5. Zabezpečit realizaci ministerských směrnic pro civilní nouzové plánování Severoatlantické aliance na příslušná období v oblasti ochrany obyvatelstva ČR Odpovídá: ministr vnitra Součinnost: dotčená ministerstva a ostatní ústřední správní úřady Termín: podle platnosti směrnic 6. Zapojit se do projektů spojených s ochranou obyvatelstva a zajišťovat finanční prostředky z fondů Evropské unie k jejich realizaci Odpovídá: ministr vnitra Součinnost: dotčená ministerstva a ostatní ústřední správní úřady Termín: 2013 7. Vytvořit podmínky pro zřizování víceúčelových zařízení za účelem dekontaminace, vypracovat zásady a postupy při dekontaminaci většího počtu osob a pro dekontaminaci zraněných a doplnit moderní mobilní prostředky pro zabezpečení tohoto úkolu Odpovídá: ministr vnitra Součinnost: Ministerstvo zdravotnictví Termín: 2013
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
8. Stanovit postupy pro distribuci vytvořených zásob nouzového přežití do postižených oblastí
•
Odpovídá: ministr vnitra Součinnost: Správa státních hmotných rezerv a gesční ministerstva podle své působnosti
Odpovídá: ministr vnitra •
Termín: 2013 9. Zajistit věcné prostředky pro ochranu obyvatelstva a prostředky individuální ochrany pro určené kategorie osob systémem hospodářských opatření státu Odpovídá: Ministr vnitra Součinnost: Správa státních hmotných rezerv
Pokračovat ve vybavování a přípravě složek integrovaného záchranného systému, včetně zařízení civilní ochrany, k plnění úkolů ochrany obyvatelstva při mimořádných událostech a krizových situacích Odpovídají: zřizovatelé složek integrovaného záchranného systému
•
Termín: 2013 10. K provádění dekontaminace osob a techniky vybavit předurčené jednotky Hasičského záchranného sboru ČR (opěrné body) mobilními prostředky
Dokončit obměnu elektrických rotačních sirén za moderní koncové prvky varování, které umožní vyslání varovného signálu, po kterém bude vyslána tísňová informace, v zónách vnějšího havarijního plánování a na územích ohrožených povodněmi. V těchto lokalitách umístit detektory pro měření fyzikálních a chemických veličin Odpovídá: určení provozovatelé
Odpovídá: ministr vnitra
Součinnost: Ministerstvo vnitra, prostředí a dotčené správní úřady
Termín: 2013 •
Ministerstvo
životního
Odpovídá: ministr vnitra
Vybudovat selektivní obousměrný systém ovládání a monitorování stavu koncových prvků varování, který současně zajistí přenos informací z detektorů měření výšky hladiny vodních toků ve vybraných lokalitách a úniku nebezpečných látek u vybraných subjektů, které tyto látky skladují nebo vyrábějí
Součinnost: ministerstva a ostatní ústřední správní úřady
Odpovídá: ministr vnitra
Termín: 2013
Součinnost: Ministerstvo zemědělství, Ministerstvo životního prostředí a dotčené správní úřady
11. Průběžně sledovat a koordinovat vývoj a plnění úkolu u zainteresovaných ministerstev v oblasti ochrany obyvatelstva v případě nevojenských krizových situací a vyhodnotit plnění Aktualizovaného harmonogramu realizace opatření ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020
Výhled do roku 2020 •
Dokončit kontrolu funkčnosti majetku zaúčtovaného podle opatření Ministerstva financí č.j. 221/84067/2001
Analyzovat možnosti a stanovit základní požadavky na projektování staveb, ve kterých dochází ke shromažďování velkého počtu osob a které mohou být potenciálně ohroženy mimořádnými událostmi vyplývajících z bezpečnostních rizik Odpovídá: ministr pro místní rozvoj Součinnost: Ministerstvo vnitra, Ministerstvo zdravotnictví
Ostrava 2. - 3. února 2011
•
Navrhnout opatření ke zvýšení bezpečnosti osob, majetku a životního prostředí při přepravách vysoce rizikových nebezpečných věcí Odpovídá: ministr dopravy Součinnost: Ministerstvo vnitra, Ministerstvo životního prostředí, Ministerstvo pro místní rozvoj, Ministerstvo zdravotnictví, Státní úřad pro jadernou bezpečnost
53
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Klimatické změny a jejich působení na vodárenství v ČR Climate Changes and Their Effects on Water Supply in the Czech Republic doc. Ing. Šárka Kročová, Ph.D. VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 30 Ostrava - Výškovice [email protected] Abstrakt Klimatické změny mají vždy vliv na vodní hospodářství z důvodů, že voda je základní součástí přírody a taktéž podmínkou existence živých organizmů. Periodické změny klimatu jsou historicky prokázány v řadě materiálů a není důvod předpokládat, že tomu tak nebude i v příštích staletích. Diskuze může jen být o intenzitě změn, jejich důvodu a dopadu na přírodu, živé organizmy a člověka. Již v současné době se projevuje v řadě regionů světa i České republiky v některých obdobích nedostatek vody vhodné k úpravě na vodu pitnou. Při současném trendu změn lze předpokládat, že situace bude v celém 21. století eskalovat. Na tuto situaci musí být připravena státní správa, samospráva i vodohospodáři, aby včas, v rámci prevence, provedli taková technicko-provozní a investiční opatření, která minimalizují negativní dopad na obyvatelstvo, soukromou i veřejnou infrastrukturu. Jak daného stavu zmírňujícího negativní dopad docílit v oblasti výroby a distribuce vody v České republice, jakými prostředky a opatřením, naznačuje i tento příspěvek. Klíčová slova Vodní zdroje, přirozené akumulace vod, distribuční systémy, kontaminace vod, havárie, monitoring kvality vod, nápravná opatření, krizové plánování. Abstract Climate changes have always effects on water management because water is a basic part of nature as well as a precondition for living organism’s existence. Periodic changes in climate have historically been proven to exist and there is no reason to expect they will not occur in the coming centuries as well. Only discussions about the intensity of the changes, the causes of them and their impacts on the environment, living organisms and humans can be held. Already at present, a lack of water suitable for being treated to drinking water quality can be seen in a number of regions of the world and the Czech Republic in some periods. At the present trend in changes it is possible to assume that the situation will escalate in the whole 21st century. For this situation, state administration, self administration and also water managers must be prepared so that they can, in the framework of prevention, take in proper time such technical operational and investment measures that minimize negative effects on the population, private and also public infrastructures. This contribution also presents how to achieve the given state that mitigates the negative effects in the area of water production and distribution in the Czech Republic, and what are the means and measures that are used for this purpose. Key words Water resources, natural water accumulation, distribution systems, water contamination, accidents, water quality monitoring, corrective measures, crisis planning. Úvod Voda je základ života. Dané konstatování je všeobecně známým faktem. K vodě se však zvláště v posledních 100 letech nechováme s patřičným respektem. Velmi často ji i prostřednictvím 54
různých opatření a činností výrazně poškozujeme. Děje se to bohužel ke škodě přírody, živých organizmů, včetně nás všech a především budoucích generací. Částečně negativní situaci zastavilo přijetí zákona o vodách č. 138/1973 Sb., který obsahoval řadu zásadních opatření vedoucích ke zlepšení situace na úseku hospodaření s vodou v širším i užším slova smyslu. Nový vodní zákon č. 254/2001 Sb., ve znění zákona 273/2010 Sb., některé předchozí nepřesnosti a nedostatky odstranil, ale opět z hlediska potenciálních klimatických změn a jejich řešení legislativní cestou, není dostatečný. Touto problematikou se zabývá jen velmi okrajově, což může při skutečném nedostatku vody v jednotlivých povodích značně zkomplikovat nejen její obecné užívání, ale především ohrozit jímání vod určených k úpravě na vody pitné. Ani zákon o vodovodech a kanalizacích č. 274/2001 Sb., není dostatečně koncipován pro situaci výrazného a dlouhodobého nedostatku pitné vody a způsob redukce dodávek, především z důvodů nepříliš uspokojivého technického stavu vodovodních sítí u většiny spotřebišť, ve srovnání se sítěmi vyspělých zemí EU 27. Legislativní prostředí a reálný technicko-provozní stav především distribučních systémů pitných vod s kumulací trvalého nedostatku finančních prostředků na jejich obnovu, může v následujících dekádách 21. století být příčinou řady vážných problémů. Jak tyto hrozby pro obyvatelstvo a veřejnou infrastrukturu minimalizovat a tím docílit ochrany spotřebitelů před nedostatkem pitné vody, naznačuje i tento příspěvek. Mohou klimatické změny ohrozit dodávky pitné vody v Evropě? Na tuto otázku bohužel již nyní musíme odpovědět, že ano. Evropa, i když se nachází převážně v mírném klimatickém pásmu, v některých regionech trpí již řadu let deficitem vody pro zemědělské účely, průmyslovou potřebu, ale i pro pitné účely. Zatím se jedná převážně o jižní státy EU 27, ke kterým patří především Portugalsko, Itálie, Řecko, ale i jižní část Anglie a další státy kontinentu. V České republice, až na krátká období a menší regiony s nižšími srážkami, viz obrázek č. 1, vlivem struktury umožňující jímání vod a její distribuci i z nadmístních, často vzdálených zdrojů velké kapacity, lze považovat situaci za uspokojivou. [%]
< 75 75 - 90 90 - 100 100 - 110 110 - 125 125 - 150 150 - 180 > 180
Obr. 1 Úhrn srážek na území ČR v roce 2009 [mm] [1] Uspokojení však může být jen částečné, především z důvodů, že na dodávkách vody z vodovodů pro veřejnou potřebu je závislých 92,8 % obyvatelstva [1], ve velkých městech až 100 % a v podstatě celá veřejná infrastruktura. Toto pozitivní číslo je současně i hrozbou. Na každou potenciální hrozeb je vhodné, aby byla společnost připravena a byla schopna jí čelit.
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Rizika ohrožující veřejnou infrastrukturu a obyvatelstvo v 21. století Rizik ohrožujících obyvatelstvo ve světě, Evropě i v České republice, je celá řada. Některá jsou reálná, jiná pouze hypotetická. K těm reálným je nutné nepochybně zařadit nedostatek vody, který při naplnění rizika, má vždy fatální dopady na široké spektrum. Zasáhne nejen vlastní spotřebu vody, ale projeví se v celé škále životních potřeb, především v zemědělské produkci, následně v potravinářství a v určité fázi může zasáhnout i požární bezpečnost zastavěných území.
5 5
4
8 8
7
4
6 9 9 9
Ve výrobě a distribuci pitných a požárních vod z vodovodní sítě mohou situaci způsobit především následující přírodní a antropogenní příčiny: • rozsáhlé povodně způsobené postupujícími klimatickými změnami,
3 2
Vodárenská nádrž
7 9
• plošné a bodové znečištění povrchových a podzemních vod, • nedostatek vody ve vodních zdrojích,
1
• technický stav vodovodních sítí.
9
Rozsáhlé povodně způsobené klimatickými změnami Celkový úhrn dešťových srážek byl dle ČHMÚ České republiky v roce 2009 747 mm. Ve srovnání s předcházejícím dlouhodobým průměrem je o 9 % mírně nadnormální. Novým fenoménem posledních cca 50 let je však intenzita srážek na malé ploše v krátkém čase, která způsobuje povodně. Tato intenzita srážek, charakter zemědělského využívání pozemků, nevhodně situovaná zastavěná území včetně technické infrastruktury bez ohledu na rizika, již vytváří vážné problémy nejen v rozsahu hmotných škod, ale i narušuje vodní zdroje. Vodní zdroj zasažený povodní, viz obrázek 2, může být, a zpravidla bývá, několik týdnů až měsíců zcela vyřazen z provozu.
1. Odběr povrchové vody 2. PHO 1. stupně 3. PHO 2. stupně 4. Zástavba 5. Bodové zdroje znečištění 6. Vyústění objektu ČOV 7. Plošné zdroje kontaminace 8. Vyústění objektu (nečištěné odpadní vody) 9. Monitorovaný objekt
Obr. 3 Aktuální sledování přítoku kontaminující látky do vodárenské nádrže Při podstatné změně kvality surové vody kontaminací se stává pro převážný počet úpraven voda na parametry pitné vody neupravitelnou a následuje vždy zastavení její dodávky do spotřebiště a 100 % zajišťování nouzového zásobování vodou, pokud nemá zastavěné území náhradní zdroj, nebo více nezávislých zdrojů vody. Nedostatek vody ve vodních zdrojích
Obr. 2 Zatopené prameniště pitné vody [2] Výrazněji bývají povodní narušeny podzemní zdroje, než vodní zdroje povrchové. O délce výluky rozhoduje rovněž způsob úpravy surové vody na vodu pitnou. Pokud je voda jen čerpána a zdravotně zabezpečována, pak nastává vážná situace. Je proto vhodné, u zdrojů s vyšším rizikem záplav, v rámci krizového plánování připravit pro tyto oblasti mobilní úpravny vody s příslušným provozním výkonem, respektující minimálně současně potřeby nouzového zásobování spotřebiště a hydraulickou účinnost celého nebo redukovaného distribučního systému. Plošné a bodové znečištění povrchových a podzemních vod S přijetím řady legislativních a technicko-provozních opatření se situace v ČR postupně zlepšuje. Při dlouhodobém suchu a snížení zásob surové vody však může i průměrná plošná nebo bodová kontaminace vody organického a anorganického složení zcela změnit situaci. Z těchto důvodů je proto vhodné přesně znát a mít v mapových podkladech, viz obrázek 3, vyznačené zdroje znečištění.
Ostrava 2. - 3. února 2011
Nedostatek vody vhodné k její úpravě na vody pitné může nastat i v podmínkách, kdy průměrné srážkové úhrny budou v normálu. Ze změnou klimatu může nastat situace, a poslední desetiletí, které bylo v Evropě nejteplejší za posledních 160 let tuto situaci naznačuje, že bude nedostatek vody v rozsáhlých regionech světa a Evropy, včetně České republiky. Tuto situaci umocňují i technické zásahy do krajiny a recipientů z druhé poloviny 20. století, kdy došlo ke zvýšení odtokových poměrů z většiny povodí mimo území státu, místo snahy o její zdržení a infiltraci do půdního podloží. Z hlediska vodního hospodářství - úseku výroby pitných vod - bude situace i při nedostatku srážek méně vážná pouze tam, kde jsou vybudovány rozsáhlé vodárenské komplexy, závislé na akumulaci surových vod v přehradách. Tato vodní díla mohou využít i potenciálních přívalových srážek k doplnění scházejícího objemu vody a jejímu celkovému deficitu. Ostatní zastavěná území, pokud si nevybudují preventivně záložní jiný typ zdrojů pitné vody a nebudou se z různých technických důvodů moci napojit na vodárenské soustavy nadmístního významu, se musí zřejmě připravit i na redukované dodávky vody spotřebitelům. Této alternativě by bylo vhodné uzpůsobit i v legislativních předpisech znění některých kapitol vodního zákona a zákona o vodovodech a kanalizacích. Současné znění a opatření jsou nedostatečná a mohou být i předmětem soudních sporů. Technický stav vodovodních sítí V celkovém hodnocení lze konstatovat, že technický stav výrobně-distribučních systémů pitných vod ve většině měst a obcí je neuspokojivý. Jestliže kvalitu pitné vody lze hodnotit převážně jako velmi dobrou, tak za vyspělým světem zaostáváme 55
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
v ekonomice provozování. Příčin je celá řada a způsobů jejich řešení taktéž. K hlavním patří: 1. hydraulická účinnost sítě, 2. stáří distribučního systému, 3. umístnění akumulací vody. Hydraulickou účinnost distribučních systémů ve velké části měst snižují ztráty vody zpravidla způsobené skrytými úniky pitné vody do geologického podloží nebo kanalizačních sítí. V roce 2009 uniklo z vodovodních řadů bez dalšího užitku 125,1 milionu m3 vody [1], což v přepočtu dosahuje úrovně 19,3 % z množství realizované vody. Jedná se o výrazně vyšší číslo než je dosahováno vyspělými vodárenskými společnostmi v řadě zemí EU 27 a současně nevyjadřuje technickou vyspělost ČR, její poznání a možnosti jak ztráty snížit. Reálné optimum v našich podmínkách by se již nyní mohlo pohybovat mezi 10 - 11 % množství realizované vody. Tato hodnota by nejen šetřila vodní zdroje, ale především, v době nedostatku vody vlivem klimatických změn, umožňovala pro spotřebitele přijatelné náhradní nebo nouzové dodávky vody.
zabezpečení technickými prostředky v nouzovém stavu formou kooperace a využití prostředků státních hmotných reserv, • pokud z analýzy vyplyne vyšší riziko snížení objemu zásob surových vod vhodných úpravě na vody pitné, v dostatečném předstihu stanovit oblasti kde bude dodávka vody redukována, jakým způsobem bude zajišťován výdej vody v kritických místech pro občany a jak bude řešena dodávka vody pro subjekty kritické infrastruktury a požární bezpečnost území, • současně, pokud již není vybudován, zahájit výstavbu monitorovacího a řídícího systému, který umožní efektivně reagovat na hydraulické reálné poměry v ve zdrojích a distribučním systému viz obrázek 4.
Obnova velké části vodovodních sítí a její modernizace je závislá na ekonomických možnostech majitelů této infrastruktury a současně i na vhodnosti a odvaze podstatně zvyšovat cenu vodného a uvážlivě investovat tyto prostředky. Často se stává, že rekonstrukce sítí jsou prováděny na řadech, které by mohly sloužit ještě desítky let, jen z lobbistických důvodů a ne na základě důkladné analýzy potřebnosti. Při výstavbě nových vodovodních sítí nebo rozsáhlejších rekonstrukcích je vhodné se důkladně zamyslet i nad více účelovou funkcí akumulací pitných vod, tj. nad možností, jak zlepšit možnosti nouzových dodávek pitné vody nejen obyvatelstvu, ale i subjektům kritické infrastruktury, při jejím dlouhodobém nedostatku přímo z vodovodní sítě. Současná dislokace vodojemů, až na výjimky, toto řešení často neumožňuje. Možnosti snížení rizik při nedostatku vody způsobené klimatickými podmínkami Převážné části měst a obcí v České republice nehrozí vysoké riziko snižování dodávek pitné vody vlivem klimatických změn mimo jiné z důvodů, že naše území se nachází v mírném klimatickém pásmu. Dalším důvodem daného konstatování je i skutečnost, že vlivem redukce především těžkého průmyslu a zvyšující se cenou vodného, meziročně klesá její spotřeba. V roce 2009 činila pouze 92,5 litru na osobu a den [1], což se již dostává na vhodné ekonomicko-užitné minimum. I průmyslové využití se optimalizuje a při vyšších nárocích na vodu dochází již řadě případů k její několika násobné recirkulaci a násobnému využití. Přesto nelze vyloučit, že další řada regionů, ale především měst a obcí, bude klimatickými změnami ve střednědobém horizontu negativně zasažena. Jedná se především o ta území, která mají již nyní napjatou vodní bilanci, nižší srážkové poměry, nižší infiltrační schopnosti půdního prostředí a současně vinou regulací vodních toků vyšší odtokové poměry srážkových vod ze svého povodí. Riziko také zvyšuje pouze jeden vodní zdroj pro zastavěné území a nemožnost ekonomicky přijatelného řešení napojení na vyšší vodárenské soustavy. U těchto případů je vhodné se již v současné době připravovat na řešení potenciálního nedostatku vody. K základním řešením technicko-provozního charakteru by měla patřit následující opatření: • analýza skutečných rizik nedostatku vody, • nové hydrogeologické posouzení vydatnosti zdrojů a jejich vývoje za posledních cca 30 - 50 let, • analýza hydraulické účinnosti distribučního systému pitných vod a přijetí případných nápravných opatření k zlepšení negativního stavu, • na vhodných strategických místech, dle konfigurace terénu, vybudovat v předstihu objekty, umožňující mobilní doplňování pitné vody do distribučního systému, • vypracování krizových plánů kraje, obce a plánů krizové připravenosti příslušné vodárenské společnosti, včetně kompletního 56
Obr. 4 Alternativní schéma systémového řízení procesů výroby a distribuce vody Výše uvedená a další opatření dle místních podmínek a ekonomických možností posuzovaného zastavěného území nejsou jenom přípravou na potenciální klimatické změny v České republice, ale současně i víceúčelovým opatřením pro různá řešení mimořádných událostí. Vždy zmírňují negativní dopad na obyvatele a snižují hospodářské škody subjektům závislým na dodávkách pitné vody pro technologické účely. Závěr Že dochází k podstatné změně klimatu již není pochyb. Určité diskuze se vedou jen o příčinách tohoto stavu a způsobech, jak v ekonomických možnostech jednotlivých států zmírnit negativní dopad na obyvatelstvo a veřejnou infrastrukturu. Je taktéž nepochybným faktem, že nejvýraznější dopad ze všech sfér lidských potřeb a činnosti, pokud se splní prognózy, bude ve vodním hospodářství a zemědělství. Pravděpodobně přispěje k hromadné klimatické migraci stovek milionů lidí ze současného subtropického pásma, k stěhování do pásma mírného, tj. především do Evropy a severních částí Ameriky a Asie. Na toto situaci musí být státní správa samospráva včas připravena, včetně technických opatření v širokém spektru veřejné i technické infrastruktury. Jak k této přípravě pro řešení problematiky na úsek vodního hospodářství přistupovat, naznačuje v zkráceném obsahu i tento příspěvek. Příspěvek byl zpracován v rámci projektu Ministerstva vnitra ČR VD20062010A06. Literatura [1] Zpráva o stavu vodního hospodářství v ČR 2009 [online], Ministerstvo zemědělství [cit. 2010-11-25]. Dostupné z WWW: . [2] Fotky z povodní [online]. Povodně 2002 [cit. 2009-10-30]. Dostupné z WWW: .
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Vliv klimatických změn na šíření nemocí The Impact of Climate Change on Infectious Diseases Spread RNDr. Hana Kubátová, Ph.D. Státní úřad pro jadernou bezpečnost Senovážné nám. 9, 110 00 Praha 1 [email protected] Abstrakt Změny klimatu, zejména vlny extrémního počasí, představují hrozbu nejen pro zdraví osob, ale také zvířat i rostlin. Důsledkem klimatických změn je například šíření infekčních onemocnění způsobených kontaminací vody a potravinového řetězce nebo rozšíření nemocí přenášených vektory (členovci) do nových oblastí. Článek přináší konkrétní příklady chorob, na jejichž novém šíření se mohou klimatické změny podílet. Klíčová slova Klimatické změny, infekční nemoci, nemoci způsobené vodou, nemoci přenášené vektory. Abstract Climate change, especially extreme weather waves, present threat not only for human health, but also for animal ant plants health. Climate change result is spread of waterborne, food-borne or vector-borne infectious diseases into new areas. The article describes real examples of diseases, which spread is affected by climate change. Key words Climate change, infectious diseases, waterborne diseases, vector-borne diseases. Úvod Na základě měření prováděných v průběhu uplynulého století v jednotlivých částech světa je zřejmé, že postupně dochází ke klimatickým změnám. Mezi klíčové klimatické změny patří změny teploty a množství srážek. Uvedené změny se často projevují prostřednictvím přírodních katastrof, jako jsou vlny veder či chladu, povodně nebo naopak sucho. Neprojevují se však na všech místech stejně. Asi nejvíce patrné jsou na úrovni mořské hladiny, ve vyšších nadmořských výškách nebo ve vyšších zeměpisných šířkách (oblasti Arktidy a Antarktidy). Ve spojení s klimatickými změnami se nejčastěji zmiňuje jejich dopad na životní prostředí a ekonomiku, ale většinou se již neuvádí jejich dopad na zdraví lidí zvířat nebo rostlin. A přitom právě zmíněné změny klimatu budou mít vliv na epidemiologii mnoha infekčních nemocí, protože jejich výskyt může být ovlivněn jak změnami teploty, tak úrovní srážek. Dopady klimatických změn na lidské zdraví Lidské zdraví je změnami klimatu ovlivněno jak přímo, tak nepřímo. Mezi přímé účinky můžeme zařadit fyziologické účinky tepla a chladu (přehřátí, podchlazení), které se následně mohou projevit např. kardiovaskulárními či respiračními onemocněními, dále přímý kontakt s vodou (utonutí, zranění, dermatitidy) nebo emocionální stres. Nepřímými účinky jsou např. nucená migrace osob, nedostatek pitné vody nebo potravin, zvýšený přenos chorob způsobených kontaminovanou vodou nebo vektory [1, 2]. A právě na vliv klimatických změn na výskyt chorob, které jsou přenášeny vodou nebo vektory, je článek zaměřen.
Je zřejmé, že v různě vyspělých částech světa mají klimatické změny různě závažný dopad na lidské zdraví. Obecně jsou nejohroženějšími skupinami malé děti a staří lidé. Nejvíce zranitelná je populace v rozvojových státech, kde je na nízké úrovni nejen systém zásobování pitnou vodou a kanalizační systém, ale také systém zajištění zdravotní péče. Přesto by se i vyspělé země měly pečlivě připravit na možné zdravotní následky klimatických změn. Nemoci přenášené vodou Klimatické změny ohrožují kvalitu podzemních, povrchových i pobřežních vod. Nadměrné srážky způsobují kontaminaci povrchových vod patogenními nebo potenciálně patogenními mikroorganismy (např. splachování organických hnojiv z polí, splachování exkrementů extenzivně chovaných hospodářských a volně žijících zvířat), zaplavení zdrojů pitné vody kontaminovanou povrchovou vodou, vyplavení kanalizace, zahlcení či zanesení čistíren odpadních vod. V přímořských oblastech způsobují také kontaminaci pobřežních vod. Podobné jsou následky povodní a záplav, které jsou většinou důsledkem právě uvedených nadměrných srážek. Na druhou stranu jsou také dlouhotrvající sucha a vlny veder příčinou zhoršené kvality povrchových vod a snižování zásob podzemních vod. Kontaminace vody, stejně jako její nedostatek, vedou k vyššímu výskytu infekčních, zejména průjmových onemocnění. Nejčastěji je voda kontaminována koliformními bakteriemi. Jedná se o bakterie z čeledi Enterobacteriaceae (česky běžně označované jako enterobakterie), které většinou žijí v trávicím ústrojí obratlovců jako přirozená střevní mikroflóra. Ačkoli není většina enterobakterií patogení, patří do této čeledi i původci velmi závažných onemocnění, jako je cholera, břišní tyfus, partyfy nebo salmonelóza. Vedle bakterií mohou nemoci přenášené vodou způsobovat také prvoci nebo viry viz Tab. 1. Tabulka 1 Mikroorganismy nejčastěji kontaminující pitnou vodu a vodu využívanou k rekreačním účelům [3, 4] skupina organismů viry
původce
onemocnění
virus hepatitidy A a E
virová hepatitida (žloutenka)
noroviry
virová gastroenteritida
enteroviry enterohemoragická E. coli
bakterie
cyanobakterie (sinice) prvoci
Shigella sp.
bacilární úplavice, shigelóza
Salmonella typhi
tyfus
Salmonella paratyphi
parytyfus
Salmonella sp.
salmonelóza
Vibrio cholerae
cholera
Yersinia enterocolotica
yersinióza
různé druhy cyanobakterií
toxikózy, dermatitidy
Cryptosporidium parvum
cryptosporidióza
Giardia duodenalis
giardióza
Entamoeba histolytica
amébiáza
Na kontaminace povrchových vod se mohou podílet také cyanobakterie (sinice). Jedná se o jednobuněčné organismy, které jsou příbuzné bakteriím a které mohou podobně jako bakterie produkovat toxiny - cyanotoxiny. Na růst cyanobakterií ve vodě, a Ostrava 2. - 3. února 2011
57
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Výskyt onemocnění přenášených vektory v určité lokalitě vyžaduje přítomnost alespoň tří druhů organismů, a to patogenu, jeho hostitele (rezervoárového organismu) a vektoru. Některé patogenní mikroorganismy mohou být z organismu svého hostitele (např. volně žijícího zvířete) přeneseny krev sajícími vektory (přenašeči, mezihostiteli) na člověka. Příkladem nemoci přenášené vektory je západonilská horečka, jejíž cyklus přenosu je znázorněn na obr. 1. Nejčastějšími vektory jsou členovci, např. komáři, klíšťata nebo blechy. Protože se jedná o studenokrevné organismy, jejichž aktivita je závislá na teplotě okolního prostředí, a navíc jsou jejich životní cykly často závislé na vlhkosti prostředí, je zřejmé, že klimatické změny mohou jejich výskyt významně ovlivnit [6]. Příklady některých závažných onemocnění přenášených vektory jsou uvedeny v Tab. 2. Jak již bylo uvedeno výše, projevuje se vliv klimatických změn výrazněji ve vyšších nadmořských výškách a vyšších zeměpisných šířkách. I drobné zvýšení průměrných teplot (např. vlivem mírnějších zim) může znamenat přesun vektorů do nových, dosud neosídlených oblastí a také zvýšení jejich počtu díky prodloužení jejich reprodukčního období. Současně dochází ke změnám v sezónní aktivitě vektorů [6, 7]. V České republice se dlouhodobě sleduje výskyt onemocnění přenášených klíšťaty v závislosti na jejich aktivitě a rozšíření v různých oblastech. Výzkumy prokázaly, že se výskyt klíštěte obecného (Ixodes ricinus) posunul do vyšších nadmořských výšek. Protože v oblastech, ve kterých docházelo k výzkumu, nebyly zaznamenány žádné změny, které by na výskyt tohoto vektoru mohly mít zásadní vliv (nedošlo ke změnám ve způsobu využívání půdy, ke změnám socioekonomických podmínek, ani v počtu spárkaté zvěře), lze předpokládat, že je tento posun způsoben klimatickými změnami [8]. V souvislosti s klimatickými změnami se často hovoří o návratu některých nemocí zpět do oblastí, kde byl jejich výskyt v minulosti eliminován. V Evropě je takovým onemocněním např. malárie, jejíž výskyt byl v minulosti běžný nejen ve středomoří, ale i ve Velké Británii, Švédsku, Finsku [6] a na území České republiky. Další skupinu pak tvoří onemocnění, která by se mohla z tropických či subtropických oblastí rozšířit směrem k vyšším zeměpisným šířkám díky rozšíření oblastí vhodných k životu jak patogenů, tak jejich vektorů. V Evropě se nejčastěji hovoří o rozšíření virů přenášených některými druhy komárů - virů 58
viry
původce onemocnění
rickettsie
Nemoci přenášené vektory
Tabulka 2 Příklady některých závažných onemocnění přenášených vektory [3, 6]
bakterie
V České republice se v souvislosti s povodněmi jako onemocnění přenášené vodou často zmiňuje leptospiróza. Jedná se o antropozoonózu, tedy onemocnění přenášené ze zvířete na člověka, které způsobují bakterie rodu Leptospira. Rezervoárem bakterií jsou různé druhy savců, především hlodavci, kteří bakterie dlouhodobě vylučují močí. Při odstraňování škod po záplavách se bakterie mohou do lidského organismu dostat porušenou kůží nebo prostřednictvím sliznic. Proto je při likvidaci povodňových škod nutno dodržovat základní hygienická pravidla, používat odpovídající osobní ochranné prostředky a zdržet se pobytu v kontaminované vodě. Leptospiróza byla jedinou nákazou, jejíž nemocnost se v naší populaci 3 - 5 násobně zvýšila oproti běžnému výskytu po povodních na Moravě v roce 1997 a v Čechách v roce 2002 (specifická nemocnost se normálně v našich klimatických podmínkách pohybuje kolem 0,3 hlášených případů na 100 000 obyvatel) [5].
dengue, chikungunya [1] a viru západonilské horečky [9]. Zde je však nutno upozornit na skutečnost, že na rozšíření virů i jejich vektorů mají zásadní vliv nejen klimatické změny, ale především cestování a migrace (osob i zvířat), obchod a transport zboží, změny ve využívání půdy nebo rezistence vektorů vůči insekticidům. Důvodem pro toto tvrzení jsou konkrétní příklady zavlečení vektorů nebo vstup infikovaných hostitelů na území Evropy či severní Ameriky.
prvoci
tedy i na produkci jejich toxinů, má vliv teplota a množství živin, zejména fosforu. Zvyšování průměrných teplot, stejně jako vlny veder či nadměrné srážky (způsobují např. výluhy hnojených půd) tedy mohou nepříznivě ovlivnit kvalitu pitné vody z povrchových zdrojů i vod určených k rekreačnímu využití. Vedle otrav může voda s obsahem cyanotoxinů způsobit orgánová poškození, alergické reakce či dermatitidy.
onemocnění
vektor
virus Dengue
horečka dengue
komár
virus West Nile
západonilská horečka
komár
virus klíšťové encefalitidy
klíšťová encefalitida
klíště
virus Rift Valley
horečka Rift Valley
komár
virus Yellow fever
žlutá zimnice
komár
Rickettsia typhi
Skvrnitý tyfus (endemický skvrnitý tyfus; myší tyfus)
blecha
Rickettsia rickettsi
Purpurová horečka (horečka Skalistých hor)
klíště
Rickettsia conorii
purpurová horečka (Středozemní klíšťová horečka)
klíště
Anaplasma phagocytophila (Ehrlichia phagocytophila)
granulocytární ehrlichióza
klíště
Borrelia burgdorferi
Lymská borelióza
klíště
Yersinia pestis
mor
blecha
Plasmodium spp.
malárie
komár
Trypanosoma brucei
spavá nemoc, trypanosomiáza
moucha tse-tse
Leishmania spp.
leishmanióza
koutule, drobní komárci rodu Phlebotomus
Příkladem vektoru zavlečeného nejen na území Evropy je komár tygrovaný (Aedes albopictus). Jeho domovem je Asie, v současné době se však vyskytuje na území severní i jižní Ameriky, v Africe, Oceánii a Evropě. V Evropě byl poprvé zaznamenán v Albánii roku 1979, kam byl pravděpodobně převezen se zbožím pro gumárny z Číny. Odtud se jeho vajíčka rozšířila do ostatních částí země v pneumatikách určených k protektorování. Následně byl jeho výskyt zaznamenán v Itálii v roce 1990, a to v Janově a Padově. Do Padovy se mohl dostat podobným způsobem s pneumatikami z USA. V roce 1999 se objevil ve Francii a jeho výskyt byl opět v úzkém vztahu se skladováním pneumatik určených k recyklaci. Následně byl výskyt komára tygrovaného hlášen z Belgie, Řecka, Svazové republiky Jugoslávie, Španělska a Švýcarska [7]. Komár tygrovaný, který může přenášet virus horečky dengue, chikungunya i virus západonilské horečky, se pak v roce 2007 stal původcem prvního zdokumentovaného místního přenosu viru chikungunya na území kontinentální Evropy. V srpnu 2007 se v oblasti severní Itálie (provincie Ravenna, region Emilia-Romagna) objevilo ohnisko horečnatých onemocnění. Následně byl jako původce onemocnění identifikován virus chikungunya, Virus se do severní Itálie dostal nejspíše v těle místního obyvatele, který v červnu roku 2007 vycestoval do Indie [10] (virus se vyskytuje v Africe a tropických oblastech Asie).
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
WN virus
WN virus komár (vektor) typický cyklus pĜenosu náhodná infekce jiných hostitelĤ než ptákĤ („dead-end“ hostitelé) ptáci (pĜirozený rezervoár)
WN virus
WN virus
Obr. 1 Cyklus přenosu West Nile viru, původce západonilské horečky (podle [7]) Příkladem zavlečení patogenu může být situace, ke které došlo v roce 1999 na severovýchodě USA. Na konci léta tohoto roku se v okolí New Yorku objevilo ohnisko humánní encefalitidy. Její výskyt doprovázela úmrtí vran a některých exotických ptáků v zoologických zahradách. Jako původce onemocnění byl identifikován virus West Nile. Podrobnou analýzou viru bylo zjištěno, že je blízce příbuzný viru izolovanému z mrtvé husy v Izraeli roku 1998 [11]. Do roku 1999 byl výskyt viru West Nile znám pouze z Afriky, jihozápadní Asie a jižních částí Evropy. Je tedy vysoce pravděpodobné, že virus byl na území severní Ameriky zavlečen díky transportu osob, zvířat nebo zboží. Zdraví zvířat Podobně, jako mohou klimatické změny ovlivňovat zdraví osob, mohou ovlivňovat i zdraví zvířat. Vedle onemocnění způsobených kontaminovanou vodou (např. vodou s obsahem cyanotoxinů, viz výše) existuje celá řada nákaz přenášených vektory. V Evropě představuje pravděpodobně největší nebezpečí rozšíření katarální horečky ovcí (Bluetongue disease), afrického moru prasat, moru koní, horečky Rift Valley nebo západonilské horečky [1].
nové případy BTV-8
180 160 140 120 100 80 60 40 20
19/12/2006
05/12/2006
12/12/2006
28/11/2006
14/11/2006
21/11/2006
07/11/2006
31/10/2006
17/10/2006
24/10/2006
03/10/2006
10/10/2006
19/09/2006
26/09/2006
05/09/2006
12/09/2006
22/08/2006
29/08/2006
0
Obr. 2 Počet jednotlivých případů BTV během výskytu onemocnění v severovýchodní Evropě v roce 2006 (zdroj: EFSA, Parma, Itálie) [6] Katarální horečka ovcí je virové onemocnění domácích i volně žijících přežvýkavců, které se vyskytuje v několika sérotypech. Běžné je v jižní Africe, většině jižní Asie, Austrálii a obou Amerikách. Od roku 1998 se vyskytuje i ve středomořských oblastech Evropy. Vektorem viru jsou tiplíci rodu Culicoides (dříve označovaní jako pakomárci). V srpnu roku 2006 se onemocnění objevilo v Holandsku, Belgii a Německu, následně ve Francii. Jednalo se o sérotyp BTV-8, který se doposud v Evropě nikdy nevyskytl [6, 12]. V průběhu zimy 2006-2007 nebyly hlášeny žádné nově potvrzené případy. V červnu 2007 však došlo k ohlášení nových případů v Německu, později v Belgii, Holandsku, Francii. Na podzim 2007 bylo onemocnění hlášeno také z Velké Británie, Dánska a České Ostrava 2. - 3. února 2011
republiky [12]. Zdroj infekce není jasný. Předpokládá se, že virus mohl být do Evropy zavlečen infikovanými importovanými zvířaty ve stadiu virémie a při šíření infekce se uplatnily domácí druhy tiplíků. Někteří autoři nevylučují ani vliv postupného oteplování a s tím související posun tiplíků do severněji položených oblastí a vyšší vnímavost domácích druhů tiplíků k cirkulujícímu viru. Další popisovanou možností je ne zcela jasný mechanismus přezimování, kdy chladné zimní období mohou přežít jak tiplíci, tak virus [6, 12]. Zdraví rostlin Také zdraví rostlin je klimatickými změnami ohroženo. Změny v rozsahu teplot i množství srážek způsobují větší zranitelnost rostlin vůči chorobám a škůdcům. Zvýšení teplot sice může prodloužit vegetační období rostlin, ale může také znamenat vývoj více generací hmyzích škůdců nebo vytvoření vhodných podmínek pro zavlečení některých škůdců nových. Takovým škůdcem je např. háďátko borovicové (Bursaphelenchus xylophilus), které v současné době působí značné škody v Portugalsku [1, 13] na porostech borovice přímořské (Pinus pinaster). Háďátko představuje významnou hrozbu pro severnější oblasti Evropy v souvislosti s růstem průměrných letních teplot [1]. Při napadení borovic háďátkem dochází k poklesu produkce pryskyřice a k omezení transportu vody, což vede k žloutnutí a vadnutí jehlic a rychlému odumření napadeného stromu. Přenašečem háďátka jsou tesaříci rodu Monochamus. Zdrojem šíření může být dovoz všech forem dřeva jehličnanů, včetně obalového materiálu ze zamořených oblastí. Vyšší množství srážek vytváří podmínky příznivé pro růst zejména houbových patogenů. Některé druhy houbových patogenů rostlin, např. vláknité mikromycety rodu Fusarium nebo Aspergillus, mohou vedle nepříznivého vlivu na rostliny také produkovat mykotoxiny - látky toxické pro člověka i zvířata. Zdravotní stav rostlin tak může prostřednictvím potravního řetězce ovlivnit i zdravotní stav lidí a zvířat. Závěr Z výše uvedeného je zřejmé, že klimatické změny ovlivňují výskyt infekčních onemocnění. Tento vliv se neprojevuje globálně, ale lokálně a to nejčastěji v závislosti na krátkodobé klimatické proměnlivosti. Z výzkumů provedených v některých oblastech je zřejmé, že klimatické změny ovlivňují například distribuci a sezónní výskyt nemocí přenášených vektory. Ve Švédsku došlo v letech 1980 - 1994 k rozšíření výskytu klíšťat směrem k vyšším zeměpisným šířkám. Tento posun je spojován s menším počtem dní, kdy v zimním období klesla teplota pod -12 °C. V nižších zeměpisných šířkách pak došlo v důsledku teplejších zim k nárůstu populace klíšťat a k jejich posunu do vyšších nadmořských výšek [7]. K podobným výsledkům dospěli v uplynulých letech i čeští výzkumníci při studiu distribuce klíšťat a klíšťové encefalitidy [7, 8]. Naopak chladnější a delší zimy vedou k nižší aktivitě klíšťat a tedy ke snížení jejich aktivity v daním období, což může příznivě ovlivnit počet onemocnění. Dokladem tohoto tvrzení je grafické porovnání výskytu počtu hlášených případů onemocnění klíšťovou encefalitidou v roce 2009 a 2010 v České republice, které je na obr. 2. Neobvykle dlouhá zima zpozdila na počátku roku 2010 vývoj populace klíšťat a pravděpodobně tak příznivě ovlivnila nemocnost [14]. Vliv klimatických změn a jeho dopady na zdraví osob, zvířat a rostlin je však vždy nutno zvažovat v širších souvislostech. Důvodem je skutečnost, že výskyt infekčních onemocnění ovlivňuje také cestování a migrace (osob i zvířat), obchod a transport zboží, změny ve využívání půdy, ekologické změny v krajině nebo rezistence vektorů vůči insekticidům. Zatímco vyspělé země mají pro případy výskytu infekčních onemocnění vypracované odpovídající systémy zdravotní, veterinární a rostlinolékařské péče a jsou tak schopny reagovat na případné hrozby, jsou rozvojové země většinou odkázány na pomoc mezinárodních, nevládních nebo humanitárních organizací a vyspělých států. Ve vyspělých 59
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
státech lze proto vliv variability klimatu na zdraví osob v porovnání s ostatními faktory ohrožujícími zdraví téměř zanedbat [9].
počet případů
80 2009 2010
70 60
[3] Hunter, P. R.: Climate chase and waterborne and vectorborne disease. Journal of Applied Microbiology, 2003, 94, pp. 37S-46S. [4] Kožíšek, F.; Kos, J.; Pumann, P.: Hygienické minimum pro pracovníky ve vodárenství [online]. 2007, Praha, [cit. 201012-17]. Dostupný z WWW: . [5] Zítek, K.: Prevence leptospirózy při záplavách [online]. 2008, [cit. 2010-12-14]. Dostupný z WWW: .
50 40
[6] Takken, W.; Knols, B. G. J.: Emerging pests and vector-borne diseases in Europe. 2007, Wageningen Academic Publishers, ISBN: 978-90-8686-053-1.
30 20 10 0 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47
týden
Obr. 2 Porovnání výskytu počtu hlášených případů onemocnění klíšťovou encefalitidou v roce 2009 a 2010 v České republice (zdroj EPIDAT, Státní zdravotní ústav Praha) Protože jsou některé patogenní mikroorganismy způsobující onemocnění přenášená vodou nebo vektory uvedeny na seznamech přílohy č. 1 a 2 vyhlášky 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, mohla by proměnlivost klimatu ovlivnit také rozsah výkonu dozoru Státního úřadu pro jadernou bezpečnost nad dodržováním uvedených právních předpisů. Možnost zavlečení nebo rozšíření těchto biologických agens na naše území znamená nutnost připravit se především na jejich včasnou detekci a identifikaci, dále pak studium a výzkum možností ochrany proti nim. S tím může souviset zvýšení počtu pracovišť, kde se se stanovenými biologickými agens nakládá. Literatura [1] Vliv změny klimatu na zdraví lidí, zvířat a rostlin. Pracovní dokument útvarů Komise, průvodní dokument k bílé knize „Přizpůsobení se změně klimatu: směřování k evropskému akčnímu rámci“ [SEC (2009) 416]. [2] Floods: Climate Change and Adaptation Strategies for Human Health. Report on a WHO meeting, WHO Regional Office for Europe, 2002, EUR/02/5036813.
[7] Gratz, G. N.: The vector- and rodent borne diseases of Europe and North America. 2006, Cambridge University Press, ISBN: 978-0-521-85447-4. [8] Danielová, V.; Kliegrová, S.; Daniel, M.; Beneš Č.: Influence of climate warming on tick-borne encephalitis expansion to higher altitudes over the last decade (1997-2006) in the Highland Region. 2008, Central European Journal of Public Health, Vol. 16, No. 1, pp. 4-11. [9] Githeko, A. K.; Lindsay, S. W.; Confalonieri, U. E.; Patz, J. A.: Climate chase and vector-borne diseases: a regional analysis. 2000, Bulletin of the World Health Organization, Volume 78, No. 9, pp. 1136-1147. [10] Mission Report: Chikungunya in Italy [online], Joint ECDC/ WHO visit for European risk assesment. 2007, [cit. 201012-17]. Dostupné z WWW: . [11] Lanciotti, R. S. at al.: Origin of the West Nile Virus Responsible for an Outbreak of Encephalitis in the Northeastern United States. 1999, Science, Vol. 286, No. 5448, pp. 2333-2337. [12] Zendulková, D.; Duben, J.; Semerád, Z.; Šatrán, P.: Katarální horečka ovcí, Bluetongue. 2008, Ministerstvo zemědělství, ISBN: 978-80-7084-734-3. [13] Nařízení SRS o mimořádných rostlinolékařských opatřeních k ochraně proti zavlečení a šíření háďátka borovicového Bursaphelenchus xylophilus (Steiner et Buhrer) Nickle et al. z Portugalska. Č.j.: SRS 029091/2010 ze dne 22. 7. 2010. [14] Kříž, B.: sdělení, [cit. 2010-12-10].
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
49.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
JIěÍ MATOUŠEK JAROSLAV BENEDÍK PETR LINHART
CBRN BIOLOGICKÉ ZBRANċ
CBRN - Biologické zbraně Jiří Matoušek, Jaroslav Benedík, Petr Linhart Kniha pojednává o vývoji a základních vlastnostech biologických zbraní a jejich hlavní složce - biologických agens. Přináší detailní moderní informace o vojensky významných baktériích, virech, rickettsiích, houbách a toxinech a o principech technické a zdravotnické ochrany. Charakterizuje hlavní formy a metody biologického terorismu. Ukazuje snahy o zákaz biologických zbraní, mj. úlohu Ženevského protokolu (1925) a seznamuje s Úmluvou o zákazu výboje, výroby a hromadění bakteriologických (biologických) a toxinových zbraní a o jejich zničení (1972) a s jejím plněním.
ISBN: 978-80-7385-003-6
cena 160 Kč
Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
60
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Šíření poplašných zpráv hromadnými sdělovacími prostředky při povodni v roce 2009 Scaremongering by the Mass Media During the Flood in 2009 Ing. Aleš Kudlák Ing. Jan Horák Město Písek, Oddělení starosty, pracoviště krizového řízení Velké náměstí 114/3, 397 01 Písek Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zdravotně sociální fakulta, Katedra radiologie a toxikologie Jírovcova 24/1347, 370 04 České Budějovice [email protected], [email protected] Abstrakt Každého z nás provázejí dnes a denně a snad i na každém kroku hromadné sdělovací prostředky. Absolutním fenoménem dnešní doby se pro získávání potřebných údajů, dat či podkladů stal internet. Jeho velkými výhodami je předávání informací v reálném čase a prakticky bez zpoždění. Díky jeho snadné dostupnosti mají jeho zprávy vysokou sledovanost. Tyto vlastnosti se dají velice dobře využít v době řešení krizových situací, k předávání informací obyvatelstvu a usměrňování jeho chování. Jako je však „oheň dobrý sluha, ale zlý pán“, tak i internet má své stinné stránky. Vysoký stupeň otevřenosti dělá internetovou komunikaci rizikovou. Někdy není patrné, zda se jedná o informaci pravdivou či nikoliv. Naskýtá se zde pravděpodobnost šíření tzv. poplašné zprávy. S tímto případem jsme se ve městě Písku setkali při povodních v roce 2009. Způsob podání a rozšíření této zprávy a následných činností je předmětem diskusního příspěvku. Klíčová slova Hromadné sdělovací prostředky, internet, krizový stav, mimořádná událost, poplašná zpráva, povodeň. Abstract Each of us meets the mass media every day. The Internet became the absolute phenomenon of our time for obtaining necessary information, data or documents. Its big advantage is the transmission of information in real time virtually without the delay. Due to its easy access have its news high ratings. These properties can be very good used during the crisis situations for passing information to the public and guiding public behavior. As well as „fire is a good servant but a bad master“ the Internet has its drawbacks. Internet communication is risk because of its big openness. Sometimes it is not clear whether the information is true or not. It brings the possibility of scaremongering. We met this case in the town Písek during the floods in 2009. Method of administration, this scaremongering and follow-up activities are the subject of the discussion forum. Key words Mass media, internet, state of emergency, extraordinary event, strartler, flood. Úvod Poslední dobou jsme všichni svědky několika opakujících se nepříznivých skutečností. Naši republiku opakovaně zasahují čím dál tím více ničivější mimořádné události způsobené atmosférickými vlivy. Povodně, větrné smrště a začínají se objevovat i větší sněhové srážky spojené s dlouhotrvajícími mrazy. O všech těchto skutečnostech se nás snaží informovat hromadné sdělovací (informační) prostředky, jako televize, rozhlas, informační portály apod. V mnoha případech jsme těmto médiím vděčni za včasnou a podrobnou zprávu, ale někdy se i tato sdělení Ostrava 2. - 3. února 2011
mohou stát poplašnou zprávou. S tímto případem jsme se ve městě Písku setkali při povodních v roce 2009. Způsob podání a rozšíření takovéto zprávy a následných činností je předmětem našeho příspěvku. Hydrometeorologická situace Povodně v roce 2009 na území Jihočeského kraje byly způsobeny převážně přívalovými (bleskovými) srážkami. Zasahovaly především povodí menších toků a vlivem odtoku ze zasažených území docházelo následně ke zvyšování hladin a k rozlivům významných vodních toků. Jelikož srážky vypadávaly zejména na území Šumavy po dobu zhruba dvou týdnů, byl terén výrazně nasycen vodou. Přívaly vody se pak nevsakovaly do půdy, ale odtékaly po terénu a způsobovaly škody. Maximální průtoky vodních toků s dosažením 3. stupňů povodňové aktivity (dále jen „SPA“) se pohybovaly na úrovni 20 až 50-letých povodní, ale např. v Sudslavicích na řece Volyňce a v Podedvorech na Blanici byl průtok větší než Q100. Počasí v Jihočeském kraji ovlivňovala od noci z 22.06. na 23.06.2009 přecházející teplá fronta spojená s tlakovou níží nad Balkánským poloostrovem. Vydatné srážky byly zejména na Šumavě a v Novohradských horách, postupně jejich vydatnost klesala, ale tvořily se místní vydatné přívalové srážky s bouřkami s nebezpečnými doprovodnými jevy (prakticky na většině území Jihočeského kraje s výjimkou Blatenska a Jindřichohradecka). V důsledku srážek z 22. na 23.06. došlo k významným vzestupům hladin vodních toků pramenících na Šumavě a v Novohradských horách (srážkové úhrny 50 až 70 mm, v maximech 100 mm/24 hod). V následujících dnech se začala situace na tocích v Novohradských horách zklidňovat (ORP Trhové Sviny, Kaplice, České Budějovice). Na vodních tocích na Šumavě však docházelo vlivem dalších srážek (srážkové úhrny 20 až 50 mm/24 hod) i nadále ke zvyšování hladin a průtoků. K vyhrocení situace došlo zejména na Volyňce, Zlatém potoce a Blanici a jejich přítocích (ORP Vimperk, Prachatice, Strakonice, Vodňany, Písek). V noci z 27. na 28.06.2009 se po dalších srážkách (srážkové úhrny kolem 50 až 70 mm/24 hod) zaplnil retenční prostor vodní nádrže Husinec - pro náš příspěvek jeden z nejdůležitějších bodů - a voda nekontrolovatelně odtékala z nádrže přes přelivy. Pro co nejrychlejší uvolnění retenčního prostoru s ohledem na nepříznivou meteorologickou předpověď byla 28.06.2009 Povodňovou komisí Jihočeského kraje schválena mimořádná manipulace na vodní nádrži Husinec. Díky vysoké nasycenosti povodí docházelo na Blanici i Otavě k výrazně pomalejšímu opadávání hladin, než u těchto toků bývá obvyklé (1). Seznámení se situací V době, kdy byl vyhlášen krizový stav - stav nebezpečí - proběhlo prostřednictvím tiskové mluvčí Policie České republiky předání tiskové zprávy o probíhající situaci a dalším vývoji na kritických vodních tocích společnosti Mediafax.cz. Ta se stala zaručeným a důvěryhodným zdrojem informací pro další hromadné informační prostředky, a to jak veřejnoprávní, tak i komerčních televizních společností. Dále pak různým informačním internetovým portálům včetně televize Novy (tn.cz). Co však bylo nepředvídavé a nezodpovědné? Jeden nejmenovaný novinář, který celou zprávu přebíral, se pokusil ve svém článku zvýšit důraz na skutečnost, že situace je daleko horší než bylo podáno úřední osobou, cituji: „Kvůli akutnímu nebezpečí protržení hráze Husinecké přehrady museli hasiči a policisté v neděli brzy ráno evakuovat obyvatele Husince a Strunkovic nad Blanicí v jižních Čechách. Voda postupně 61
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
na horním toku opadává, riziko se ale zvyšuje v dalších obcích s postupem povodňové vlny, evakuace probíhala i v Protivíně a Putimi. Záchranné složky jsou v pohotovosti, agenturu Mediafax informovala policejní mluvčí Jana Kameníková. Podle Kameníkové po silných přívalových deštích skutečně hrozilo vylití Husinecké přehrady na řece Blanici. Evakuaci obcí pod hrází zahájily záchranné složky už ve tři hodiny v noci. Od té doby muselo opustit domovy 75 obyvatel Strunkovic, Husince, ale i Těšovic. Evakuován byl i dětský domov v Žíchovci. Hasiči evakuovaným lidem přivezli deky, ošacení a další potřeby“(2). Po zveřejnění této zprávy na internetovém portálu společnosti Mediafax.cz bylo semínko pochybností a případné beznaděje zaseto. Zpráva se nesla všemi médii jako blesk. Občané s velkými obavami po prožitých povodních v roce 2002 nyní sledovali všechny možně dostupné informace z různých sdělovacích prostředků a programů (ČT2 a 24, TV NOVA, Z1). Zapojovali se do různých diskusních fór a chatů. Panika pod vodním díle Husinec nastala. Všichni už zapomněli, že husinecká přehrada, jak se ji laicky přezdívá, má svůj specifický provoz a voda, při větších srážkách, přes hráz běžně přetéká (v roce 2002 byla situace daleko horší a nikdo se neodvážil zprávu takovéhoto obsahu napsat či vyslovit). Obyvatelé na řece Blanici (město Protivín a obce Heřmaň a Putim) a Otavě (město Písek) si předávali různé zprávy v podobě: „Hrozí akutní nebezpečí protržení hráze Husinecké přehrady.“ „Neopouštějte po deváté hodině své domovy, protože budete evakuováni.“ „Vystěhujte si všechny své věci z provozoven, sklepů a přízemních bytů.“ „Do Čechovy ulice nejezděte, ta je celá uzavřená.“ „Na město Písek se valí pětimetrová vlna.“ „Dukla se určitě bude zase evakuovat.“ „Jak to, že nás o tom nikdo neinformuje z městského úřadu?“ Zpráva, kterou lze specifikovat jako poplašná, začala působit takovým způsobem, že občané ve městě Písku, a to především na sídlišti Portyč (cca 5500 obyvatel) a v ulici Čechova (mezi Starým a Novým mostem) začali stěhovat své provozovny a sklepní prostory. Na sídlišti i v dané ulici se nesla davová psychóza a panika. Občané v žádném případě nevěřili rozesílaným hromadným SMS zprávám z krizového štábu města Písku a ani informacím základních složek integrovaného záchranného systému, které působily přímo na místě události. Všechna dlouholetá práce v oblasti ochrany obyvatelstva z pozice Městského úřadu Písek, Hasičského záchranného sboru, Územního odboru Písek a Městské policie Písek byla nenávratně pryč. Skoro 2 tisíce obyvatel nebylo v danou chvíli schopno racionálně přemýšlet. Po necelých dvou hodinách bylo území, které v době povodní roku 2002 nejvíce trpělo, úplně vylidněno, bez osobních a nákladních vozidel. Uveřejňování informace o vyhlášení krizových stavů a nařízených krizových opatřeních při krizových stavech V článku 17 Listiny základních práv a svobod jsou vyspecifikovaná politická práva na svobodu projevu, právo vyjadřovat se, a to jak slovem, písmem, tiskem, obrazem nebo jiným způsobem a na získávání a poskytování informací (3). V dalších právních předpisech, pro nás důvěrně známých, jako v zákoně č. 239/2000 Sb., o integrovaném záchranném systému a o změně některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů a zákoně č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon), ve znění pozdějších předpisů, se hovoří o hromadných informačních prostředcích. Každý, kdo je provozuje, včetně televizního a rozhlasového vysílání, je povinen bez náhrady nákladů na základě operačního a informačního střediska integrovaného záchranného systému (4) nebo orgánů krizového řízení (5) neprodleně a bez úpravy obsahu a smyslu uveřejnit:
62
- tísňové informace potřebné pro záchranné a likvidační práce (4); - informace o vyhlášení krizových stavů a nařízených krizových opatřeních při krizových stavech (5). § 10 vyhlášky č. 380/2002 Sb., k přípravě a provádění úkolů ochrany obyvatelstva navazuje na § 7 a § 32 zákona o integrovaném záchranném systému a popisuje, jakým způsobem se tísňová informace poskytuje či sděluje (6). Na základě všech výše uvedených skutečností je možné ještě vzpomenout odst. 2, písm. a), § 2 zákona č. 483/1991 Sb., o České televizi, ve znění pozdějších předpisů, kde, mimo jiné, je jejím hlavním úkolem poskytování objektivních, ověřených, ve svém celku vyvážených a všestranných informací pro svobodné vytváření názorů (7). Šíření poplašné zprávy Šíření poplašné zprávy dle § 357 zákona č. 40/2009 Sb., trestní zákoník, ve znění pozdějších předpisů je trestný čin, jehož se dopustí pachatel, který úmyslně způsobí nebezpečí vážného znepokojení alespoň části obyvatelstva nějakého místa tím, že rozšiřuje poplašnou zprávu, která je nepravdivá (8). Dále se uvádí, že kdo poplašnou nebo jinou nepravdivou zprávu, která je způsobilá vyvolat opatření vedoucí k nebezpečí vážného znepokojení alespoň části obyvatelstva nějakého místa anebo bezdůvodnou záchrannou práci integrovaného záchranného systému, sdělí soudu, orgánu Policie České republiky, orgánu státní správy, územní samosprávy, nebo jinému orgánu veřejné moci, právnické osobě, fyzické osobě, která je podnikatelem, anebo hromadnému informačnímu prostředku, bude potrestán odnětím svobody na šest měsíců až tři léta nebo zákazem činnosti (9). Zvláštní ustanovení trestního zákona stanoví, že: - způsobí-li pachatel takovým činem vážnou poruchu v činnosti orgánu státní správy, územní samosprávy, soudu nebo jiného orgánu veřejné moci, může být potrestán odnětím svobody na jeden rok až pět let(10); - v době ohrožení státu nebo za válečného stavu, za živelní pohromy nebo jiné události vážně ohrožující život nebo zdraví lidí, veřejný pořádek nebo majetek a způsobí-li takovým činem škodu velkého rozsahu, může být pachatel potrestán odnětím svobody, a to na dvě léta až osm let (11). Řešení Po upozornění krizovým štábem města Písku na zveřejnění poplašné zprávy ve sdělovacích prostředcích a internetových portálech provedla Policie ČR šetření a vyžádala si od autora a společnosti Mediafax.cz omluvu s tím, že na svém portálu a ve všech médiích, která použila jejich zprávu, uvedou informaci na pravou míru. Druhý den společnost vše uveřejnila včetně omluvy. Bohužel i dnes, tj. rok a půl po události z konce června 2009, tuto neopravenou zprávu naleznete na internetovém portálu společnosti Mediafax.cz a nejen jejím (2). Co všechno musel krizový štáb učinit, aby uklidnil celou situaci ve městě Písku? Využil místní tisk, regionální rozhlas, své webové stránky (viz obr. 1 a 2) a kabelovou televizi ke zveřejňování tiskových zpráv, a to jak tištěných, tak i mluvených. Rozesílal hromadné SMS zprávy a vylepoval informační letáky. Základní i ostatní složky integrovaného záchranného systému informovaly občany v místech, které měly být „fiktivně“ vážně postiženy mimořádnou událostí.
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
„Do Čechovy ulice nejezděte, ta je celá uzavřená.“ „Na město Písek se valí pětimetrová vlna.“ „Dukla se určitě bude zase evakuovat.“ „Jak to, že nás o tom nikdo neinformuje z městského úřadu?“ Všechny mají něco společného. Vzpomínku na katastrofální záplavy z roku 2002 spojenou s evakuací, stěhováním, zatopenými sklepy, byty, domy a jinými nemovitostmi, ubytováním v internátech, domovech, tělocvičnách či učebnách. Ale je zde ještě další fenomén, a to jsou média. Když jsou dobře informována a ve své oblasti patřičně vzdělána, dokáží nám rychle poskytnout velmi cenné a potřebné informace. Je zde však i druhá stránka věci. Zprávy ve vyhrocené situaci mezi obyvateli by neměla už dále krášlit a podbarvovat. Je nepatřičné přidávat slova, která celou událost ještě více posunou do oblasti neodvratitelné katastrofy. Bohužel to se povedlo jednomu novináři, který možná nevědomky, zřejmě v honbě za senzací, spustil lavinu napětí, hysterie a beznaděje. I v současné době lze na mnoha portálech různých mediálních společností nalézt zprávu typu, cituji: „Kvůli akutnímu nebezpečí protržení hráze Husinecké přehrady museli hasiči a policisté v neděli brzy ráno evakuovat obyvatele ...“ Obr. 1 Zdroj: Město Písek, http://www.pisek.advice.cz/povodne.html
Jaké to mělo důsledky v okolí řek Blanice a Otavy? Mezi občany kolovaly různé zkazky a fámy, které do té doby povodňová komise a krizový štáb města Písku na svých jednáních neprojednávaly a po zvážení všech dostupných zpráv, informací a podkladů k takovýmto závěrům nedocházely. Členové komise i štábu byli velice dobře informováni o tom, co se na Vodním díle Husinec odehrává, jak se vyvíjí povodňová a meteorologická situace v Jihočeském kraji a ve správním obvodu města Písku. Nebyl důvod k panice. Stačilo však trochu pozměnit text, přidat na síle slova a hysterie je na světě. Občané na svém území ztrácejí důvěru ve svou samosprávu, ve svého starostu, svůj úřad či úředníky. Je už marné celou situaci na místě uklidňovat, vysvětlovat či uvádět na pravou míru. Lavina poplašných zpráv již udělala své. Město Písek se však stále snažilo svým občanům poskytovat důvěryhodné informace prostřednictvím základních složek integrovaného záchranného systému, Městské policie Písek, hromadných SMS zpráv, Hitradia Faktor, Radiožurnálu apod. Přejme si všichni do budoucna, aby nás již nepotkala žádná mimořádná událost a abychom byli o všech událostech a situacích rychle, spolehlivě a pravdivě informováni. Městský úřad Písek Oddělení starosty, pracoviště krizového řízení (12) Závěr Co říci závěrem? Přejme si, abychom při řešení mimořádné události nebo krizové situace čelili především příčině a popř. jejímu důsledku. Přejme si, abychom se nestrachovali, co zase sdělovací prostředky či, chcete-li, hromadné informační prostředky na nás v dobrém úmyslu připraví. Přejme si, aby informaci, kterou jim tak pracně, pod tlakem událostí připravíme, zase nepřibarvovaly a neudělaly z ní pro své široké okolí tolik žádanou senzaci.
Obr. 2 Zdroj: Město Písek, http://www.pisek.advice.cz/povodne.html
Seznam literatury
Pro příklad vyvrácení poplašné zprávy uveřejňujeme zde jednu zprávu za všechny:
[1] Krajský úřad - Jihočeský kraj, Závěrečná zpráva o povodni na území Jihočeského kraje ve dnech 28.06. až 10.07.2009, České Budějovice 2009.
Šíření poplašných a neověřených zpráv V neděli, tj. 28. června 2009, v dopoledních hodinách proběhly mezi občany města Písku zprávy typu: „Hrozí akutní nebezpečí protržení hráze Husinecké přehrady.“ „Neopouštějte po deváté hodině své domovy, protože budete evakuováni.“ „Vystěhujte si všechny své věci z provozoven, sklepů a přízemních bytů.“ Ostrava 2. - 3. února 2011
[2] Mediafax.cz.: Hasiči a policisté evakuovali na jihu Čech další obce, hejtman vyhlásil stav nebezpečí [online]. 2009 [cit. 14.12.2010]. Dostupné na WWW: http://www.mediafax.cz/ domaci/2891547-Hasici-a-policiste-evakuovali-na-jihu-Cechdalsi-obce-vyhlasen-stav-nebezpeci. [3] Čl. 17 Usnesení předsednictva ČNR č. 2/1993 Sb., o vyhlášení Listiny základních práv a svobod jako součásti ústavního pořádku České republiky, ve znění pozdějších předpisů.
63
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
[4] § 32 zákona č. 239/2000 Sb., o integrovaném záchranném sytému a o změně některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů. [5] § 30 zákona č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon), ve znění pozdějších předpisů. [6] § 10 vyhlášky č. 380/2002 Sb., k přípravě a provádění úkolů ochrany obyvatelstva. [7] § 2, odst. 2, písm. a) zákona č. 483/1991 Sb., o České televizi, ve znění pozdějších předpisů. [8] odst. 1, § 357 zákon č. 40/2009 Sb., trestní zákoník, ve znění pozdějších předpisů.
[9] odst. 2, § 357 zákon č. 40/2009 Sb., trestní zákoník, ve znění pozdějších předpisů. [10] odst. 3, § 357 zákon č. 40/2009 Sb., trestní zákoník, ve znění pozdějších předpisů. [11] odst. 4, § 357 zákon č. 40/2009 Sb., trestní zákoník, ve znění pozdějších předpisů. [12] Městský úřad Písek, Oddělení starosty, pracoviště krizového řízení.: Šíření poplašných a neověřených zpráv [online]. 2009 [cit. 19.12.2010]. Dostupné na WWW: http://www.pisek. advice.cz/user_data/zpravodajstvi/obrazky/File/povodne/ Sireni_zprav.doc.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
47.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
LIBOR FOLWARCZNY JIěÍ POKORNÝ
EVAKUACE OSOB
Evakuace osob Libor Folwarczny, Jiří Pokorný Publikace se zabývá úvahami nad evakuací osob z hlediska požární ochrany a ochrany obyvatelstva. Názorem, že parciální členění evakuace osob do uvedených oblastí je anachronismem, který již v současnosti nemá své opodstatnění, předkládá kniha relevantní možnosti jejího členění. Na rozbor z hlediska vymezení právními nebo technickými předpisy navazují zásady řešení objektové a plošné evakuace osob. V knize jsou popsány metody pro hodnocení evakuace osob na území České republiky a aktuální poznatky zahraničních autorů prezentované formou matematických rovnic nebo příklady modelů.
ISBN: 80-86634-92-2
cena 100 Kč Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
64
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Informační podpora krizového řízení s využitím telefonů GSM Crisis Management Information Support by Using of GSM Telephone doc. Ing. Luděk Lukáš, CSc. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Nám. T. G. Masaryka 5555, 760 01 Zlín [email protected] Abstrakt Rozvoj mobilních telefonů neustále rozšiřuje jejich možnosti jak v zajištění komunikační, tak informační podpory řízení. Soudobý GSM telefon je vlastně mobilní počítač, umožňující jak hlasové a textové komunikační služby, tak informační činnosti se softwarovými aplikacemi, s možností připojení na internet a do informačních systémů organizací. V současné době se v rámci systému krizového řízení používají mobilní telefony jako tzv. krizové telefony k hlasové komunikaci a k vyrozumění. Pokrok v rozvoji GSM telefonů však dosáhl hranice, kdy by mělo dojít ke kvalitativní změně v jejich použití. Na základě analýzy by měly být navrženy konkrétní aplikace, které by pracovníkům krizového řízení umožnily zajistit informační podporu nejen na pracovištích krizových štábů, ale kdekoliv v terénu. V článku bude proveden konceptuální návrh takovýchto aplikací. Klíčová slova Informační podpora, krizové řízení, GSM telefon, operační systém, softwarová aplikace. Abstract The development of GSM mobile phones is constantly expanding in area of their options for ensuring of the communication and information support. Contemporary GSM mobile phone is actually a computer, allowing both voice and text services, and information activities with software applications. Currently, the mobile phones are used by crisis management as communication system for providing of “crisis communication”. Progress in the development of handsets has reached a limit where it could lead to a qualitative change in their use. New software applications should be designed to allow emergency management to provide information support for both the crisis team workplace, but anywhere in the field too. The article will be carried out conceptual design of such applications. Key words Information support, crisis management, GSM telephone, operation system, software application. Úvod K zajištění řešení mimořádných událostí je nezbytná krizová komunikace. Krizovou komunikací se podle zákona1 rozumí přenos informací mezi státními orgány, územními samosprávnými orgány a mezi složkami integrovaného záchranného systému za využití prostředků hlasového a datového přenosu informací veřejné telekomunikační sítě i vybrané části neveřejných telekomunikačních sítí. Krizová komunikace má řídící, informační, synchronizační a koordinační charakter. Prostřednictvím krizové komunikace je zajištěna informační podpora řídícím a rozhodovacím procesům, spojeným s řešením mimořádné situace. Mezi základní požadavky na informace patří relevantnost, aktuálnost, přiměřenost, včasnost a věrohodnost. 1
Zákon č. 239/2000 Sb., o integrovanému záchrannému systému a změně některých zákonů.
Ostrava 2. - 3. února 2011
Cílem krizové komunikace je zajistit krizové řízení. Za krizové řízení je považován systém opatření (soubor vědeckých poznatků, odborných postupů, aplikačních nástrojů, technologický opatření) cílených ke zvládnutí mimořádných nebo krizových situací pracovníky veřejné správy nebo manažery, odpovídajícími za určitou oblast v domácím či mezinárodním měřítku. Krizovou komunikaci zajišťují účelová telekomunikační síť MV, hromadná radiokomunikační síť IZS, veřejná pevná telekomunikační síť, veřejná mobilní telekomunikační síť a záložní rádiové sítě. Krizová komunikace se uskutečňuje na jednotlivých informačních směrech podle momentálních informačních potřeb pracovníků systému krizového řízení. Informační potřeby jednotlivých funkcionářů systému krizového řízení jsou odlišné a plynou z jejich povinností a plněných úkolů. Značnou část úkolů plní pracovníci systému krizového řízení mimo stálá pracoviště v terénu. V tom případě jsou jejich významnými pomocníky k zajištění procesu řízení a podpory rozhodování GSM telefony. Tyto přístroje, díky svým schopnostem, mohou zajistit nejen komunikační, ale i informační služby. Současný stav GSM systémů GSM (Groupe Speciále Mobile - Globální Systém pro Mobilní komunikaci) představuje buňkový radiokomunikační systém, zajišťující především komunikační služby mobilním uživatelům. Jedná se také o standard pro radiokomunikační systémy, který umožňuje výrobu, zavádění a využití technologií pro dané služby. Z hlediska mobilních radiokomunikačních systémů je ve světe zavedeno dle tohoto standardu 85 % celkově využívaných systémů. Buňkový charakter činnosti systému umožňuje pokrýt území rádiovým signálem a zajistit i s relativně nízkým počtem přidělených kmitočtů velký počet radiokomunikačních kanálů a okruhů. V současné době jsou v ČR zavedeny GSM systémy 2.5G (systém 2.5 generace) a 3G. Systém 2.5G zajišťuje prostřednictvím technologie HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) přenos hlasu a prostřednictvím technologie GPRS (General Packej Radio Service) přenos dat. HSCSD - představuje technologii přepojování okruhů pro zajištění hlasové komunikace. Umožňuje sdružovat více timeslotů současně. Přidělený příslušný počet timeslotů při vytvoření spoje trvale udržuje k zajištění hovorové relace a to i v případě, že nejsou přenášena žádná data. Teoretická rychlost kanálu v jednom směru představuje 115 kbit.s-1 (8 timeslotů). GPRS - představuje mobilní datovou službu, realizovanou paketovým přenosem. Služba je koncipována jako doplněk k hovorovým službám a zajišťuje nízkorychlostní datové spojení (vp = 56 - 115 kbit.s-1). Digitální kanály jsou k přenosu dat využívány v době, kdy uživatel nevolá. Rychlost přenosu dat není garantována a závisí na momentálním zatížení sítě jak hovory, tak datovými přenosy. GSM systém 3. generace představuje významný kvalitativní skok v poskytování telekomunikačních služeb mobilním úživatelům. Umožňuje zajistit současně jak hovorové služby, tak vysokorychlostní přenos dat. Představitelem systému 3G jsou technologie UMTS (Universal Mobile Telecomunication System). Systém zajišťuje zpětnou kompatibilitu se staršími systémy. Přístup k rádiovému kanálu je řízen technologií W - CDMA (Wide Code Division Multiple Access). Přenos dat je zajištěn rychlostí převyšující 2 Mbit.s-1. 65
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
V současné době jednotliví telekomunikační operátoři garantují přenos dat s minimální rychlostí ve výši stovek kbit.s-1. Takovéto služby již umožňují využít GSM telefon nejen ke komunikačním službám, ale i k informačním. Zcela běžným se stává tzv. internet v mobilu, který umožňuje získat informace z různých webových stránek. I když je velikost obrazovky displeje GSM telefonu relativně malá, potřebné informace lze při zvětšení textu či jeho výběru získat. Lze konstatovat, že nyní nastal okamžik kvalitativního zlomu, kdy GSM telefon může zajistit nejen komunikační, ale informační podporu. V rámci systému krizového řízení pak lze rozšířit využití GSM telefonů novým způsobem o zavedení a rozšíření nových uživatelských služeb informačních systémů. Zhodnocení využití krizových telefonů GSM telefonní přístroje tvoří významný prvek pro zajištění krizové komunikace pracovníků veřejné správy. Pro orientaci dalšího využití i inovace telefonních přístrojů je důležité hodnocení stavu využití a zejména názoru na spokojenost uživatelů s uvedeným systémem. Tato problematika byla předmětem zkoumání v rámci zpracování diplomové práce studenta Bc. Jakuba Icely [3], provedené formou dotazníkového šetření. Cílem dotazníku bylo ověřit úroveň využití systému GSM systému pracovníky krizového řízení a současně zjistit specifické požadavky na tyto systémy. Vlastní dotazník měl celkem 17 otázek. Hodnota šetření byla snížena nízkým počtem respondentů, přesto lze konstatovat, že pro orientaci směrování dalšího vývoje využití GSM telefonů postačují. Respondenti byli ze Zlínského a Olomouckého kraje. Mezi nedůležitější výsledky a závěry dotazníkového šetření patří: • informace o krizové situaci se nejčastěji přenáší hlasem (100 %), e-mailem (55 %) a SMS (50 %), • většina (70 %) respondentů upřednostňuje komunikaci mobilním telefonem, • jako hlavní důvody použití GSM telefonů jsou uváděny vysoká operativnost, rychlost, snadnost, aktuálnost a možnost předání přístroje jinému pracovníkovi,
Trendy a možnosti využití GSM telefonů v krizovém řízení Technologický vývoj v oblasti mobilních GSM telefonů je velmi rychlý. Mobilní telefony získaly velkou oblibu. Díky jejich masivnímu zavedení a využití disponují výrobci dostatkem finančních prostředků k jejích další inovaci a rozšiřování funkčnosti. Zavedení nové funkčnosti a služeb je především softwarovou záležitostí, méně hardwarovou. Díky nižším technologickým nákladům může být tato inovace zajištěna. Mezi základní směry a trendy rozvoje GSM telefonů patří: • zvýšení přenosové rychlosti datového rádiového kanálu, • zvyšování podílu mobilních telefonů s operačním systémem, • zavádění nových softwarových aplikací, k specializovaným činnostem krizového řízení,
předurčených
• zavádění speciálního hardwarového příslušenství, umožňující využití telefonů v širším množství situací. Zvýšení přenosové rychlosti Technologický trend zvyšování přenosové rychlosti datového rádiového spoje přináší uživatelům řadu užitku. Právě tato limita omezovala využití telefonů k hovorovým službám. Zvyšování přenosové rychlosti umožňuje využít telefony nejen ke komunikačním službám, ale i informačním. Zejména zavedení sítí 3.G umožňuje uživateli vytvořit přípojný spoj o přenosové rychlosti v řádu Mbit.s-1. Takovýto GSM telefon pak umožňuje využít nejen nízkorychlostní informační služby jako prohlížení databází, ale zejména datově náročné služby jako videokonference a sledování videa. Z hlediska krizového řízení lze využít zejména: • online vstup do databází a informačních systémů krizového řízení, • dávkové nebo online předávání video informace serveru nebo dalšímu uživateli, • online přístup do havarijních plánů, • předávání údajů a měřených veličin datovému serveru,
• pracovníci krizového řízení nejčastěji používají mobilní telefony značky Nokia,
• poskytování asistence a odborné podpory hlasem i videoslužbami,
• pracovníci krizového řízení by u nového GSM telefonu uvítali funkce a služby spojené s polohovou informací (85 %), přístupem k internetu (65 %) a emailu (50 %),
Již nyní se testují nové GSM technologie 4. generace s přenosovou rychlostí do 100 Mbit.s-1. Tyto technologie umožní mnohem větší uživatelský komfort a poskytování služeb.
• z hlediska technických parametrů by byla upřednostněna výdrž baterie (90 %), fotoaparát a mechanická odolnost (70 %); uživatelé by upřednostnili rovněž handsfree, • 30 % pracovníků krizového řízení uvedlo, že při použití mobilních telefonů mělo problémy s výpadkem signálu a nedovolalo se, • 75 % respondentů uvedlo, že by uvítalo určitou instruktáž při získání lepších znalostí z efektivního využití telefonních přístrojů, • mobilní telefon využívá k podpoře krizového řízení 100 % pracovníků krizového řízení, • respondenti postrádají větší vliv MV při koordinaci zavedení a využití mobilních GSM telefonů k podpoře krizového řízení; chybí centrální dodavatel služby krizových telefonů i smlouva o pokrytí signálem území s vyšším rizikem vzniku mimořádné události. Mobilní telefony představují významný nástroj krizové komunikace. Jejich význam bude narůstat. Nejsou žádány pouze hlasové služby, ale i přenos zpráv, polohová informace, přenos fotografií pomocí MMS i přístup k datovým službám a internetu. S tím, jak se bude zlepšovat funkčnost a výpočetní výkon telefonu, lze předpokládat jeho využití i jako počítačového terminálu ve formě tabletu.
66
• vysokorychlostní přístup do internetu.
Mobilní telefony s operačním systémem Zavedení mobilních telefonů s otevřeným operačním systémem výrazným způsobem rozšiřuje možnosti mobilních telefonů o zavádění speciálních uživatelských aplikací. Uzavřené mobilní platformy jednodušších telefonů bez operačních systémů neumožňují zavedení takovýchto uživatelských aplikací, čímž jsou sníženy jejich možnosti použití. Právě tyto speciální aplikace lze vytvořit přesně podle potřeb uživatele nebo uživatelů a v národním prostředí. Aplikace jsou závislé pouze na požadavcích a možnostech, které vymezuje použitý operační systém. Nově vytvořená aplikace je tudíž nezávislá na výrobci příslušného telefonu, pouze musí respektovat jeho technické možnosti. V současné době existuje několik variant operačních systémů, předurčených pro mobilní telefony. Jsou jimi Symbian, Android, iPhone operační systém, Maemo, Windows Mobile atd. Ve spojení s vhodnou technickou platformou může takovýto GSM telefon poskytnout pro podporu krizového řízení řadu nových možností. Symbian OS je operační systém, předurčený pro využití v mobilních zařízeních, tzv. smartphonech. Velkou výhodou systému je rozsáhlá knihovna, grafické uživatelské rozhraní a referenční implementace nástrojů. Do systému lze přidávat nativní aplikace, závisí však na verzi operačního systému. Symbian OS ve svých telefonech využívá především firma Nokia, která distribuuje nové aplikace přes příslušný e-katalog aplikací Nokia Ovi Store. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Android je otevřený operační systém, postavený na platformě Linuxu. Jedná se o prostředí typu Open Source, na jeho vývoji se podílí více jak 30 společností. Základní rysy systému vtiskla společnost Google, která byla iniciátorem jeho vzniku a započala jeho vývoj.
Aplikace Mapy - představuje geografický informační systém, propojený s aplikací GPS a elektronického kompasu, který uživateli umožňuje určení jeho aktuální polohy v terénu, směru, kterým se pohybuje a kterým směřuje. Mezi další vhodné funkčnosti může patřit:
iPhone OS představuje operační systém, který řídí chod stejnojmenných mobilních telefonních přístrojů firmy Apple. V určité modifikaci je systém použit i v tabletu stejné značky. iPhone představuje typického zástupce multimediálních telefonů. Firma Apple má svoji politiku vybavování novým software a snaží se ji orientovat spíše směrem k zábavě, než k podpoře manažerských činností.
• naplánování trasy a dalšího itineráře pohybu,
Operační systém Maemo je otevřenou vývojovou platformou pro mobilní zařízení a další malé počítače. Technologicky vychází z platformy GNU/Linux, což jí jako Open Source prostředí, dává velké možnosti v tvorbě uživatelského softwaru. Součástí platformy je i grafické uživatelské rozhraní typu Ubuntu Mobile and Embended Edition. Windows Mobile představuje operační systém, vycházející z platformy Windows CE. Vývoj tohoto operačního systému zajišťuje firma Microsoft. Funkčně je předurčen pro malé mobilní počítačové platformy typu personálních asistentů. Od uvedeného operačního systému je odvozena jeho nová verze Windows Phone 7 Series. Uvádí se, že tato verze nebude umožňovat zpětnou funkční kompatibilitu dříve vytvořených aplikací. Nově vytvořené aplikace budou distribuovány přes e-katalogy typu Marketplace. Na základě zhodnocení předurčení operačních systémů, jejich možností i otevřenosti byl jako nejvhodnější vyhodnocen pro krizové řízení systém Android. Mezi základní důvody k uvedené volbě patří: • neustálá podpora vývoje systému, • rozsáhlá podpora vývoje nových aplikací, • řada vytvořených aplikací, které lze již nyní využít pro podporu krizového řízení, • upravitelné uživatelské prostředí, • podpora datové komunikaci, • orientace na internetové služby, • implementace nejen v mobilních telefonech, ale i netboocích. Další operační systémy nejsou pro podporu krizového řízení tak vhodné. Symbian OS sice disponuje řadou kancelářských aplikací, je však složitý na ovládání a i podpora vývoje nových aplikací je nižší. Obdobné problémy jsou i s iPhone OS, který je relativně uzavřený, podporuje spíše multimediální zábavné aplikace a je využitelný pouze v telefonních přístrojích značky Apple. Windows Mobile se jeví nevhodný pro svoji nespolehlivost a nezajištěnou zpětnou kompatibilitu. Aplikace pro podporu krizového řízení Dotazníkové šetření ukázalo, že mobilní telefony s operačním systémem si našly svoje místo i mezi pracovníky krizového řízení. Tito si uvědomují jejich potenciál a proto by uvítali rozšíření funkčnosti GSM telefonů o aplikace, které podpoří jejich činnost pro podporu krizového řízení. Jedná se zejména o situace, kdy jsou v terénu a bez možnosti použití počítače. I když jsou mobilní telefony nevhodné pro rutinní práci s daty a informacemi, základní informační podporu jsou schopny zajistit. Jedná se především o informační činnosti typu čtení dat, zpráv, prohlížení dokumentů, map, grafických výstupů, obrázků a fotografií apod. Na základě získaných informací mohou pracovníci krizového řízení organizovat a řídit provádění záchranných a likvidačních prací. Mezi aplikace, které by nalezly v rámci podpory krizového řízení uplatnění, lze zařadit práce s mapou, navigaci a orientaci v terénu, kancelářské aplikace a speciální software pro podporu krizového řízení. Ostrava 2. - 3. února 2011
• zobrazení souřadnic polohy v níž se objekt nachází, • vyhledání nejbližšího požadovaného objektu na mapě (objekt městského úřadu, nádraží atd.), • panoramatické výhledy s využitím Google Street View, • zobrazení detailní informace o zvoleném místě v mapě (adresa, telefonní číslo atd.), • odeslání podrobné informace o poloze. Mapové podklady jsou získávány přímo z mapových serverů poskytovatelů geografických informačních systémů. Výhodou tohoto řešení je neustálá aktualizace geografických dat, kterou poskytovatel svými zdroji zajišťuje. Systém návazně na to umožňuje pomocí polohové informace zajistit i vlastní navigaci. Díky vestavěnému modulu GPS je možné získávat data o poloze a tuto potom na mapě zobrazit. Následně na to využít systém k navigaci pohybu, ať dopravním prostředkem, tak chůzí. Vhodným doplňkem navigace je elektronický kompas, který v terénu umožňuje poskytování informací o směru pohybu i orientaci pohledu uživatele. Zejména s mapovým zobrazením je vhodným doplňkem pro pohyb a orientaci v prostoru mimořádné události i směrování a navigace záchranných týmů. Kancelářské aplikace umožňují na mobilní platformě zobrazování a prohlížení dokumentů, vytvořených v kancelářských aplikacích, zejména textovém editoru, prezentačním nástroji a tabulkovém kalkulátoru. Je-li mobilní telefon vybaven vhodnou klávesnicí, pak lze v nezbytném rozsahu tyto dokumenty upravovat a předávat k dalšímu využití v rámci krizového řízení. Ve většině případů se jedná spíše o zajištění informační podpory čtením, než samotnou úpravu dokumentů. Výše uvedené programy jsou pro mobilní platformy běžně dostupné ve formě softwarových aplikací. Přímo pro podporu krizového řízení by však bylo vhodné doplnit programové vybavení o aplikace, podporující krizové řízení informačně. Jedná se především o zajištění přístupu do informačního systému krizového řízení, vyhledávání informací v databázích, zapisování souřadnic trasy pohybu osob, automatické zasílání informací o nouzové situaci. S postupným využitím informačního systému krizového řízení bude nezbytné zajistit všem oprávněným uživatelům přístup k potřebným informacím. Ve většině případů se bude jednat o přístup s možností aktivní práce s daty, umožněné stolními počítači a notebooky. V terénu však bude vhodné zajistit přístup k datům a souborům alespoň v režimu čtení. Díky tomuto přístupu bude možné získat potřebná data z havarijních a krizových plánů, z Modulů metodických postupů (příprava krizových plánů, správy formalizované dokumentace a řízení činnosti podle plánů), vhodné informace by bylo možné získat i z Modulu GIS (zejména databáze klíčových objektů). Další výhodnou funkční oblastí použití GSM telefonů je vyhledávání potřebných informací v specializovaných databázích. Jedná se např. o vyhledávání typu toxických a dalších nebezpečných látek podle kódového označení, vyhledávání podrobných informací o požadovaných objektech atd. I když zobrazovací plocha displejů mobilních telefonů není velká, pro základní čtení to zpravidla postačuje. V nezbytných případech pak klávesnice umožňují psaní krátkých zpráv i modifikaci údajů. Mobilní telefony tak zajišťují nejen potřebnou komunikační, ale i informační podporu. S technologickým rozvojem možností způsobu ovládání a vkládání textové informace 67
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
do systému bude narůstat podíl využití mobilního telefonu ve prospěch informační podpory. Závěr GSM telefony, jako nástroj komunikační i informační podpory, dosáhly vysoké užitné hodnoty a širokého použití. Zejména 3. generace GSM telefonů zajišťuje vysokorychlostní datové připojení, čímž zabezpečuje nezbytný předpoklad pro informační podporu řízení a rozhodování. Také pokrok v mikroprocesorové technice umožnil vytvořit z GSM telefonu plnohodnotný mikropočítač s operačním systémem a aplikačním programovým vybavením. Pro podporu činnosti systému krizového řízení lze využít aplikace již vytvořené, např. kancelářský software nebo geografické a mapové aplikace. Konkrétně po podporu krizového řízení však bude nezbytné vytvořit programové vybavení přímo podle požadavků a v návaznosti na systémy krizového řízení. Část aplikací bude řešena lokálně v telefonu, větší část by však měla
být realizována v návaznosti na centrální informační systém. GSM telefon by pak zajišťoval funkci přístupového terminálu. Tato filozofie odpovídá i současnému trendu budování informačních systémů formou tzv. cloud computing. Seznam literatury [1] Lukáš, L.; Hrůza, P.; Kný, M.: Informační management v bezpečnostních složkách. Praha: AVIS 2008, ISBN: 978-807278-460-8. [2] Icela, J.: Možnosti využití GSM v podmínkách krizového řízení. Diplomová práce. Zlín: UTB 2010. [3] Zákon č. 239/2000 Sb., o integrovanému záchrannému systému a změně některých zákonů. [4] Barta, J.: Možnosti nasazení mobilního pracoviště při ochraně obyvatelstva. In Ochrana obyvatelstva 2010, Sborník konference SPBI Ostrava 2010, ISBN: 978-80-7385-080-7.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
41.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
TEREZA OŠġÁDALOVÁ
ZAVEDENÍ TÍSĕOVÉ LINKY 112 V ýESKÉ REPUBLICE
Zavedení tísňové linky 112 v České republice Tereza Ošťádalová Předložená publikace představuje problematiku zavedení jednotného evropského čísla tísňového volání 112 v České republice. Snaží se o ucelený pohled na danou oblast, a proto se zabývá existencí čísla 112 i v podmínkách Evropské unie, popisuje nový prvek v příjmu tísňových volaní, a to telefonní centra tísňového volání 112 (TCTV 112). Dále je uveden princip identifikace polohy volajícího a zpracována informace o legislativních změnách v oblasti lokalizace polohy volajícího na tísňovou linku 112. Připojený přehled použité a související literatury společně s přílohami a shrnutím na konci každé kapitoly umožňují širší využití publikace.
ISBN: 80-86634-69-8
cena 70 Kč Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
68
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
V súčasnosti používané plynné hasiace látky a ich vplyv na životné prostredie Gaseous Fire Extinguishing Agents Used at Present and Their Environmental Effects doc. RNDr. Iveta Marková, PhD. Technická univerzita vo Zvolene, Drevárska fakulta T.G.Masaryka 24, 960 53 Zvolen, Slovensko [email protected] Abstrakt Príspevok sa zaoberá prehľadom používaných plynných hasiacich látok s hodnotením ich vlastností a vplyvom na životné prostredie. Súčasťou príspevku je vzájomné porovnanie ich fyzikálno-chemických vlastností ako aj hasiacej účinnosti pre vybrané horľavé kvapaliny. Kľúčové slová Plynné hasiace látky, ekologické faktory (ODP, GWP, AL). Abstract The paper deals with an overview of gaseous extinguishing agent used in the evaluation of their properties and environmental impact. Part of the article is a comparison between their physicochemical properties as well as extinguishing efficiency for selected flammable liquids.
2. plynné hasiace látky s chemickým účinkom (antikatalytický efekt), ktoré sa rozdeľujú na:
hasenia
• halóny, • halónové alternatívy. Inertné hasiace plyny sa vyznačujú čisto fyzikálnym spôsobom hasenia a to ochladzovaním pásma horenia a riedením oxidačného činidla. Chemicky aktívne hasiace plyny však v rôznej miere kombinujú inhibíciu reakcií horenia s ochladzovaním pásma horenia a riedením oxidačného činidla. Vo všeobecnosti však významne prevláda ich inhibičný efekt. Keďže existuje skupina hasiacich látok, ktorá uplatňuje oba efekty, pretože sa vďaka plynnému skupenstvu, plynné hasiace látky s chemickým účinkom hasenia budú, v okamihu ich aplikácie, správať ako plynné hasiace látky s fyzikálnym účinkom hasenia (rozpínať a difundovať do okolia), firma SIEMENS (inertný materiál) v roku 2007 prichádza s novou klasifikáciou plynných hasiacich látok, ktorá vychádza z pôvodu a ich prípravy. Na základe vyššie uvedených skutočností rozdeľuje plyny do dvoch skupín: 1. prírodné plyny,
Key words
2. chemické plyny,
Gaseous extinguishing agents, environmental factors (ODP, GWP, AL).
3. kombinácia chemických plynov s vodnou hmlou (interný materiál fy SIEMENS).
Úvod
Plynné hasiace látky sa používajú na hasenie požiaru, ale ich spôsob hasenia je rôzny:
Plynné hasiace látky sa práve v súčasnosti dostávajú do povedomia vďaka zásady: uhasíš, nezničíš interiér a okamžite odstrániš zbytok hasiacej látky“. Uvedený výrok sa na prvý pohľad zdá jasný, konštruktívny, bez následných problémov. informácie v nasledujúcej kapitole nám poskytnú reálny pohľad na plyny ako hasiace látky s ich kladmi a nedostatkami. Aplikácia plynov vychádza z ich fyzikálnych vlastností: • Plyny nemajú tvar ani objem. Prijímajú objem a tvar nádoby, v ktorej sa nachádzajú. • Plyny sú veľmi stlačiteľné. S rastom tlaku plynov klesá ich objem a naopak. • Plyny difundujú. Zaberú celý priestor, ktorý majú k dispozícii. • Plyny sa s inými plynmi okamžite zmiešajú. V plynnom skupenstve sú základné častice ďaleko od seba, takže prakticky sa neuplatňuje ich vzájomné silové pôsobenie. Pohybujú sa chaoticky veľkými rýchlosťami, pričom vykonávajú translačný a rotačný pohyb. Preto sú plyny ľahko stlačiteľné a rovnomerne zaplnia celý dosiahnuteľný priestor. Tlak plynu vzniká nárazmi molekúl plynu na steny nádoby; molekuly pritom prenášajú na steny svoju hybnosť. Majoritný podiel v oblasti výroby a distribúcie hasiacich látok majú v súčasnosti dve nadnárodné spoločnosti LPG group and companies a SIEMENS. Obe spoločnosti distribuujú a vyvíjajú nove plynné hasiace látky pre priemysel. Ďalšie rozdielnosti vznikajú v klasifikácií plynných hasiacich látok. Z hľadiska hodnotenia hasiacej účinnosti je možné rozdeliť plynné hasiace látky na: 1. plynné hasiace látky s fyzikálnym účinkom hasenia (dusiaci/ zrieďovací efekt) - inertné plyny, Ostrava 2. - 3. února 2011
• Redukujú alebo izolujú palivo - tieto plyny sa v prvom rade používajú ako inertné plyny pre potlačenie požiaru ( v anglickom originály „fire suppression“). • Redukujú teplo, príkladom je Novec 1230. • Redukujú alebo izolujú kyslík (oxygen), príkladom sú plyny Argonite/IG-55, oxid uhličitý, Inergen, and NN100. • Inhibujú reťazovú chemickú reakciu horenia a jej zložky, príklady plynov: FE-13, FE-227,FE-25, FM-200, Halons, Halon 1301, Freon 13T1, NAF P-IV, NAF S-III a Triodide (Trifluoroiodomethane). Principiálne uvedené delenie je v zhode. Pre názornosť sú porovnané v nasledujúcej tabuľke 1. Tab. 1 Ukážka klasifikácie plynných hasiacich látok s konkrétnymi príkladmi Klasifikácia podľa hasiaceho efektu
Klasifikácia podľa pôvodu
Príklady
Dusiaci inertné plyny
prírodné
Oxid uhličitý, dusík, argón, Inergen, zmesi s názvom IG SINORIXTMCerexen
antikatalytický
Chemické
halóny
H 1211, H1301
Halónové alternatívy
FM 100, HALOTRON SINORIXTM227, NovecTM1230
Cieľom príspevku je poukázať na vplyv vybraných plynných hasiacich látok na životné prostredie prostredníctvom kvantitatívnych ukazovateľov a to, ekologických koeficientov ODP, QWP a AL. 69
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Ekologické koeficienty chemických (enviromentálne faktory ODP, GWP, AL)
hasiacich
látok
Pri nasadení hasiacej látky ku zdolaniu požiaru sa spotrebuje iba jeho časť ku chemickým reakciám s voľnými radikálmi rozkladajúcej sa horľaviny. Časť hasiacej látky uniká do atmosféry a ovplyvňuje tak životné prostredie na zemeguli. Plynné hasiace látky majú v rámci svojich negatívnych ekologických charakteristík dopad hlavne na zemskú atmosféru. Dve hlavné negatívne vlastnosti sú: 1. Odčerpávanie ozónu. 2. Globálne otepľovanie. Zároveň ako tretia charakteristika prichádza do úvahy ich doba životnosti ktorá determinuje dĺžku negatívneho pôsobenia týchto látok na atmosféru. Preto sa pri hodnotení jeho vplyvu na životné prostredie zameriavame hlavne na nasledujúce tri ukazovatele (Balog, 2004, Orlíková a Štroch, 2002: • ODP - Ozone Depletion Potential - potenciál odčerpania ozónu, • GWP - Global Warming Potential - potenciál oteplenia Zeme, • AL - Atmospheric Lifetime - doba životnosti v atmosfére. Spomedzi plynných hasiacich látok spôsobujú deštrukciu „odčerpávanie“ stratosférického ozónu hlavne látky s obsahom brómu - halóny a obsahom chlóru- freóny. Vzhľadom na zákaz výroby a pouţívania halónov od roku 1994, momentálne riziko predstavujú hlavne freóny. Nereaktivita freónov v kombinácii so svetovou produkciou cca. 0,5 milióna tony ročne a ich úmyselným či neúmyselným vypúšťaním do atmosféry spôsobilo, že sa stávajú jej homogénnou zložkou, čo je vnímané ako vysoko negatívny jav. Aj keď sa freóny správajú takmer inertne v niţších vrstvách atmosféry, v stratosfére sa rozkladajú vplyvom UV ţiarenia, ktoré má dostatočne vysokú energiu na rozbitie veľmi silnej väzby C - Cl pri reakciách ako (Manahan, 2003): CCl2 F2 h Cl CF2Cl
(1)
Toto vedie v vzniku veľmi reaktívneho radikálu chlóru. A v podmienkach stratosféry je ozón jednou z najpočetnejších reaktívnych zloţiek dochádza k jeho reakcii s radikálmi chlóru. Takto vzniká štiepenie ozónu:
Teória vzniku a úbytku vysvetľovaná Balogom (2004) poukazuje na opodstatnenosť riešenia straty ozónu. Predstavuje pomyslený obal zmene (voľne rozptálený v atmosfére) - ozónovú vrstvu, ktorá absorbuje ultrafialovú časť slnečného žiarenia, pričom jeho najkratšia časť je pre živú hmotu smrteľná (Balog, 2004) a naopak prepúšťa dlhovlnovú časť slnečného žiarenia. Plynné hasiace látky a globálne otepľovanie Druhým negatívnym javom, ktorý spôsobujú plynné hasiace látky, je ich prispievanie ku globálnemu otepľovaniu, tzv. skleníkovému efektu. Zemská klíma má určitý prirodzený skleníkový efekt. Toto bolo dokázané experimentom, pri ktorom bola modelovaná teplota zemského povrchu. Model predpokladal dve situácie. V jednom sa neuvažovalo so žiadnou atmosférou a v druhom atmosféru tvorila len zmes kyslík/dusík (79/21). V obidvoch prípadoch výsledky poukázali na to, že teplota zemského povrchu by bola o cca. 33 °C nižšia ako v skutočnosti je. Tento nárast je teda spôsobený 1 % ostatných plynov, ktoré tvoria našu atmosféru. (Cote, 1998). Tieto plyny sú všeobecne nazývané skleníkové plyny a patria medzi ne hlavne oxid uhličitý (CO2), metán (CH4), oxid dusný (N2O), vodná para (H2O), freóny (CFC) a ozón (O3). Skleníkovým plynom je každý plyn, ktorý dokáže absorbovať infračervené žiarenie. Časť absorbovaného infračerveného žiarenia je potom vyžiarená späť do atmosféry a prispieva k jej zohrievaniu. Táto časť je dôležitá z hľadiska otepľovania a je pre danú koncentráciu závislá na dvoch faktoroch: 1. koľko infračerveného žiarenia skleníkové plyny prijímajú, 2. teplota skleníkových plynov. Vzhľadom na to, že atmosféra má tendenciu vytvárať rovnovážny stav, potom infračervené žiarenie vyžiarené zemským povrchom a množstvo spätne vyžiareného žiarenia zo skleníkových plynov sa snažia nadobudnúť rovnováhu. A pretože, žiarenie zo zemského povrchu sa nemení jediná možnosť ako nadobudnúť rovnováhu je ohrievanie atmosféry. GWP - Global Warming Potential - potenciál oteplenia Zeme
(2)
GWP - je relatívne číslo, udávajúce koľkokrát väčšie alebo menšie je oteplenie Zeme spôsobené rovnakým množstvom hodnotenej hasiacej látky, ako je oteplenie Zeme spôsobené trichlorfluormethanem CFCl3, teda freónom CFC 11. Pre túto zrovnávaciu látku bola stanovená hodnota GWP = 1,0. Príklady sú v tab. 4.
A vzhľadom na prítomnosť kyslíkových radikálov a oxidu dusnatého NO dochádza k ich reakcii s oxidom chlórnatým ClO a regenerácii radikálov chlóru:
Halón 1301 má podobne ako oxid uhličitý hodnotu GWP = 80. To znamená, že obidve tieto látky spôsobia 80x väčšie oteplenie Zeme ako rovnaké množstvo freónu 11.
Cl O3 ClO O2
ClO O Cl O2 ClO NO Cl NO2
(3)
čo spôsobuje reťazovú reakciu v procese deštrukcie molekúl ozónu O3. Efekt freónov na ozónovú vrstvu predstavuje jednu z najväčších hrozieb pre zemskú atmosféru (MANAHAN, 2003). ODP - Ozone Depletion Potential - potenciál odčerpania ozónu Na kvantitatívne vyjadrenie schopnosti látok odčerpávať ozón a pre moţnosť ju vzájomne porovnať bola zavedená relatívna veličina - Potenciál odčerpania ozónu, so skratkou ODP. Je to relatívne číslo, udávajúce koľkokrát väčšie alebo menšie je odčerpanie ozónu spôsobené rovnakým množstvom hodnoteného hasiva, ako je odčerpanie ozónu spôsobené trichlorfluormethanem CFCl3, teda freónom CFC 11. Pre túto porovnávaciu látku bola stanovená hodnota ODP = 1,0. Halón 1301 má ODP = 10,0 až 14. To znamená, že halón 1301 spôsobí najmenej 10x väčšie odčerpanie ozónu ako rovnaké množstvo freónu 11. CFCl3, teda freón CFC 11, pre túto zrovnávaciu látku bola stanovená hodnota ODP = 1,0 (Orlíková a Štroch, 2002). Potenciál odčerpania ozónu je tendencia substancie k deštrukcii stratosférického ozónu počas jej doby životnosti. Určené je ODP pre CFC 11 = 1. Pre ostatné látky sa môţe celková hodnota ODP rovnako ako časová škála pôsobenia meniť (Bashkin, 2003). 70
Prirodzený skleníkový efekt udržuje našu planétu teplejšou ako by bola bez jeho pôsobenia, ale počas geologických období ju neudržiaval na konštantnej hodnote. Ľadové pokrovy vznikali a ustupovali, teplé močaristé oblasti sa objavovali a mizli. Celkovo však existovala klimatická stabilita. Dokonca by sa dalo povedať, že tu funguje akýsi globálny termostat, ktorý pracuje tak, že určitým spôsobom udržiava teplotu Zeme v rámci istých limitov. V 70. a 80 rokoch bola značná časť výskumu venovaná presnému objasňovaniu fungovania tohto termostatu. Narastanie koncentrácií skleníkových plynov a aerosólov v atmosfére patrí medzi kľúčové procesy, ktoré ovplyvňujú radiačnú bilanciu Zeme, čo sa v konečnom dôsledku prejavuje ako jeden z významných faktorov prispievajúcich ku klimatickej zmene. Nárast koncentrácií emisií skleníkových plynov v atmosfére redukuje schopnosť Zeme vyžarovať do vesmíru teplo formou dlhovlnného žiarenia, väčšinu odchádzajúceho dlhovlnného vyžarovania Zeme absorbuje atmosféra. Výsledkom je kladná radiačná bilancia a nasledujúce otepľovanie spodnej vrstvy atmosféry. Toto je tzv. dodatočný skleníkový efekt atmosféry - efekt, ktorý sa prejavuje na zemeguli miliardy rokov vďaka "prirodzeným" zmenám koncentrácií skleníkových plynov: vodnej pary, oxidu uhličitého, ozónu, metánu a oxidu dusného. Výsledný Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
efekt - veľkosť a rýchlosť tohto otepľovania - závisí od tempa rastu koncentrácie jednotlivých plynov, ich radiačných vlastností i od koncentrácií plynov, ktoré sa už v atmosfére nachádzajú. Mnohé z radiačne aktívnych plynov zostávajú v atmosfére stáročia, takže ich účinky sa prejavujú dlhodobo (Marečková, 2002). AL - Atmospheric Lifetime - doba životnosti v atmosfére AL - je čas, počas ktorého rôzne látky môžu v atmosfére uplatňovať svoj negatívny vplyv na ozónovu vrstvu Zeme a na rast "dodatočného skleníkového efektu". Doba životnosti týchto látok v atmosfére končí tým, že sa tieto látky rozložia buď pod vplyvom chemických reakcií s inými látkami (napr. s ozónom), alebo vplyvom slnečného žiarenia (napr. ultrafialového) (Balog, 1998). Doby životnosti sú obyčajne označované, a nie je možné ich stanoviť priamym meraním. Určujú sa výpočtom, ktorý je založený na výsledkoch simulovaných experimentov v laboratórnych podmienkach. Je nutné si uvedomiť, že uvedené hodnoty prezentované v odborných literatúrach sú len odborným odhadom (tab. 4).
porozumenie týchto dejov umožní aplikovať výsledky, ktoré boli získané pri laboratórnych testoch aplikovať na tie horľavé/hasiace látky, ktoré ešte testované neboli. Takto sa zabezpečí pružnejšie využitie existujúcich noriem, ktoré stanovujú podmienky pri navrhovaní hasiacich zariadení naplnených plynnými hasiacimi látkami. Uplatnenie plynných hasiacich látok ako inertných plynov vyplýva predovšetkým z ich fyzikálno - chemickej charakteristiky. Tab. 2 ponúka prehľad základných vlastností používaných inertných plynov. Hasiace plyny s fyzikálnym účinkom hasenia, nazývané aj zaplavovacie plyny majú aj svoje obchodné názvy (tab. 3). Tab. 3 Vysvetlenie obchodných názvov hasiacich plynov. Obchodný názov plynu
Plynné hasiace látky s fyzikálnym účinkom hasenia - prírodné plyny a ich zmesi (Inertné hasiace plyny) Hasiace zariadenia, ktoré používajú plynné hasiace látky sú v súčasnosti veľmi rozšírené. Oblasť nasadenia týchto látok je široká, ale vo všeobecnej klasifikácii sa aplikuje na triedy požiarov A (požiare horľavých pevných látok) a B (požiare horľavých kvapalín). Dlhodobo prebieha výskum zameraný na testovanie hasiacej účinnosti (Senecal, 2005a, 2005b, 2007, Mózer, 2008 a 2009, Marková, 2010a, 2010b) a stanovenie kľúčových parametrov, ktoré ju ovplyvňujú. Získané výsledky sú potom aplikované pri hľadaní vhodných náhrad za tie plynné hasiace látky, ktoré boli zakázané alebo ich používanie je limitované Montrealským protokolom. Podstatou tohto výskumu nie je len stanovenie hasiacej koncentrácie v referenčnom formáte horľavá látka - hasiaci plyn. Veľká pozornosť sa venuje práve parametrickej analýze jednotlivých hasiacich efektoch - pre inertné plyny menovite ochladzovanie reakčnej zóny a jej okolia a riedenie oxidačného prostriedku (vo väčšine prípadov vzdušného kyslíku) (Senecal, 2005).
Chemické zloženie plynu
IG-01
Argón (Ag)
IG-55
zmes plynov - 50 % argón a 50 % dusíka
IG-541
zmes plynov 52 % dusíka, 40 % argón, 8 % CO2
IG-100
Dusík Oxid uhličitý
CO2
Prezentované hodnoty hasiacej koncentrácie jednotlivých autorov sú relatívne rovnaké a sú akceptovateľné technickou praxou. Všetky uvedené plyny sú ekologicky nezávadné (ODP a GWP = 0). Tab. 4 Environmentálne charakteristiky hasiacich látok Hasiaca látka
Chemické zloženie
ODP
GWP
AL [rok]
Halón 1301
CF3Br
10 14
80
80 150
Orlíková kol. Zborník prednášok FIRECO 99
FM-200TK
HFC 227ea CF3CHFCF3
0
101
-
Orlíková kol. Hasební látky, 1995
-
3300
41
Orlíková a kol. FIRECO 97
-
2050
31
Technická správa, 1995
Tab. 2 Základné vlastnosti inertných plynov (Downie, 2002) Základné vlastnosti Molekula
Fyzikálne vlastnosti
Inertný plyn CO2
N2
Ar
vzorec
C=O=C
N≡N
Ar
hmotnosť
28,13
28,01
40
% vo vzduchu
300 ppm
78 %
1%
sublimácia
195 K
kritická teplota
303 K
Var Topenie Kvapalina (pri 10 bar):
126 K
151 K
75 K
87 K
63 K
84 K
hustota
1150 g.l-1
809 g.l-1
1403 g.l-1
viskozita
240 μN.s.m-2
150 μN.s.m-2
260 μN.s.m-2
cena za tonu
$15
$15
$500
Výparné teplo Reaktivita
pri bežných podmienkach inertný
Je inertný
H2 500 bar katalýza produkuje CO Železo pri 1000 °C mierne oxiduje
Vznik nitridov železa pri 1000 °C Horčík horí v jeho atmosfére
Pôvodne sa predpokladalo, že hasiacu koncentráciu ovplyvňuje len stechiometria horľavej látky a plynnej hasiacej látky. Avšak výskum ukazuje, že faktorov ovplyvňujúcich hasiacu koncentráciu je viacero (Takahashi et.al. 2006). Iba dôkladné preskúmanie a Ostrava 2. - 3. února 2011
Halotron I
CF3CHCl2+ CF4+Ar
0,02
0,04
3,5 11
Orlíková a kol. FIRECO 99
Halotron II
CF3CHCl2 + SF6+CO2
0
0,85
326
Orlíková a kol. FIRECO 99
Dusík
N2
-
X
X
Orlíková, 1995
ARGÓN (IG-01)
Ar
0
X
X
Zdroj GLP, 2006
Oxid uhličitý
CO2
120
Orlíková, 2002
INERGEN
Ar, CO2, N2
-
Orlíková, 2002
FM 200 = HFC227ea
CF3CHFCF3
HFC-227ea FE-25
199 J.g
-1
Autor, rok vydania
CHF2CF3
0
3300 2900
41
Balog, 2004 Správa MŽP, 2009
0
2900
31
Zdroj GLP, 2006
0
HCF-125
3200
36
Balog, 2004
2800
33
Správa MŽP, 2009
FE-13 HFC 23
CHF3
0
11 700 11 700
250 240
Zdroj GLP, 2006 Správa MŽP, 2009
FE-36 (HCF236fa)
CF3CH2CF3
0
8000 6300
250
Balog, 2004 Správa MŽP, 2009
FIC 1311
Triodid
< deň
Správa MŽP, 2009
X- uvedené hodnoty neexistujú.
71
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Za povšimnutie stojí skutočnosť, že hasiace látky s vysokými hodnotami GWP majú tiež vysoké hodnoty AL ale pri GWP < 1, majú relatívne prijateľné hodnoty AL. Pri hodnotení len plynných hasiacich látok s chemickým účinkom hasenia tiež platí závislosť, že látky s vysokými hodnotami ODP majú veľmi vysoké hodnoty AL a naopak látky s hodnotami ODP < 1 majú relatívne kratšie AL. Ako vidieť z prehľadu v súčasnosti nie sú zjednotené informácie o týchto environmentálnych údajoch jednotlivých hasiacich látok. Z vybraných typov je v porovnaní s ostatnými vybranými hasiacimi látkami, práve FM-200 (v súčasnosti HFC-227ea) do značnej miery diskutabilná. Výrazne nízka doba rozkladu, ale na druhej strane extrémne vysoké hodnoty GWP. Záver Otázka hodnotenia environmentálneho vplyvu plynných hasiacich látok na životné prostredie je stále otvorená. Nie je možné opomenúť uvedený vplyv a na druhej strane naďalej skúmať uvedené látky aj pre účely hasenia alebo zaplavovania uzavretého priestoru uvedenými plynmi pre účel ochrany pred požiarom alebo výbuchom. Príspevok vznikol za finančnej podpory VEGA 1/0483/08. Literatúra [1] Balog, K. 2004.: Hasiace látky a jejich technológie. Edice SPBI SPEKTRUM, 171 s. 2004. ISBN: 80-86634-49-3. [2] Bashkin, V.N. 2003.: „Enironmental Chemistry: Asian Lessons”, Springer, 480 p. 2003. [3] Coneva, I. 2009.: Plynné hasiace médiá a ich využitie v stabilných hasiacich zariadeniach. In: Požární ochrana 2009: XVIII. ročník mezinárodní konference, VŠB - TU 9. - 10. září 2009, sborník přednášek [elektronický zdroj]. Ostrava: SPBI se sídlem VŠB - TU, 2009, s. 55-65, ISBN: 978-80-7385-067-8.
[7] Marková, I. 2010b.: Stanovenie hasiacej účinnosti FE36 CUP BURNER testom - princíp hasenia plynnej halónovej alternatívy. In: Požární ochrana 2010. Ostrava 8.-9. září 2010, Ostrava: SPBI se sídlem VŠB - TU, str. 199-202. ISBN: 97880-7385-087-6, ISSN 1803-1803. [8] Marečková, K. 2002.: Vývoj globálnych emisií skleníkových plynov. In: Zivotne prostredie Rok: 2002, Cislo: 2 Vydavatel: Ustav krajinnej ekologie SAV Bratislava. [9] Materiál firmy LPG group and companies, 2006, vydala firma PYRONOVA, 2006. [10] Materiál firmy SIMENS, 2009. [11] Mózer, V. 2008.: Primárne faktory vplývajúce na hasiacu účinnosť hasiacich plynov. Zvolen: TU Zvolen, 8 p. 2008. [12] Mózer, V. 2009.: Ekologické plynné hasiace látky homogénneho horenia. Dizeračná práca. Študijný odbor 8.3.1. Ochrana osôb a majetku pred požiarom. Študijný program: Protipožiarna ochrana a bezpečnosť. Zvolen: TU Zvolen, 111 s. 2008. [13] Orlíková, K.; Štroch, P. 2002.: Hasiva klasická a moderní. Edice SPBI SPEKTRUM, 29, Ostrava 2002. ISBN: 80-8611193-8. [14] Řeháček, V. 1998.: Ochrana ozónovej vrstvy země v ČR. Chemické listy 92: 767-771 (1998). [15] Senecal, J.A. 2005a.: Flame extinguishing in the cup-burner by inert gases. Fire Safety Journal 40 (2005) 579-591. www. elsevier.com/locate/firesaf. [16] Senecal, J.A. 2005b.: „Flame Extinguishing in the Cup-burner by Inert Gases“, Combustion Research Center, 13 p. 2005. [17] Senecal, J.A. 2007.: „Revised NFPA Cup-burner Test Method: Improving Reproducibility“, Combustion Research Center, 12 p., 2007.
[4] Cote, A.E. et al.1998.: Fire protection handbook 18th edition. Quincy: 18th edition National Fire Protection Association NFPA, 1998. 2400 p. ISBN: 0 87765 377 1.
[18] Správa Ministerstvo životného prostredia SR Riadiaci orgán pre Operačný program Životné prostredie. Inštrukcie k prílohe 1 Žiadosti o NFP pre projekty negenerujúce príjmy (ktorých celkové výdavky nepresahujú 25 mil. EUR). 2009.
[5] Downie, N.A. 2002.: Industrial Gases, Kluwer Academic Publishers, 585 p. 2002 Manahan, S.E. 2003. „Environmental Chemistry 7th edition“, CRC Press, 912 p. 2003.
[19] Takahashi, F. et. al. 2006.: „Flame extinguishment in a Cupburner apparatus”, National Center for Microgravity Research on Fluids and Combustion, 6p. 2006.
[6] Marková, I. 2010a.: Korelácia hasiacej účinnosti inertných plynov CO2 a N2 pri eliminácií homogénneho horenia. Chem. Listy 104, 560-565 (2010) - prednáška. ISSN 0009-2770.
[20] Tureková, I.2003.: Náhrady treónových technológií. In Požární ochrana 2003. VŠB - TU Ostrava, 10. - 11.9 2003, Ostrava: SPBI se sídlem VŠB - TU, s. 410-420. ISBN: 8086634-17-5.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Tlakové láhve z hlediska požární bezpečnosti EDICE SPBI SPEKTRUM
67.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
VÁCLAV KRATOCHVÍL MICHAL KRATOCHVÍL ŠÁRKA NAVAROVÁ JIěÍ CHMEL
TLAKOVÉ LÁHVE Z HLEDISKA POŽÁRNÍ BEZPEýNOSTI
Václav Kratochvíl, Michal Kratochvíl, Šárka Navarová, Jiří Chmel Publikace je určena nejen studentům středních a vysokých škol v oboru požární ochrana nebo profesionálním či dobrovolným hasičům, ale všem lidem, kteří ke své práci potřebují získat dostatečné množství informací v rozsáhlé problematice týkající se oblasti tlakových láhví. Je tedy vhodným zdrojem informací i pro zpracovatele požárně bezpečnostních řešení, projektanty, osoby odborně způsobilé, risk managery, preventisty požární ochrany, členy preventivních požárních hlídek, skladníky, řidiče, svářeče, stavbyvedoucí a mnohé další profese. Tlakové láhve jsou pomocníkem a při dodržování stanovených pravidel pro zacházení s nimi jsou bezpečné. Cílem autorů je zdůraznit nutnost dodržování zásad pro plnění láhví, jejich dopravu, skladování, ukládání, manipulaci, označování, manipulaci a odběr plynu. Současně jsou uvedeny možné důsledky, které mohou nastat při nedodržení stanovených pravidel, protože téměř všechny mimořádné události spojené s tlakovými láhvemi mají vazbu na selhání lidského faktoru. ISBN: 978-80-7385-070-8 cena 200 Kč Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
72
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Nulmocné nanoželezo a perspektivy jeho použití pro dekontaminaci trvalých organických znečištěnin ve vodném prostředí Zero-valent Nano-size Iron Particles and Prospects of Their Use for Decontamination of Persistent Organic Pollutants in Aquatic Environment prof. Ing. Jiří Matoušek, DrSc. Masarykova univerzita v Brně, RECETOX Kamenice 126/3, 625 00 Brno [email protected] Abstrakt Stálé toxické látky, zejména perzistentní organické polutanty (POP), zahrnuté do Stockholmské úmluvy (2001), jako např. některé chlorované pesticidy, polychlorované bifenyly (PCB), i nezáměrně vznikající polychlorované dibenzo-p-dioxiny (PCDD) a dibenzofurany (PCDF), kontaminují nejen místa výroby a použití, ale rozsáhlejší oblasti dálkovým přenosem ovzduším a vodou. Použití některých uvedených látek je zakázáno již několik desetiletí, přesto je lze nalézt ve vnitrozemských povrchových a spodních vodách, půdě, potravních řetězcích i živých organismech včetně lidí. Zkušenosti s nedávnými rozsáhlými povodněmi (1997, 2002) ukázaly, že polutanty ze sedimentů se uvolňují a po proudu kontaminují i dříve čistší oblasti. Pro dekontaminaci uvedených sloučenin byla navržena redukční dehalogenace s použitím různých, především kovových činidel včetně železa. Nové možnosti této reakce se otvírají použitím vysoce reaktivních nanočástic nulmocného železa. Jsou uvedeny dosavadní zkušenosti s využitím tohoto materiálu pro čištění povrchových a spodních vod, kontaminovaných různými chlorovanými i jinými polutanty a diskutovány další perspektivy. Klíčová slova Dekontaminace in situ, stálé organické znečištěniny, reduktivní dehalogenace, nulmocné nanoželezo. Abstract Persistent toxicants, especially persistent organic pollutants (POPs), addressed by the Stockholm Convention (2001) [1, 2], such as some chlorinated pesticides, polychlorinated biphenyls (PCBs) as well as unintentionally created compounds like e.g. polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDD) and dibenzofurans (PCDF) contaminate not only sites of production and use but much wider areas due to trans-border long-range transport through air and water. In spite of prohibition of using some of them (DDT, PCBs) for a couple decades ago, they still can be found in inland surface and ground waters, soil, biota, food chains and human beings due to former long lasting uses and unintentional releases. For destruction/ decontamination of these compounds, various methods were suggested, in the first line traditional incineration method that needs temperatures over 1200 °C (in order to prevent formation and to assure total destruction of PCDD/PCDF) as well as other techniques of thermal destruction. Current research and development is focused on non-thermal techniques including biotechnologies. Among these methods, as the cost-effective seem to be those based on the reductive dechlorination, using metallic reagents, enabling to be applied also at the in-situ techniques. To the applied metals with extensive use belongs iron. New promising possibilities of this method are offered by extremely reactive nano-size zerovalent iron. This paper reviews experience with using this material for purification of surface and ground waters contaminated with various chlorinated organic compounds as well as other pollutants
Ostrava 2. - 3. února 2011
as the point of outcome for ongoing own research and development aimed for technology of decontamination/reclamation/remediation of polluted aquatic and adjacent terrestrial environmental sites. Key words In situ decontamination, persistent organic pollutants, reductive dehalogenation, zero-valent nano-size iron. Nanomaterials - considerations on definition, toxicology and safe use Because of presenting experience with nano-size iron particles, it seems that it is suitable to briefly remind current situation in research, development, production and use of nano-scale materials in general. Nowadays, various nanomaterials are either used commercially or produced in significant quantities for research and development purposes. This has triggered concern about their safe use and possible impact on human health and the environment. Despite the growing utilisation of engineered nanomaterials in consumer products and innovative technological applications, there is at present no widely accepted definition of the term “nanomaterial” that is suitable as a basis for legislation on their safe use. Current EU legislation applies to nanomaterials without specifically addressing them, with the exception of recently adopted or proposed legislation on new Cosmetic Products Regulation or the Novel Foods Regulation. That is, why the European Parliament called (2009) for the introduction of a comprehensive science-based definition of „nanomaterial” as part of nano-specific amendments to relevant Community legislation. The answer of EC Joint Research Centre (JRC) on this demand is a comprehensive report on this matter, issued in 2010 [3]. For the reason of regulatory purposes, the authors of the report recommend using size as the only defining property. The definition should concern only „particulate nanomaterials” since some of these materials currently raise health and environmental concerns. A lower limit of 1 nm for the size range of interest (the „nanoscale”) is considered as a reasonable limit. The upper limit of the nanoscale should be equal to or greater than 100 nm to include a wide range of currently used nanomaterials of regulatory concern. It is to be noted that the above mentioned documents related to cosmetic and food products have already introduced this approach. Other specific physico-chemical properties and attributes (e.g. state of agglomeration, biopersistence or whether intentionally manufactured) may be relevant in the scope of particular legislation. The report [3] emphasises that the adoption of a definition involves political choices, and entail political decisions that need broad consultations. The reasons for precautionary approach to nano-size materials with regard to health and environmental threats is obvious. Their potential hazardous properties and risk analyses are witnessed by increasing number of peer-reviewed articles in prestigious international sources. Instead of quoting a couple of them, for the purposes of this paper, I would like only to remind two recent very informative as well as comprehensive reviews [4, 5] clearly showing the interactions of various nanomaterials with living tissues on all (i.e. whole organism, organ, cellular and sub-cellular) levels that are reasons for precautionary attitude to these materials concerning human health and environmental impact.
73
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Problems of decontaminating persistent organic pollutants The last decade, associated with worldwide implementing the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants (2001) adopted by the vast majority of the global community, is marked with testing suitability and effectiveness of older already available, and developing new effective decontamination/destruction/ disposal/reclamation/sanitation/remediation techniques for the generally very stable and resistant halogenated organic compounds containing chlorine atom(s) in aliphatic/alicyclic structures as well as firmly bound chlorine atom(s) on aromatic nuclei. The available destruction technologies can be generally divided in thermal and a couple of other “non-thermal” ones. Especially the other category involves a rich variety of emerging techniques that are under continuous development. This is valid not only for the technological processes designated for solid and liquid wastes but also for the in-situ remediation techniques designated for extensively contaminated production and disposal sites involving soils, landfills, waste- and groundwaters. A brief informative (and at the time being obviously open-ended) overview of these techniques can be summarised as follows: - Thermal processes • Incineration • Gasification and pyrolysis • Co-combustion • Vitrification • Plasmatic systems • Thermal desorption - Chemical processes • Dehalogenation by various metals and organometallic compounds • Substitution method on the glycol basis • Dehalogenation in alkaline media • Catalytic dehalogenation in alkaline media (BCD) • Melting metal technology • Chemical reduction in gaseous phase (GPCR) • Reductive and hydrogenative dehalogenation (incl. catalytic techniques) • Oxidation methods • Solvate electron technology • Mechanochemical dehalogenation (DMCR) - Physical and physico-chemical processes • Photochemical degradation • Electrochemical destruction • Extraction with vapour • Liquid extraction • Supercritical water extraction (and oxidation) - Biotechnological processes • Bacterial degradation • Fungal degradation • Phytodegradation Very informative inventory of sites contaminated with persistent organic pollutants (POPs) in Czechia can be found in the representative initial document on implementing the Stockholm Convention in our country [6]. This report elaborated by a very wide collective of institutions and experts (involving the author of this paper) contains even very profound analysis of available and developed techniques for destruction of various types of POPs including also techniques for sanitation/reclamation/remediation of polluted sites. 74
Metals in decontamination and remediation contaminated by persistent organic pollutants
of
sites
As it was shown in the brief overview of decontamination/ remediation methods above, common persistent organic pollutants, containing aromatically bound halogen atoms as well as aliphatic chlorinated compounds undergo reductive dehalogenation. This reaction can be used for destruction of these compounds in technological practice. Various elementary metals and their combinations were successfully tested in both laboratory experiments and practical use in aquatic environment. To the oldest publications on this issue focused on use of zero-valent metals for reductive dechlorination belongs the paper of Roberts et al. [7]. Among metals for these technologies, Fe, Ni, Zn, Al and Mg were successfully tested although with different efficiency [8]. The quoted paper suggests use of grey cast iron containing flake graphite, preferably in combination with palladium, i.e. Fe-C/Pd. Some other authors used various bimetallic catalysts for these purposes also [9, 10, 11]. Nano-size zero-valent iron and its properties Last two decades are marked with growing orientation on nanosciences and nanotechnologies with still unlimited innovative applications in all branches of technological practice. Nano-scale particles with increased surface to volume ratio as compared with macro or even micro-scale possess also higher number of naked reactive nods of crystalline grid or reactive groups in their molecular structure near to or on the particle surface. That is why they are more reactive. This is valid obviously also for the above-mentioned metals including the most common metal - iron. No wonder that nano-scale iron has emerged as the attractive material for the cost-effective reductive dechlorination of organic compounds and some other environmental pollutants recently [12]. This has been leading to a steadily increasing number of published research papers devoted to this issue, and reports on production and use of this material. Various nano-scale materials have been studied also in Czechia in a couple of academic institutions. The international recognition can be witnessed mainly by the huge financial support (from the EU Operational Programme Research and Development) of the project “Advanced Education in Research and Application of Nanomaterials” at the Regional Centre of Advanced Technologies and Materials established at the Faculty of Sciences, Palacký University Olomouc (2010) [13]. Among growing number of producers, there are those, offering nano-size iron for uses relevant within the scope of this paper. It is very pleasant that one of reliable producers of commercially available products based on nano-size zero-valent iron has emerged also in Czechia recently. This is a small dynamic company with a very appropriate name “NANO IRON”, located in Rajhrad near Brno, established in 2008 [14]. This company is oriented to research, production and technical support at all applications of nano-size iron. Metallic or zero-valent iron (Feo) is a moderate reducing reagent able to react with dissolved oxygen and to some extent also with water: 2Feo(s) + 4H+(aq) + O2(aq) = 2Fe2+(aq) + 2H2O(aq)
(1)
Feo(s) + 2H2O(aq) = Fe2+(aq) + H2(aq) + 2OH-(aq)
(2)
These equations show the classical electrochemical/corrosion reactions in which iron is oxidised being exposeed to oxygen and water. The corrosion processes can be accelerated or inhibited by manipulating the solution chemistry and/or solid metal composition. Since the early 1990s, the corrosion chemistry has been put into productive use in the treatment of hazardous chemicals thanks to the discovery of Gillham and co-workers [15] and a couple of subsequent works by many other successors that started further research, development and production by frequent manufacturers and consequently use at environmental technologies. The metallic iron nanoparticles have extremely small dimensions and narrow size distribution, generally within the range 10 - 100 nm (in case Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
of the Czech producer between 20 - 100 nm). They possess a relatively high surface area, extremely high reactivity and good migration properties in aquatic media. At present, the domestic producer NANO IRON offers two products in the form of longliving suspensions in water (NANOFER 25S and NANOFER 25) with a wide application potential aimed at reductive technologies for purification of ground and surface waters. As an over-standard product, NANO IRON offers also nano-size powder of dry zerovalent iron (NANOFER 25N) stored under protective inert atmosphere. Pure dry product is pyrophoric due to its extremely high spontaneous reactivity with atmospheric oxygen. That is why the standard commercial products must be stabilised for safe use.
• Other organic contaminants
Current experience with using nano-size zero-valent iron for decontamination and way ahead
• Heavy metal ions
The observations in the work mentioned above [15] were starting impetus for the scientific research on interactions of nano-size metallic iron with various toxic chemicals leading to development of technologies for decontamination of environmental pollutants, in the first line of chlorinated organic chemicals, among them persistent organic pollutants addressed by the Stockholm Convention (2001) [1, 2, 6]. Current status of utilization of nanoscale iron particles for transformation of common environmental pollutants, mainly for reductive decontamination of chlorinated organic compounds, can be summarized in Table 1 as reported e.g. by recent review articles [16, 17].
- Nickel (Ni2+)
- N-nitrosodimethylamine (NDMA) - Trinitrotoluene (TNT) - dimethyl methylphosphonate (DMMP) • Organic dyes - Orange II - Chrysoidine - Tropeolin O - Acid Orange - Acid Red - Mercury (Hg2+) - Silver (Ag+) - Cadmium (Cd2+) • Inorganic anions - Dichromate (Cr2O72-) - Arsenic (AsO43-) - Perchlorate (ClO4-) - Nitrate (NO3-)
- Tetrachloroethene
The presented overview shows a very wide spectrum of toxic chemicals studied even rather non-systematically, both organic and inorganic, possessing acute and delayed toxicity, volatile and non-volatile, persistent and on-persistent. One cannot oversee also some organophosphorus agents. The studies already carried out have shown that nano-size particles may hold the potential to cost-effectively address some of the challenges of decontamination under environmental conditions including site remediation. Two factors contribute to their capabilities as an extremely versatile remediation instrument. The first is their small particle size in the order 1 - 100 nm. In comparison, the typical bacterial cell has a diameter on the order of 1000 nm. Nanoparticles can be transported effectively by the flow of groundwater. Due to this attribute, the nanoparticle-water slurry can be injected under pressure and/or by gravity to the contaminated plume where treatment is needed. The nanoparticles can also remain in suspension for extended period of time to establish an in situ treatment zone.
- Trichloroethene
Conclusions
- cis-Dichloroethene
- Polychlorinated biphenyls (PCBs)
The nano-scale zero-valent iron seems to be very attractive decontaminant suitable for reductive decontamination. It has already shown its practical potential for cost-effective decontamination of various pollutants under environmental conditions. This is the main reason why we have started systematic research of interactions of nano-scale zero-valent iron particles (commercially manufactured by domestic producer) with the series of persistent organic pollutants addressed by the Stockholm Convention (2001) in our institute, i.e. Centre for Research of Toxic Compounds in the Environment that serves at the same time as the Regional Centre for Implementation of Stockholm Convention in the large region encompassing countries in Central and Eastern Europe (CEE) and in Russia This region is well-known for many heavily contaminated sites including a couple of hot-spots due to former extensive production and use of persistent organic pollutants including nonintentional releases.
- Pentachlorophenol
References
- Dioxins
[1] UNEP: Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants (POPs).United Nations Environment Programme, Geneva 2001. http://www.pops.int.
Table 1 Environmental pollutants studied for transformation with nano-size iron [16, 17] • Chlorinated methanes - Carbon tetrachloride - Chloroform - Chloromethane - Dichloromethane • Trihalomethanes - Bromoform - Dibromochloromethane - Dichlorobromomethane • Chlorinated ethenes
- trans-Dichloroethene - 1,1-Dichloroethene - Vinylchloride • Chlorinated benzenes - Chlorobenzene - Dichlorobenzene - Trichlorobenzene - Tetrachlorobenzene - Pentachlorobenzene - Hexachlorobenzene • Other polychlorinated hydrocarbons
• Pesticides - DDT - Lindane - Paraoxon Ostrava 2. - 3. února 2011
75
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
[2] Matoušek, J.; Holoubek, I.: Legal aspects of protecting emvironment against. Releases of persistent organic pollutants. Chemické listy 98, 525 (2004).
[10] Elliot, D.W.; Zhang, W.X.: Field assessment of nanoscale bimetallic particles for groundwater treatment. Environ. Sci. Technol. 35, 4922-4926 (2001).
[3] EC Joint Research Centre: Considerations on a Definition of Nanomaterial for Regulatory Purposes. EU JRC, Ispra 2010, 37 p. ISBN: 978-92-79-1604-1, ISSN 1018-5593.
[11] Štěpánek, R. PhD Thesis, VŠChT Prague, 2008.
[4] Monteiro-Riviere, H. A.; Lang, Tran C. (Eds.): Nanotoxicology: Characterization, Dosing and Health Effects. INFORMA Healthcare, New York - London 2007, 434 p. ISBN: 1-42004514-8. [5] Sahu, S. C.; Casciano, D. A. (Eds.): Nanotoxicity: From In Vivo and In Vitro Models to Health Risks. Wiley & Sons, Chichester 2010, 609 p. ISBN: 978-0-470-74134-5. [6] Holoubek, I. et al.: National Inventory of Persistent Organic Pollutants in the Czech Republic. Project GF/CEH/01/003 Enabling Activities to Facilitate Early Action on the Implementation of the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants (POPs) in the Czech Republic. TOCOEN Report No 249, RECETOX-TOCOEN & Associates, Brno 2003, 765 p. [7] Roberts, A.L.; Totten, L.A. et al.: Reductive elimination of chlorinated ethylenes by zero-valent metals. Environ.Sci. Technol 30, 2654-2659 (1996). [8] Kaštánek, F.; Čížek, Z.: Reálné možnosti reduktivní dehalogenace chlorovaných látek přítomných ve vodách pomocí elementárních kovů. Waste Forum 2010, 3, 247-254.
[12] Wang, C.; Zhang, W.: Synthesizing nanoscale iron particles for rapid and complete dechlorination of TCE and PCBs. Environ. Sci.Technol. 31, 2154-2156 (1997). [13] http://www.nanosystemy.upol.cz. [14] http://www.nanoiron.cz. [15] Gillham, R.W.; O´ Hannesin, S.F.: Enhanced degradation of halogenated aliphatics by zero-valent iron. Ground Water 32, 958-967 (1994). [16] Zhang, W.: Nanoscale iron particles for environmental remediation. An overview. Journal for Nanoparticle Research 5, 323-332 (2003). [17] Nováková, T.; Šváb, M.; Švábová, M.: Využití nanočástic v dekontaminačních technologiích: Současný stav. Chemické listy 103, 524-532 (2009). Acknowledgement Supported by the CETOCOEN (CZ.1.05/2.1.00/011.0001) project granted by the European Union and administered by the Czech Ministry of Education, Youth and Sports, and the INCHEMBIOL (MSM 0021 622412) project of the Czech Ministry of Education, Youth and Sports.
[9] Engelmann, M.D.; Doyle, J.G.; Cheby, I.F.: The complete dechlorination of DDT by Mg/Pd bimetallic particles. Chemosphere 43, 195-198 (2001).
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM CBRN - Jaderné zbraně a radiologické materiály EDICE SPBI SPEKTRUM
53.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
JIěÍ MATOUŠEK JAN ÖSTERREICHER PETR LINHART
CBRN JADERNÉ ZBRANċ A RADIOLOGICKÉ MATERIÁLY
76
Jiří Matoušek, Jan Österreicher, Petr Linhart Kniha pojednává o vývoji, hlavních typech jaderných zbraní, jejich ničivých účincích a principech technické a zdravotnické ochrany proti nim. Charakterizuje hlavní formy a metody potenciálního jaderného a radiologického terorismu. Na základě podrobné analýzy přijatých mezinárodních dohod seznamuje s výsledky regulace jaderného zbrojení a úsilím za jaderné odzbrojení.
ISBN: 978-80-7385-029-6
cena 150 Kč
Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Ochrana obyvatelstva před chemickým terorismem Population Protection against Chemical Terrorism Ing. Otakar Jiří Mika, CSc. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta chemická, Ústav chemie a technologie ochrany životního prostředí Purkyňova 118, 612 00 Brno [email protected] Abstrakt Podrobné odborné vymezení chemického terorismu na základě literárního průzkumu. Základní zdroje a rizika chemického terorismu v podmínkách České republiky. Možné scénáře chemického terorismu a jejich dopady a následky především na obyvatelstvo. Ochrana obyvatelstva před chemickým terorismem. Připravenost obyvatelstva na chemický terorismus (prevenceochrana-záchrana-likvidace následků). Klíčová slova Ochrana obyvatelstva, chemický terorismus, nebezpečná chemická toxická látka, nebezpečná chemická průmyslová toxická látka, bojová chemická látka, připravenost obyvatelstva. Abstract The detailed definition of chemical terrorism based on literature research. The basic resources and threats of chemical terrorism in the Czech Republic. Possible scenarios of chemical terrorism and their impacts and consequences on the population. Population protection against chemical terrorism. Preparedness of population for chemical terrorism (prevention-protection-rescue-clearance of consequences). Key words Population Protection, Chemical Terrorism, Hazardous Chemical Toxic Substance, Hazardous Chemical Industrial Toxic Substance, Chemical Warfare Agent, Preparedness of Population. Úvod Po skončení Studené války se objevují nové hrozby terorismu za které jsou považovány především chemický, biologický, radiologický a jaderný terorismus. V tomto příspěvku je věnována pozornost jen chemickému terorismu a ochraně obyvatelstva před ním. Podrobnosti jsou uvedeny v další části. Nejen historické příklady ale i současné a budoucí reálné možnosti chemického terorismu jak prostřednictvím bojových chemických látek, tak i nebezpečných chemických průmyslových toxických látek potrhují význam a vysokou nebezpečnost chemického terorismu. K přípravě kvalitních opatření prevence a ochrany obyvatelstva před chemickým terorismem je potřeba tento negativní společenský jev důkladně zkoumat a poznávat. Na základě vědeckého zkoumání je potom možné navrhnout, připravit a postupně zavádět zcela konkrétní opatření ochrany v celém široké a komplikované oblasti řetězce prevence-ochrana-záchranalikvidace následků. Hlavním mezníkem v oblasti zneužití bojových chemických látek se stal den 20. březen 1995, kdy došlo k chemickému útoku se zneužitím sarinu vůči civilnímu obyvatelstvu v tokijském metru. Bylo usmrceno 12 osob a dalších 4 460 osob bylo různým způsobem zasaženo, jak udává podrobná japonská policejní vyšetřovací zpráva, která byla vydána v angličtině [1]. Uvádí, že teroristický útok připravila a provedla japonská náboženská sekta „Nejvyšší pravda Óm“ ve vlastní zemi a proti vlastnímu obyvatelstvu. Závažná událost je všeobecně považována za významný historický předěl, kdy se možnost použití bojových Ostrava 2. - 3. února 2011
chemických látek v teroristickém duchu stala skutečností. Podrobnosti jsou publikovány v domácí odborné literatuře [2 - 6]. V této souvislosti je možné připomenout předcházející chemický útok se zneužitím sarinu v japonském městě Matsumoto. Ačkoliv i při tomto zneužití sarinu bylo 7 osob usmrceno, vyšetřování události japonskou policií bylo pomalé až liknavé a také nedůsledné jak uvádí literární podklady [2, 3, 7]. Chemický útok sarinem byl varovným signálem pro všechny vlády světa a další kompetentní instituce, aby připravily lepší organizovanou reakci na budoucí chemické teroristické útoky. Vymezení chemického terorismu Terorismus jako násilí nebo hrozba násilím jednotlivců nebo skupin založené na rasové, národnostní, etnické, politické, náboženské, ekonomické, ekologické a jiné ideologii a motivaci proti jednotlivcům a sociálním skupinám předurčuje volbu nástrojů násilí. Již předvečer nástupu 21. století byl poznamenán eskalací násilí v posunu od klasických prostředků (chladných zbraní, zápalných prostředků, střelných zbraní a výbušnin) k aktuálnímu zařazení nebezpečných chemických toxických látek a biologických agens do arzenálů teroristů. Zvyšující se brutalita současného terorismu za jeho probíhající internacionalizace v globálním prostředí dovoluje předvídat další vývoj terorismu od jeho klasických forem s použitím zápalných prostředků, lehkých zbraní a výbušnin k nejničivějším formám čili k chemickému, biologickému, radiologickému a jadernému terorismu. Zhodnocení aktuálních i potenciálních forem a zdrojů terorismu CBRN je nutným východiskem pro boj s terorismem a účinná preventivní, represivní, ochranná, záchranná a nápravná opatření a budování odpovídajících systémů v národním, regionálním a globálním měřítku [8]. V definování chemického terorismu je tak možné najít dva poněkud rozdílné přístupy. V širším pojetí může být chemickým terorismem míněno zneužití všech nebezpečných chemických látek a přípravků, v úzkém pojetí je to jen zneužití nebezpečných chemických toxických látek. Autor tohoto příspěvku se kloní k definování chemického terorismu podle úzkého pojetí. Potom může být chemický terorismus definován následovně: Chemickým terorismem se rozumí teroristické použití a hrozba použití nebezpečných chemických toxických látek proti lidem a zvířatům k jejich usmrcení, jejich dočasnému zneschopnění nebo jejich trvalému poškození nebo použití, či hrozba použití nebezpečných chemických toxických látek proti hmotným statkům všeho druhu k znehodnocení těchto statků a způsobení materiálních škod. Chemickým terorismem se také rozumí teroristické použití a hrozba použití nebezpečných chemických toxických látek proti rostlinám, případně životnímu prostředí. Nebezpečné chemické toxické látky mohou být použity přímo nebo druhotně uvolněny jako následek záměrných úderů, sabotáží nebo diverzních akcí na výrobní, skladovací, dopravní a jiná zařízení a infrastruktury, obsahující nebezpečné chemické průmyslové toxické látky [9, 10]. Jinak pojatá definice chemického terorismu pro nebezpečné chemické toxické látky může být v tomto znění: Za chemický terorismus je považována záměrně způsobená mimořádná událost (nebo jen hrozba jejím provedením), kdy se nebezpečná chemická toxická látka (bojová chemická látka nebo nebezpečná chemická průmyslová toxická látka) ocitla mimo kontrolu v tak velkých množstvích, že jsou ohroženi nebo již zasaženi lidé, zvířata, rostliny, životní prostředí nebo majetek a je nutné provádět ochranná opatření a záchranné a likvidační práce profesionálními záchrannými silami a prostředky. 77
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Nebezpečí chemického terorismu s použitím nebezpečných chemických toxických látek v sobě zahrnuje dvě hlavní skupiny nebezpečných chemických toxických látek: • bojové chemické látky (alternativně nazývané dříve také otravné látky nebo bojové otravné látky), • nebezpečné chemické průmyslové toxické látky. Základní zdroje a rizika chemického terorismu Při vymezení obsahu pojmu chemický terorismus můžeme vycházet v zásadě ze tří uvedených zdrojů: První zdroj: možnost zneužití existujících vojenských arzenálů zbraní hromadného ničení, tj. konkrétních chemických zbraní, případně jejich komponent, které mohou teroristické skupiny získat krádeží, loupeží z armádních základen, skladů, výrobních zařízení, transportů apod., analogicky, jako jsou nelegálně získávány jednotlivci nebo skupinami výbušniny a konvenční výzbroj různého druhu. Druhý zdroj: spočívá ve vlastní výrobě nezbraňových materiálů, tj. vysoce toxických chemických látek s důrazem na super-toxické letální nervové jedy (sarin, cyklosarin, soman, VX látka, tabun), popřípadě toxinů a zneužití nebezpečných chemických průmyslových toxických látek. Třetí zdroj: může být násilné vyvolání havarijních dějů, analogicky jako při válečných událostech údery konvenční výzbrojí na průmyslové a sociální infrastruktury civilizované společnosti, tj. na chemická, petrochemická zařízení, čistírny odpadních vod, skládky nebezpečného odpadu aj. zásobníky amoniaku nebo dalších zvlášť nebezpečných látek (viz zákon č. 59/2006 Sb., o prevenci závažných havárií) představují závažné riziko pro civilní obyvatelstvo, ale také pro záchranné sbory. Mezi nebezpečné chemické průmyslové toxické látky patří např. fosgen, chlor, kyanovodík, amoniak, formaldehyd, sirovodík, sirouhlík, brom, etylenoxid, oxid siřičitý, oxid uhelnatý a mnoho další. Zejména amoniak a chlor jsou vyráběny, skladovány, používány a transportovány ve velkých objemech [8, 9, 10, 11]. Definování tří zdrojů chemického terorismu již bylo vícekrát opakovaně publikováno v domácí odborné literatuře [8, 9, 10, 11, 13]. Nebezpečné chemické toxické látky představují pro člověka (pro jeho život nebo zdraví) značné nebezpečí, které je závislé na mnoha charakteristikách látek, ale i na dalších skutečnostech, okolnostech a podmínkách. Kromě negativního působení na člověka mohou nebezpečné chemické toxické látky negativně působit na zvířata, rostliny, obecně způsobují poškození životního prostředí a také mohou negativně působit na majetek (např. zamoření budov, dopravní a jiné techniky apod.). Hodnocení rizika chemického terorismu pro obyvatelstvo je mnohem komplexnější než pro vojáky, nelze kopírovat vojenské plány a postupy. Obyvatelstvo obecně představuje širokou škálu osob od novorozenců po staré lidi, vyskytují se také nemocní nebo jinak postižení jedinci. Základním kritériem pro třídění pacientů při hromadném postižení je otázka přežití a zabránění trvalým následkům. Exponující dávka nebezpečné chemické toxické látky má tři základní faktory: koncentrace, doba expozice a dechová frekvence [12]. Stejná doba expozice neznamená u různých jedinců stejné množství inhalované látky (různá dechová frekvence, skutečný zdravotní stav, panika a stres, atd.), rozdíl je i v metabolismu dle věku a zdravotního stavu (vyšší ohrožení je pro novorozence a starší osoby, pacienty s nedostatečnou funkcí jater nebo alkoholiků, apod.). Vliv na akutní toxicitu má řada dalších faktorů: aktuální zdravotní stav osob, jejich tělesná námaha (a od toho odvozená frekvence dýchání), různá citlivost vybraných skupin obyvatelstva
78
(zvýšená citlivost dětí, starých lidí, nemocných osob, apod.), brána vstupu nebezpečné chemické toxické látky do organismu a v neposlední řadě i různý mechanismus působení nebezpečné chemické toxické látky na lidský organismus [12]. Jednotlivé nebezpečné chemické toxické látky mají značně rozdílné mechanismy působení na lidský organismus. Otrava některými nebezpečnými chemickými toxickými látkami má velmi dramatický průběh doprovázený vážným narušením základních životních funkcí. Proto má zásadní význam úspěšná první pomoc, která může při včasném a správném poskytnutí zachránit životy postižených a zásadně ovlivnit i další průběh otravy včetně její prognózy [12]. Pro nejvíce jedovaté bojové chemické látky nervově paralytické je to antidotní terapie, která je však dostupná jen pro značně omezené množství nebezpečných chemických toxických látek. Obdobná je situace i pro použití antidot při intoxikacích nebezpečnými chemickými průmyslovými toxickými látkami; možnosti použití jsou značně omezené. Možné scénáře chemického terorismu Podrobné scénáře chemického terorismu nebudou na tomto místě uvedeny, ale autor se odkazuje na svá dřívější odborná díla a práce [9, 11, 13], kde společně s kvalifikovanými autory publikoval celou řadu takových scénářů. Na první pohled by se mohlo zdát, že vytvoření a publikování hlavních scénářů chemického terorismu může dát určitý „návod“ teroristům. Na druhé straně je nutné si uvědomit, že bez vědeckého zkoumání a následného modelování scénářů chemického terorismu není možné promýšlet a připravovat celý řetězec opatření pro boj s chemickým terorismem v oblastech jako je prevence, ochrana, záchrana, likvidace následků. Kromě toho se mohly stát pro teroristy inspirativní jak publikované případové studie o velkých chemických haváriích. Není pochyb o tom, že například nejzávažnější chemická havárie v indickém Bhópálu v roce 1984 by se mohla stát „návodem“ pro chemický terorismus s využitím methyizokyanátu [11, 13]. Přesto není v odborné veřejnosti pochyb o tom, že takové případové studie je nutné publikovat a to především z toho důvodu, aby se z proběhlé závažné chemické havárie vyvodily zcela zásadní a jasné závěry a doporučení do budoucna. Takové odborné případové studie byly publikovány jak v domácí odborné literatuře [např. 11, 13, 14], ale velmi podrobně jsou závěry a doporučení uvedeny v zahraniční literatuře [např. 15], kde jsou uvedeny závěry a doporučení v rozsahu celých 4 stran textu. Velmi zranitelný je v podstatě každý dopravní systém, kde je vysoký pohyb cestujících, ale vysoce zranitelná je v podstatě velká část kritické infrastruktury moderní společnosti. Nicméně jsou zvláštní místa, která jsou nejvíce náchylná k napadení chemickým terorismem. Přinejmenším je zde příklad tokijského metra (1995), který bude pravděpodobně zopakován v blízké budoucnosti, ale s daleko závažnějšími následky a dopady. Je známo, že několik fatálních chyb teroristů způsobilo to, že ztráty na životech byly překvapivě nízké. Takové chyby se již v budoucnu nebudou opakovat. Problematika napadení metra chemickým terorismem byla autorem podrobně uvedena ve dvou odborných pracích [16, 17], ze kterých je zřejmé, že závažný chemický útok na podzemní dráhu je jen otázkou času. Ochrana obyvatelstva před chemickým terorismem Ochrana obyvatelstva před chemickým terorismem již byla také autorem tohoto příspěvku podrobně publikována v dřívějších pracích a to jako samostatný soubor opatření [9,10,13] k ochraně před chemickým terorismem, nebo jako komplex opatření v rámci chemického, biologického, radiologického a jaderného terorismu [11]. Návrhy, které jsou uvedeny hlavně v pracích o chemickém terorismu [9, 10, 13] je možné doplnit ještě o návrhy publikované v jiné odborné práci [8]. Pro vytvoření skutečně „komplexního programu ochrany obyvatelstva před chemickým terorismem“ je Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
ale bezesporu potřeba řada vysoce kvalifikovaných odborníků, kteří mohou výše uvedený „komplexní program“ připravit pouze na základě týmové práce. Vypracování takového programu může poskytnout jen fundovaná výzkumná studie týmu civilních a vojenských expertů (formou meziresortní komise), kteří jsou dobře obeznámení s fyzikálními, chemickými a toxikologickými vlastnostmi bojových chemických látek a nebezpečných chemických průmyslových toxických látek, a možnosti jejich zneužití proti civilnímu obyvatelstvu, principy chemické detekce a chemického průzkumu, identifikace a monitorování nebezpečných chemických toxických látek, individuální i kolektivní ochrany, odmořování různého chemického zamoření, diagnostiky chemického zasažení a léčení zasažených a postižených osob.
krizových situacích. Školní mládež vzdělávat v souladu s rámcovými vzdělávacími programy základních a středních škol. Ke zkvalitnění připravenosti budoucích učitelů bude nutné začlenit do studijních programů pedagogických fakult problematiku Ochrana člověka za mimořádných událostí“. Ačkoliv měl být tento systém vytvořen do konce roku 2010, nejsou o něm dosud publikovány žádné odborné informace. Informovanost obyvatelstva můžeme chápat pouze jako první krok k připravenosti, celý proces je daleko složitější a náročnější [19]. Je všeobecně známo, že v současné době je řešena připravenost obyvatelstva na mimořádné události a krizové situace jen velmi omezeně, u školní mládeže na základních, středních a středních odborných školách.
K hlavním úkolům ochrany obyvatelstva patří zabezpečení varování, ukrytí, evakuace, individuální a kolektivní ochrany a nouzového přežití.
Bez vytvoření moderního systému připravenosti obyvatelstva na mimořádné události a krizové situace se zahrnutím také případů chemického terorismu není možné počítat s úspěchem v boji s chemickým terorismem a jeho závažnými následky.
Předpokladem efektivní realizace opatření je připravenost záchranných složek a obyvatelstva včas, aktivně a správně jednat v případech hrozícího nebo již nastalého ohrožení.
Připravenost obyvatelstva i záchranářů na chemický terorismus a jeho možné následky vyžaduje:
Ochranu obyvatelstva nelze plánovat, organizovat a řídit bez nutného zázemí, které je nejčastěji označováno jako kritická infrastruktura společnosti. Obecně ji tvoří fyzické, organizační a kybernetické systémy, které jsou nutné k zajištění nezbytného chodu ekonomiky a správy státu. V konkrétních podmínkách České republiky ji představují: státní správa a samospráva, komunikační a informační systémy, systémy dodávek energií (hlavně elektřiny), průmysl, zemědělství, bankovní a finanční sektor, přepravní síť, systém dodávky vody a kanalizační systém. Ochrana obyvatelstva proti nebezpečným chemickým toxickým látkám zahrnuje tato opatření:
• znát předmětnou problematiku, to je chemický terorismus a jeho podstatu, jeho možné projevy a dopady, znát způsoby varování obyvatelstva, • znát dobře varovný signál „Všeobecná výstraha“ a možnou doprovodnou hlasovou informaci pro další informování obyvatelstva, • znát základní příznaky projevů chemického terorismu, • vědět, jak se správně a rychle zachovat a jak se účinně chránit před následky chemického terorismu,
• detekci, identifikaci a monitorování nebezpečných chemických toxických látek,
• být dobře vybaven potřebnými ochrannými prostředky, nebo být schopen rychle a kvalitně připravit improvizované prostředky ochrany dýchacích orgánů a povrchu těla a následně je rychle a správně použít,
• varování obyvatelstva o bezprostředním nebezpečím použití těchto látek,
• znát zásady evakuace, evakuační trasy a evakuační shromaždiště a mít připraveno evakuační zavazadlo,
• vyrozumění složek IZS o vzniklé situaci,
• znát umístění přiděleného úkrytu pro ochranu obyvatelstva a nejvhodnější cesty k tomuto úkrytu,
• rychlé a správné používání prostředků individuální a kolektivní ochrany, nebo použití prostředků improvizované ochrany osob, • poskytnutí první pomoci zasaženým a postiženým osobám, • ukrytí obyvatelstva před možným zasažením (většinou jen zcela výjimečně, protože většinu úkrytů potřebuje určitý čas na přípravu úkrytů k použití), • evakuaci obyvatelstva ze zasažených nebo ohrožených míst a prostorů, • odmořování bojových chemických látek a nebezpečných chemických průmyslových toxických látek, • diagnostikování zasažených a postižených osob, • léčení zasažených a postižených osob. Ochrana obyvatelstva před chemickým terorismem musí tvořit nedílnou součást celkové ochrany obyvatelstva, která vyžaduje mimo jiné hlavně technické a speciální prostředky rychlé a spolehlivé detekce, identifikace, monitorování, ochrany, záchrany, dekontaminace, likvidace následků chemického napadení a léčení postižených osob. Připravenost obyvatelstva na chemický terorismus V současné době není stále v podmínkách České republiky vytvořen systém připravenosti obyvatelstva na mimořádné události a krizové situace. V koncepci ochrany obyvatelstva z 25. února 2008 [18] je stanoven úkol: „Ke zkvalitnění připravenosti fyzických osob se jeví jako potřebné přijmout Program výchovy a vzdělávání obyvatelstva k jeho bezpečnosti a ochraně při mimořádných událostech a Ostrava 2. - 3. února 2011
• pravidelně a důkladně nacvičovat vhodné způsoby používání ochranných prostředků a možné rychlé způsoby provádění evakuace, nacvičovat zaujetí místa v přiděleném úkrytu. Závěr Chemický terorismus představuje v současné době a bude představovat i v dalších letech závažnou bezpečnostní hrozbu nejen v České republice, ale na celém světě. Její aktuálnost a nebezpečnost je podtržena mnoha skutečnostmi, které byly stručně uvedeny v tomto příspěvku. Omezování chudoby a pokrok ve věci míru a lidských práv je mnohem naléhavější v souvislosti s hrozbou mezinárodního terorismu a dalšími obavami z narušení mezinárodní bezpečnosti. Spojené národy po mnoho let hrají významnou roli v mezinárodním úsilí o potlačení terorismu. Tyto snahy se významně zintenzívnily po teroristických útocích z 11. září 2001. Terorismus je celosvětovou hrozbou. Vyžaduje globální řešení, které nebude založeno jen na porážce teroristů, ale musí zároveň zmenšit utrpení a beznaděj, kterých teroristé využívají, a podpořit pokrok v lidských právech, o jejichž likvidaci někteří lidé usilují. Mnohostranných řešení je také potřeba k zabránění dalšího šíření zbraní hromadného ničení. Literatura [1] Policejní zpráva: National Police Agency, Shoten: AUM SHINRIKYO, An Alarming Report on the Terrorist Group’s Organization and Activities, Japan 1995.
79
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
[2] Brackett, D.W.: Svatý teror-armageddon v Tokiu, Mladá fronta, Praha 1998.
[12] Patočka, J. aj.: Vojenská toxikologie, Grada Publishing, Praha 2004.
[3] Tu, A.T.: Chemical Terrorism: Horrors in Tokyo Subway and Matsumoto City, Alaken, Colorado 2002.
[13] Mika, O.; Patočka, J.: Ochrana před chemickým terorismem, Jihočeská universita v Českých Budějovicích, České Budějovice 2007.
[4] Mika, O.; Neklapilová, V.: Vojenské zdravotnické listy 5, 197 (2001). [5] Mika, O.J.; Neklapilová, V.: Časopis 112 3, 20 (2005). [6] Tu, A.T.; Mika, O.J.: Časopis 112 3, 35 (2010). [7] Tu, A.T.; Mika, O.J.; Neklapilová, V.: Časopis 112 6, 17 (2009). [8] Matoušek, J.; Linhart P.: Chemické zbraně, Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství Ostrava, Ostrava 2005. [9] Matoušek, J.; Mika, O.: Informační zpravodaj Institutu ochrany obyvatelstva 2, 83 (2004). [10] Mika, O.J.; Mašek, I.: Chemické listy 4, 255 (2008). [11] Matoušek, J.; Mika, O.; Vičar, D.: Nové hrozby terorismu: chemický, biologický, radiologický a jaderný terorismus, Universita obrany, Brno 2005.
[14] Mika, O.J.; Sabo, J.: Časopis 112 12, 22 (2004). [15] Mannan, S.: Lee’s Loss Prevention in the Process Industries, Third Edition, Volume 3, Elsevier 2005. [16] Matoušek, J.; Mika, O.: Reakce na teroristický útok s použitím bojové otravné látky na pražské METRO, Kontaminace prostoru METRA, Odborná studie, Brno 2007. [17] Mika, O.J.: The Science for Population Protection 0, 55 (2008). [18] Koncepce ochrany obyvatelstva České republiky, 25. února 2008, Praha 2008. [19] Mika, O.J.: Informovanost obyvatelstva a jeho připravenost na zvládání mimořádných událostí, Jihočeská universita v Českých Budějovicích, České Budějovice 2008.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
43.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
JIěÍ MATOUŠEK PETR LINHART
CBRN CHEMICKÉ ZBRANċ
CBRN - chemické zbraně Jiří Matoušek, Petr Linhart Kniha pojednává o vývoji a základních vlastnostech chemických zbraní a o jejich hlavní složce - otravných látkách. Přináší detailní moderní informace o zneschopňujících, dráždivých, dusivých, obecně jedovatých, zpuchýřujících a nervově paralytických látkách. Charakterizuje hlavní formy a metody chemického terorismu. Ukazuje snahy o zákaz chemických zbraní, mj. úlohu Ženevského protokolu (1925) a seznamuje s Úmluvou o zákazu vývoje, výroby, hromadění a použití chemických zbraní a o jejich zničení (1993) a s jejím plněním.
ISBN: 80-86634-71-X
cena 130 Kč
Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
80
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Plány kontinuity - trvalý nástroj ochrany obyvateľstva Continuity Plans - Permanent Tool for Civil Protection prof. Ing. Milan Oravec, PhD.
Neúroda, sucho, hlad v minulosti naučili ľudí vytvárať primerané opatrenia na prežitie, zachovanie kontinuity činnosti. V prípade hrozieb, ktoré prebiehajú v krátkom časovom horizonte je nutné PK (predovšetkým operatívnu časť) upraviť tak, aby sa minimalizovali straty. Pripravenosť na zvládnutie neželanej udalosti znamená identifikovať a kategorizovať tieto udalosti. Postupnosť krokov je na schéme 1.
Ing. Barbora Kováčová Technická univerzita v Košiciach, Strojnícka fakulta Letná 9, 042 00 Košice, Slovensko [email protected], [email protected] Abstrakt Problematika prežitia technologických zariadení a veľkých územných celkov je podmienená tvorbou vhodných plánov kontinuity. Kategorizácia prírodných, technologických, sociálnych a asymetrických hrozieb, dáva predpoklad pre vytvorenie kvalitných plánov kontinuity.
Analytická časť Krok
Abstract Issue of survival technological equipment and large territorial units is conditional according to the creation of appropriate business continuity plans. Categorization of natural, technological, social and asymmetric threats, brings presumption for the quality business continuity plans setting.
Stanovenie hraníc systému
Časové a priestorové hranice systému.
2
Definovanie hrozieb
Katalóg vonkajších a vnútorných hrozieb.
Stanovenie cieľovej funkcie
Definovanie celkovej a čiastkových cieľových funkcií pre dosiahnutie úrovne výkonnosti v stanovenom čase. f = f (% výkonu, čas).
Nutné je špecifikovať cieľovú funkciu, KM má ochranu obyvateľstva, podnikateľský sektor technológiu. Formou čiastkových cieľov (funkcií) je to možné podrobne definovať aj s ohľadom na priority.
4
Dekompozícia systému
Dekompozícia v zmysle procesného prístupu, procesná mapa, hlavné procesy). f = f (% výkonu, čas, prvok). Primárne podľa energetických tokov.
Mapa procesov je štruktúra procesov a interakcie medzi nimi. Zabezpečuje transparentnosť vzájomných vzťahov medzi funkciami a procesmi vo vnútri a navonok.
5
Kvantifikácia procesov
Definovanie charakteristických parametrov pre príslušný procesf f = f (% výkonu, čas, prvok, strata).
Vhodný zápis mapy procesov je nutné doplniť o kvantifikáciu rozhodujúcich procesných parametrov.
6
Opatrenia navonok
Riešiť väzby vonkajšie.
Technické riešenia.
7
Opatrenia vnútorné
Riešiť väzby vnútorné.
Organizačné riešenia.
8
Opatrenia vnútorné
Riešiť prvky systému.
Robustnosť verzus bezpečnosť systému.
9
Plán kontinuity
Napísanie plánu kontinuity.
Napísanie a precvičenie plánu kontinuity.
10
Precvičenie plánu kontinuity
Parciálne časti, ako aj celkový plán kontinuity.
Precvičenie pre jednotlivé organizačné zložky a technologické celky. Vhodne voliť formu a možnosť vykonať v rámci povinných precvičení.
3
Key words Continuity plan, threat categorization, civil protection, continuity plans setting. Úvod Pre históriu Zeme je striedanie búrlivejších a pokojnejších období z hľadiska počasia normálne. Ľudia však zabúdajú a správajú sa nezodpovedne. Od deväťdesiatych rokov nastáva otepľovanie. Už v roku 1983 sme zažili prvé extrémne horúce leto. Zdôvodňovalo sa to javom El Niňo, ktorý vzniká pri pobreží Južnej Ameriky a má dosah na celú Zem. El Niňo sa nám pripomenul aj v roku 1997, a to extrémnymi zrážkami, keď Česko zažilo obrovskú povodeň, kde došlo k zatopeniu aj pražského metra. Veľká voda postihla Bratislavu v roku 2003, keď mesto uvažovalo o evakuácii bánk, ktorým malo vytopiť trezory. Problémom sú bleskové povodne. Voda sa nezdvihne po dlhodobom daždi, ale ako následok jedného mohutného búrkového oblaku, z ktorého v priebehu hodiny dokáže napršať až do sto milimetrov zrážok. Ak sa to stane vo svahovitom teréne, tak to všetko rýchlo stečie do doliny. Meteorológovia už niekoľko rokov upozorňujú, že extrémy v počasí budú pribúdať a budú silnejšie a častejšie. V dekáde 1991 - 2000 [1] zahynulo na celom svete viac ako 665 000 ľudí pri prírodných katastrofách, z ktorých 90 % súviselo s vodou. Prebytok vody spôsobil viac škôd, ako jej nedostatok. Povodne tvoria 2/3 nešťastí. Pripravenosť na zvládnutie týchto situácií je možné už počas tvorby územno plánovacej dokumentácie (ÚPD), resp. tvorbou opatrení sumarizovaných v plánoch kontinuity (PK). Úlohou tohto príspevku je poukázať na možnosti PK s ohľadom na dlhodobé zabezpečenie technologických celkov, ako aj veľkých územných celkov. Plány kontinuity činnosti - všeobecné zásady Problematika zachovania kontinuity sa v dejinách riešila stále. Nadobúdala len iné formy, ktoré vyplývajú z technických a ekonomických možností. Každý dobrý hospodár sa snaží preklenúť nepriaznivé obdobie vhodným opatrením, plánom prežitia. Ostrava 2. - 3. února 2011
Poznámka
1
Kľúčové slová Plán kontinuity, kategorizácia ohrození, ochrana obyvateľstva, proces tvorby plánov kontinuity.
Popis
Opatrenia
Precvičenie
Schéma 1 Postupnosť krokov pri tvorbe PK [1] Túto schému je možné použiť, ako pre rozsiahle technologické celky, tak aj pre územné celky (predmetná náplň ochrany - cieľová funkcia sa zmení). Všeobecnou zásadou pri tvorbe PK je zásada, že čas obnovy musí byť menší než strata kritických funkcií. RTO < strata kritických funkcií
(1)
kde RTO doba obnovy činnosti (Recovery Time Object). Doba kritickosti základnej funkcie sa týka množstva času, kedy funkcia môže byť pozastavená, kým to nepriaznivo zapôsobí na hlavné poslanie organizácie, štátu. Doba kritickosti môže byť meraná buď dobou obnovy (RTO), alebo cieľovým bodom obnovy (RPO). 81
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Asymetrické ohrozenia
Úlohou plánu kontinuity je čo najrýchlejšia obnova týchto procesov. Existujú technologické celky, ktoré po dosiahnutí fázy obnovy môžu skolabovať. Norma ČSN BS 25999.1 [2] neuvažuje so skutočnosťou, že existuje stabilizácia systému, ktorá nastáva po dobe obnovy v niektorých špecifických prípadoch [3].
Asymetrické ohrozenia - technické aplikácie použitého RAO, biologické, novodobé chemické hrozby, informačné operácie, HEMP. Asymetrické ohrozenia - kombinované, alternatívne operačné koncepcie.
Stabilitu systému určujú predovšetkým jeho vlastnosti resiliencia, zraniteľnosť, adaptácia, obnoviteľnosť. Technické systémy, v porovnaní s biologickými, nemajú schopnosť samoobnovy. Majú však schopnosť odolávať do určitej hranice. Kombinácia prvkov v systéme umožní väčšiu, alebo menšiu odolnosť a adaptabilitu [4, 5].
Asymetrické ohrozenia - filozofické (terorizmus) teroristický útok bez rozdielu použitia prostriedku. Plány kontinuity činnosti Pri tvorbe PK je potrebné vychádzať zo všeobecného systémového modelu založeného na procesnom prístupe, čo je zohľadnené v schéme 1 a definovaných podmienkach (1 - 2).
Nevhodné je preto na základe tvorby plánov kontinuity v oblasti IT [6] zovšeobecňovať postupy pre ostatné oblasti. ČSN BS 25999.1 je iná ako ISO/IEC 27001. Manažérsky postup je možné aplikovať, ale obsah v rámci jednotlivých krokov je diametrálne odlišný.
Technologické celky Pre technologické celky stanovuje ČSN BS 25 999.1,2 [2] väčšinu pravidiel pre tvorbu PK. Tento štandard neobsahuje podrobnejšie návody, ako je to potrebné uskutočniť, preto je potrebné vychádzať z všeobecného procesného postupu. Schéma č.1 umožňuje vytvoriť PK v zmysle tejto filozofie.
Podmienka (1) je pri tvorbe PK činností nepostačujúca. Nutnou podmienkou je aj podmienka stability systému: f t
(2)
kde ε
Úlohou PK v technologických celkoch je udržať produkciu počas definovaného času a požadovanej produkcie, tak ako je to v bode 3 schémy 1, f = f (% výkonu, čas). Manažment podniku definuje časový interval a zníženie výkonnosti činností jednotlivých celkov podniku s ohľadom na produkciu podniku. Bod 5 postupu na schéme 1 (kvantifikácia procesných parametrov pre stratu funkčnosti) je rozhodujúca. Upravený Gantov graf pre potrebu rovnice 1 je na obr. 1.
určuje hranice stability systému. Zmena väčšia ako ε spôsobí nestabilitu systému.
Katalogizácia súčasných hrozieb V súčasnosti v Európe najrozpracovanejším systémom je švajčiarsky model. V minulosti bol vo Východnom bloku vytvorený robustný systém, ktorého poznatky je vhodné pojať aj do budovania nových postupov v rámci EU bez predpojatí. Základom katalógu hrozieb z vyššie uvedeného dôvodu sú poznatky z KATAPLANu [7], ktorý je doplnený o asymetrické hrozby: Prírodné ohrozenia Požiarom, povodňami a záplavami, zosuvom pôdy a skál, lavínami, veternou smršťou, krupobitím, extrémnym teplom, suchom, chladom, snežením, búrkou, zamorením vody, kontamináciou potravín, zamorením ovzdušia, seizmickou činnosťou. Technologické ohrozenia Nebezpečnými látkami, únikom zo stacionárnych zdrojov, únikom pri leteckej, cestnej, železničnej a lodnej preprave, únik RAO, požiarom v hospodárskych objektoch, v objektoch skladujúcich ropné látky, v drevospracujúcom priemysle, únikom ropných látok, výbuchom, úsekmi komunikácií, haváriami jadrových zariadení, letecké, železničné a cestné nehody, narušením vodohospodárskych diel, dodávok elektrickej energie, plynu, tepla, dodávok pitnej vody, informačných sietí, telekomunikačných sietí, dodávok ropy a ropných produktov, nedodaním liekov a zdravotníckeho materiálu, ohrozenie funkčnosti bankovej sústavy. Sociálne a ostané ohrozenia
Prevádzky A1
20
40
60
80
120
ýasové hranice [min] 240 360 720 1440
2160
2880
4320
A2 A3 B1 B2 C D D1 D2 Legenda normálny režim
kritický režim
odstavenie zariadenia
Obr. 1 Zjednodušený Gantov graf Opatrenia, ktoré je možné vykonať tak, ako je to stanovené v krokoch 5, 6, 7 sa vykonajú podľa požiadaviek definovaných v bode 3. Najčastejšie sa jedná o kombináciu technických opatrení (redundancia, diverzifikácia, vytvorenie protireakcie, časové ohraničenie zlyhania, rozpoznanie chýb, odolnosť proti omylom, minimalizovanie pravdepodobnosti neželanej udalosti, predimenzovanie, rezerva energie) a organizačných (zreteľnosť postupov, únosnosť systému, simulačný test).
Azylovým tlakom, utečeneckou vlnou, etnickými, náboženskými a ideologickými konfliktmi, extrémizmom, sociálnymi nepokojmi, násilným protiprávnym konaním, organizovaným zločinom, útokom proti orgánom verejnej moci, epidémiami, epifýziami, epizootiou, zamorením hmyzom, útokom proti objektom osobitnej dôležitosti. Ozbrojené konflikty Vojnovým konfliktom na území štátu, v krajinách EÚ, mimo EÚ.
82
Obr. 2 Vybrané časti plánu kontinuity
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
V praxi, výsledkom tohto postupu je vytvorenie dokumentácie, bod 9 schémy 1, z ktorej je najdôležitejšia operatívna karta, obr. 2. Táto karta je podobná, ako operatívna karta v havarijnom pláne, avšak úloha je iná.
mimoriadnej udalosti. Podnikom, ktoré si neuvedomujú pomer vynaložených prostriedkov do prevencie, by v budúcnosti nemal sanovať škody štát. Dobrý hospodár má strategický plán, ktorý zvláda riešením taktických úloh.
Územné celky
Plán kontinuity je silný nástroj v rukách ktoré ho ovládajú. Tvorba použiteľného PK je podmienená nie len znalosťou manažérskych postupov, ale aj znalosťou technických zákonitostí, technických parametrov analyzovaného zariadenia. Technologické celky tvoria zložité systémy, ktoré je však možné riešiť podľa schémy 1.
Úlohou PK pre územné celky je zachovanie funkčnosti. Základné funkcie vyplývajú zo vzťahu občan - štát. Manažérom je štát a v porovnaní s PK pre technologické celky je potrebné túto problematiku riešiť z tohto pohľadu. Nutné je definovať potreby štátu a súkromného sektora. Nutné je definovať autonómne funkcie menších celkov, poznať potreby médií typu Just in Time (elektrina), médií s možnosťou skladovania (ropa, plyn), ako aj minimálne potreby občanov a envirosystému. Táto problematika súvisí aj s riešením problémov kritickej infraštruktúry. Štát má povinnosti aj k EÚ a preto bude chrániť KI potrebnú pre funkčnosť EÚ, jedná sa predovšetkým o energetické médiá. Schému 1 je možné použiť na riešenie týchto úloh. Na obr. 3 sú definované požiadavky na manažérstvo týchto procesov v rámci štátu. manažérstvo štátu
segmenty KI
prvky KI
matica zodpovednosti
Kritérium straty na životoch Posúdenie možného poþtu mĚtvych alebo zranených osôb. Kritérium finanþných strát Vplyv na závažnosĢ hospodárskych strát. Kritérium ekologických strát Narušenia prvkov ekosystému.
kvantifikácia minimálnych potrieb príslušných prvkov KI
Obr. 3 Definovanie cieľovej funkcie PK pre územný celok Napriek deklarovaným právam občana je nutné uvedomiť si, že prostriedky, ktorými disponuje štát sú nepostačujúce na ochranu obyvateľstva. Štát však môže vytvoriť právne prostredie tak, aby občan mal dostatok informácií pre sebazáchranu (občan má slobodu voľby a iba na ňom záleží ako ju využije). Záver Predchádzanie neželaným udalostiam spojeným s prírodnými, technologickými, sociálnymi, asymetrickými hrozbami je možné formou plánov kontinuity, či už ako nástroja územno - plánovacej dokumentácie, alebo ako nástroja pre minimalizovanie strát pri
Ostrava 2. - 3. února 2011
Výskum, ktorý viedol k týmto výsledkom, získal finančné prostriedky zo siedmeho rámcového programu ([7RP/2007-2013] [Európskeho spoločenstva]) na základe grantovej dohody č. CPIP 213345-2 a súčasne bol dofinancovaný Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy č. DO7RP-0019-08. Literatúra [1] Oravec, M.: Procedurálny prístup k ochrane kritickej infraštruktúry, Změna klimatu a územní bezpečnost, IOO Lázně Bohdaneč, SPBI Ostrava, 10/2010. [2] ČSN BS 25999.1 Management kontinuity činností organizace - Část 1: Soubor zásad, 2009. [3] Oravec, M.; Šolc, M.: Systematizácia hrozieb v rámci kritickej infraštruktúry, Environmentálne a bezpečnostné aspekty požiarov a havárií, Trnava 2010, ISBN: 978-80-8096-119-0, s.237-241. [4] Šenovský, M.; Adamec, V.; Kročová, Š.; Šenovský, P.: Hodnocení rizika prvků kritické infrastruktury, In SPEKTRUM číslo 1/2009, Ročník 9, ISSN 1211-6920, str. 5-7. [5] Šenovský M.; Šenovský V.: Odolnost prvků kritické infrastruktury, In SPEKTRUM, ročník 8., číslo 2/2008, ISSN 1211-6920. [6] Horváth, M., Šolc, M.: Metóda FAIR - posudzovanie rizík v oblasti informačnej bezpečnosti, In SPEKTRUM. Vol. 10, no. 1 (2010), p. 55-57. ISSN 1211-6920. [7] Leitfaden KATAPLAN - Gefährdungsanalyse und Vorbeugung, 26.11.2009, http://www.bevoelkerungsschutz.admin.ch/ internet/bs/de/home/themen/gefaehrdungen/kataplan. parsysrelated1.89396.downloadList.66515.DownloadFile. tmp/leitfadenkataplangefaherungsanalysed.pdf.
83
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Povodně v Olomouckém kraji 2010 a obecná problematika činností jednotek požární ochrany při povodních Floods in the Olomouc Region in 2010 and General Issues of Fire Brigades Activities During Floods plk. Ing. Petr Ošlejšek, Ph.D. Hasičský záchranný sbor Olomouckého kraje Schweitzerova 91, 779 00 Olomouc [email protected] Abstrakt Přednáška popisuje průběh povodní v Olomouckém kraji v květnu a červnu 2010 a záchranné a likvidační práce, které v souvislosti s těmito povodněmi prováděly jednotky požární ochrany. Podrobněji je popsán postup záchranných prací v obci Troubky, která patřila mezi nejvíce zasažené obce. V návaznosti na proběhnuvší povodně je v další části přednášky popsána obecná problematika zapojení jednotek sboru dobrovolných hasičů obcí do specifických činností při povodni. Popsána je především úloha jednotek požární ochrany při zajištění hlásné povodňové služby, povodňových zabezpečovacích pracích, záchranných prací a likvidačních prací. Výše popsané činnosti a taktické postupy jsou postupně zapracovávány do metodických listů Bojového řádu jednotek požární ochrany.
ulic ve městě Hranice, které byly ohroženy případným prolomením ochranné hráze řeky Bečvy. Tak jak postupuje povodňová vlna, je postupně po toku řeky Bečvy dosahováno průtoků odpovídajících III. stupni povodňové aktivity. Jednotlivé povodňové komise připravuji evakuaci oblastí, které by mohly být ohroženy v případě dalšího nárůstu vodní hladiny. Dne 17.5.2010 ve 20:00 vyhlásil hejtman Olomouckého kraje stav ohrožení pro území obcí s rozšířenou působností Hranice a Přerov. O spolupráci byla požádána samostatná záchranná rota AČR v Olomouci. Vlivem zaplavení teplárny v Přerově byla přerušena dodávka tepla do města Přerov.
Klíčová slova Povodeň, záchranné práce, zabezpečovací práce, hlásná služba, jednotky požární ochrany, taktické postupy jednotek požární ochrany. Abstract The lecture describes the process of floods in the Olomouc region in May and June 2010, and the rescue and removal works, which were in relation to those floods carried out of by the fire brigades. More details are described in the process of rescue operation in the village of Troubky, which was amongst the most affected communities. The second part of the lecture describes, when speaking of recent floods, the general issues of involving the volunteer fire brigades of municipalities in the specific activities during the floods. The tasks in particular described are those of fire brigades in Flood warning Service, Flood provision work and rescue and removal works. The above described activities and tactics are progressively incorporated into the Methodical Sheets in Standard Operation Procedures of fire brigades. Key words Flood, rescue, provision work, warning service, fire brigade, Standard Operation Procedure of fire brigades. V období 16.-17.5.2010 se na území Moravy vyskytly intenzivní srážky. V horských oblastech Beskyd spadlo během 24 hodin 80 100 mm srážek. Voda začala naplňovat koryta řek, které protékají Olomouckým krajem. Nejhorší situace byla na řece Bečvě, kde bylo v nočních hodinách dosaženo III. stupně povodňové aktivity. Od večerních hodin začínají postupně zasedat povodňové komise obcí a obcí s rozšířenou působností (Hranice, Lipník nad Bečvou, Přerov). Dne 17.5.2010 v 7:00 hod se schází i povodňová komise Olomouckého kraje. Od ranních hodin rovněž začíná pracovat v prostorách HZS Olomouckého kraje štáb HZS. Začínají se plně uplatňovat zásady informování v rámci hlásné povodňové služby. Do hlídkové služby v rámci hlásné povodňové služby jsou zapojeni i členové JSDH obcí. Na dalších vodních tocích v Olomouckém kraji bylo dosaženo postupně I. a II. stupňů povodňové aktivity V Hranicích probíhá výstavba ochranných hrází z pytlů s pískem. Nárůst vodní hladiny na řece Bečvě způsobil zatopení trafostanice v Dluhonicích u Přerova. Bylo rozhodnuto o evakuaci několika 84
Obr. 1 Mapy V nočních hodinách dochází k nárůstu hladiny Bečvy v okolí obce Troubky. Síly a prostředky jsou směrovány k výstavbě provizorní hráze, která by zabránila zaplavení obce Troubky. Vzhledem k hrozícímu nebezpečí vyhlásil starosta obce v nočních hodinách evakuaci obyvatel. Asi 80 obyvatel bylo převezeno autobusy do evakuačních středisek v okolních obcích (Oplocany, Tovačov). Dne 18.5.2010 ve 3:00 hod dochází k zaplavení obce Troubky, během několika desítek minut je zaplaveno cca 80 % obce, výška hladiny dosahuje od 30 cm po výšku 1,7 metru. Na obecním úřadě byl zřízen štáb velitele zásahu, který spolupracoval s povodňovou komisí obce Troubky. Záchranné práce řídil velitel zásahu, který byl příslušníkem HZS Olomouckého kraje. Od ranních hodin probíhala záchrana osob ze zatopených budov. Záchranné práce prováděly jednotky HZS a JSDH obcí, bylo využito mobilní techniky jednotek požární ochrany, nákladních vozidel záchranného útvaru HZS ČR Hlučín a později i motorových člunů. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Následující graf znázorňuje počet nasazených jednotek při záchranných a likvidačních pracích v Troubkách 17. - 5.6.2010: 70
62
60 50
45
26 17
0 0 8:00
8:00
8:00
8:00
8:00
8:00
8:00
8:00
8:00
3
0 0 0 0 0 0 8:00
8:00
8:00
8:00
8:00
8:00
8:00
24.00
22.00
20.00
11
8:00
19 5 6
15.00
23.00
20.00
8.00
17.00
5.00
8
35
31 24
14 16 14 12 11 12
22.00
16
13.00
21
5.00
18
7.00
15
1.00
18
12.00
1.00
5 20.00
0
2 15.00
10
9
14
4.00
20
27 28
6.00
30
8:00
40
17.5.17.5.18.5.18.5.18.5.18.5.18.5.18.5.18.5.18.5.19.5.19.5.19.5.19.5.19.5.19.5.20.5.20.5.20.5.20.5.21.5.22.5.23.5.24.5.25.5.26.5.27.5.28.5.29.5.30.5.31.5. 1.6. 2.6. 3.6. 4.6. 5.6. 6.6. 7.6.
Z grafu je patrné období, kdy byly nasazeny jednotky požární ochrany na záchranné práce a čerpání zatopených objektů. V neděli 22.5. 2010 bylo v obci Troubky nasazeno 62 jednotek požární ochrany, což představuje cca 372 hasičů. Dne 24.5.2010 byla kompletně obnovena dodávka elektrické energie do Troubek.
Obr. 2 Troubky 18.5.2010 Zachráněné osoby byly pomocí autobusů převezeny do evakuačního střediska v Tovačově a Oplocanech. Celkem bylo z obce Troubky zachráněno nebo evakuováno 120 osob. Obec Troubky byla uzavřena, na komunikacích byly umístěny hlídky složené z příslušníků Policie ČR a členů JSDH Troubky, kteří pomáhali Policii při identifikaci obyvatel obce. Na okraji obce byla zbudována základna Armády ČR, kde samostatná záchranná rota Olomouc připravovala stravu pro záchranáře a obyvatele obce. Rozvoz stravy do zatopených oblastí prováděli členové JSDH obcí ve spolupráci s příslušníky záchranného útvaru HZS ČR Hlučín.
Za obcí Troubky se řeka Bečva vlévá do řeky Moravy, která dále protéká v okolí města Kojetín. V okrajové části města Kojetín došlo k rozsáhlým rozlivům a zaplavení obydlených oblastí. Na odčerpávání vzniklých lagun bylo nasazeno velkokapacitní čerpadlo z HZS Královehradeckého kraje. K 31.5.2010 byl odvolán stav nebezpečí v Olomouckém kraji. Intenzivní srážky postihly severní část Moravy i 2.6.2010 opět došlo k nárůstu hladiny na řece Bečvě. Aby bylo zabráněno opětovnému zaplavení obce Troubky, vystavělo Povodí Moravy provizorní protipovodňový val a na čističku odpadních vod bylo přistaveno velkokapacitní čerpadlo, které by bylo schopno odčerpávat vodu z kanalizace.
Na okraji obce Troubky se nacházel velkochov slepic, zaplavením objektu došlo k úhynu asi 5 000 ks slepic. Likvidaci uhynulých zvířat prováděli zaměstnanci chovu ve spolupráci se členy JSDH obcí. Vlivem zatopení většiny trafostanic byla celá obec Troubky od 18.5. od cca 4:00 bez elektrické energie. Na základě zkušeností z povodní v roce 1997 byla zbudována v rámci protipovodňových opatření čistička odpadních vod, pomocí které bylo možné odčerpávat vodu z nízko položených míst v obci.
Na záchranných a likvidačních prácech při povodni v Olomouckém kraji se podílelo celkem 181 jednotek, z toho 15 HZS a 166 JSDH obcí, což představuje asi 1 300 hasičů. Bylo nasazeno 270 kusů techniky, z toho 14 člunů, 4 kusy Tatra T815 VVN, 4 velkokapacitní čerpadla, dopravní automobily a cisternové automobilové stříkačky. Ze skaldů humanitární pomoci HZS Olomouckého kraje bylo využito 28 000 ks pytlů a dále materiál pro vybavení středisek nouzového přežití v Tovačově a Oplocanech. HZS Olomouckého kraje vysílal od 25.5.2010 i odřad pro velkokapacitní čerpání do Polska. V rámci vyhodnocení povodní proběhlo šetření s cílem zjistit činnost při povodni z pohledu nasazených jednotek. Mezi pozitiva lze zařadit především:
V budově obecního úřadu bylo zřízeno místo pro soustředění nepotravinové humanitární pomoci. HZS Olomouckého kraje začal organizovat činnost neziskových organizací, díky jejich zapojení se podařilo získat přehled o rozsahu škod a o potřebách obyvatel. Neziskové organizace zajišťovaly výdej materiálu humanitární pomoci a poskytovaly psychosociální pomoc. Tak jak docházelo k poklesu hladiny v Bečvě, byly započaty čerpací práce, ve městě Přerov bylo nasazeno velkokapacitní čerpadlo z HZS hlavního města Prahy. Od 22.5.2010 byly postupně zahájeny i čerpací práce v Troubkách. Odčerpávání vody ze zatopených objektů bylo závisle na výšce hladiny spodní vody a kapacitě kanalizační sítě. Veškerá voda, která byla čerpána do kanalizace byla přečerpávána přes přečerpávací stanici do čističky odpadních vod a odtud to toku Malé Bečvy. Od 22.5.2010 byl zrušen i provoz evakuačních středisek a evakuovaní se vrátili do svých domovů.
- dobrá spolupráce v rámci všech složek IZS, - dobrá akceschopnost JSDH obcí - vybavení na čerpací práce (zúročení dotace Olomouckého kraje), - operativní financování stravy pro zasahující Olomouckým krajem, - včasné nasazení AČR - samostatné záchranné roty Olomouc na zajištění přípravy stravy,
Následující graf znázorňuje počet nasazených jednotek při záchranných pracích v Troubkách 17. - 18.5.010:
- včasná aktivace štábu HZS, zřízení štábu velitele zásahu v Troubkách, - umístění pracovišť krizových štábů obcí a povodňových komisí na stanicích HZS Olomouckého kraje (Přerov, Prostějov),
25
17.5.2010
18.5.2010
20
18 18 18 14
15 10
8 8
9 9 9
21 21 21
- dobrá spolupráce se starosty obcí a povodňovými komisemi,
18 18 18 18 18 15 15 15 15
- využití sila a prostředků z centrální úrovně ZÚ Hlučín, SSHR, Základna logistiky, nasazení velkokapacitních čerpadel.
16 16 16
8 8
5 5 5
5 2 2 2 2 2 0 0 0
12 .0 0 13 .0 0 14 .0 0 15 .0 0 16 .0 0 17 .0 0 18 .0 0 19 .0 0 20 .0 0 21 .0 0 22 .0 0 23 .0 0 24 .0 0 1. 00 2. 00 3. 00 4. 00 5. 00 6. 00 7. 00 8. 00 9. 00 10 .0 0 11 .0 0 12 .0 0 13 .0 0 14 .0 0 15 .0 0 16 .0 0 17 .0 0 18 .0 0 19 .0 0 20 .0 0 21 .0 0 22 .0 0 23 .0 0 24 .0 0
0
Ostrava 2. - 3. února 2011
Ze šetření samozřejmě vyplynuly i úkoly, které je nutné řešit, jedná se především o: - vypracování podrobné metodiky pro předávání informací mezi štáby a operačním střediskem HZS, - zpracování koncepce předurčování JSDH obcí pro provádění speciálních činností při povodni a pro plnění úkolů v oblasti ochrany obyvatelstva, 85
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
- zpracování koncepce pro vybavení jednotek PO pro záchranné a likvidační práce při povodni
- varování,
Obecná problematika zapojení jednotek požární ochrany při povodních
Velitelé jednotek spolupracují při zajištění všech činností s příslušnými povodňovými orgány. Doporučuje se, aby velitel jednotky byl členem povodňové komise obce. V případě že velitel zásahu zjistí po příjezdu na místo zásahu, že se jedná o události mající charakter povodně, vyžaduje prostřednictvím OPIS informování povodňových orgánů a jejich zapojení do řešení mimořádné události.
Mezi základní úkoly jednotek požární ochrany patří zejména provedení požárního zásahu podle příslušné dokumentace požární ochrany a záchranné práce při živelních pohromách a jiných mimořádných událostech, Jednotky požární ochrany při zásahu plní i úkoly na úseku civilní ochrany a ochrany obyvatel: - zdolávají požáry, - provádí záchranné a likvidační práce, - podílí se na evakuaci obyvatel, - podílí se na označování oblastí s výskytem nebezpečných látek, - podílí se na varování obyvatel, - podílí se na dekontaminaci postižených obyvatel nebo majetku, - podílí se na humanitární pomoci obyvatelstvu a zajištění podmínek pro jeho nouzové přežití. Podrobnosti k zajištění činnosti jednotek v operačním řízení jsou upraveny jednotlivými Metodickými listy Bojového řádu jednotek požární ochrany. Metodické listy Bojového řádu jednotek požární ochrany jsou vydávány ve Sbírce interních aktů generálního ředitele Hasičského záchranného sboru České republiky. Doposud vydané metodické listy se věnovaly základním činnostem jednotek při požáru, dopravní nehodě, uniku nebezpečných látek, řízení a podobně. Do budoucna budou vydávány tyto metodické listy i na činnosti prováděné jednotkami požární ochrany na úseku civilní ochrany a ochrany obyvatelstva. První takový soubor listů bude věnován problematice povodní a evakuace. Činnosti jednotek požární ochrany při povodni lze rozdělit do několika oblastí: - hlídkové činnosti v rámci povodňové hlásné služby, - povodňové zabezpečovací práce, - povodňové záchranné práce, - plnění úkolů v oblasti ochrany obyvatelstva (varování, evakuace, nouzové přežití), - likvidačních pracích. Z pohledu nasazení jednotek požární ochrany je možné povodně charakterizovat především: - dlouhou dobou nasazení sil a prostředků, - požadavkem na velké množství sil a prostředků, speciálních sil a prostředků a nutností jejich koordinace, - nebezpečím utonutí, podchlazení a omrznutí, infekce, intoxikace, fyzického vyčerpání, psychického vyčerpání, úrazu elektrickým proudem. Činnosti, které jednotky požární ochrany provádí při povodni závisí především na typu povodně. Povodně lze rozdělit z hlediska rychlosti nárůstu vzniku nebezpečí na: - náhlé (bleskové) - zpravidla způsobené intenzivními srážkami (nemusí souviset s rozvodněním vodního toku), protržením hráze nebo havárii na vodovodním řadu. S ohledem na rychlost není možné provádět rozsáhlá přípravná opatření a zabezpečovací práce. Jednotky provádí především záchranné práce zaměřené na záchranu osob, zvířat nebo majetku. - s pozvolným průběhem - povodně způsobené dlouhodobými srážkami nebo táním sněhu. Při tomto typu povodně je možné provádět přípravná opatření a zabezpečovací práce. Jednotky se podílí zejména na: - hlásné službě, - výstavbě protipovodňových hrází, 86
- evakuaci osob, majetku, nebezpečných látek apod.
Zapojení jednotek požární ochrany do hlásné povodňové služby Povodňová hlásná služba zabezpečuje informace povodňovým orgánům pro varování obyvatelstva a k řízení a vyhodnocování opatření na ochranu před povodněmi. Povodňovou hlásnou službu organizují povodňové orgány a podílejí se na ní ostatní účastníci ochrany před povodněmi (Povodí, obcí určená osoba, ČHMU, správci vodních děl apod.). K zabezpečení povodňové hlásné služby organizují povodňové orgány obcí v případě potřeby hlídkovou službu. Podrobnosti o organizaci hlásné povodňové služby upravují povodňové plány. Hlídková služba spočívá ve fyzickém sledování vodního toku prováděná povodňovou hlídkou a zaměřená zejména na sledování: - výšky hladiny vodního toku v hlásném profilu, - plynulého průtoku vodního toku zejména v zúžených profilech (mosty, česla apod.), - rozliv vodního toku v místech, kde lze předpokládat zaplavení obytných oblastí nebo míst, kde hrozí nebezpečí dalších škod (sklady nebezpečných látek apod.), - stavu hladiny a plynulého průtoku na vodních tocích, svodnicích a kanálových vpustích při přívalových srážkách, - těsnosti a celistvosti hrází rybníků, ochranných hrází apod., - chodu ledu na vodním toku s ohledem na možnou tvorbu ledových nápěchů. Monitoring stavu vodní hladiny se provádí v hlásných profilech. Hlásný profil je místo na vodním toku, sloužící ke sledování průběhu stavu vodního toku (průtok, výška hladiny). Hlásné profily se podle významu rozdělují do tří kategorií: - kategorie A - jsou vybrané profily s vodoměrnými stanicemi na významných vodních tocích. Jsou provozované ČHMÚ nebo správci povodí zpravidla s dálkovým odečtem; údaje jsou k dispozici v rámci Povodňové služby ČR (www.chmi.cz, www. voda.gov.cz, www.dppcr.cz), - kategorie B - jsou profily na vodních tocích, které jsou nezbytné pro řízení opatření k ochraně před povodněmi na krajské úrovni. Jsou zřizovány krajskými úřady a provozovány místně příslušnými obcemi, - kategorie C - jsou účelové profily na vodních tocích, které mohou zřídit a provozovat pro své potřeby obce nebo vlastníci ohrožených nemovitostí. Velitelé jednotek sboru dobrovolných hasičů obcí se seznámí s rozmístěním hlásných profilů v hasebním obvodu, s územím v obcích, ve kterých se předpokládá rozliv vodního toku, nebo s místy kde se předpokládá vznik povodní způsobených přívalovými dešti (kanálové vpusti, zatrubněné části vodních toků a svodnic). Jednotky se podílí na základě žádosti povodňových orgánů na zajištění hlásné povodňové služby, spočívající zejména v: - zajištění hlídkové služby při monitorování výšky vodní hladiny ve stanovených hlásných profilech, - technické pomoci povodňovým orgánům při monitorování rozsahu povodně nebo stavu staveb a zařízení ohrožených povodní s využitím speciální techniky (vozidla, výšková technika, čluny, osvětlení apod.).
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Jednotky se podílí na hlásné povodňové službě hlídkovou činností zpravidla na profilech kategorie B a C na základě pověření povodňovými orgány. Je také možné sledovat hladinu vodního toku v předem určených místech, které nejsou klasifikovány jako hlásné profily. Zástupce povodňového orgánu dohodne s velitelem jednotky způsob a rozsah hlídkové činnosti a předávání informací, zejména: - místa a četnost hlídkové činnosti, - způsob a kontakty pro předávání hlášení, - vedení záznamů z hlídkové činnosti. V případech, kdy není k dispozici vodočetná lať nebo značky určující výšku hladiny, využije se náhradní způsob (provizorní značky) pro sledování pohybu hladiny nebo rozsah zaplaveného území (zaplavené ulice, tyč ke sledování pohybu výšky hladiny apod.). Polohu a údaj o výšce hladiny na těchto provizorních značkách si hlídky předávají při střídání a zaznamenávají si ji. Při hlášení pohybu výšky hladiny nebo rozsahu zaplavení se udává změna oproti předcházejícímu hlášení. Povodňová hlídka je minimálně dvojčlenná, počet členů se volí s ohledem na složitost terénu a rozsah předpokládaných činností, např. zprůchodňování zúžených profilů apod. Velitel jednotky zajistí pravidelné střídání. Velitel jednotky seznámí členy hlídky se způsobem zajištění hlídkové činnosti, zásadami bezpečnosti a způsobu předávání informací. S ohledem na podmínky v místě zajištění hlídkové činnosti jsou členové vybaveni svítilnami, ochrannými prostředky (chlad, voda) a spojovými nebo signálními prostředky (píšťalka). Místo pro hlídkovou službu se volí s ohledem na zajištění možnosti úniku v případě náhlého zvýšení vodní hladiny. V případě že jednotky zajišťují přepravu členů povodňových orgánů do těžce přístupných míst, vybaví je příslušnými ochrannými prostředky (záchranná plovací vesta, přilba) a poučí je o základech bezpečnosti. Povodňové zabezpečovací práce prováděné jednotkami požární ochrany Povodňové zabezpečovací práce zajišťují správci vodních toků na vodních tocích a vlastníci dotčených objektů, případně další subjekty podle povodňových plánů nebo na příkaz povodňových orgánů. Zabezpečovací práce, které mohou ovlivnit odtokové podmínky a průběh povodně, musí být koordinovány ve spolupráci s příslušným správcem povodí na celém vodním toku nebo v celém povodí. Pro stanovení postupu provádění povodňových zabezpečovacích prací nebo povodňových záchranných prací je nutné zjistit rozsah povodně a její předpokládaný vývoj. Veškeré činnosti směřují k záchraně osob, zvířat a k zabránění dalšího ohrožení vodou (energetická zařízení, zařízení s nebezpečnými látkami apod.). Starosta obce (povodňový orgán) po dohodě s velitelem místní jednotky stanoví způsob a rozsah zajištění povodňových zabezpečovacích prací, na kterých se bude místní jednotka podílet. Povodňové zabezpečovací práce, na kterých se mohou podílet jednotky požární ochrany: - zajištění průchodnosti vodních toků, odstraňování naplaveného materiálu z nepřístupných míst, rozrušováním ledových ker a nápěchů, odstraňování konstrukcí bránících průtoku vody. O odstranění stavebních konstrukcí z vodního toku rozhoduje povodňový orgán, - výstavba protipovodňových hrází a mobilních hrazení. Místa pro výstavbu protipovodňových hrází a zábran jsou předem vytipována, nebo jejich určení provedou pracovníci povodňových orgánů, - provizorní oprava a utěsňování narušených hrází vodních děl a hrazení vodních toků, Ostrava 2. - 3. února 2011
- zabránění zaplavení území zpětným vzdutím přes kanalizační vpusti, - opatření proti znečištění vod nebezpečnými látkami. Povodňové záchranné práce prováděné jednotkami PO Povodňovými záchrannými pracemi jsou technická a organizační opatření prováděná za povodně v bezprostředně ohrožených nebo již zaplavených územích k záchraně životů a majetku, zejména ochrana a evakuace obyvatelstva z těchto území, péče o ně po nezbytně nutnou dobu, zachraňování majetku a jeho přemístění mimo ohrožené území. Povodňové záchranné práce zajišťují povodňové orgány s využitím složek integrovaného záchranného systému. V rámci záchranných prací zajišťují jednotky zejména tyto činnosti: - záchrana ohrožených osob, zvířat, - plnění úkolů v oblasti ochrany obyvatelstva (varování, evakuace, nouzové přežití), - zabránění vzniku dalších nebezpečí v souvislosti se zaplavováním objektů vodou, např. evakuace cenného nebo nebezpečného materiálu, zabránění vniknutí vody do objektu, snižování hladiny odčerpáváním vody. Pomoc obyvatelstvu po povodni - likvidační práce Povodňové likvidační práce organizují povodňové orgány. Jednotky provádí odčerpávání vody ze zatopených prostor. K odčerpávání zatopených prostor se nasazují čerpadla s výkonem odpovídajícím objemu zaplavených prostor a taktickým možnostem jejich nasazení. Při nasazení čerpadel se spalovacím motorem v uzavřených prostorech hrozí nebezpečí intoxikace výfukovými zplodinami. Pro odčerpávání z uzavřených prostor se používají zpravidla elektrická kalová čerpadla. Pro odčerpávání rozlivů vody (dále jen „lagun“) se využívá velkokapacitních čerpadel. Odčerpávání vody ze zatopených budov se provádí až v době, kdy došlo k poklesu hladiny spodních vod, tak aby nedošlo k narušení stavebních konstrukcí vodou, prosakující z okolní půdy. V případě rozsáhlých povodní se odčerpávání vody ze zatopených prostor provádí až na základě rozhodnutí povodňového orgánu. Povodňový orgán může stanovit i místa kam je možné čerpanou vodu vypouštět. Jednotky požární ochrany se mohou podílet při odstraňování naplavenin, především v obytných prostorech a prostorech, kde by případná další povodňová vlna způsobila vznik dalších škod (koryta vodních toků, mostní pilíře, kanalizační vpusti apod.). Povodňový orgán také vyhradí prostory, případně nádoby, kde je možné ukládat naplaveniny, zničené vybavení domácností, znehodnocené potraviny, nebezpečné látky, uhynulá těla zvířat. Při vyklízení zatopených objektů se postupuje ohleduplně s ohledem na možné citové vazby majitelů k poškozenému majetku. Uhynulá zvířata se uloží na určená místa nebo do sběrných nádob, případně se ohlásí povodňovému orgánu. Po odčerpání vody a odstranění naplavenin je nutné provést desinfekci zatopených prostor. Pro desinfekci se používají roztoky dezinfekčních prostředků v koncentracích doporučených výrobcem. Při práci s dezinfekcí je nutné používat příslušné ochranné prostředky. K vysoušení zdiva je možné využít elektrické kondenzační vysoušeče nebo teplovzdušná topidla. V případě kondenzačních vysoušečů se vysoušené prostory uzavírají, v případě nasazení teplovzdušných agregátů se prostory větrají. Vysoušeče zdiva je možné zapůjčit u hasičských záchranných sborů krajů. Jednotky se mohou podílet na obnově zdrojů pitné vody. Pořadí obnovy zdrojů pitné vody a způsob jejich čištění stanoví příslušný povodňový orgán nebo orgán ochrany veřejného zdraví. V rámci likvidačních prací se doporučuje provádět střežení objektů a oblastí, které byly postižené povodní, popř. Střežení provádí policie nebo osoby určené povodňovým orgánem. 87
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Při likvidačních pracích je třeba posoudit potřebu poskytnutí psychosociální pomoci obětem povodně ve spolupráci s hasičským záchranným sborem kraje popř. ji v první fázi poskytování koordinovat s neziskovými organizacemi.
- snížení dostupnosti území vzhledem k zaplaveným komunikacím, narušením nebo stržením mostů, snížením únosnosti komunikací způsobených jejich podemletím,
V případě náhlých povodní, zpravidla není možné provádět žádná preventivní opatření (povodňové zabezpečovací práce). Lze očekávat rychlé, poměrně rozsáhlé rozvodnění i malých toků nebo povodeň v místě, kde vodní tok není.
- sesuvy půdy,
V případě povodní lze očekávat tyto zvláštnosti: - obtížné zjištění rozsahu povodně a zaplavených objektů,
- narušení statiky staveb, - rozsáhlé výpadky zásobování elektrickou energií a teplem, plynem, pitnou vodou, - s ohledem na velký počet nasazených sil a prostředků obtížné řízení, komunikace a zajištění logistické podpory.
- vznik dalších mimořádných událostí v souvislosti se zaplavením objektů, např. s nebezpečnými látkami, havárie technologického zařízení apod.,
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Záchrana osob na zamrzlých hladinách EDICE SPBI SPEKTRUM
69.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
HYNEK ýERNÝ
ZÁCHRANA OSOB NA ZAMRZLÝCH HLADINÁCH
88
Hynek Černý Publikace přináší pohled na problematiku záchrany osob probořených v ledu. Využitím ochranných obleků pro práci ve vodě a základních technických prostředků jednotek požární ochrany. Představení základních postupů při záchraně osob na zamrzlých vodních plochách s důrazem na bezpečnost zachránce. Rozborem výcviku složek IZS v ČR i zahraničí a také statistikou skutečných zásahů. ISBN: 978-80-7385-092-0 cena 80 Kč Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Rizika klimatické změny v ČR a možné adaptační strategie Climate Change Risks in the Czech Republic and Possible Adaptation Strategies Český hydrometeorologický ústav Na Šabatce 17, 143 06 Praha 4 [email protected] Abstrakt Příspěvek se zabývá otázkou současného vývoje klimatu v ČR a jeho dalšího pravděpodobného vývoje v příštích zhruba dvaceti letech. Jsou uvedeny i klíčové důsledky probíhajících změn, které se zčásti již na našem území projevují a které se ve větší či menší míře budou zřejmě projevovat i nadále. Lepší poznání regionálních či lokálních důsledků je nutným krokem k přípravám adaptačních strategií, které je třeba jako součást systémů ochrany obyvatelstva a krizového řízení uvádět v činnost. Klíčová slova Kimatická změna, dopady klimatické změny, adaptační strategie.
trend výrazně zvyšuje směrem k vyšším zeměpisným šířkám (nad severním polárním kruhem se hodnoty blíží 0,6 °C/10 let), na jižní polokouli jsou rovněž pozorovány meridionální změny, nicméně v antarktických oblastech se příslušné trendy pohybují pouze kolem 0,1 °C/10 let (GISS, 2010). Nárůsty teploty nejsou v jednotlivých oblastech časově homogenní, zejména severní polokoule vykazuje vyšší meziroční proměnlivost (obr. 2). Globální teplotní index - odchylka 1951 - 1980 GISS 0,8 0,6 teplotní anomálie [°C]
RNDr. Jan Pretel, CSc.
Abstract The paper examines the current climate development in the Czech Republic and its probable future outlook for the next about twenty years. They are listed also key impacts of the ongoing changes that are already typical for our territory and/or that will be likely observed in the near future. Better understanding of regional and local climate change impacts is a necessary step to prepare adaptation strategies that should be also a part of civil protection systems and crisis management activities on the national level. Key words Climate change, climate change impacts, adaptation strategy. Úvod
0,2 0 -0,2 -0,4 -0,6 1880
1900
1920
1940
1960
0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 S polokoule
J polokoule
Ostrava 2. - 3. února 2011
global
64S - 90S
44S - 64S
24S - 44S
24J - 24S
44J - 24J
Vzhledem k rozdílům v rozložení ploch kontinentů a oceánů na severní a jižní polokouli jsou pozorovány i rozdíly v trendech nárůstu teploty - na severní polokouli se lineární trend změn od osmdesátých let minulého století pohybuje kolem 0,3 °C/10 let, zatímco na jižní pouze 0,1 °C/10 let. Na severní polokouli se
2020
Lineární teplotní trendy [°C.dek-1] od r. 1980
64J - 44J
Rostoucí trendy globální teploty jsou dnes zcela zřejmé a nezpochybnitelné. Na obr. 1 je uveden průběh globálního teplotního indexu od konce 19. století do současnosti. Index znázorňuje časový vývoj průměrných ročních teplotních odchylek od průměru teplotních hodnot z období 1951 - 1980 (GISS, 2010). Během posledního století se globální teplota zvýšila o 0,74 °C, přičemž trend jejího nárůstu je v posledních třech desetiletích téměř 0,2 °C/10 let, což je hodnota přibližně trojnásobná v porovnání s průměrem za celé minulé století (Solomon, S. et al. 2007).
2000
0,6
Hlavní indikátory změn klimatického systému Dvě hlavní klimatologické charakteristiky, které probíhajícím změnám klimatického systému nejvíce podléhají, tj. teplota a srážky, jsou běžně pojímány jako základní indikátory probíhajících změn. Jak teplotní, tak i srážkový režim jsou se změnami energetické bilance systému velmi úzce spjaty.
1980
Obr. 1 Průběh globálního teplotního indexu od konce 19. století do současnosti
90J - 64J
Klima je dlouhodobý charakteristický režim počasí, podmíněný energetickou bilancí, cirkulací atmosféry, charakterem aktivního povrchu a v poslední době i člověkem. Ten se svojí činností přímo či nepřímo podílí zejména na změnách energetické bilance celého klimatického systému. Člověk na tento systém nepůsobí pouze produkcí emisí skleníkových plynů do atmosféry, ale přímo ovlivňuje jednotlivé složky systému a tím zvyšuje jeho zranitelnost.
0,4
Obr. 2 Lineární trendy změn teploty po roce 1980 v různých zeměpisných pásmech (°C/10 let) Pozorované trendy teplot a srážek v ČR Změny na našem území probíhají v souladu se změnami na evropském kontinentu. Vývoj teplotních a srážkových poměrů v posledních téměř padesáti letech lze popsat časovou řadou územních teplot a srážek, které berou v úvahu výsledky měření z celé národní staniční sítě. Na obr. 3 jsou znázorněny průběhy průměrných měsíčních teplot vzduchu a srážkových úhrnů v období 1961 - 2010 a v tab. 1 změny mezi obdobím 1961 - 1990 (standardní období podle WMO) a obdobím 1991 - 2010. V posledních třech desetiletích se průměrná roční teplota na našem území zvyšuje přibližně o 0,3 °C/10 let. Srážkové úhrny vykazují rovněž trend mírného nárůstu, který však není statisticky významný a pro jeho vývoj je typická výrazná meziroční i prostorová proměnlivost. V hodnoceném období byl např. rok 2002 srážkově nejbohatším, zatímco následující rok 2003 srážkově výrazně 89
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
nejchudším. Porovnáme-li oba zmíněné roky podle srážkových úhrnů v Praze, pak rok 2002 byl třetím srážkově nejvydatnějším, zatímco rok 2003 byl druhým srážkově nejchudším v celé řadě pražských měření od roku 1805 (Pretel, J., 2010).
V souvislosti se změnou teplotního režimu dochází rovněž k postupnému navyšování průměrného počtu dní s vysokými teplotami a ke snižování průměrného počtu dní s nízkými teplotami (Pretel, J., 2009). Např. průměrný počet letních dní během roku na celém území ČR se v období 1991 - 2009 (údaje z roku 2010 ještě nejsou zpracována) oproti standardnímu období zvýšil o 13 a tropických o 6 dní a v souladu s celkovým trendem teplotních změn naopak došlo k poklesu průměrného počtu mrazových a ledových dní (o 8 dní, resp. o 3 dny). Zvyšuje se i pravděpodobnost výskytu intenzivnějších srážek, ale vzhledem k jejich výrazné plošné nerovnoměrnosti jsou tyto změny pro jednotlivé oblasti statisticky nevýznamné.
9,5 9,0 8,5 8,0 7,5
Očekávaný vývoj změn do období kolem roku 2030
7,0
Pro odhad vývoje klimatu na delší období lze využít výstupů regionálního klimatického modelu (RCM) ALADINCLIMATE/CZ, který je provozován v ČHMÚ a provádí výpočet klimatologických charakteristik na omezené oblasti (Štěpánek et al, 2008). Jeho výhodou je především schopnost simulace klimatu s daleko lepším prostorovým rozlišením, než čeho jsou schopny globální klimatické modely (GCM). RCM model je řízen GCM ARPEGE a je schopen simulovat klimatické charakteristiky v síti 25 x 25 km pro různé emisní scénáře.
6,5 6,0 1960
1970
1980
1990
2000
2010
900 800
Vzhledem k neurčitostem výstupů řídících GCM a metodám regionálního downscalingu, je výstup RCM zatížen vyšší mírou nejistot než např. výstupy modelů pro celý evropský kontinent, resp. pro celou planetu. Míra nejistot se zvyšuje zejména při simulacích pravděpodobného vývoje pro vzdálenější časová období. Rovněž projekce srážkového režimu vykazují v porovnání s obdobnými projekcemi teplotního režimu výrazně vyšší míru nejistot.
700 600 500
Výsledky simulací modelem ALADIN-CLIMATE/CZ pro období 2010 - 2039 a scénář SRES A1B (Nakicenović, N. et al. (ed.), 2000) a jejich porovnání s obdobím 1961 - 1990 ukazují pokračující trend nárůstu teploty (Pretel, J. et al. (ed.), 2010). Průměrná roční teplota by se na většině našeho území měla zvýšit v rozpětí přibližně 1,2 až 1,3 °C; mírně vyšší navýšení lze očekávat v oblasti Šumavy a Beskyd, nižší v oblasti severozápadních Čech. Simulace očekávaného vývoje srážkového režimu naznačují mírný nárůst srážkových úhrnů (kolem 5 až 10 % úhrnů z období 1961 - 1990). Vyšší nárůst ročních srážkových úhrnů je pravděpodobný pro oblast Jeseníků, Šumavy, Novohradských hor a jižní okraj Českomoravské vrchoviny, nižší pro území středních Čech, Polabí a okolí Slavkovského lesa. Rozdíly však nejsou vzhledem ke značné časové i prostorové proměnlivosti srážkového režimu statisticky významné.
400 1960
1970
1980
1990
2000
2010
Obr. 3 Průměrné roční územní teploty vzduchu [°C] a roční úhrny srážek [mm] v ČR v období 1961 - 2010 V souladu s globálními poznatky ukazují i měření na našem území, že období 1991 - 2010 bylo v průměru o 0,8 °C teplejší než standardní období 1961 - 1990. Vyšší rozdíly se projevily v létě (červenec, srpen), nižší na podzim (září, říjen). I pro naše území je charakteristická vyšší proměnlivost teplotních změn v posledních dvou dekádách. Podobné porovnání změn srážkového režimu vykazuje nepatrný nárůst ročních srážkových úhrnů v období 1991 - 2010 (o méně než 3 %); mírný pokles srážkových úhrnů je patrný ve druhé polovině jara, je však vyrovnáván zvýšením v červenci a v závěru zimy. Hlavní rysy ročního chodu srážek v posledních však zůstávají zachovány, tj. maximum srážkových úhrnů v létě, minimum v zimě. Jak roční, tak i sezónní srážkové úhrny vykazují zejména v posledních dvou dekádách zvýšenou meziroční proměnlivost.
Modelové hodnoty očekávaných sezónních změn teplotního a srážkového režimu jsou patrné z tab. 2. Simulace naznačují, že relativně nižší zvýšení průměrné teploty lze očekávat v letních měsících, přičemž ve zbývajících částech roku sezónní změny nebudou výrazné. Nárůst srážkových úhrnů by měl být vyšší zejména v jarních měsících, nižší v zimě. Uvedené výsledky simulací však nejsou s dosavadními vývojovými trendy (zejména u simulací dalšího vývoje srážkového režimu) zcela konsistentní.
Tab. 1 Roční chody územních teplot [°C] a srážek [mm] v obdobích 1961 - 1990 a 1991 - 2010 a rozdílů mezi obdobími na území ČR
teplota
srážky
90
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
ROK
1961 - 1990
-2,8
-1,1
2,6
7,2
12,3
15,4
16,9
16,4
12,8
8,0
2,7
-1,0
7,5
1991 - 2010
-1,5
-0,3
3,1
8,4
13,4
16,4
18,4
17,9
13,0
8,1
3,3
-1,0
8,3
rozdíl mezi obdobími
1,3
0,8
0,5
1,2
1,1
1,0
1,5
1,5
0,2
0,1
0,6
0,0
0,8
1961 - 1990
42
38
40
47
74
85
79
79
53
43
50
48
676
1991 - 2010
40
40
50
43
67
80
90
79
61
45
51
48
695
rozdíl mezi obdobími
-2
2
10
-4
-7
-5
11
0
8
2
1
0
19
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Tab. 2 Změny průměrné teploty [°C] a podílu srážkových úhrnů (podíl) do roku 2030 v porovnání s obdobím 1961 - 1990 podle simulace RCM ALADIN-CLIMATE/CZ pro scénář A1B změna teploty [°C]
podíl srážkových úhrnů
jaro
1,16
1,12
léto
1,09
1,03
podzim
1,16
1,08
zima
1,14
0,92
Pro srážkový režim bude v příštích dekádách pravděpodobně charakteristické zvýšení podílu intenzivních (přívalových) srážek z konvektivní oblačnosti na úkor déletrvajících mírných srážek z vrstevnaté oblačnosti, což může zvyšovat rizika výskytu povodní. Rovněž je třeba počítat s mírným nárůstem četnosti výskytu, délky a intenzity období sucha. Nemusí přitom jít vždy o tzv. meteorologické sucho (nedostatek srážek), častěji se i při normálních srážkách může vyskytovat tzv. zemědělské sucho (vysychání půdy vlivem zvětšeného výparu při vyšších teplotách vzduchu). Dopady klimatické změny v podmínkách ČR Vývojové trendy klimatologických charakteristik a častější výskyt extrémních projevů počasí se už v současnosti projevují na změnách vodního režimu, v zemědělství a lesnictví a částečně ovlivňují i zdravotní stav obyvatelstva (MŽP, 2009). I v krátkodobém výhledu lze očekávat další zvyšování zejména negativního působení na jednotlivé složky přírodního prostředí a relativně nově je třeba počítat rovněž s dopady na energetický sektor, rekreační možnosti a turistický ruch, i celkovou životní pohodu obyvatelstva, zvláště ve větších sídelních aglomeracích (schematicky viz tab. 3). Tab. 3 Klíčové dopady klimatické změny v podmínkách ČR sektory
klíčové dopady v ČR
vodní hospodářství
variabilita rozložení srážek, extrémní srážkové epizody, nárůst rizik povodní a záplav/sucha, pokles průměrných průtoků, zvýšení územního výparu, snížení zásob vody ze sněhu, eutrofizace vod
zemědělství
prodloužení bezmrazového období, změny vegetačního období, teplotní a vláhové stresy, šíření a plošné působení škůdců, virových a houbovitých chorob
lesnictví
teplotní a vláhové stresy (letní přísušky), kalamitní situace, posun přirozené hranice lesa, posuny vegetačních stupňů, šíření a plošné působení škůdců, virových a houbovitých chorob, rizika požárů
lidské zdraví
extremalita počasí a její důsledky, teplotní stresy, choroby (Lymeská borelióza, salmonela, alergie), letní/zimní úmrtnost
cestovní ruch
extremalita počasí, úbytek sněhu, spotřeba a kvalita vody
energetika
změny energetických špiček, chladící vlastnosti vody
doprava
extremalita počasí, kalamitní situace, dopravní nehodovost
biodiverzita
ohrožení rostlinných a živočišných druhů, invazní druhy
Možné přístupy k řešení problémy klimatické změny Schéma na obr. 4 znázorňuje možnosti, jak se s realitou změny klimatu alespoň částečně vyrovnat. Je nesporné, že změny probíhají a že důsledky těchto změn se v různých sektorech lidské činnosti větší či menší měrou projevují. Jednou z možností je přistoupit ke snižování emisí skleníkových plynů, jejichž přítomnost v atmosféře radiační bilanci klimatického Ostrava 2. - 3. února 2011
systému nesporně ovlivňuje. Tento přístup by mohl být do jisté míry efektivní pouze v případě, kdy by k němu byly ochotny přistoupit všechny státy světa bez rozdílu. Vzhledem k přetrvávajícím rozdílům v ekonomickém vývoji mezi průmyslově vyspělými a rozvojovými státy a s ohledem na oprávněné požadavky rozvojových států na „právo“ na dosažení srovnatelné ekonomické úrovně jakou dnes mají vyspělé státy, je taková celosvětová dohoda zatím zcela v nedohlednu. Z tohoto důvodu nelze tento postup zatím brát jako dostatečně účinný, nicméně jej nelze jako jednu ze složek řešení zcela negovat. PROBÍHAJÍCÍ ZMĚNY V KLIMATICKÉM SYSTÉMU
snižování emisí
adaptační opatření
dopad na společnost
potřeba řešení možných problémů
Obr. 4 Schéma přístupu k řešení problémů vyvolaných změnou klimatického systému Druhou možností je orientace na přijímání adaptačních opatření, která je třeba vnímat jako soubor možných přizpůsobení nejzranitelnějších složek přírodního nebo antropogenního systému současné či předpokládané změně klimatických podmínek a zejména jejím důsledkům. Ve snaze předcházet většinou negativním dopadům změn je nezbytné, aby právě adaptačním opatřením byla postupně věnována vyšší pozornost než dosud a aby adaptační opatření byla postupně přesouvána z polohy reaktivní (opatření na likvidace bezprostředních následků přírodních či jiných mimořádných situací či katastrof) do polohy proaktivní, kdy budou možné důsledky včas a ještě před vznikem rizik předjímána. Příprava adaptační strategie Každý systém, a tedy i systém klimatický, je téměř vždy schopen autonomních procesů, při nichž bude adaptace probíhat zcela samovolným a přirozeným způsobem. V zájmu efektivního využívání adaptačních opatření, jakožto nástroje k omezování rizik vyplývajících ze změn klimatického systému, je třeba, aby autonomní adaptace byly posilovány zaváděním tzv. plánovaných adaptačních opatření, jako výsledku vědeckého a následně i politického uvažování. Při přípravě adaptační strategie je třeba nejprve formulovat rámcový cíl, který má být prostřednictvím strategie dosažen a který bude pro různé oblasti činnosti člověka či sektory činností (viz Tab. 3) různý. Je nesporné, že rámcové cíle budou odlišné nejenom v různých částech světa, ale budou se např. lišit i v různých částech kontinentů, resp. regiónů. Z toho vyplývá, že prakticky nemožné vytvořit adaptační strategii, která by byla globálně spolehlivá a dostatečně účinná. Při přípravě realistické adaptační strategie je třeba začít regionálně či lokálně zaměřenou analýzou rizik jako aktivit, které vedou k identifikaci potenciálních nebezpečí, charakteristických pro sledované území. Riziko lze většinou definovat kombinací pravděpodobnosti výskytu nežádoucích událostí a jejích následků. Cílem takové analýzy rizika je získat odpověď na otázku, jaká konkrétní nebezpečí hrozí či mohou hrozit v souvislosti s měnícím se klimatem a jaké jsou možné následky. Dalším krokem přípravy strategie jsou výsledky simulací dalšího vývoje klimatické změny a modelové odhady možných dopadů na příslušný sektor. Podstatné je, aby výstupy modelů přihlížely k regionálním podmínkám, a proto je třeba klást důraz na výstupy RCM, byť jsou zatím zatíženy vyšší mírou nejistot. 91
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Má-li být výsledná strategie konkrétní a hlavně prakticky využitelná, je účelné provádět simulace do realisticky vzdáleného časového horizontu (v praxi lze doporučit období kolem roku 2020 či 2030). Takový přístup může míru nejistot, se kterými jsou modelové výhledy vždy spojeny, přijatelným způsobem eliminovat. Relativně kratší časový horizont rovněž umožňuje neklást přílišný důraz na hraniční emisní scénáře, které jsou při modelování obvykle uvažovány. Jako příklad takového postupu lze uvést uváděné rozpětí modelových hodnot globální teploty pro konec 21. století, které se pro jednotlivé scénáře IPCC SRES pohybují v rozpětí 1,1 až 6,4 °C (Solomon, S. et al. 2007). Takto velké rozpětí hodnot neumožňuje velikost pravděpodobných dopadů v jednotlivých sektorech s přijatelnou přesností specifikovat ani v globálním měřítku, natož z nich následně odvozovat reálná rizika. Právě proto je vhodnější interpretovat modelové výsledky pro kratší časová období, v nichž se rozdíly mezi jednotlivými scénáři prakticky stírají. Zjištěná rizika dopadů v každém jednotlivém sektoru je třeba v rámci možností setřídit podle závažnosti a přihlédnout též k jejich ekonomické náročnosti. Stanovíme-li si míru přijatelného rizika, můžeme ponechat dopady, které jsou pod takto stanovenou hranicí bez dalších opatření. Výběr variant vhodných opatření, které po takovéto selekci vzniknou, je možno zahrnout do konkrétní sektorové i regionální adaptační strategie a postupně ji připravovat k realizaci. Adaptační strategie musí reagovat na měnící se přírodní podmínky, požadavky a samozřejmě i na nové praktické i vědecké poznatky a proto musí mít dynamický charakter. Ten umožní provádět nezbytné kontrolní analýzy účinnosti jednotlivých opatření a v případech, kdy výsledky analýz ukazují na nízkou efektivitu zaváděných opatření, i jejich případné revize. Celý mechanismus přípravy adaptační strategie je schematicky znázorněn na obr. 5.
Volba oblasti adaptačních opatření
delegována na vyšší či základní územní samosprávné celky (kraje, resp. obce s rozšířenou působností). Adaptační opatření jsou nepoměrně rychlejší a účinnější reakcí na velkou setrvačnost klimatického systému, než opatření orientovaná na snižování emisí skleníkových plynů. Cílená a konkrétně formulovaná opatření se mohou ve svých důsledcích projevit téměř okamžitě po jejich zavedení, zatímco důsledky byť i „drastického“ snížení emisí nejdříve po několika desetiletích. Ve většině případů jsou adaptační opatření i ekonomicky přijatelnější, byť metody objektivního hodnocení jejich účinnosti se stále ještě hledají. V každém případě však i adaptační opatření jsou schopna dopady probíhající změny klimatu pouze zmírňovat a nikoliv je zcela eliminovat. Seznam literatury [1] GISS Surface Temperature Analysis (2010), URL: http://data. giss.nasa.gov/gistemp/. [2] Pretel, J. (2009): Současný vývoj klimatu a jeho výhled, Ochrana přírody 2009, 64, zvláštní číslo. [3] Pretel, J. (2010): Některé projevy změny klimatu v České republice, Ochrana ovzduší, 2010 (22), 1, ISSN 1211-0337, str. 4-7. [4] Pretel, J.et al. (ed.) (2010): Zpřesnění dosavadních odhadů dopadů klimatické změny v sektorech vodního hospodářství, zemědělství a lesnictví a návrhy adaptačních opatření (IV), Zpráva o řešení projektu SP/1a6/108/07 za rok 2010, ČHMÚ, MŽP. [5] Štěpánek, P.; Skalák, P. and Farda, A. (2008): RCM ALADINClimate/CZ simulation of 2020-2050 climate over the Czech Republic. In: Rožnovský, J., Litschmann, T. (eds): Bioklimatologické aspekty hodnocení procesů v krajině (Mikulov 9. - 11.9.2008). CD-ROM. ISBN: 978-80-86690-55-1. [6] MŽP (2009): Páté národní sdělení ČR k Rámcové úmluvě OSN o změně klimatu, URL: http://www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/ cz/oficialni_dokumenty_o_zmene_klimatu/$FILE/OMVNarodni_sdeleni_CR_2009-20091209.pdf. [7] Nakicenović, N. et al. (ed.), (2000): Special Report on Emissions Scenarios, Cambridge University Press, ISSN 0-521-80493-0, 959 str.
Analýza rizika s ohledem na lokální podmínky
Výběr variant vhodných opatření
Zohlednění nových informací
Realizace opatření
Vyhodnocení účinnosti (věcné i ekonomické)
[8] Solomon, S. et al. (ed.), (2007): Climate Change 2007: The Physical Science Basis, Cambridge University Press, ISSN 978-0-521-88009-1, 996 str.
Obr. 5 Schéma přístupu k formulaci a revizi adaptační strategie Závěr Jakékoliv úsilí člověka o působení na světový klimatický systém ve snaze jeho vývoj zvrátit a klimatickou změnu jako takovou „zastavit“, je předem odsouzen k neúspěchu. Snížení emisí skleníkových plynů by mohlo být do jisté míry efektivní pouze za předpokladu, že by k němu byly ochotny přistoupit všechny státy světa, a to bez rozdílu. Tento předpoklad však je však v současné době zcela nerealistický, ekonomicky i technicky neakceptovatelný a navíc není vůbec jisté, že by přinesl odpovídající výsledky. Druhou možností, která se nabízí, je zaměření na adaptační opatření a jejich aktivní uvádění do praxe. Jednotlivá opatření je třeba postupně přesouvat z polohy reaktivní do polohy proaktivní. Jejich formulování a příprava musí vycházet z procesu důkladného poznání příčin a míry důsledků měnícího se klimatu v regionálních, často i zcela lokálních, podmínkách. Příspěvek nastiňuje možnosti příprav, vyhodnocování a následných případných úprav adaptačních strategií, které je třeba považovat za přirozenou součást systémů ochrany obyvatelstva a krizového řízení. V našich podmínkách je třeba, aby odpovědnost za jejich přípravu byla ve větší míře 92
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Ochrana osob a majetku v kontextu lidského systému Protection of Persons and Property in Human System Context doc. RNDr. Dana Procházková, DrSc. České vysoké učení technické v Praze, Fakulta dopravní, Ústav bezpečnostních technologií a inženýrství Konviktská 20, 110 00 Praha 1 [email protected] Abstrakt Ochrana osob a majetku v kontextu lidského systému se nesoustřeďuje jen na ochranu životů a zdraví lidí, ale na celý komplex aspektů, které jsou pro sledovanou problematiku důležité. Přístupy k ochraně osob a majetku, se kterými se lze setkat v odborné literatuře a v praxi, se liší především v tom, zda jde o řešení okamžitých problémů nebo zda jde o řešení problémů v čase a prostoru, ve kterém se jedná o zvládnutí dlouhodobých úkolů v území, což je podstatně náročnější na znalosti, zdroje, síly a prostředky než v případě prvním. Pro praxi je třeba znát a aplikovat dle situace provázaně oba přístupy. Je třeba vycházet ze strategického řízení území a na něho vhodně navazovat postupy pro řešení nouzových a kritických situací. Klíčová slova Lidský systém, Ochrana osob a majetku, Aktiva, Systém řízení bezpečnosti. Abstract Protection of persons and property in human system context does only not concentrated to protection of human lives and health but to the whole complex of aspects that are important for pursue scope. Approaches to protection of persons and property which we can find in professional literature and in practice, are differentiated above all in reality whether they mean solution of immediate problems or whether they mean solution of problems in time and space at which there is matter to cope with long-term tasks in territory, that is substantially exigent to knowledge, sources, forces and means than in first case. In practice there is necessary to know and according to situation to apply both tied approaches. There is necessary to start with strategic territory management and appropriately to tie procedures for solution of emergency and critical situations.
jaké prvky, vazby a toky systému) a v neposlední řadě je třeba stanovit postup pro poučování ze zkušeností, protože obecně platí, že i to, co je platné dnes, nemusí být úplně platné zítra a v dalších dnech, protože se vše odehrává v dynamicky proměnném světě. Předložená práce shrnuje aktiva lidského systému, která je nutno řídit s ohledem na ochranu osob a majetku v souladu s aplikací integrální (komplexní) lidské bezpečnosti, která je řízena pro-aktivně, systémově a cíleně, přičemž nejde o triviální koncept, ale o systémový koncept, ze kterého vyplývá, že osoby a majetek můžeme ochránit jen tehdy, když koordinovaným způsobem pečujeme o základní (veřejné) chráněné zájmy (aktiva) lidského systému. Shrnutí současného poznání Cíl lidstva je v současné době rozumně a dobře formulovaný jako bezpečné území/bezpečná komunita/bezpečná organizace atd., které mají potenciál udržitelně se dále rozvíjet. Je logické, že ochrana osob a majetku je nedílnou součástí uvedeného cíle. Každá entita (území, organizace, podnik, objekt) je v reálném světě otevřený systém, tj. její stav je určen nejen procesy a jevy uvnitř, ale i procesy a jevy, které jsou v okolí, tj. v lidské společnosti, životním prostředí, planetárním systému, galaxii a dalších vyšších systémech. Každá entita je dílčí část, tj. prostorově omezená část lidského systému a každý systém existuje v rámci nějakého kontextu nebo okolí a ze vztahu mezi systémem a okolím vyplývá, že vlastnosti okolí se odráží ve vlastnostech systému. Proto např. Bossel [1] se zabýval uvedenou skutečností a ukázal základní vlastnosti systému, které souvisí s chováním okolí systému, tabulka 1. Tabulka 1 Souvislosti mezi chováním systému a okolí [1] Stav okolí
Vlastnosti systému reagující na okolí
Normální stav (rovnováha)
Existence
Nedostatek zdrojů
Efektivnost - systém musí být dlouhodobě efektivní, ne nutně účinný, v zajišťování nedostatkových zdrojů z prostředí, na něž působí
Rozmanitost procesů
Volnost akcí - systém musí být schopen různými způsoby zvládat veškeré výzvy a podněty okolí
Human System, Protection of Persons and Property, Assets, Safety Management System.
Proměnlivost
Bezpečí - systém musí být schopen se ochránit před škodlivými vlivy okolí
Úvod
Změny
Přizpůsobivost
Jiné systémy v okolí
Koexistence - systém musí být schopen změnit své chování tak, aby reagoval na chování a orientaci ostatních systémů
Key words
Lidský systém není bez rizik, přičemž riziko je chápané jako potenciální možnost narušení bezpečí lidského systému. Z hlediska aspektů, které člověk může ovlivňovat, je také rizikem narušení souboru opatření a činností, kterými člověk buduje své bezpečí, tj. narušení bezpečnosti systému. Přístupy k ochraně osob a majetku, se kterými se lze setkat v odborné literatuře a v praxi, se liší především v tom, zda jde o řešení okamžitých problémů nebo, zda jde o řešení v čase a prostoru, ve kterém se jedná o zvládnutí dlouhodobých úkolů v území, což je podstatně náročnější na znalosti, zdroje, síly a prostředky než v případě prvním. Pro praxi je třeba znát a aplikovat dle situace provázaně oba přístupy. Je třeba vycházet ze strategického řízení území a na něho vhodně navazovat postupy na řešení nouzových a kritických situací. Při zpracování tématu v předložené práci se vychází z inženýrského principu, že problémy je třeba identifikovat a řešit, a to v předmětném případě znamená, že když chceme něco ochraňovat, tak musíme vědět co, proč, jak, tj. způsob provedení ochrany, a co k němu potřebuji (jakou strukturu systému ochrany, Ostrava 2. - 3. února 2011
Bezpečná entita je taková entita, ve které všechny chráněné zájmy, o které řídicí systém entity musí v zájmu své existence a svého rozvoje pečovat, jsou v bezpečí. Chráněné (veřejné) zájmy (aktiva) každé entity jsou: všechny základní veřejné zájmy, tj. životy, zdraví a bezpečí lidí, majetek, životní prostředí, kritické infrastruktury a technologie [2]; zájmy spojené s plněním úkolů, ke kterým byla entita zřízena; prosperita (zisk); a soulad entity se státem v místě působení. Poslední vyjmenovaná tři aktiva jsou typická pro soukromé entity. Pro úplnost je třeba uvést, že aktiva lidského systému jsou strukturní elementy a že vazby a toky energií, hmot, informací a povelů mezi nimi jsou vytvářeny fyzikálními, biologickými, chemickými, společenskými, sociálními či psychickými zákonitostmi, které jsou spojené s hmotnou a energetickou podstatou světa, legislativou, financemi, etickými a morálními pravidly. 93
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Současné poznání a zkušenosti ukazují, že cíl entity lze naplnit jen tehdy, když při jejím řízení se: zvažují všechny chráněné zájmy; používá současné poznání v kontextu teorie systému; a entita provádí své činnosti tak, aby nezpůsobovaly jevy, které by vedly k desintegraci až rozpadu entity nebo až celého lidského systému. Jinými slovy cíl je možné dosáhnout jen tehdy, když entita: zná a zvažuje všechna možná rizika v entitě v detailech i souvislostech; správně s riziky vyjednává; a má správně nastavené řízení rizik. Řízení rizik v žádné entitě není jednoduché, protože, jak bylo výše řečeno, každá entita je více či méně otevřený systém, jehož chování a stav jsou ovlivněny procesy a jevy, které probíhají uvnitř i vně systému a navíc jejich dopady se modifikují spletitou sítí vazeb a toků, které jsou uvnitř podsystémů, napříč podsystémů, napříč celého systému i v okolí. Řízení rizik proto musí být komplexní a jeho priority musí být zaměřeny na bezpečí a udržitelný rozvoj entity [3]. Z teoretického pohledu je každá reálná entita systém systémů (tj. skládá se z několika podsystémů, které jsou vzájemně závislé) [2]. Je tudíž bezpečná a má perspektivu udržitelného rozvoje jen tehdy, když je řízena jako systém systémů na základě kvalifikovaných dat a jestliže jsou zvažovány skutečnosti: rizika jsou existující realitou a v čase se objevují stále nová rizika, a proto je třeba žít podle správné koncepce život s riziky, kterou přijala OSN v r. 2005 [2]; snižování jakéhokoliv rizika je spojeno se zvyšováním nákladů, s nedostatkem znalostí, technických prostředků, apod., a proto se v praxi hledá hranice, na kterou je únosné snížit riziko tak, aby vynaložené náklady byly ještě rozumné (naznačená míra snížení rizika (určitá optimalizace) je většinou předmětem vrcholového řízení a politického rozhodování, při kterém se využívají současné vědecké a technické poznatky a zohledňují se ekonomické, sociální a další podmínky) [2, 3]. Ústava České republiky garantuje ochranu životů a zdraví lidí a ochranu majetku. Nástroje řízení, kterými stát plní uvedené funkce jsou rozprostřeny do čtyř základních etap vývojového cyklu, tj. prevence, připravenost, odezva a obnova. Je však skutečností, že řada základních materiálů a dokumentů legislativní i nelegislativní povahy se zaměřuje jen na likvidaci nouzových situací, které nazývá různě - povodně, mimořádné události, epidemie apod. Název situace samozřejmě není podstatný, ale podstatná je skutečnost, že se velmi často upřednostňuje reakce na nouzovou situaci a zapomíná se na prevenci, tj. na opatření, kterými se zabrání samotnému vzniku nouzových situací (což z principu není možné u nouzových situací, které vyvolávají přírodní pohromy) nebo se jimi sníží jejich intenzita a rozsah, a to snížením zranitelností chráněných zájmů, které jsou důležité pro stanovené cíle. Zakladatel humanistické (personalistické) psychologie, americký psycholog Abraham Harold Maslow vypracoval pyramidu lidských potřeb (základnu, tj. úroveň 1 tvoří fyziologické potřeby; úroveň 2 tvoří potřeba bezpečí a jistoty; úroveň 3 tvoří sociální potřeby (člověk je tvor společenský); úroveň 4 tvoří potřeba společenského uznání; úroveň 5 tvoří potřeba seberealizace). Z analýzy uvedené pyramidy vyplývá důležitost potřeby bezpečí pro každého lidského jedince - je totiž na druhé příčce pyramidy, a to hned za fyziologickými potřebami člověka. Podle psychologie osobnosti je každý člověk samostatnou osobností, která se vyvíjí a dosahuje úspěchy, až doby, ve které ji naruší vnější vlivy. Pro člověka je vnějším vlivem vše, co ho obklopuje bez ohledu na původ. Prostředí, ve kterém člověk žije a rozvíjí se, není deterministické, je proměnné a proměnnost procesů není tak dobře známa, aby vývoj byl dobře predikovatelný. Prostředí (lidský systém [2]) vytváří přírodní prostředí, pracovní prostředí a samotná lidská společnost, tj. tři komponenty, které jsou obecně konfliktní; např. přírodní pohromy, které ničí člověka a jeho chráněné zájmy jsou z obecného pohledu znakem vývoje planety. Kromě globálního/komplexního/ integrálního rizika jsou ještě rizika dílčí, která jsou spjatá s dílčími aspekty lidského systému [3], přičemž některá z těchto dílčích rizik jsou konfliktní, protože jejich podstata vychází jen z místních, časově omezených a jisté omezené lidské skupině vlastních zájmů 94
(např. výnosy z obchodu jen pro vlastníka, dosah kvalitní lékařské péče jen pro bohaté, apod.). Právě Maslowova pyramida lidských potřeb ukazuje, že ochrana osoby není jen ochrana životů a zdraví lidí, ale je to něco více. To více je obsaženo v žádoucím cíli, který se nazývá lidské bezpečí (Human Security), jehož koncept byl vyhlášený OSN v r. 1994 a byl výsledkem reakce odborníků na velké technologické havárie a rozsáhlé živelní pohromy v 70. a 80. letech minulého století. Koncept je postaven na systémovém pojetí reality a opírá se o základní pojem „lidský systém (Human System)“, který je chápán jako minimální prostor pro život člověka a lidskou společnost a zahrnuje prvky, které tvoří lidé, části životního prostředí nezbytné pro život lidí, části planety Země nezbytné pro život lidí, majetek, technologie, infrastruktury a vazby a toky mezi těmito prvky. Uvedený cíl zajišťuje nástroj, který se dnes nazývá lidská bezpečnost (Human Safety), tj. soubor opatření a činností k zajištění bezpečí a udržitelného rozvoje lidí a lidské společnosti, a to při zvážení všech prvků, vazeb a toků v lidském systému, které mohou zprostředkovat nebo přispět ke vzniku újmy na lidech nebo lidské společnosti. Přijetí systémového pojetí znamená, že k ochraně osob nestačí jen ochraňovat životy a zdraví lidí, ale že je třeba zajistit celý komplex chráněných zájmů. Lidské bezpečí je stav lidského systému, při kterém vznik újmy na lidech má přijatelnou pravděpodobnost, a to při zvážení všech prvků, vazeb a toků v lidském systému, které mohou zprostředkovat nebo přispět ke vzniku újmy na lidech a základních chráněných zájmech, které jsou nezbytné pro dlouhodobý kvalitní život člověka, a proto jsou veřejnými zájmy. Na základě současného poznání ochrana znamená soubor opatření a činností pro zachování a udržitelný rozvoj chráněných zájmů (aktiv - pojem používaný v odborné literatuře o managementu), které jsou založené na principu předběžné opatrnosti a je součástí integrální (komplexní) lidské bezpečnosti (dále jen „bezpečnosti“), která je řízena pro-aktivně, systémově a cíleně [2]. Ochrana osob i ochrana majetku jsou zakotvené v lidské bezpečnosti, která je chápaná jako soubor opatření a činností k zajištění bezpečí a udržitelného rozvoje člověka, přičemž nejde o triviální koncept, ale o systémový koncept, ze kterého vyplývá, že osoby a majetek můžeme ochránit jen tehdy, když koordinovaným způsobem pečujeme o veřejná aktiva lidského systému [2]. Protože svět je proměnný, tak se mu musí nástroj „bezpečnost“ přizpůsobovat, tj. musí se řídit tak, aby správně reagoval na změny světa, přičemž je důležité, aby šlo o pro-aktivní řízení bezpečnosti lidského systému. Vzniká pochopitelně otázka, která opatření a které činnosti jsou právě ty důležité a jak musí být spolu provázané v čase a prostoru, aby řízení bezpečnosti bylo stále zacílené na stanovené cíle. Jde o zásadní otázku, kterou lze řešit empiricky nebo odborně na základě metod projektového řízení [4 - 7]. Pojmy pro řízení komplexní/integrální bezpečnosti jsou v pracích [2, 3]. Z hlediska úplnosti je třeba zmínit vztah mezi výše zavedeným pojmem „lidský systém“ a lidskou společností. Lidská společnost je skupina lidí vzájemně svázaných trvalými vazbami, jako jsou sociální status, sociální role, sociální sítě, které jsou charakterizovány institucemi a kulturou. Na základě poučení z velkých pohrom o rozměru katastrof a ze zkušenosti je třeba připomenout, že lidské instituce a kultura, na něž často stát a veřejná správa spoléhá v nouzových situacích, se v kritických situacích snadno hroutí. Lidský systém zahrnuje jak prostředí, ve kterém se nachází lidská společnost, tak lidskou společnost jako skupinu lidí, která se snaží společně dosáhnout určitých cílů v hierarchickém kontextu. Podskupiny lidské společnosti mohou obětovat své členy v zájmu vyšších cílů anebo mohou ignorovat vyšší cíle pro své omezené zájmy. Ze systémového hlediska existuje v samotné lidské společnosti jistá hierarchie: lidstvo, stát (národní tradice), město (municipální služby), komunita (vzájemná podpora), rodina, jedinci. Na všech úrovních se nějak projevuje politická či náboženská indoktrinace a přístup k bezpečnosti a rizikům. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Specifikace zásad a aspektů ochrany osob a majetku
- kontaminace ovzduší, vody, půdy i horninového prostředí,
Z odborného hlediska nástroj pro zvládnutí sledovaného problému tvoří dynamický systémový nástroj pro řízení bezpečnosti lidského systému v dynamicky proměnném světě. Lidský systém jako objekt k řešení je objekt složitý jak svou podstatou, tak svými prostorovými a časovými dimenzemi. Jeho analýza, chování a vlastnosti jsou uvedeny v práci [2]. Z hlediska žádoucího cíle, kterým je ochrana a udržitelný rozvoj lidského systému, je nutné sjednotit, jednotně posoudit a usměrnit cíle stanovené v jednotlivých oborech lidské činnosti. Zároveň je však nutné sledovat celek a jeho chování, které z hlediska současného poznání je třeba nadřadit zájmům dílčích částí. Lidstvo i jeho jednotlivá společenství ve snaze problémy řešit musí sledovanou entitu rozdělit na dílčí struktury a postupně podle svých možností na různých úrovních řešit. Ačkoliv na každého člověka nejvíce doléhají problémy lokální, nesmí se omezit pouze na ně, protože problémy globální se sice projeví později, ale zato dopadnou s mnohem větší silou.
- rozšiřování pouští v důsledku nepromyšlené regulace vodních toků,
Lidský systém je otevřený systém, který se vyvíjí. To znamená, že v čase a prostoru existují projevy procesů uvnitř i vně, které jsou rozmanité a ne vždy jsou pro lidské bezpečí příznivé. Jevy, které člověku a dalším základním chráněným zájmům přináší ztráty, škody a újmy, a to přímo nebo zprostředkovaně přes vazby a toky v systému, nazýváme souhrnně pohromy. Pohromy jsou podstatou rozmanité, jejich dopady na chráněné zájmy jsou jak přímé, tak zprostředkované přes vazby a toky v lidském systému. Fyzický naturel pohrom i konkrétní vlastnosti místa (zranitelnost, odolnost a schopnost adaptace chráněných zájmů), na které působí pohroma, způsobují zesílení a zeslabení dopadů pohrom; zesílené dopady pozorujeme v místech s větší zranitelností a malou odolností chráněných zájmů a opačně [2, 3]. Na základě současného poznání [2] mezi pohromy dnes patří: • výsledky procesů probíhajících vně i uvnitř planety Země (živelní pohromy, nemoci rostlin, zvířat, eroze krajiny, rozšiřování pouští (desertifikace), ztekucení podloží, rozšiřování oceánů atd.), • výsledky procesů v lidském těle, v chování lidí a procesů v lidské společnosti: - neúmyslné: • nemoci, • lidské chyby, - úmyslné jevy vyvolané lidmi, např.: • neoprávněné přivlastňování majetku, • usmrcení lidského jedince, • šikana, • náboženská a jiná nesnášenlivost, • kriminální činy, • teroristické útoky, • lokální a další ozbrojené konflikty, • výsledky procesů a činností instalovaných lidmi (nehody, havárie, selhání infrastruktur, selhání technologií, ztráty obslužnosti apod.), • interakce planety Země a životního prostředí na činnosti lidí, např.: - indukovaná zemětřesení, která člověk vyvolává jistými činnosti, např. stavbou velkých přehrad, těžbou nerostů, přemísťováním hmot po zemském povrchu a v jeho blízkosti apod., - narušení ozónové vrstvy, ke kterému člověk přispívá emisemi freonů, - skleníkový efekt, ke kterému člověk přispívá vysokými exhalacemi oxidu uhličitého (CO2), - možná i rychlé variace klimatu pozorované v současné době, Ostrava 2. - 3. února 2011
- pokles diverzity živočišných a rostlinných druhů, - neřízená populační exploze lidí; migrace velkých skupin lidí, - postupné vyčerpávání neobnovitelných zdrojů, - eroze půdy a horninových masívů, - uniformita krajiny, • vnitřní závislosti v lidském systému přirozené nebo lidmi vytvořené, tj.: - přirozené, např.: • napjatost a pohyb desek, • koloběhy vody v životním prostředí, • koloběhy látek v životním prostředí, • koloběhy látek v potravním řetězci člověka, • planetární procesy, • interakce solárních a galaktických procesů, - lidmi vytvořené, např.: • řízení lidské společnosti, • toky surovin a výrobků, • toky energií, • toky peněz, • toky informací. Výčet ukazuje, že pohromy dle procesu, jehož jsou produktem, mají velmi různou fyzikální, chemickou, ekonomickou, biologickou, sociální či kybernetickou aj. povahu/podstatu. Právě uvedený fakt je rozhodující z hlediska bezpečnosti, protože preventivní opatření musí být zaměřena na povahu pohromy, aby byla účinná. Definice, vlastnosti a dopady pohrom jsou uvedeny v pracích [8, 9]. Obecně platí, že pohromy mají jisté charakteristické vlastnosti, které jsou zdrojem dopadů, které působí škody, ztráty a újmy na důležitých prvcích, vazbách či tocích lidského systému, a to z pohledu člověka, protože jen to de facto člověka zajímá (jde mu o to, aby přežil on). Mezi dopady patří např. vibrace; usměrněný rychlý proud ovzduší, vody či zeminy; porušení stability a soudržnosti hornin či zeminy; přesuny hmot; výrony tekutin; teplotní anomálie atd. Dopady působí přímo nebo zprostředkovaně přes vazby a toky v lidském systému [2]. Protože člověk díky svému intelektu vědomě buduje odolnost území, objektů, infrastruktur a technologií vůči pohromám pomocí výběru prvků, vazeb a toků, jejich propojení a specifických preventivních opatření a činností až do určité velikosti pohromy (která je daná jeho znalostmi, schopnostmi a možnostmi finančními, technickými aj.) [2, 8], tak se propojení (tzv. interdependences) projeví až při nadprojektových pohromách, které velikostně leží nad mezní velikostí pohromy, vůči které se systematicky dodržováním norem a standardů zajišťuje odolnost [8]. Pochopitelně zde je velký rozdíl - bohaté, technicky vyspělé a kvalitně řízené země či organizace (obecně entity) mají práh odolnosti chráněných zájmů vyšší než země s nižším standardem ve sledovaných oblastech. Pohromy působí nebo až od jisté velikosti působí škody, ztráty a újmu na chráněných zájmech, tj. jsou příčinami situací, které na člověka doléhají, a proto je musí řešit. Z důvodů velké rozmanitosti pohrom mají vzniklé situace označované jako „nouzové situace“ stejné i vysoce specifické dopady. Vztah mezi pohromou a nouzovou situací je vztah „příčina - následek“ [2]. Uvedený vztah není jednoduchý, protože intenzita (ničivost, krutost) nouzové situace v daném místě je předurčena nejen velikostí pohromy, ale i místní zranitelností, selháním již implementovaných ochranných systémů (např. systému varování v území, bezpečnostního zařízení apod.), které byly vytvořeny za účelem zvýšení odolnosti chráněných zájmů, chybami lidí při odezvě apod.
95
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Pohromy budou stále vznikat v lidském systému, protože jsou inherentním jevem systému. Jsou to jevy, které od jisté velikosti narušují bezpečnost a podstatně ovlivňují rozvoj lidského systému. Cílem řízení bezpečnosti v území je zavést taková opatření a činnosti, které zabrání vzniku pohrom, kterým lze zabránit nebo zabrání jejich dopadům na chráněné zájmy, kterým lze zabránit a ostatní dopady zmírní tak, aby bylo možno při výskytu pohromy stabilizovat situaci a nastartovat další rozvoj území. Přičemž platí, že správné řízení se soustředí na položky, které nejvíce poškozují území či jinou entitu. Výskyt pohromy v určitém místě a čase vyvolá v závislosti na fyzikálním naturelu a velikosti pohromy v postižené oblasti ztráty, škody a újmy na chráněných zájmech. Vzniká nouzová situace, jejíž dopady člověk odvrací účinnou odezvou, při které provádí záchranné a likvidační práce, tj. aplikuje opatření zmírňující dopady na chráněné zájmy. V případě technologických celků používáme pojmy nehody, havárie a skoronehody; rozdíl mezi nehodou a havárií se obvykle chápe takto: dopady nehody na chráněné zájmy jsou jen uvnitř entity; dopady havárie jsou i vně entity; skoronehoda (Near miss) je nehoda, při které se kombinací šťastných náhod podařilo zabránit nepřijatelným dopadům na chráněné zájmy; a za zdroj nehod a havárií v entitě považujeme i člověka. Označení a kategorizace nouzové situace (používá se šest, pět, čtyři či tři kategorie) závisí na velikosti ztrát, škod a újmy na chráněných zájmech nebo na způsobu zvládání této situace [2]. Česká legislativa jeden ze základních pojmů disciplíny řízení bezpečnosti „nouzová situace“ nemá zaveden. Používá však stav nouze či nouzový stav a pro některé nouzové situace používá označení mimořádná událost. Analýza české legislativy provedená v pracích [2, 10] odhalila deset různých pojmů, kterými je označena nouzová situace. Výše uvedené údaje svědčí o tom, že pro zajištění bezpečnosti (tj. i pro zajištění ochrany osob a majetku) je třeba sledovat zranitelnost místně a z mnoha aspektů, aby byly pokryty všechny chráněné zájmy a jejich propojení. Na základě analýzy cílů právních předpisů a standardů ve spojení se zranitelností, je zřejmé, že účelem: - technických norem je snížit zranitelnost objektů, technologií, fyzických a kybernetických infrastruktur vůči podmínkám, ve kterých se technologie či infrastruktura umísťuje, staví a ve kterých bude pracovat, - zdravotních standardů je snížit zranitelnost lidské populace vůči podmínkám, ve kterých lidská populace žije, - environmentálních standardů omezit narušování složek životního prostředí nad mez únosnosti, tj. omezit vypouštění škodlivin do životního prostředí. To znamená respektovat zranitelnost životního prostředí vůči kontaminacím a škodlivým antropogenním činnostem a zachovat jeho stav, který je příznivý pro život a rozvoj člověka, - kodexů pro lidské chování je snížit zranitelnost lidské společnosti vůči nežádoucím projevům lidí, které narušují veřejné blaho a bezpečí lidí. Je faktem, že v těchto souvislostech se používají dva přístupy, jeden se nazývá snižování zranitelnosti a druhý zvyšování odolnosti. Pro cíle sledovaného oboru musí být ke snižování zranitelnosti prováděna taková opatření, která respektují všechny chráněné zájmy a jejich propojení. To znamená, že není přípustné bez zdůvodnění provést opatření, která sníží zranitelnost jednoho nebo dvou aktiv a zároveň výrazně zvýší zranitelnost jiného aktiva. Proto se nelze z hlediska rozvoje soustředit při specifikaci rozvoje či obnovy po pohromách jen na opatření zvyšující odolnost majetku při příští pohromě, ale je třeba při výběru opatření provádět testy adekvátnosti opatření vůči všem sledovaným aktivům a vůči ostatním možným pohromám. Aplikace tohoto požadavku jde mnohdy nad rámec současně platných technických norem a standardů. 96
Pro praxi je třeba vytvořit koncept a nástroje, které přesahují rámec dnešních předpisů, technických standardů a norem [2]. Je možné, že se ukáže, že společnost za určitých situací nebude mít disponibilní zdroje (znalostní, finanční, technické, lidské apod.) k rovnoměrnému zajištění bezpečí a udržitelného rozvoje všech veřejných aktiv. Pro tento případ by měl být proveden další výzkum, který by poskytnul podklady pro stanovení priorit při rozhodování v reálně možných případech. Analýza zranitelnosti je hledání a zkoumání slabých míst, která mohou zesílit dopady dané pohromy. Zranitelnost totiž není všeobecná vlastnost, ale zcela konkrétní vlastnost vedoucí ke škodě na konkrétních chráněných zájmech. Zranitelnost sama o sobě není příčinou škod. Je to vlastnost, která přispívá k výskytu nepřijatelných, a tudíž nežádoucích dopadů. Zranitelnost systému nebo nějakého konkrétního chráněného zájmu/aktiva vůči konkrétní pohromě je mírou očekávaného poškození, očekávané ztráty či očekávané újmy systému nebo aktiva. Druhy ochrany proti zranitelnosti jsou ochrana fyzická, objektová, režimová, technická a kybernetická, tj. podle povahy konkrétních ochranných opatření [2]. Každé řízení určitého úseku zahrnuje čtyři základní fáze, a to prevence pohrom, připravenost a odezva na vzniklé nouzové situace a obnova po pohromách [2, 10]. Tím je určené, že prevence a obnova se soustřeďují na zajištění odolnosti a snížení zranitelnosti vůči pohromám a že připravenost a odezva se soustřeďují na zvládnutí (zdolání) vyvolaných nouzových situací. Je skutečností, že řada opatření a činností odezvy, při které jde o snížení újmy a škody na chráněných zájmech, a to především na lidských životech a zdraví, majetku a životním prostředí za přijatelných nákladů, zdrojů, sil a prostředků, vyžaduje rychlé provedení a je podobná až stejná pro řadu nouzových situací. Např. záchranné a likvidační práce po povodni či požáru či vichru či technologické havárii apod. mají stejné poslání - jde o záchranu životů a zdraví lidí, majetku a životního prostředí a o stabilizaci situace v postižené oblasti, jen se odehrávají v jiných podmínkách, které významně ovlivňují jejich konkrétní provedení. V dnešní společnosti, která je závislá na dobré funkci řady technologií a infrastruktur, je často při odezvě na nouzové situace většího rozsahu nutno provést nejprve činnosti podporující provoz infrastruktur a technologií (např. dodávka elektrického proudu, vody, zajištění dopravní dostupnosti, zvládnutí paniky a chaosu apod.) k zajištění zázemí pro provádění klasických záchranných a likvidačních prací v potřebném rozsahu. To znamená, že odezva má daleko širší rozsah než je jen zásah určitých bezpečnostních složek nebo jejich systémového propojení. Uvědomění této skutečnosti je zvláště nutné u nouzových situací většího rozsahu. Proto obecně platí, že odezva je záležitostí všech zúčastněných a je řízena správcem či vlastníkem území/objektu/organizace a že každý správce či vlastník území/objektu/organizace má pro podporu bezpečnosti (tj. zajištění bezpečí a udržitelného rozvoje) připraveny vlastní zdroje, síly a prostředky a specifikovány činnosti, které provede, když se vyskytne nouzová situace. Pro jakoukoliv odezvu platí, že každá časová prodleva zvyšuje ztráty a škody. Kvůli zvýšení účinnosti a efektivity odezvy je nutné, aby systémy odezvy nižších a vyšších celků byly provázané, tj. aby systémovým řízením byly odstraněny zdroje možných konfliktů ve všech důležitých sférách, tj. minimálně ve sféře řízení, technické, finanční, právní, personální, znalostní apod. Proto v praxi vznikají systémy spolupráce. Příkladem takového systému v České republice je Integrovaný záchranný systém (IZS). Tento systém dle zákona č. 239/2000 Sb. má určitou oblast působnosti a je účinný jen v této oblasti. V jiných oblastech, např. informační technologie, zdravotnictví, bankovnictví, finančnictví aj. působí systémy další, které jsou orientované na dílčí zájmové oblasti. V mnoha vyspělých zemích jsou systémy odezvy proti jednotlivým druhům nouzových situací sjednoceny do jednoho systému, který má různé postavení, v některých zemích jsou to ministerstva (např. ministerstvo Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
pro nouzové situace v Ruské Federaci, ministerstvo pro vnitřní bezpečí v USA), v jiných organizace s působností vyšší než vláda (např. Nizozemí, Švýcarsko) apod., pro které je v odborných kruzích vžitý název Organizace pro podporu odezvy na pohromy (Disaster Response Relief Organisation) [2].
- vybrané problémy (finanční stabilita, měnová stabilita, ekonomická prosperita apod.) řešeny na úrovni vlády a ministerstev s tím, že v případě potřeby jsou určená opatření a činnosti provedena v přenesené působnosti příslušnými správními úřady,
Obnovu děláme tak, že se zaměřujeme proti příčinám nouzových situací, tj. proti pohromám, a to z toho důvodu, že na základě dnešních znalostí se kvůli podpoře rozvoje není možno soustředit jen na prostou obnovu, ale je třeba provést zodolnění území/organizace/infrastruktury/objektu, aby příští škody při stejně velké pohromě byly nižší. Jelikož pohromy jsou rozmanité [2, 8, 9] a zranitelnost území je také proměnná, musí zodolnění být místně specifické vůči konkrétní pohromě, tj. musí se respektovat naturel pohrom a podstata jejich působení na chráněné zájmy v daném místě. Proto je zřejmé, že v konkrétní entitě (území/organizaci/ objektu), která v důsledku svého umístění v prostoru musí počítat s určitým souborem pohrom, není možno vždy použít soubor optimálních opatření pro každou možnou pohromu, ale je třeba použít optimální soubor opatření pro všechny možné pohromy [8].
- další část problémů je řešena na úrovni krajů (zdravotnická záchranná služba, zvládnutí stavu nebezpečí apod.) s tím, že v případě potřeby jsou určená opatření provedena v přenesené působnosti příslušnými správními úřady,
Vzhledem k tomu, že pohromy jsou inherentní vlastností lidského systému, je nutno s nimi počítat, tj. zajistit přežití a nastartování dalšího rozvoje lidského systému. Pro případ velmi velkého narušení normálního režimu entity (státu/organizace/ podniku), ve kterých jde o existenci entity (státu/organizace/ podniku), jehož zvládnutí je nad síly výkonných složek entity, se vytvářejí specifické typy řízení pro zvládnutí kritických situací. Při nich je možno použít také specifické rezervní zdroje, síly a prostředky a zavést zvláštní režim správy v postižené entitě (území/ objekt/podnik), který spočívá v omezení práv a svobod občanů a ve stanovení konkrétních povinností právnickým a fyzickým osobám a občanům. V ČR se pro tento typ managementu používá označení krizové řízení; ve světě se mluví častěji o systémech řízení odezvy nebo o systémech řízení pohrom. Systém uplatňovaný v ČR při vyhlášení krizové situace je zmíněn v [2]. Model legislativy pro podporu odezvy na nouzové a kritické situace [2] zobrazuje působnost zvláštních zákonů a podporu ze strany zákonů: č. 273/2008, o Policii České republiky v případě vážných porušení ustanovení zákona; č. 133/1985 Sb., č. 238/2000 Sb. v případě potřeby záchranných a likvidačních prací malého rozsahu; č. 239/2000 Sb. v případě potřeby záchranných a likvidačních prací většího rozsahu; a č. 240/2000 Sb. je-li třeba použít restrikce ke zdolání kritické situace a speciální materiální a finanční zdroje. V důsledku specializace je všude ve světě řízení jednotlivých oblastí důležitých pro chod lidské společnosti svěřeno legislativou do gesce resortům způsobem obdobným českému kompetenčnímu zákonu (tj. zákonu č. 2/1969 Sb. ve znění pozdějších předpisů. Od sedmdesátých let však dochází k vytváření organizací (FEMA v USA, EMO v Kanadě, ministerstvo pro nouzové situace v Ruské Federaci, Výbor pro koordinaci nouzových situací v Holandsku, Švýcarsku atd.), které od kategorie nouzové situace 3 řídí stanoveným způsobem odezvu na nouzové situace. Zmíněné organizace mají pravomoc přerozdělit zdroje, síly a prostředky státu při výskytu závažné nouzové situace tak, aby odezva byla provedena v přijatelném čase za přijatelných nákladů, tj. mají nadresortní působnost. Tímto způsobem je v kritických chvílích odstraněn resortismus a disponibilní zdroje, síly a prostředky se soustřeďují na okamžité priority. Další významnou skutečností z hlediska řízení věcí veřejných je fakt, že legislativa upravuje, že čím vyšší kategorie nouzové situace se vyskytne, tím vyšší úroveň řízení státu řídí odezvu (analogicky platí i pro jiné entity). Je to proto, že pro úspěšné zvládnutí závažných nouzových situací, je nutná: odbornost; vysoká úroveň koordinace akcí zaměřená na klíčové problémy; a značné zdroje, síly a prostředky, které nejsou dostupné pro veřejnou správu na nižších úrovních správy státu (analogicky platí i pro jiné entity). Na základě uvedené zásady jsou v České republice: Ostrava 2. - 3. února 2011
- zbytek problémů z hlediska státu méně závažných (rozsah, intenzita poškození chráněných zájmů apod.) je řešen na úrovni obcí s rozšířenou působností a obcí (ochrana proti požárům, zdolávání požárů, ochrana proti povodním apod.). Vyjednávání s riziky Pohromy jsou inherentní projevy vývoje lidského systému a zároveň jsou zdroji rizik v lidském systému. Zabránit lze jen těm pohromám a rizikům, které člověk působí svou činností, i když ani to není jednoduché [2, 8]. Člověk často totiž vytvoří něco, s čím se nedokáže vypořádat ani on, ani životní prostředí, např. DDT, odpady, a to nejen průmyslové, ale i komunální, exhalace atd. Proto je na místě koncept, kterému se říká vyjednávání s riziky (Negotiation with Risks). Základ vyjednávání s riziky se opírá o dynamický vývoj systémů v proměnném prostředí, zvažuje jevy, které vývoj narušují, např. teorie chaosu předpokládá, že existují nepředvídatelné jevy a procesy, které mají nelineární charakter [3]. Na základě současných poznatků lze konstatovat, že člověk svým intelektem již vyvinul potenciál, který jednak vytváří ochranu proti pohromám majícím původ ve vývoji planety Země a životního prostředí, tj. potenciál pracuje ve prospěch lidského systému, a jednak narušuje komponenty planety Země i životního prostředí tak, že tato narušení vyvolávají odezvu těchto systémů, která má nepřijatelné dopady na lidský systém, čímž se vytváří nové nebo modifikované pohromy působící na lidský systém, tj. potenciál působí proti lidskému systému. Bohužel většinou nejde oddělit vysloveně positivní a negativní aplikace potenciálu, a proto jedinou cestou je hledání konsensu. Nejde o pozdržení, ani o zastavení vývoje lidí, lidské společnosti, technologií a infrastruktur, ale o to, že v zájmu bezpečného lidského systému je třeba vybírat varianty, které jsou prospěšné pro bezpečí a udržitelný rozvoj lidského systému a jsou ze všech možných variant nejpříznivější pro vyšší systémy, tj. je třeba aplikovat princip předběžné opatrnosti, který je v řízení bezpečnosti cíleně sledován. Aby se zabránilo nežádoucím interakcím z pohledu člověka, člověk musí provádět pro-aktivní řízení zacílené tak, aby změny, které vyvolá svou činnosti jak v systému životního prostředí, tak v systému samotné planety, nepřesáhly limity, za nimiž by se nastartovaly procesy s jevy, které omezí nebo dokonce dříve či později znemožní vývoj člověka a lidské společnosti. Protože pohromy jsou inherentním projevem lidského systému, je třeba se naučit s nimi žít. V rámci pro-aktivního přístupu to znamená provádět prevenci a budovat odolnost vůči pohromám, umět je zvládnout a umět provést kvalifikovanou obnovu. K tomuto cíli je třeba využívat poznatky z výzkumu, zkušenosti z praxe i poučení z minulých pohrom. K dosažení cíle se vytváří strategické plány pro všechny úseky řízení bezpečnosti. Velkou pozornost vyžadují plány odezvy na pohromy, ve kterých je třeba pro zvládnutí nouzových situací za použití přiměřených sil, zdrojů a prostředků speciálně uvést: zásady řízení zvládání nouzových situací, zvláště pak těch, které mají velký rozsah; alokaci zdrojů; a alokaci odpovědností. K nim musí být přiřazeny scénáře pro cvičení a přípravu na zvládnutí, a to nejen výkonných složek, které provádí odbornou část odezvy, ale i veřejné správy, právnických a fyzických osob a i občanů. Systém řízení bezpečnosti není jednoduchý, protože pokrývá systém, ve kterém je řada vazeb a toků mezi aktivy, z nichž některé ještě důkladně neznáme. Představu o komplexnosti si lze vytvořit na základě obrázku v práci [2], který ukazuje složité legislativní řešení povodní v ČR. 97
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Úrovně řízení, charakteristiky fází řízení i popis plánování jsou uvedeny v práci [2]. Z ní vyplývá, že plánování jako základní složka každého kvalifikovaného řízení se skládá z následujících činností: popis a prognóza možných situací a změn v území; monitorování stavu a změn v území; a návrh a příprava odezvy na změny (nápravná opatření) v případech, že vývoj nebude probíhat dle předpokladů stanovených pro zajištění bezpečí a udržitelného rozvoje. Plánování bezpečného prostředí/bezpečné komunity i bezpečného lidského systém, které pochopitelně zahrnuje ochranu osob a majetku, vyžaduje bezpodmínečně interdisciplinární přístup vycházející a navazující na koncept lidské bezpečnosti (společnost je posedlá strachem z narušení bezpečnosti, protože současná společnost je složitá a velmi zranitelná), který obsahuje opatření a činnosti pro udržitelný rozvoj (ekologická odpovědnost má vztah k environmentální bezpečnosti, ekonomická účinnost souvisí s ekonomickou a technologickou bezpečností, sociální solidarita je odrazem sociální a zdravotní bezpečnosti atd.) [2]. V pracích [2, 11] jsou charakteristiky různých druhů plánování: bezpečnostního (např. územního a prostorového); nouzového; krizového; kontinuity; a plánování obnovy, a to včetně jejich cílů, nároků, vazeb, způsobu použití a v případech kodifikovaných v ČR i konkrétních legislativních předpisů, které je upravují. Uvedené druhy plánování jsou zacílené a jsou pochopitelně tak kvalitní, jak správně je řídcí tým entity zpracuje a implementuje do praxe. Systém řízení bezpečnosti státu či jiné entity zahrnuje jednak prvky, které provádí řízení a jednak vazby a toky, kterými řízení provádějí [2, 10]. K řízení jsou také potřeba zdroje, síly a prostředky, jinak se problémy neřeší a krásné představy jsou jen slovní výlevy nebo stohy papíru, které jsou někde v trezoru dobře založené a možná dokonce i speciálně ochraňované. Představa mnohých politiků a autorů řady prací, že soubor orgánů, honosně nazývaný bezpečnostní systém, zajistí bezpečnost je zcela mylná; soubor orgánů musí mít nástroje, zdroje a hlavně znalosti a schopnosti identifikovat a realizovat potřebná opatření a činnosti. Schopnost každé entity (organizace, obce, regionu, státu apod.) jako části lidského systému jít po cestě bezpečí a udržitelného rozvoje závisí do značné míry na potenciálu jeho lidí a institucí, jakož i na jeho znalostních, ekologických, geografických, materiálních, společenských, sociálních aj. podmínkách. Vytváření potenciálu zahrnuje konkrétně lidské, vědecké, technické, organizační, institucionální a zdrojové možnosti. Základním cílem vytváření potenciálu je zvýšení schopnosti vyhodnocování a řešení zásadních otázek souvisejících se způsobem řízení a způsoby implementace různých možností rozvoje, na základě pochopení potenciálu a limitů dané části lidského systému a potřeb, jak je vnímají lidé v dané entitě. Výsledkem je, že potřebu posílit národní potenciál sdílejí všechny země. Pro řízení bezpečnosti s cílem dosáhnout bezpečí a udržitelného rozvoje je důležité uvědomění, že vše, co prospívá, může také škodit a že na světě není nic, co by se nemohlo proměnit ve zbraň. Tento průlom v myšlení rázem otevře království zbraní: jediný člověk dokáže zničit trh s akciemi, jediný počítač může zahájit virovou invazi, jediný skandál může v zemi protivníka změnit kurzy akcií nebo vystavit její politické představitele pomluvám na internetu, to vše lze zařadit do koncepce nových zbraní. Jednoznačně se zvyšuje množství cílů. Klasická válka byla zaměřena na ozbrojené síly. Na základě vyhodnocení současných znalostí a zkušeností je třeba souhlasit s tvrzením dvou čínských plukovníků (Liang, Xiangsui) [12], že jednoho dne se lidé probudí a s úžasem shledají, že zcela běžné, příjemné věci získávají útočný a smrtící charakter. Ve své knize „Neomezená válka“ uvedení autoři tvrdí, že hlavní zátěž příští války ponese především civilní obyvatelstvo, protože útoky budou z větší části zaměřeny proti základním hodnotám a cílům společnosti (Countervalue Targeting). To znamená, že si je třeba uvědomit, že nové pojetí zbraní je těsně spjato s životy obyčejných lidí, tj. jde přes technologie a infrastruktury. Proto je třeba rychle se orientovat na lidský systém a opustit tradiční vnímání bezpečnosti. 98
Systém řízení bezpečnosti Systém řízení bezpečnosti každé entity (státu/území/ organizace), dle prací [2, 4] a prací v nich citovaných, závisí na několika zásadních aspektech, a to: 1. Vymezení chráněných zájmů (aktiv), o jejichž bezpečí a udržitelný rozvoj půjde. 2. Vymezení bezpečnosti (soubor opatření a činností) a cílů jejího řízení pro aktiva, základní chráněné zájmy/právem chráněné zájmy. 3. Vymezení pohrom, které budou sledované při řízení bezpečnosti. 4. Přístup k vytváření bezpečnosti proaktivní, strategický a systémový. V prvním případě jde o to, zda se bezpečnost vymezuje ve smyslu lidské bezpečnosti nebo jako tradičně chápaná bezpečnost státu/území/organizace. Lidská bezpečnost je bezpečnost lidského systému, ve kterém jsou vymezeny výše specifikované základní aktiva a řízení je nastaveno tak, aby kromě bezpečí byl zajišťován i udržitelný rozvoj systému (tj. neplatí heslo „po nás potopa“). V novém pojetí se de facto již nepředpokládá, že je-li celek bezpečný, je všechno bezpečné, tj. každý člověk je bezpečný a klade se důraz na bezpečné místo, bezpečnou osobu a bezpečný systém řízení. V druhém případě jde o to, zda bezpečnost je chápaná integrálně, tj. zda zohledňuje taxativně vyjmenovaná aktiva nebo jenom jedno aktivum, např. jen životy lidí, jen životní prostředí, jen majetek, jen konkrétní technologický objekt, jen konkrétní ekonomický subjekt apod. S tímto aspektem souvisí také chápání rizika, tj. stanovení integrálního rizika nebo dílčích rizik a způsob řízení bezpečnosti a rizik v území, viz [3]. V třetím případě jde o to, zda se zvažují dopady všech možných pohrom na lidský systém nebo jen dopady pohrom, které jsou nebezpečné pro stát. Toto pojetí převažovalo v ČR až cca do 90. let, kdy se sledovaly hlavně války; dnes to připomíná častá výrazná orientace na teroristické útoky aj. Přitom se zapomíná na historické pohromy, kterými byla sucha, povodně, epidemie aj., tj. na pohromy, které devastovaly lidi na rozsáhlých územích. Zapomíná se také na lidskou závislost na technologiích a infrastrukturách, např. elektřina, teplo, dodávky ropy, plynu, vody apod., pomocí nichž lze v nové době zcela beze zbraní devastovat celé populace. Proto nové pojetí zajišťování bezpečnosti [2, 3] je postavené na přístupu All Hazards Approach [13]. Ve čtvrtém případě jde o to, zda se volí pro-aktivní nebo reaktivní přístup k řízení bezpečnosti a zda se entita chápe mechanisticky nebo systémově. V případě pro-aktivního přístupu se řízení bezpečnosti rozděluje na fáze prevence, připravenost, odezva a obnova, a především se klade důraz na prevenci, monitoring bezpečnosti, vyhodnocování indikátorů bezpečnosti a na sofistikované řízení lidského systému nebo jeho částí. Řízení bezpečnosti v čase a prostoru je zajištěné tříúrovňovým systémem řízení [2]. Při reaktivním přístupu se klade důraz na zvládnutí dopadů pohrom, které vyvolávají nouzové situace, mimořádné události či krizové situace. Příklady sofistikovaných bezpečnostních systémů, které kromě struktury mají i důsledně zpracované a kvalifikovaně propojené nástroje řízení, jsou bezpečnostní systémy Švýcarska, USA a ten, který se buduje v EU [2], a to z důvodu, že v praxi realizují vysoce kvalifikované systémy řízení bezpečnosti (Safety Management System - SMS). Jmenované systémy respektují všechny možné pohromy (tj. přístup All Hazards Approach) [13]), vyjmenované chráněné zájmy (aktiva), strategické, pro-aktivní řízení bezpečnosti i systematickou aplikaci poznatků vědy, výzkumu a technologií. Přístup „All Hazards Approach“, který původně vyvinula FEMA v USA se postupně rozšířil do vyspělých zemí. V rámci aplikace procesního řízení do oblasti řízení bezpečnosti [5] se do praxe zavádí speciální proces, jehož úkolem je řízení bezpečnosti procesů (PSM = Proces Safety Management). Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
V práci [2] jsou charakterizovány systémy řízení bezpečnosti EU a ČR a jsou charakterizovány vybrané prvky bezpečnostního systému ČR a jsou uvedeny jejich úkoly. Jedná se o: IZS (Integrovaný záchranný systém), HZS ČR (Hasičský záchranný sbor ČR), PČR (Policie ČR), ZZS (Zdravotnická záchranná služba), AČR (Armáda ČR), veřejná správa, právnické a fyzické osoby, občané dobrovolníci a nevládní organizace. Problematika odezvy a obnovy je řešena ve speciální publikaci [14]. Na základě materiálu Mezinárodní agentury pro atomovou energii [15] je v práci [16] znázorněná sofistikovaná organizace zásahu v případě odezvy na velké nouzové situace. Komplexní systém řízení bezpečnosti Komplexní systém řízení bezpečnosti je rozpracován v práci [16]. V právě citované práci jsou uvedeny struktura, mechanismus řízení, čtyři modely znázorňující jeho chování a jsou popsány základní nástroje k jeho řízení. V komplexním systému řízení bezpečnosti entity platí premisy: entita je otevřený systém; chráněné zájmy entity (aktiva) jsou všechny základní veřejné zájmy a v případě entity zřízené státem k určitému úkolu další zájmy (viz úvod); bezpečná entita má všechna aktiva, o která musí pečovat, v bezpečí a s potenciálem udržitelně se rozvíjet. Komplexní systém řízení bezpečnosti navíc respektuje skutečnost, že každá entita, jako část lidského systému je v dynamicky proměnném světě. To znamená, že pro řízení entity se musí zvažovat koncept řízení systému systémů [17] a realita, že řízení entity musí být strategické řízení bezpečnosti [18]. Nástroj komplexní systém řízení bezpečnosti entity je právě ten nástroj, který na základě současných znalostí zajišťuje ochranu osob i majetku v podrobnostech i celku. Zabývá se všemi dílčími propojenými systémovými nástroji, pomocí kterých se zpracovávají správné a kvalifikované podklady pro rozhodování v oblasti řízení lidského systému, a to především v území, které pokrývá objekty, obce, regiony, státy i celé kontinenty. Soustřeďuje se na oblast prevence, zajištění připravenosti na zvládnutí dopadů při výskytu pohrom (tj. zabývá se také tou částí připravenosti, která určuje: co se může vyskytnout?, jak to bude veliké?, čím se zmírňuje to, co je nepřijatelné?; a co je důležité pro varování a zásah výkonných složek, pro akce veřejné správy a pro chování občanů?), na odezvu, obnovu a na vylepšení systému řízení na základě poučení ze zvládání reálných vysoce kritických situací. Protože komplexní systém řízení bezpečnosti entity je složitý z důvodu několika chráněných zájmů (aktiv) a jejich rozmanitých propojení, proměnnosti podmínek v entitě a jejím okolí, které předurčují výběr správných opatření a činností, a existence několika možných řešení, která mají různé požadavky na zdroje, síly a prostředky, což významně předurčuje výběr řešení, protože každá entita může realizovat jen takové řešení, pro které má v daném místě a čase disponibilní zdroje, síly a prostředky. V práci [3] je uveden systém pro podporu rozhodování (DSS - Decision Support System) v komplexním systému řízení bezpečnosti území. Každý systém tohoto druhu musí být místně specifický pro každou entitu, protože obecné řešení zatím není známé (je tam mnoho proměnných a navíc jsou mezi nimi proměnné závislosti, které dosud nebyly oceněny). Závěr Ze shromážděných faktů jasně vyplynulo, že ochranu osob a majetku nemohou zajistit dílčí a dobře míněné snahy, ale jen komplexní systém řízení bezpečnosti, který kvalifikovaně prováže bezpečnostní systémy všech zúčastněných v daném území. Každá kvalifikovaná strategie řízení každého celku inherentně obsahuje také řízení lidských zdrojů i BOZP a spočívá ve vyjednávání s riziky. V jeho rámci podle současných možností lidské společnosti aplikujeme několik způsobů vypořádání s rizikem: část rizika se sníží, tj. preventivními opatřeními se odvrátí realizace rizika; část rizika se zmírní, tj. preventivními opatřeními a připraveností (varovné systémy a jiná opatření nouzového a krizového řízení) se sníží nebo odvrátí nepřijatelné dopady; část rizika se pojistí; část rizika, pro kterou se připraví rezervy na odezvu a obnovu; část rizika, pro kterou se připraví plán pro nepředvídané Ostrava 2. - 3. února 2011
situace (contingency plan), tj. část rizik, která je neřiditelná nebo příliš nákladná nebo málo častá. K tomu se připojuje rozdělení prevence a zvládání rizik mezi všechny zúčastněné. Rozdělení ve správném řízení se provádí tak, že se vychází z toho, že za zvládání rizik odpovídají všichni zúčastnění a že zvládání konkrétního rizika se přiděluje tomu subjektu, který je na to nejlépe připraven. Literatura [1] Bossel, H.: Systeme, Dynamik, Simulation - Modellbildung, Analyse und Simulation komplexer Systeme. Books on Demand, Norderstedt/Germany, 2004 (ISBN: 3-8334-0984-3) (www.libri.de). [2] Procházková, D.: Strategické řízení bezpečnosti území a organizace. Grada, Praha 2011, v tisku, 399p. [3] Procházková, D.: Analýza a řízení rizik. Grada, Praha 2011, v tisku, 400p. [4] Procházková, D.: Strategie řízení bezpečnosti a udržitelného rozvoje území. PA ČR, Praha 2007, 203p, ISBN: 978-80-7251243-0. [5] Procházková, D.: Principy správného řízení věcí veřejných s ohledem na bezpečí. In: Manažérstvo životného prostredia 2006. Žilina: Strix et VeV. Prvé vydanie, ISBN: 80-89281-0208, http://mazp2006.emap.sk, pp. 475-506. [6] Procházková, D.: Nástroje pro zajištění bezpečné organizace. The Science for Population Protection. ISSN 1803-568X. 1(2009), No 1,53-82. [7] OECD: Guidance on Safety Performance Indicators. Guidance for Industry, Public Authorities and Communities for developing SPI Programmes related to Chemical Accident Prevention, Preparedness and Response. OECD, Paris 2002, 191p. [8] Procházková, D.: Metodika pro odhad nákladů na obnovu majetku v územích postižených živelní nebo jinou pohromou. Edice SPBI SPEKTRUM XI, Ostrava 2007, ISBN: 978-8086634-98-2, 251p. [9] Procházková, D.: Monitoring zdrojů ohrožení v území. ISBN: 978-80-86708-87-4. VŠERS o.p.s., České Budějovice 2009, 108p. [10] Procházková, D.: Krizové řízení, havarijní plánování a ochrana obyvatelstva. VŠERS o.p.s., České Budějovice 2009, 111p. ISBN: 978-80-86708-86-7. [11] Procházková, D.: Bezpečnostní plánování (územní, nouzové a krizové plánování). VŠERS o.p.s., České Budějovice 2009, 200p. ISBN: 978-80-86708-80-5. [12] Qiao, Linag; Wang, Xiangsui: Unrestricted Warfare (trans. Foreign Broadcast Information Service). Beijing, China, February 1999. [13] FEMA: Guide for All-Hazard Emergency Operations Planning. State and Local Guide (SLG) 101. FEMA, Washinton 1996. [14] Procházková, D.; Šesták, B.; Polívka, L.: Odezva a obnova. PA ČR, Praha 2008, 139p, ISBN: 978-80-7251-279-9. [15] IAEA: Manual for First Responders to a Radiological Emergency. IAEA, Vienna 2006. [16] Procházková, D.: Ochrana osob a majetku. Grada, Praha 2011, v tisku, 248p. [17] Prochazkova, D.: Critical Infrastructure Safety Management. In: Reliability, Risk and Safety. Theory and Applications. ISBN 978-0-415-55509-8, CRC Press/Balkema, Leiden 2009, 1875-1882, CD ROM ISBN: 978-0-203-85975-9. [18] Procházková, D.: Metodika pro výběr optimálního modelu strategického řízení bezpečnosti území. In: Požární ochrana 2010. SPBI, Ostrava 2010, 260-26.5. ISBN: 978-80-7385087-6, ISSN: 1803-1803. 99
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Zabezpečení ochrany obyvatelstva při mezinárodním ozbrojeném konfliktu - mýty a fakta Population Protection Provision in the Event of International Armed Conflict - Myths and Facts Ing. Mgr. Rostislav Richter Ministerstvo vnitra, Generální ředitelství hasičského záchranného sboru ČR, Institut ochrany obyvatelstva Na Lužci 204, 533 41 Lázně Bohdaneč [email protected] Abstrakt Systém ochrany obyvatelstva bude v případě mezinárodního ozbrojeného konfliktu zabezpečován a prováděn organizacemi civilní obrany a jejich personálem, které dle mezinárodního humanitárního práva budou nepřátelskou stranou respektovány, budou požívat všeobecnou ochranu a zároveň jim bude příslušet právo plnit jim uložené úkoly civilní obrany. K tomu stát nevytvořil právní prostředí, které by explicitně deklarovalo postoj státu, že existuje systém civilní obrany stojící organizačně a personálně mimo systém obrany státu a že k provádění úkolů civilní obrany a k řízení organizací civilní obrany budou určeny a využívány instituce a osoby zabývající se výhradně prováděním humanitárních úkolů civilní obrany resp. řízením organizací civilní obrany. Klíčová slova Organizace a personál civilní obrany, humanitární úkoly, ochrana obyvatelstva. Abstract Protection population system in the event of international armed conflicts will be insured and provided by civil defence organizations and theirs personnel which shall be respected and protected, subject to the provisions of Protocol Additional I and they shall be entitled to perform their civil defence tasks. For this purpose state authority did not have to set up legal conditions up to now which would have declared approach of the state about existence of civil defence system standing organizationally and personally outside of military defence system and that civil defence organizations and their personnel are organized or authorized to perform any of the humanitarian tasks, and which are assigned and devoted exclusively to such tasks. Key words Civil defence organizations, civil humanitarian tasks, population protection. 1
defence
personnel,
Úvod
Na přelomu první a druhé dekády 21. století stojí svět před řadou politických, ekonomických, sociálních a v neposlední řadě bezpečnostních problémů, které jsou v mnoha případech ve srovnání s dřívějším vývojem bezprecedentní. Pomíjí postupně unipolární moment ve světovém vývoji, který nastal po skončení studené války na počátku devadesátých let 20. století. Růst tzv. „nezápadních aktérů“ (např. jde o čtyři velké mocnosti a jejich ekonomiky Brazílii, Rusko, Indii a Čínu často označovány pod zkratkou BRIC) je velkou výzvou pro Západ, kterým je tradičně označován celý transatlantický prostor. Ten ztrácí po zhruba pěti stech letech svou světovou dominanci, která bude trvat ještě přibližně dvacet let. Tato velká dějinná změna se však bude odehrávat na pozadí v mnoha ohledech rizikového vývoje světa spojeného především s degradací životního prostředí, bojem o suroviny - především ropu, plyn a vodu, nebezpečím terorismu, s rozšiřováním zbraní hromadného ničení a celou řadou nebezpečných regionálních konfliktů [9]. 100
Ochrana obyvatelstva před účinky nepřátelských akcí v období mezinárodního ozbrojeného konfliktu, zabezpečovaná pomocí plnění humanitárních úkolů civilní obrany, představuje významný a mezinárodně uznávaný nástroj sloužící zejména pro ochranu civilního obyvatelstva před nepřátelskými akcemi. Civilní obrana je zabezpečována zejména varováním, organizováním záchranných prací a poskytováním zdravotnických služeb, nouzového ubytování, zásobování, ukrytí a pomoci obyvatelstvu při ochraně předmětů nezbytných k přežití a také prováděním a zabezpečováním dalších úkolů a opaření. Systém ochrany obyvatelstva bude v případě mezinárodního ozbrojeného konfliktu zabezpečován a prováděn organizacemi civilní obrany a jejich personálem, které dle mezinárodního humanitárního práva budou nepřátelskou stranou respektovány, budou požívat všeobecnou ochranu a zároveň jim bude příslušet právo plnit jim uložené úkoly civilní obrany. Aby tomu tak de iure mohlo být, tak je nezbytné, aby v tomto kontextu byly splněny požadavky Ženevských úmluv a Dodatkového protokolu k Ženevským úmluvám z 12. srpna 1949 o ochraně obětí mezinárodních ozbrojených konfliktů (Protokol I). Protokol I, který doplňuje Ženevské úmluvy z 12. srpna 1949 o ochraně obětí války, bude aplikován na situace uvedené ve společném článku č. 2 všech čtyř Ženevských úmluv z roku 1949, tj. že se bude vztahovat na: • všechny případy vyhlášené války nebo jakéhokoli jiného ozbrojeného konfliktu vzniklého mezi dvěma nebo více smluvními stranami, i když válečný stav není uznáván jednou z nich; • všechny případy částečné nebo úplné okupace celého území některé smluvní strany, i když se tato okupace nesetká s řádným vojenským odporem. Humanitární právo v historii válek významně přispělo ke snížení obětí u civilního obyvatelstva, proto nehledě na názory, že při mezinárodním ozbrojeném konfliktu se mezinárodní humanitární právo dodržovat nebude, přináleží státu zásadní odpovědnost vůči svým občanům, aby využil veškeré možnosti, které mohou vést ke snížení obětí v období mezinárodního ozbrojeného konfliktu, tj. mimo jiné, aby plánoval a organizoval civilní obranu přesně v souladu s mezinárodním humanitárním právem. K tomu stát musí vypracovat v období míru právní prostředí, které explicitně deklaruje postoj státu, že: a) existuje systém civilní obrany stojící organizačně a personálně mimo systém obrany státu; b) k provádění úkolů civilní obrany a k řízení organizací civilní obrany budou určeny a využívány instituce a osoby zabývající se výhradně prováděním humanitárních úkolů civilní obrany resp. řízením organizací civilní obrany. 2
Ochrana personálu, organizací a materiálu civilní obrany
Rozsah ochrany personálu a organizací Všeobecná ochrana organizací civilní obrany a jejich personálu je uvedena v článku 62 Protokolu I, kde je zdůrazněno, že: • civilní organizace civilní obrany a jejich personál budou respektovány a chráněny v souladu s ustanoveními Protokolu I a především ustanoveními oddílu I části IV;
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
• civilní organizace civilní obrany a jejich personál budou mít právo plnit jim uložené úkoly civilní obrany s výjimkou případů naléhavé vojenské nutnosti. V souvislosti s uplatněním práva na ochranu je vhodné uvést ustanovení vztahující se k právu na ochranu organizací civilní obrany a personálu organizací civilní obrany. Podmínkou je, že organizace civilní obrany a personál organizací civilní obrany jsou výhradně určeny resp. využívány pro plnění humanitárních úkolů civilní obrany, které jsou vyjmenovány v odstavci 1 článku 61 Protokolu I. Identifikace Problematika identifikace uvedená v Protokolu I se zabývá označováním a jinými prostředky vyhrazenými pro organizace civilní obrany, jejich personál, budovy a materiál, aby byly identifikovatelné, jestliže jsou výlučně určeny k plnění úkolů civilní obrany. Stejně tak mají být identifikovatelné úkryty určené pro civilní obyvatelstvo. Pro identifikaci se používá mezinárodním rozeznávací znak civilní obrany (modrý rovnoramenný trojúhelník na oranžovém pozadí). Kromě tohoto rozeznávacího znaku se mohou strany v konfliktu dohodnout na používání rozeznávacích signálů pro účely identifikace civilní obrany. Na okupovaném území a v oblastech, kde dochází k bojům nebo kde k bojům pravděpodobně dojde, musí být civilní personál civilní obrany identifikovatelný pomocí mezinárodních rozeznávacích znaků civilní obrany a průkazů totožnosti potvrzujících jejich status. V případě, že by se organizace civilní obrany podílely na opatřeních k obraně státu či podpoře ozbrojených sil, tak by pozbyly právo na respektování a ochranu a právo plnit humanitární úkoly civilní obrany. Obdobně to platí i pro personál organizací civilní obrany. Rozsah ochrany materiálu Ochrana materiálu organizací civilní obrany v období mezinárodního ozbrojeného konfliktu je zaručena Protokolem I. Tento dokument mezinárodního humanitárního práva definuje materiál organizací civilní obrany jako zařízení, zásoby a přepravní prostředky používané těmito organizacemi k plnění humanitárních úkolů civilní obrany (dále jen materiál organizací CO). [1] Důležitým ve vztahu k ochraně materiálu organizací CO je odst. 3 článku 62 Protokolu I, který uvádí, že na budovy a materiál používaný pro účely civilní obrany a také na úkryty poskytované civilnímu obyvatelstvu se vztahují ustanovení o ochraně (rozsah ochrany je uveden v článku 52 Protokolu I.). Důležitým ustanovením článku 52 Protokolu I, je rozlišování civilních objektů a vojenských objektů. Na rozdíl od vojenských objektů se na civilní objekty vztahují ustanovení o jejich ochraně. Mezinárodní humanitární právo staví do popředí normu resp. základní pravidlo, že k zajištění respektování a ochrany civilního obyvatelstva a objektů civilního rázu budou strany v konfliktu vždy činit rozdíl mezi civilním obyvatelstvem a kombatanty a mezi objekty civilního rázu a vojenskými objekty a v souladu s tím povedou své operace pouze proti vojenským objektům. Proto je důležité při plánování ochrany obyvatelstva a plánování opatření k obraně státu rozlišovat mezi civilními a vojenskými objekty. 3
Základní rámec ochrany obyvatelstva v ČR
Ochrana obyvatelstva v období mezinárodního ozbrojeného konfliktu je v podmínkách ČR zabezpečena jak na základě národních zákonů, tak mezinárodních úmluv.
Ostrava 2. - 3. února 2011
Mezinárodní úmluvy Nejdůležitějšími právními předpisy v oblasti ochrany obyvatelstva v období mezinárodního ozbrojeného konfliktu, jsou čtyři Ženevské úmluvy ze dne 12. srpna 1949 na ochranu obětí války, které nabyly mezinárodní účinnosti pro Československou republiku dnem 19. června 1951. Jedním z prvních kroků po listopadu 1989 v dalším zabezpečení ochrany obyvatelstva byla ratifikace Dodatkových protokolů k Ženevským úmluvám o ochraně obětí války. Jedná se o Dodatkový protokol k Ženevským úmluvám z 12. srpna 1949 o ochraně obětí mezinárodních ozbrojených konfliktů (Protokol I) a Dodatkový protokol k Ženevským úmluvám z 12. srpna 1949 o ochraně obětí ozbrojených konfliktů nemající mezinárodní charakter (Protokol II), které byly přijaty v Ženevě dne 8. června 1977. Pro Českou a Slovenskou Federativní Republiku vstoupily v platnost dnem 14. srpna 1990. Ženevské úmluvy a Protokol I jsou základními mezinárodními právními předpisy, kterými se ČR zavázala, jak bude organizovat a zabezpečovat ochranu obyvatelstva v období mezinárodního ozbrojeného konfliktu. Národní právní předpisy Z hlediska národních právních předpisů je ochrana obyvatelstva upravena zejména zákonem č. 239/2000 Sb., o integrovaném záchranném systému a o změně některých zákonů a zákonem č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon). Zákon o IZS a krizový zákon upravují problematiku ochrany obyvatelstva systémově, bez ohledu na druh ohrožení, tj. včetně hrozby nebo vzniku mezinárodního ozbrojeného konfliktu. Zákon o integrovaném záchranném systému Zákon o IZS, jako základní národní právní předpis pro oblast ochrany obyvatelstva: • upravuje mimo jiné působnost a pravomoc státních orgánů a orgánů územních samosprávných celků při záchranných pracích a při ochraně obyvatelstva před a po dobu vyhlášení stavu nebezpečí, nouzového stavu, stavu ohrožení státu a válečného stavu; • definuje ochranu obyvatelstva jako plnění úkolů civilní ochrany dle čl. 61 Protokolu I, s tím, že se jedná zejména o varování, evakuaci, ukrytí a nouzové přežití obyvatelstva a další opatření k zabezpečení ochrany jeho života, zdraví a majetku [3]. Integrovaný záchranný systém Významné místo při plnění úkolů ochrany obyvatelstva patří nejen Hasičskému záchrannému sboru ČR, ale rovněž integrovanému záchrannému sytému, který se použije při potřebě provádět současně záchranné práce dvěma anebo více jeho složkami. Lze předpokládat, že potřeba provádět záchranných prací dvěma či více složkami IZS bude v případě plnění úkolů ochrany obyvatelstva v období mezinárodního ozbrojeného konfliktu pravidlem. Personál a prostředky základních a ostatních složek mají být dle zákona o IZS za válečného stavu označeny mezinárodně platnými rozpoznávacími znaky pro zdravotnickou službu, duchovní personál a civilní ochranu [3]. Při provádění záchranných a likvidačních prací za stavu ohrožení státu nebo válečného stavu se složky integrovaného záchranného systému řídí pokyny Ministerstva vnitra [3]. Zákon o krizovém řízení Dalším zákonem upravujícím systémově problematiku ochrany obyvatelstva je krizový zákon, který stanoví působnost a pravomoc státních orgánů a orgánů územních samosprávných celků při přípravě na krizové situace, které nesouvisejí se zajišťováním 101
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
obrany České republiky před vnějším napadením, a při jejich řešení [4].
zpracovávají příslušné plány a využívají pracovní a poradní orgány zřízené např. dle krizového zákona.
K tomu krizový zákon upravil působnosti a kompetence orgánům krizového řízení a ustanovil systém pracovních a koordinačních orgánů (krizových štábů a bezpečnostních rad) k řešení krizových situací nesouvisejících se zajišťováním obrany.
Důležitým nástrojem pro obranu státu, který obsahuje zákon o obraně je institut pracovní povinnosti vztahující se, dnem vyhlášení stavu ohrožení státu nebo válečného stavu, pro stanovené fyzické osoby a také na příslušníky HZS a fyzické osoby vykonávají práci na základě pracovního poměru mimo jiné k Policii ČR a zdravotnickým záchranným službám.
4
Ochrana obyvatelstva a zajišťování obrany
Samostatné systémy: civilní obrana a obrana státu Mezi klíčové činitele poskytující ochranu organizacím civilní obrany, jejich personálu, budovám a materiálu při mezinárodním ozbrojeném konfliktu patří, že budou výhradně plnit humanitární úkoly civilní obrany. Jejich respektování, ochrana a právo plnit úkoly končí v tom případě, jestliže kromě svých vlastních úkolů provádějí činnost, nebo jsou využívány k činnosti, která poškozuje protivníka. Za činnost poškozující protivníka lze považovat jakoukoliv činnost v oblasti zajišťování obrany, zajišťování ozbrojených sil materiálem, potravinami, energiemi atd. V zájmu nezbavení se možností právních garancí vztahujících se k požívání práva ochrany a práva plnit humanitární úkoly civilní obrany, musí být ochrana obyvatelstva resp. civilní obrana organizačně, obsahově a personálně oddělena od úkolů zajišťování obrany, činnosti a podpory ozbrojených sil. Řízení a organizace obrany státu Vláda • Za přípravu a zajišťování obrany státu odpovídá vláda a má stanoveny úkoly pro období míru a za stavu ohrožení státu nebo za válečného stavu. (§ 4 zákona č. 222/1999 Sb.). • Vláda k zajišťování obrany státu za stavu ohrožení státu nebo za válečného stavu k plnění úkolů při zajišťování obrany státu využívá Ústřední krizový štáb zřízený podle zvláštního právního předpisu. (§ 5 zákona č. 222/1999 Sb.). Uvedené ustanovení, tj. že ústřední krizový štáb byl začleněn k plnění úkolů při zajišťování obrany státu, bylo provedeno změnou zákona o obraně (zákonem č. 320/2002 Sb.) v roce 2002. Ministerstvo obrany • Ministerstvu obrany jsou stanoveny úkoly k zajišťování obrany státu v § 6 zákona o obraně, mimo jiné, že řídí přípravu občanů k obraně státu (příprava občanů k obraně státu zahrnuje přípravu k civilní ochraně - § 52 zákona o obraně). Ústřední orgány státní správy • Ministerstva a jiné ústřední správní úřady k zajišťování obrany státu v oboru své působnosti plní úkoly uvedené v § 6 zákona o obraně. Krajské úřady • Krajské úřady k zajišťování obrany státu řídí evakuaci obyvatel a zabezpečují jejich nezbytné životní potřeby a plní další úkoly stanovené v § 7 zákona o obraně. Obecní úřady obcí s rozšířenou působností k zajišťování obrany státu • Obecní úřady obcí s rozšířenou působností k zajišťování obrany státu plní úkoly stanovené v § 7a zákona o obraně a dále plní úkoly uvedené v dílčím plánu obrany zpracovaným krajským úřadem. Obce • Obce k zajišťování obrany státu plní úkoly a poskytují údaje pro zabezpečení obrany státu podle požadavků obecního úřadu obce s rozšířenou působností nebo krajského úřadu a dále plní úkoly uvedené v § 8 zákona o obraně. Za organizaci, řízení a plánování ochrany obyvatelstva a obrany státu odpovídají orgány státní správy a územní samosprávy. K tomu 102
Pracovní povinnost je dle zákona o obraně povinnost fyzických osob vykonávat po nezbytně nutnou dobu určené práce, které jsou nutné k zajišťování obrany státu za stavu ohrožení státu nebo za válečného stavu a které jsou tyto fyzické osoby povinny konat v místě a podle potřeb zajišťování obrany státu i nad rámec pracovní doby stanovené v pracovněprávních předpisech. Objekty důležité pro obranu státu Zákon o obraně zavádí institut objektů důležitých pro obranu státu a mezi ně zahrnuje pozemky a stavby určené k ochraně obyvatel. Neexistuje však žádný opodstatněný důvod, že pozemky a objekty určené k ochraně obyvatel jsou důležité pro obranu státu. Z podstaty věci jsou tyto pozemky a objekty důležité pro ochranu obyvatel, tj. pro ochranu životů a zdraví civilních osob. 5
Závěr
V našem právním prostředí došlo k nežádoucímu sblížení problematiky obrany státu a ochrany obyvatelstva. Systém obrany státu převedl některé části sytému ochrany obyvatelstva do své zájmové oblasti, což se ve svém výsledném dopadu projevilo tak, že je v podstatě paralyzována možnost tzv. „překlopení“ stávajícího systému ochrany obyvatelstva k jeho použití pro období mezinárodního ozbrojeného konfliktu v souladu s příslušnými ustanoveními Protokolu I o civilní obraně. Přístup tzv. „překlopení“ je často deklarován a také je uveden v některých oficiálních dokumentech, např. v Koncepci ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020 se podtrhuje, že základním postulátem je, že ochranu obyvatelstva za válečného stavu musí zabezpečovat složky, které tuto činnost provádějí v období mimo vojenského ohrožení a dále že je nutno zabezpečit, aby si složky IZS v období válečného stavu zachovaly svůj personál a vybavení (síly a prostředky). [7] Stav právního prostředí to však neumožňuje. Obdobně tomu tak bylo i v předchozí koncepci ochrany obyvatelstva přijaté v roce 2002: „Pro období stavu ohrožení státu a válečného stavu plánovat a zabezpečovat úkoly ochrany obyvatelstva s plným využitím připravených opatření pro řešení následků mimořádných událostí nevojenského charakteru“. [8] Tato koncepce ochrany obyvatelstva, přijatá v roce 2002, přispěla ke sbližování systému ochrany obyvatelstva a obrany státu tím, že v části věnované zvláštnostem organizačních a technických opatření pro zabezpečení ochrany obyvatelstva za válečného stavu stanovila úkol, že při přechodu z mírového stavu do stavu ohrožení státu nebo válečného stavu budou zapracovány opatření ochrany obyvatelstva do plánů obrany. [8] Tento záměr lze označit jako za ne příliš zdařilý. Dopady resp. důsledky určitých ustanovení zákona o obraně na systém ochrany obyvatelstva jsou takového charakteru a rozsahu, že systém ochrany obyvatelstva pro období míru (jeho řídící, pracovní a poradní orgány a jejich personál) nelze využít pro období stavu ohrožení státu a válečného stavu resp. mezinárodního ozbrojeného konfliktu, aby mohla být uplatňována garantovaná ustanovení o ochraně a právo plnit humanitární úkoly. Hlavním důvodem je, že orgány státní správy, územní samosprávy a jimi dle zákona vytvořené pracovní a poradní orgány nejsou určeny výhradně k plnění humanitárních úkolů civilní obrany a dále stanovení pracovní povinnosti pro příslušníky HZS. Tyto subjekty plní dle zákona o obraně úkoly k zajišťování obrany.
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Literatura a další zdroje [1] Sdělení federálního ministerstva zahraničních věcí o vázanosti České a Slovenské Federativní Republiky Dodatkovými protokoly I a II k Ženevským úmluvám z 12. srpna 1949 o ochraně obětí mezinárodních ozbrojených konfliktů a konfliktů nemajících mezinárodní charakter, přijatých v Ženevě dne 8. června 1977. Sbírka zákonů České a Slovenské Federativní Republiky č. 168/1991, částka 35 ze dne 23. 5. 1991. [2] Vyhláška o Ženevských úmluvách ze dne 12. srpna 1949 na ochranu obětí války. Sbírka zákonů republiky Československé č. 65/1954, částka 40 ze dne 31. 12. 1954. [3] Zákon č. 239/2000 Sb., o integrovaném záchranném systému a o změně některých zákonů.
[4] Zákon č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon). [5] Zákon č. 2/1969 Sb., o zřízení ministerstev a jiných ústředních orgánů státní správy České republiky. [6] Zákon č. 222/1999 Sb., o zajišťování obrany České republiky. [7] Koncepce ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020. Usnesení vlády č. 165 ze dne 25. února 2008. [8] Koncepce ochrany obyvatelstva do roku 2006 s výhledem do roku 2015. Usnesení vlády ČR č. 417 ze dne 22. dubna 2002. [9] Rašek, A.; Balabán, M.: Nezápadní aktéři světové bezpečnosti. Karolinum 2010. ISBN: 978-80-246-1721-3.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
40.
Integrovaný záchranný systém Michail Šenovský, Vilém Adamec, Zdeněk Hanuška
Předkládaný text popisuje základy koordinace záchranných a likvidačních prací v České republice, které se nazývají integrovaný záchranný systém (dále jen „IZS“). Základním právním předpisem pro IZS je nyní zákon MICHAIL ŠENOVSKÝ č. 239/2000 Sb., o integrovaném záchranném systému, v aktuálním znění. IZS vznikl z potřeby každodenní VILÉM ADAMEC ZDENċK HANUŠKA činnosti záchranářů, zejména při složitých haváriích, nehodách a živelních pohromách. Je to systém spolupráce INTEGROVANÝ ZÁCHRANNÝ a koordinace složek, orgánů státní správy a samosprávy, fyzických a právnických osob při společném provádění záchranných a likvidačních prací. Publikace se rovněž zabývá činností operačních a informačních středisek IZS, SYSTÉM jejich rozmístěním a činností ve vztahu k základním i ostatním složkám IZS. V poslední části publikace je popsán systém havarijního plánování a vztah IZS k havarijním plánům. Text je doplněn řadou obrázků, schémat a tabulek. V příloze jsou uvedeny vzory dokumentů a výkladový slovník použitých pojmů. SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
ISBN: 978-80-7385-007-4
cena 120 Kč
Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970 2. vydání
Ostrava 2. - 3. února 2011
103
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Neurčitosti rizika Indetirmination of Risk doc. Ing. Radim Roudný, CSc.
Prakticky je možno vztah (2-1) zjednodušit na R f Z , p, t
Univerzita Pardubice, Fakulta ekonomicko - správní Studentská 95, 532 10 Pardubice [email protected]
poněvadž tzv. další hlediska je možno zakomponovat do ztráty Z.
Abstrakt Pojednání se v prvé části zabývá problémem neurčitosti rizika. Dále jsou diskutovány aplikace distribuční funkce, řídkých stupnic a vícekriteriálního hodnocení rizika. Klíčová slova Riziko, neurčitost, chráněné aktivum, ztráta, pravděpodobnost, distribuční funkce, prevence, ekonomika. Abstract Treatise deal in first parts with problem of indetermination of risk. Further are discussed application of distribution function, thin scales and multiple criteria evaluation of risk. Key words Risk, indeterminacion, protectid (defend, save) active, loss, probability, distribution funkcion, prevention, economy. Úvod Výsledkem snažení v managementu rizik je snížení ztrát na tzv. chráněných aktivech (dále pouze aktiva), což jsou lidé, majetek, životní prostředí a systémy s tím spojené, např. infrastruktura. Aktivem může být určitý objekt, systém či území. Riziko způsobují hrozby o kterých je v literatuře, např. publikace [1, 2, 6, 7], bohatě pojednáno právě tak jako o následných rizicích. Méně však literatura pojednává o praktických aplikacích souvisejících s neurčitostmi fenoménu rizika. Riziko se vždy týká budoucnosti a nutně tedy má větší či menší neurčitost. Úlohou manažerů a analytiků rizika není samo stanovení rizika, ale jeho změny (žádoucí je snížení) v důsledku prevence, neboť v tom spočívá aktivní přístup. Rozhodující pro rozhodování o prevenci je vztah snížení rizika a nákladů na prevenci. Hodnotíme jednak R N
Při běžné analýze rizika se většinou vztah (2-2) řeší jako deterministický včetně pravděpodobnosti. Ve skutečnosti má svůj interval neurčitosti ztráta, pravděpodobnost i čas. Pokud stanovení pravděpodobnosti je velice problematické, pak musíme analýzu uchopit jako rozhodování za nejistoty a pravděpodobnost vyloučíme z úvah. Obdobně i čas do kterého situujeme ztráty případně pravděpodobnost nikdy neurčíme přesně. U ztráty bychom měli vždy stanovit (většinou odhadnout) mezní hodnoty2, horní H a dolní D. Někdy můžeme popis upřesnit očekávanou hodnotou E, což může být předpokládaný průměr či medián. Další nejasnost je v použití pravděpodobnosti či četnosti, kterou uvádíme jako: • pravděpodobnost která se vztahuje k určité veličině v určitém čase, je tedy svým způsobem statická, komplexní forma zahrnuje celé rozložení četností či hustoty, • pravděpodobnost vzniku veličiny v určitém časovém intervalu, což je vlastně frekvence, tedy dynamická charakteristika a o žádném rozložení nelze mluvit, pokud je stacionární, něco jiného je odhad času jistého děje, který samozřejmě je silně neurčitý.
F(X) 1 -
+
(1-1)
což je požadavek, aby snížení rizika bylo větší než náklady na prevenci1. Další je relativní pohled R (1-2) J N kde ΔR
snížení rizika,
N
náklady na prevenci,
J
jakost prevence.
V tomto pojednání jsou naznačeny některé problémy spojené s analýzou rizika z hlediska neurčitosti stanovení rizika. Riziko a jeho neurčitosti Riziko můžeme obecně vyjádřit jako R f Z , p, t , x1 ,..., xn kde Z
ztráta,
p
pravděpodobnost či četnost,
t
čas,
(2-1)
104
-X
Obr. 2-1 Distribuční křivka Oba typy pravděpodobností vyjadřují jiné charakteristiky a celkově se jedná o 3 rozměrnou závislost - veličina X (např. ztráta) četnostní rozložení p(X) a časový průběh tohoto rozložení. Např. pokud charakterizujeme rozložení střední hodnotou jedná se o závislost E(X)=f(t). Obdobně směrodatnou odchylku můžeme vyjádřit jako funkci s=f(t) atd. Jedná se sice o banální a zcela logické členění, ale v praxi činí určité problémy. Pro řešení analýzy rizika má velice dobrou vypovídací schopnost distribuční funkce F(X) která je ilustrována na obr. 2-1. Pokud X je minimalizační hodnota3, např. ztráta, pak interval nižších hodnot F(X) charakterizuje pozitivní oblast a interval vyšších hodnot F(X) negativní oblast, která může charakterizovat míru rizika. Naopak pokud je X maximalizační, pak oblast vyšších F(X) vyjadřuje pozitivum. Distribuční funkci při analýze hodnotíme dvojím způsobem: 2
3
Požadavkem je stejný rozměr obou veličin.
H
D
x1, x2 další hlediska (např. etické, politické a další hlediska). 1
(2-2)
Pro jednotlivé proměnné specifické označení je např. xmax nebo xmin, ale pro zjednodušení použijeme obecné označení H a D. Minimalizace je míněna z hlediska užitku, ztráta je minimalizační, nižší hodnoty jsou lepší. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
• směrem od distribuční hodnoty, kdy výsledným ukazatelem je X pro určitou, požadovanou, F(X), • opačně směrem od veličiny X, kdy ukazatelem hodnocení je F(X). Lze zkonstruovat i distribuční funkci zahrnující veličinu X, její rozložení i časovou kumulaci. Řídké stupnice Vstupní veličiny, proměnné, vstupující do určení rizika mohou být jednak naprosto rigorózní, např. počet obyvatelstva, experimentem zjištěná požární odolnost dveří atd. Další skupinu veličin tvoří údaje z minulosti, např. výskyt povodní. Mnoho údajů nelze zjistit jinak, než tak zvaným expertním posouzením, což zahrnuje jak znalosti expertů, tak subjektivní hledisko. Psychologové zkoumali, kolik stupňů, respektive jakou rozlišitelnost má člověk v komplexnějším posouzení reality4. V literatuře uvádí např. Hayesová [3] a Nakonečný [4] 5 až 10 stupňů, maximálně 12. To představuje pro hodnotu 5 relativní chybu 10 % a pro 10 chybu 5 %. Logickým úsudkem lze s výsledky bádání psychologů souhlasit a pokud někdo vyžaduje expertní či jinak subjektivní hodnocení např. na 100 bodové stupnici, pak pouze předstírá pečlivost. Stupnice cca do 10 stupňů či bodů nazveme řídkými. Mimo jiné, patří mezi ně i binární stupnice 0-1. Výsledkem šetření na řídké stupnici jsou jednak stupně, nebo názvově jinak body či třídní znaky5. Pokud je naším cílem analyzovat velikost je to poměrně snadné, ukazatelem polohy je průměr a variabilitu odvozujeme od směrodatné odchylky a z ní odvozených konfidencích intervalů, předpokládáme Gaussovo či Studentovo rozložení. Složitější je situace při posouzení počtu názorů či stanovisek bez ohledu na velikost, což popisuje medián. Běžné stanovení mediánu nemůže být jiné, než na některém stupni řídké stupnice (tak to např. vypočte Excel), čímž se ochuzujeme o využití robustnosti dat (ne informační hodnoty). Na příklad při 10 expertech a 10 bodové stupnici se jedná o 100 bit a vlastní 10 bodová stupnice obsahuje pouze 10 bit. To lze vyřešit aplikací regrese četností nad řídkou stupnicí. Jednoduchá je lineární interpolace distribučních četností, ze které můžeme s přijatelnou rozlišovací schopností zjistit X pro určitou hodnotu F(X)=m. Postup je poměrně jednoduchý, především musíme vyhledat interval bodu stupnice (třídního znaku), kde leží analyzovaná hodnota m. Pro třídní znak Xi platí Xi Є
(3-1)
Pak již lineární interpolací jednoduše stanovíme Xm Xi
m Fi pi1
(3-2)
kde m
Více kriterií rizika Prozatím jsme předpokládali, že ztráta je dána jedním ukazatelem či kritériem. Ve většině případů se jedná o více kritérií a řešíme jak dospět do základní funkce hodnocení F(X)= F, kde je X=f(x1, x2,…,xn). Postup spočívá ve výpočtu X a výpočtu p(X) ze kterého kumulujeme F(X). Pro výpočet X musíme nalézt racionální agregační model a na základě stanovení hustot pravděpodobností pi pro hodnoty xi stanovíme průniky pravděpodobností, které jsou p x1 , x2 ..., xi ,...xn 1n pi
(4-1)
Výpočet pro normální stupnice, na příklad v rozsahu 103 a 2 kritéria by znamenal 106 výpočtů pro X i p, tedy 2·106, což i pro moderní HW je někdy problém. Reálně máme následující možnosti: • zajistit dostatečný HW, • použít metodu Monte Carlo, • výpočet provést na výpočtově zvolených stupnicích. Výpočtově zvolenou stupnicí může být řídká stupnice (např. 10 bodů), nebo stupnice podrobnější, která nám nedělá výpočtové problémy. Závěr Pojednání naznačuje praktickou stránku stanovení rizika vzhledem k jeho neurčitostem. Jedná se o oblast, která by při aplikacích na konkrétní situace mohla přinést výrazné zkvalitnění hodnocení rizik a rozhodování o následné prevenci. Použitá literatura [1] Alexander, D.: Principles of Emergency Planning and Management. Oxford: University Press, 2002, ISBN: 13:9780-19-521838-1. [2] Aven, T.: Foundation of Risk Analysis. UK Chichester: John Wiley & Sons Ltd., 2005, ISBN: 10 0-471-49548-4. [3] Hayesová, N.: Základy sociální psychologie. Praha: Portál, 2007. ISBN: 978-80-7367-283-6. [4] Nakonečný, M.: Sociální psychologie. Praha: Academia, 1999. ISBN: 80-200-0690-7. [5] Roudný, R.; Linhart, P.: Krizový management III, Teorie a praxe rizika. Pardubice: Univerzita Pardubice, 2007. ISBN: 80-71924-8. [6] Tichý, M.: Ovládání rizika. Praha: C.H. BECK, 2006. ISBN: 80-7179-415-5. [7] Turner, T.; Gelles, G.: Threat Assessment a Risk Management Approach. New York: The Haworth Press, 2003, ISBN: 0-7890-1627-3.
hodnocená F(X)=m,
pi+1 četnost třídního znaku i+1. Tak můžeme určit medián či jiné úrovně distribuční funkce. Do kategorie „řídkých stupnic“ patří i modelování hustoty pravděpodobnosti a to nejenom nad řídkou stupnicí. Jedná se o trojúhelníkové rozložení hustoty kdy stanovujeme mezní hodnoty X a to H a D a hodnotu modusu (očekávanou hodnotu) E. Maximální hustota nebo četnost p se rovná 2 p max (3-3) H -D Pro stupnici o 10 bodech se pmax = 0,2.
4 5
Není tím myšlen odhad individuálních parametrů, např. vzdálenosti. Připomeňme, že i v naprosto rigorózních statistických šetření se používá zařazování zjištěných údajů do tříd a to nejen z důvodu jednoduchosti statistického zpracování, ale i pro vyrovnání případných chyb (mohli bychom použít název filtrace).
Ostrava 2. - 3. února 2011
105
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Případová studie vyhodnocování bezpečnosti územního rozvoje s využitím moderní softwarové podpory Case Study on the Spatial Development Security Assessment with the Use of Upgraded Software Programme Ing. David Řehák, Ph.D. Ing. Pavel Hrdina VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 30 Ostrava - Výškovice [email protected], [email protected] Abstrakt Příspěvek přibližuje problematiku vyhodnocování environmentální bezpečnosti územního rozvoje s využitím moderní softwarové podpory. V první části jsou blíže popsány nástroj Spatial Development Impact Assessment a geografický informační systém ESRI - ArcInfo. Druhá část příspěvku sestává z případové studie, v rámci které je prezentováno vyhodnocování environmentální bezpečnosti územního rozvoje při zamýšleném umístění spalovny nebezpečných odpadů do zvoleného zájmového území nacházejícího se ve městě Ostravě. V závěru příspěvku jsou prezentovány dosažené výsledky a navržená opatření pro snížení potenciálního rizika zamýšleného územního rozvoje. Klíčová slova Environmentální bezpečnost, Geografický informační systém, Hodnocení rizik, Udržitelný rozvoj, Územní rozvoj. Abstract The paper deals with the issue of spatial development environmental security assessment with the use of upgraded software programme. The first part includes a more detailed description of Spatial Development Impact Assessment tool and the ESRI - ArcInfo Geographical Information System. The case study is presented in the second part of the paper, which includes the spatial development environmental security assessment for a fictitious hazardous waste incineration plant located in the selected area of interest in the town of Ostrava. The acquired outcomes are presented in the final part of the paper together with the proposed measures to be taken in order to reduce the potential risk of intended spatial development. Key words Environmental Security, Geographical Information System, Risk Assessment, Sustainable Development, Spatial Development. Úvod V současné době na obyvatelstvo působí řada negativních antropogenních vlivů. Jednu z významných skupin představují vlivy z nešetrného územního rozvoje. Územní rozvoj totiž sebou přináší řadu rizik (Senovsky and Senovsky, 2008), která mohou mít negativní vliv na vyvážený vztah územních podmínek pro příznivé životní prostředí, hospodářský rozvoj a soudržnost společenství obyvatel území, tzn. na udržitelný rozvoj území (Maier, 2008; Gates and Stout, 2004). Proto jednou z nezbytných podmínek územního rozvoje je trvalé zajišťování jeho bezpečnosti, tj. environmentální bezpečnosti územního rozvoje (Ruzicka and Miklos, 1982). Za tímto účelem byl vytvořen nástroj vyhodnocování environmentální bezpečnosti územního rozvoje Spatial Development Impact Assessment (Rehak, 2010), jehož podstatou je hodnocení potenciálního vlivu negativních aspektů územního rozvoje na složky životního prostředí. Cílem nástroje je realisticky zhodnotit potenciální nebezpečí plynoucí z územního rozvoje. 106
Nástroj byl vytvářen v souladu s národní právní úpravou České republiky, čímž samotný proces hodnocení vlivu bude přijatelný nejen z hlediska technologického, ale také legislativního. Materiály a metody V následující části příspěvku jsou prezentovány nejvýznamnější materiály a metody, které byly bází pro zpracování níže prezentované případové studie užití nástroje vyhodnocování environmentální bezpečnosti územního rozvoje Spatial Development Impact Assessment. Spatial Development Impact Assessment Nástroj vyhodnocování environmentální bezpečnosti územního rozvoje Spatial Development Impact Assessment, který je založen na principu semi-kvantitativního hodnocení potenciálních negativních aspektů územního rozvoje a oblastí jejich možného dopadu. Stěžejní částí nástroje je algoritmus hodnotícího procesu, který je založen na bázi integrovaného přístupu a vychází z algoritmů metod Fire & Explosion Index (Dow, 2005) a Hazard & Impact Index (Rehak and Dvorak, 2010). Algoritmus hodnotícího procesu definuje základní vazby a souvislosti mezi jednotlivými prvky procesu, které můžeme členit do dvou základních skupin: 1. Skupina hrozby, která zahrnuje jednotlivé negativní aspekty územního rozvoje (ISO, 2004) a 2. Skupina aktiva, která zahrnuje jednotlivé složky životního prostředí. Samotný algoritmus sestává z jednotlivých kroků, které vedou ke stanovení úrovně potenciálního rizika poškození životního prostředí vlivem zamýšleného územního rozvoje (viz obr. 1). Krok 2: Utřídění dotčených prvků dle Katalogu skupin hrozby a aktiva Krok 1: Analýza prvků skupin hrozby a aktiva Krok 3: Iniciace indexových hodnot dotčených prvků Prvky skupiny hrozby IH Krok 4: Výpočet dotčených koeficientů
Prvky skupiny aktiva IA
Krok 5: Výpočet úrovní nebezpečnosti a zranitelnosti Úrovně nebezpečnosti pro kategorie skupiny hrozby UH = IH max . koeficienty
Úrovně nebezpečnosti pro kategorie skupiny aktiva UA = IAmax . koeficienty
Krok 6: Stanovení pravděpodobnosti poškození skupiny aktiva vlivem působení skupiny hrozby PHA = Ö UH . UA Krok 7: Stanovení úrovně rizika poškození obyvatelstva, technické infrastruktury a životního prostředí vlivem územního rozvoje RHA = PHA . UA Krok 8: Implementace získaných hodnot do Matice vlivu územního rozvoje
Obr. 1 Algoritmus hodnotícího procesu Další významnou částí nástroje vyhodnocování bezpečnosti územního rozvoje je Katalog skupin hrozby a aktiva, který sestává z jednotlivých kategorií a prvků. Tyto kategorie jsou členěny na kategorie skupiny hrozby a kategorie skupiny aktiva. Jednotlivé kategorie pak zahrnují dílčí prvky, kterým jsou přiřazeny odpovídající indexové hodnoty zohledňující jejich nebezpečnost Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
(u prvků skupiny hrozby) nebo zranitelnost (u prvků skupiny aktiva). Struktura členění Katalogu skupin hrozby a aktiva je znázorněn na obr. 2. KATALOG SKUPIN HROZBY A AKTIVA Skupina HROZBY
Skupina AKTIVA
Kategorie skupiny HROZBY: Emise do ovzduší Únik látek do vody Únik látek do půdy Emitování energií Produkce odpadů
Kategorie skupiny AKTIVA: Půdní prostředí Vodní prostředí Biotická složka prostředí NATURA 2000 Ovzduší Kulturní dědictví
Prvky jednotlivých kategorií skupiny HROZBY
Prvky jednotlivých kategorií skupiny AKTIVA
Obr. 2 Struktura členění Katalogu skupin hrozby a aktiva Výsledkem procesu hodnocení je matice prezentující potenciální úroveň rizika poškození životního prostředí vlivem zamýšleného územního rozvoje. Toto riziko je členěno do čtyř kategorií (A, B1, B2 a C), jejichž popis naleznete níže.
Mezi další datové podklady patří DIgitální BÁze VOdohospodářských Dat (DIBAVOD) což je pracovní označení návrhu katalogu typů objektů jako tematické vodohospodářské nadstavby ZABAGED. Je to referenční geografická databáze vytvořená primárně z odpovídajících vrstev ZABAGED a cílově určená pro tvorbu tematických kartografických výstupů s vodohospodářskou tématikou a tématikou ochrany vod. Správcem a poskytovatelem dat je Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka v Brně a data jsou poskytována zdarma (DIBAVOD, 2010). Rovněž jsou použita některá data Agentury ochrany přírody a krajiny, která se týkají členění chráněných krajinných oblastí. Případová studie V následující části příspěvku je prezentována případová studie, v rámci které je provedeno vyhodnocení environmentální bezpečnosti územního rozvoje při plánovaném umístění spalovny nebezpečných odpadů do třech rozlišných zájmových území nacházejících se v Moravskoslezském kraji. Závěrem jsou prezentovány dosažené výsledky a jsou navržena opatření vhodná pro snížení potenciálního rizika zamýšleného územního rozvoje. Tabulka 1 Výsledky analýzy funkční složky územního rozvoje Kategorie
ESRI - ArcInfo O vhodnosti využití geografického informačního systému, pro analýzu rizik územního celku obecně, svědčí celá řada konkrétních aplikací týkajících se například lokalizace zdroje nebezpečí, tvorby havarijních scénářů či různé způsoby hodnocení kombinovaných rizik v území (Hrdina et al., 2010). Stěžejním programovým prostředkem geografického informačního systému, který bude využit pro tvorbu následujících případových studií, je produkt firmy ESRI - ArcInfo, který obsahuje více než 200 nástrojů pro zpracování dat, analýzu vektorových dat, plné možnosti správy dat, nástroje pro generalizaci prostorových dat a mnohé další. Jedná se o nejvyšší řadu aplikací pro Desktop GIS dané firmy (ESRI, 2010). Uvedený software byl vybrán z důvodu jeho nečastějšího nasazení v orgánech státní správy ČR, oproti jiným GIS řešením. Jako stěžejní datové podklady pro samotné zobrazení, modelování a výpočty slouží ZÁkladní BÁze GEografických Dat (ZABAGED). Jedná se o digitální topografický model území ČR odvozený z mapového obrazu základní mapy České republiky 1:10 000 v souřadnicovém systému S-JTSK (viz obr. 3). Data ZABAGED se člení na polohopisná, kde jsou objekty začleněny do řady tříd (např. sídla; hospodářské a kulturní objekty; komunikace; rozvodné sítě a produktovody) a dále výškopisná, která obsahují vrstevnice s krokem 2 m. Zpracovatelem je Český úřad zeměměřický a katastrální (ZABAGED, 2010).
Prvky
Iniciace prvků
výskyt mobilních zdrojů znečišťování ovzduší - vysoká hustota provozu (např. dálnice, silnice I. třídy, městské okruhy a jiné frekventované úseky) výskyt mobilních zdrojů znečišťování ovzduší - nízká hustota provozu Emise do ovzduší
výskyt stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší zvláště velké spalovací zdroje výskyt stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší velké spalovací zdroje výskyt stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší střední spalovací zdroje výskyt stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší - malé spalovací zdroje nakládání s odpadními nebo důlními vodami obsahujícími zvlášť nebezpečné závadné látky nakládání s odpadními nebo důlními vodami obsahujícími nebezpečné závadné látky
Únik látek do vody
nakládání s odpadními nebo důlními vodami kontaminovanými radioaktivními látkami nakládání s odpadními nebo důlními vodami neobsahujícími závadné látky nakládání s ropnými látkami, zvlášť nebezpečnými látkami, radioaktivními zářiči a radioaktivními odpady nakládání se zvlášť nebezpečnými závadnými látkami
Únik látek do půdy
nakládání s nebezpečnými závadnými látkami nakládání s radioaktivními látkami nakládání s umělými hnojivy a chemickými postřiky nakládání s odpadními vodami obsahujícími odpadní teplo
Emitování energií
provoz zařízení emitujícího zdraví nebezpečné záření provoz zdroje hluku nebo vibrací produkce nebezpečného odpadu
Produkce odpadů
produkce komunálního odpadu produkce inertního odpadu produkce biologicky rozložitelného odpadu
Deskripce a výsledky analýzy zvolené funkční složky územního rozvoje Funkční složkou územního rozvoje, která byla zvolena pro případovou studii, je velkokapacitní spalovna nebezpečných odpadů. Její bližší specifikace jsou následující: Obr. 3 Základní báze geografických dat ZABAGED Ostrava 2. - 3. února 2011
• zamýšlené činnosti: nakládání, nebezpečných odpadů,
skladování
a
spalování
107
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
• kapacita spalovny: 15 tun/den (1 rotační pec), • přijímané odpady: pevný, kašovitý, kapalný,
Tabulka 2 Výsledky analýzy zájmového území Kategorie
Prvky
• druh přijímaných odpadu: průmyslové nebezpečné odpady, odpady ze zdravotní a veterinární péče,
orná půda
• způsob dávkování odpadů: drapák, výtažník, tryska.
zahrada
Na základě analýzy byly u výše uvedené funkční složky územního rozvoje vyhodnoceny konkrétní negativní environmentální aspekty, které byly následně zaneseny do Katalogu skupin hrozby a aktiva (viz tabulka 1).
Iniciace prvků
chmelnice a vinice
Půdní prostředí
ovocný sad louky a pastviny nezemědělské pozemky zemědělského půdního fondu půdy s prostory veřejné zeleně
Deskripce a výsledky analýzy vybraných zájmových území
zpevněné plochy a komunikace
Za účelem verifikace nástroje Spatial Development Impact Assessment a jeho možného propojení s geografickými informačními systémy bylo zvoleno zájmové území nacházející se v Moravskoslezském kraji, v jižní části krajského města Ostrava, v bezprostřední blízkosti průmyslové zóny Hrabová (viz obr. 4). Zvolené zájmové území se nachází v těsné blízkosti rychlostní komunikace, tudíž je poměrně snadno dostupné. Pro přesnější představu umístění objektu do tohoto území byly vytvořeny dvě obalové zóny ve vzdálenosti 500 m a 1 km kolem zařízení. Tyto zóny slouží pouze pro snadnější interpretaci měřítka zobrazené oblasti, neboť samostatný prvek měřítka by byl v dané velikosti obtížně čitelný. Nejbližší obytné budovy jsou na pokraji pětisetmetrové obalové zóny. Samotná spalovna zabírá plochu o rozměrech asi 150x220 m.
zdroje pitné vody a jejich ochranná pásma I. stupně ochranná pásma vodních zdrojů II. stupně chráněné oblasti přirozené akumulace vod Vodní prostředí
přírodní léčivé zdroje zdroje podzemních vod (studny, prameny, vřídla) vodní útvary využívané k chovu ryb a vodní drůbeže vodní útvary využívané k rekreačním účelům ostatní vodní toky, útvary (přírodní i umělé) a díla I. zóna NP a CHKO II. zóna NP a CHKO III. zóna NP a CHKO IV. zóna NP a CHKO národní přírodní rezervace národní přírodní památky přírodní rezervace
Biotická složka prostředí
přírodní památky významné krajinné prvky přechodně chráněné plochy přírodní parky územní systémy ekologické stability lesy ochranné lesy ostatní památné stromy, jejich skupiny a stromořadí ostatní území bez zvláštní ochrany
NATURA 2000
Obr. 4 Zobrazení zájmového území v mapových podkladech Na základě analýzy byl u tohoto zájmového území identifikován výskyt jednotlivých prvků životního prostředí, které mohou být při realizaci zamýšleného územního rozvoje poškozeny. Tyto informace byly následně zaneseny do Katalogu skupin hrozby a aktiva (viz tabulka 2). Výsledky hodnocení environmentální bezpečnosti územního rozvoje Po zanesení získaných informací do Katalogu skupin hrozby a aktiva bylo možné iniciovaným prvkům (tj. uživatelem zaškrtnuté prvky) přiřadit odpovídající indexového hodnoty (I). Tyto hodnoty byly při vytváření nástroje Spatial Development Impact Assessment stanoveny vybranými expertními posuzovateli z České republiky. Indexové hodnoty pro kategorie skupiny aktiva jsou však uživateli známy již po vyznačení zájmového území do geografického informačního systému, neboť tento GIS je propojen s databází Katalogu skupin hrozby a aktiva. Následně bylo možné přistoupit k výpočtu dotčených koeficientů, který spočíval v dosazení zvolených parametrů do přednastavených vzorců. Výsledné koeficienty zohledňují proměnné parametry, kterými jsou např. rozsah, frekvence či pravděpodobnost. 108
v hodnocené lokalitě se vyskytuje ptačí oblast v hodnocené lokalitě se vyskytuje evropsky významná lokalita ovzduší v dané lokalitě je vysoce znečištěné (průměrné roční imise PM10 přesahují povolený imisní limit 40 μg.m-3)
Ovzduší
ovzduší v dané lokalitě je značně znečištěné (průměrné roční imise PM10 dosahují hodnot 31 - 40 μg.m-3) stávající znečištění ovzduší v dané lokalitě je zanedbatelné (průměrné roční imise PM10 nepřesahují hodnotu 30 μg.m-3)
Kulturní dědictví
vyskytuje se v lokalitě plánovaného územního rozvoje a je součástí ochranného pásma/památkové zóny vyskytuje se v lokalitě plánovaného územního rozvoje a není součástí ochranného pásma/památkové zóny
Získané indexové hodnoty byly poté dosazeny do vzorců pro výpočet úrovní nebezpečnosti u kategorií skupiny hrozby (UH) a úrovní zranitelnosti u kategorií skupiny aktiva (UA). Úroveň každé kategorie byla vypočtena součinem maximální indexové hodnoty iniciovaných prvků náležících do dané kategorie a dotčených koeficientů (U = Imax · koeficienty). V dalším kroku bylo provedeno stanovení pravděpodobnosti (PHA) poškození kategorií skupiny aktiva vlivem působení kategorií skupiny hrozby. Matematicky byla pravděpodobnost poškození stanovena goniometrickým průměrem úrovně nebezpečí a úrovně zranitelnosti hodnocených kategorií (PHA = √UH · UA).
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Posledním krokem procesu hodnocení bylo stanovení úrovně rizika potenciálního poškození životního prostředí vlivem zamýšleného územního rozvoje (RHA). Výpočet tohoto rizika je založen na obecných platformách (ISO, 2009; Grasseova et al., 2010; Danihelka and Polednak, 2008). Úroveň rizika pak byla stanovena součinem úrovně zranitelnosti příslušné kategorie skupiny aktiva a pravděpodobnosti příslušné k hodnoceným kategoriím skupin hrozby a aktiva (RHA = UA · PHA). Výsledky hodnocení environmentální bezpečnosti zamýšleného územního rozvoje ve zvoleném zájmovém území jsou prezentovány prostřednictvím Matice vlivu územního rozvoje (viz obr. 5).
Kategorie skupiny AKTIVA
MATICE VLIVU ÚZEMNÍHO ROZVOJE
lokalitě rozsáhlé a závažné poškození životního prostředí. Na základě toho se doporučuje nejen hledat novou lokalitu s nižší zranitelností, ale také náležitě přezkoumat rozsah a nebezpečnost plánovaného územního rozvoje. Zobrazení výsledků hodnocení environmentální bezpečnosti zamýšleného územního rozvoje v geografickém informačním systému je demonstrováno na environmentálním aspektu územního rozvoje Produkce odpadů (viz obr. 6).
Kategorie skupiny HROZBY E0
Původní prostředí
EV
EP
EE
OD
B2 (1,47)
B2 (1,47)
B1 (1,09)
B1 (0,62)
B1 (0,62)
A (0,41)
Vodní prostředí Biotická složka prostředí
B1 (0,55)
NATURA 2000 C (1,92)
Ovzduší Kulturní dědictví
Legenda: EO - Emise do ovzduší EP - Únik látek do půdy OD - Produkce odpadů
EV - Únik látek do vody EE - Emitování energií
Obr. 6 Zobrazení výsledků hodnocení v GIS
Obr. 5 Matice vlivu územního rozvoje Pozn.: Vyšrafované pole signalizuje, že hodnocené kategorie spolu nesouvisí nebo jedna z nich není hodnocena, a tudíž pro tento vztah nebude úroveň rizika stanovována. Výsledné úrovně rizika potenciálního poškození hodnocených kategorií životního prostředí zájmového území vlivem působení environmentálních aspektů zamýšlené funkční složky územního rozvoje jsou členěny do čtyř kategorií: • Kategorie A (0,1 až 0,45) - Environmentální aspekty územního rozvoje spadající do této kategorie vykazují nízké potenciální riziko poškození životního prostředí v hodnocené lokalitě (riziko je přijatelné). V dané lokalitě mohou být umístěny i prvky s vysokou potenciální nebezpečností, ovšem za dodržení běžných bezpečnostních opatření. Dosažení této kategorie rizikovosti je nezbytnou podmínkou pro výstavbu nových průmyslových objektů. • Kategorie B1 (0,46 až 1,20) - Environmentální aspekty územního rozvoje spadající do této kategorie vykazují zvýšené potenciální riziko poškození životního prostředí v hodnocené lokalitě (riziko by mělo být redukováno). Tato kategorie signalizuje, že plánovaný územní rozvoj je možné v dané lokalitě realizovat, avšak je třeba dbát zvýšené opatrnosti, aby nedošlo k poškození životního prostředí. • Kategorie B2 (1,21 až 1,75) - Environmentální aspekty územního rozvoje spadající do této kategorie vykazují vysoké potenciální riziko poškození životního prostředí v hodnocené lokalitě (riziko je nutné redukovat). Tato kategorie signalizuje, že plánovaný územní rozvoj je vhodné přeplánovat a znovu posoudit. Na základě toho se doporučuje buď hledat novou lokalitu s nižší zranitelností nebo přezkoumat rozsah a nebezpečnost plánovaného územního rozvoje. • Kategorie C (1,76 až ∞) - Environmentální aspekty územního rozvoje spadající do této kategorie vykazují extrémní potenciální riziko poškození životního prostředí v hodnocené lokalitě (riziko je nepřijatelné). Tato kategorie signalizuje, že plánovaný územní rozvoj s nejvyšší pravděpodobností způsobí v dané Ostrava 2. - 3. února 2011
Závěr Cílem výše prezentované případové studie bylo vyhodnocení environmentální bezpečnosti územního rozvoje při plánovaném umístění spalovny nebezpečných odpadů do zvoleného zájmového území nacházejícího se v Moravskoslezském kraji. Na základě dosažených výsledků lze potenciální riziko poškození životního prostředí vlivem územního rozvoje rozdělit do čtyř kategorií. Za přijatelné riziko (kategorie A a B1) lze považovat potenciální negativní vliv zamýšlené spalovny na biotickou složku prostředí toto riziko může být dále zvládáno, ale není to podmínkou realizace plánovaného územního rozvoje. Oproti tomu riziko, které bude nutné redukovat (kategorie B2), bylo zjištěno v oblasti působení spalovny na půdní prostředí. Ovšem zcela nepřijatelné riziko (kategorie C) bylo zjištěno v oblasti působení spalovny na ovzduší. Na základě výše uvedeného je doporučováno buď plánovaný územní rozvoj v dané lokalitě realizovat, avšak v tom případě zajistit maximální možnou ochranu ovzduší (např. prostřednictvím nejmodernějších technologií end-of-pipe), anebo plánovaný územní rozvoj v dané lokalitě nerealizovat a raději hledat vhodnější zájmové území. Použitá literatura [1] Danihelka, P.; Poledňák, P.: Risk analysis - general approach. Komunikácie, Žilina, 2008, No. 1, pp. 20-23. ISSN 1335-4205. [2] Dibavod: Digitální báze vodohospodářských dat. [online]. Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka. [cit. 201010-23]. Available from WWW: . [3] Dow’s Fire & Explosion Index Hazard Classification Guide (FEI), 2005. 7th edition. USA, New York: American Institute of Chemical Engineers. ISBN: 978-0816906239. [4] ESRI - ArcInfo. [online]. ESRI. [cit. 2010-11-09]. Available from WWW: . [5] Gates, R.L.; Stout, F.; 2004.: The Sustainable Urban Development Reader. 2nd Edition. London & New York: Routledge. 512 p. ISBN: 978-0-415-45382-0. 109
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
[6] Grasseová, M.; Dubec, R.; Řehák, D.: Analýza podniku v rukou manažera: 33 nejpoužívanějších metod strategického řízení. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2010. 325 s. ISBN: 978-80-2512621-9.
[12] Řehák, D.: Preventivní ochrana obyvatelstva, technické infrastruktury a životního prostředí před negativními vlivy územního rozvoje. In Spektrum, Ostrava, 2010, č. 2, s. 41-44. ISSN 1211-6920.
[7] Hrdina, P.; Koťátko, A.; Dobeš, P.: Analýza rizik územního celku s využitím geografických informačních systémů. Spektrum, Ostrava, 2010, č. 1, s. 25-29. ISSN 1211-6920.
[13] Řehák, D.; Dvořák, J.: Metoda preventivního posouzení vlivu vojenského výcviku na životní prostředí (Hazard & Impact Index). [Závěrečná zpráva o průběhu prací na grantovém projektu KJB606070701 za rok 2009]. Praha: Akademie věd ČR, 2010. 64 s.
[8] ISO 14004:2004. Environmental management systems - General guidelines on principles, systems and support techniques. [9] ISO 31000:2009. Risk management - Principles and guidelines. [10] Maier, K.: Územní plánování a udržitelný rozvoj. 1. vyd. Praha: ABF - Arch, 2008. 100 s. ISBN: 978-80-86905-47-1. [11] Růžička, M.; Mikloš, L.: Landscape Ecological Planning (LANDEP) in the Process of Territorial Planning. Ekologia, Bratislava, 1982, No. 3, pp. 297-312. ISSN 1335-342X.
[14] Šenovský, M.; Šenovský, P.: Critical infrastructure risks. Komunikácie, Žilina, 2008, No. 1, pp. 54-59. ISSN 13354205. [15] Zabaged: Základní báze geografických dat. [online]. Český úřad zeměměřický a katastrální. [cit. 2010-10-23]. Available from WWW: .
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
48.
Bezpečnostní plánování Michail Šenovský, Vilém Adamec, Michal Vaněk
Publikace Bezpečnostní plánování se zabývá problematikou managementu a plánování zejména v oblasti krizového řízení. Text je proto sestaven tak, aby nejdříve poskytl základní informace o oblasti managementu MICHAIL ŠENOVSKÝ VILÉM ADAMEC a plánování v obecné rovině. V dalším je pak vymezen pojem bezpečnostní plánování. Následně jsou MICHAL VANċK jednotlivé oblasti plánovacích aktivit dokumentovány na požadavcích legislativy. Je zmíněna i problematika BEZPEýNOSTNÍ PLÁNOVÁNÍ ochrany informací při plánování bezpečnosti státu. Je nutno předeslat, že se v žádném případě nejedná o úplný popis dané problematiky. Ve své podstatě to totiž ani není dost dobře možné. SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
ISBN: 80-86634-52-4
cena 80 Kč Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
110
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Snímatelné filmy a jejich ochranné vlastnosti Removable Films and their Protective Properties doc. Ing. Jan Severa, CSc.1 Ing. Tomáš Čapoun, CSc.
2
Ing. Jana Krykorková, CSc.2 Decomkov Praha s.r.o., Laboratoře Hradec Králové Nezvalova 958, 500 03 Hradec Králové 2 MV GŘ HZS, Institut ochrany obyvatelstva Lázně Bohdaneč Na Lužci 204, 533 41 Lázně Bohdaneč [email protected], [email protected] 1
Abstrakt Jsou popsány metody a výsledky laboratorního a poloprovozního ověřování ochranných vlastností snímatelných filmů vůči bojovým otravným látkám VX a sulfidickému yperitu. V obou zkouškách byly prokázány vysoké ochranné účinky testovaných filmů. Klíčová slova Snímatelné filmy, ochranné vlastnosti, bojové otravné látky. Abstract The methods and results of laboratory examination and pilot plant experiment of protective properties removable films against chemical warfare agents VX. and mustard gas are presented. Both tests verified the high protective efficacy of tested films.
Filmy vykazují dostatečnou adhezi k pevným povrchům, a proto jsou určeny k ochraně techniky a různých věcných prostředků, u nichž se předpokládá nasazení v nebezpečné zóně. Filmotvorné směsi se nanáší na povrchy nástřikem gelů vhodné viskozity, Tloušťka vytvořených filmů je přibližně 250 až 350 μm. Po opuštění nebezpečné zóny se filmy snímají buď „za sucha“, přičemž odstranění filmů je poměrně snadné a rychlé. Nebo lze filmy pohodlně odstranit vodou nebo dekontaminačními vodnými roztoky v procesu dekontaminace. Filmy tak nejen chrání vlastní povrch, ale též usnadňují jeho následnou dekontaminaci a jejich použití znamená mj. i minimalizaci odpadů. 1
Ochranné vlastnosti filmů vůči bojovým otravným látkám
1.1 Laboratorní ověření ochranných vlastností filmů proti BOL Cílem bylo experimentálně ověřit v laboratorním měřítku ochranné vlastnosti filmů vytvořených na modelovém povrchu při kontaminaci filmů nervově-paralytickými a zpuchýřujícími bojovými otravnými látkami. Ověření bylo provedeno pracovníky pracoviště protichemických opatření v chemické laboratoři Výzkumného a výcvikového zařízení MV GŘ HZS ČR, Institutu ochrany obyvatelstva. Experimenty byly uskutečněny při teplotě 26 až 28 °C, tlaku 101,5 až 102,3 kPa a relativní vlhkosti vzduchu 42 až 56 %. 1.1.1 Kontaminace povrchů
Key words
Kontaminanty:
Removable films, protective properties, chemical warfare agents.
- O-ethyl-S-(diisopropylaminoethyl)methylthiofosfonát., látka VX (VOZ 072 Zemianské Kostoľany, vyrobena 1991, číslo atestu 410/91). Čistota látky byla stanovena odměrnou thiomerkurimetrickou metodou indikovanou potenciometricky sulfidovou iontově selektivní elektrodou na automatickém titrátoru TitroLine Alpha plus (výsledky kontroly správné funkce přístroje v metrologickém záznamníku LPZ 10-1). Analýza byla provedena podle ustanovení standardního operačního postupu SOP C06. Čistota látky činila 64,7 %.
Úvod V případě teroristického zneužití bojových otravných látek (BOL), biologických agens (B-agens) a radioaktivních látek (RL) nebo havárií spojených s únikem nebezpečných látek (NL) je nutno předpokládat rozsáhlou kontaminaci terénu, osob, techniky, dopravních prostředků, prostředků individuální ochrany, osob (často včetně jejich oděvů) aj. Největšímu riziku z důsledků kontaminace jsou vystaveny jednotky požární ochrany (JPO) provádějící průzkum v místě kontaminace a podílející se na likvidaci následků teroristického útoku (havárie) a na asanačních pracech. Významným opatřením k odstranění následků mimořádných událostí spojených s únikem bojových otravných látek, biologických agens a radioaktivních látek je dekontaminace. V HZS došlo, zejména v posledních létech, k významnému zdokonalení dekontaminace po stránce technologické, technické, materiální i metodické. Dekontaminace je však vždy jen likvidaci již existující kontaminace, je následným opatřením, které nemůže zabránit účinku kontaminantu na povrchy a materiály do doby zahájení dekontaminace, ani zabránit druhotné kontaminaci osob od těchto povrchů. Kromě toho existují povrchy a materiály, jejichž dekontaminace dosud není uspokojivě zabezpečena. Takovými např. jsou porézní - nasákavé materiály, dále některé vnitřní a citlivé povrchy např. kabiny vozidel, palubní a řídicí systémy, optika aj. Novým směrem, který zabezpečuje prevenci tuhých povrchů před kontaminací, je použití snímatelných ochranných filmů k ochraně tuhých povrchů před kontaminací a k usnadnění procesu dekontaminace. Filmy vznikají z vodou ředitelných gelů, jejichž hlavními složkami jsou organické polymery, jako např. polyvinylalkohol, karboxymethylcelulóza aj. s přídavkem sorbentů a jiných látek se specifickými vlastnostmi (chemosorpčními, iontovýměnnými), které se aktivně podílejí na vlastní dekontaminaci, zejména vysoce toxických bojových otravných látek. Ostrava 2. - 3. února 2011
- bis(2-chlorethyl)sulfid., sulfidický yperit (VOZ 072 Zemianské Kostoľany, vyroben 1991, číslo atestu neuvedeno). Čistota látky byla stanovena odměrnou argentometrickou metodou indikovanou potenciometricky sulfidovou iontově selektivní elektrodou na automatickém titrátoru TitroLine Alpha plus (výsledky kontroly správné funkce přístroje v metrologickém záznamníku LPZ 10-1). Analýza byla provedena podle ustanovení standardního operačního postupu SOP C02. Čistota látky činila 95,7 %. Zkušební povrchy Jako zkušební povrchy byly použity ocelové plechy 50x50 mm opatřené na jedné straně khaki lakem o složení odpovídajícím laku používanému k ochraně kovových povrchů vojenské bojové a dopravní techniky podle Českého obranného standardu. Vzorky byly připraveny ve VOP 026 Šternberk, divize VTUO Brno. Na nátěru byl nanesen ochranný film známé tloušťky. Testované ochranné filmy Na zkušebních površích byly naneseny a k testování byly použity filmy připravené DECOMKOV Praha s.r.o, Laboratoře Hradec Králové. Filmy byly zadavatelem označeny jako č. 1 až 6. Provedení kontaminace zkušebních povrchů: V každé zkoušce byla testována série 5 vzorků zkušebních povrchů. Vzorky byly kontaminovány ve vodorovné poloze kapkami čisté bojové otravné látky pomocí elektronické 111
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
mikropipety ACURA 925, 10 μl (SOCOREX). Doba expozice činila 15 a 30 minut.
13-2) a k měření času digitální stopky DTS-11 (Pragotron Praha, metrologický záznamník LPZ 15-3).
Kontaminace filmů látkou VX byla provedena 12 kapkami o objemu 0,5 μl ve 4 řadách o počtu kapek 2-4-4-2, což odpovídá celkovému objemu 6,0 μl látky VX na vzorek. To odpovídá plošné hustotě kontaminace 2,42 g.m-2. Po přepočtu na čistou látku činila kontaminace vzorku látkou VX 1,6 g.m-2. Při popsaném provedení činí opakovatelnost kontaminace vzorku 0,052 mg a relativní opakovatelnost (přesnost) 0,9 %.
Ze změřených hodnot absorbance reakčních produktů byl vypočítán stupeň inhibice (%I) extraktu ze vzorce:
Kontaminace filmů sulfidickým yperitem byla provedena 21 kapkami o objemu 1,0 μl v 5 řadách o počtu kapek 3-5-5-5-3, což odpovídá celkovému objemu 21,0 μl látky na vzorek, což odpovídá plošné hustotě kontaminace 10,7 g.m-2. Po přepočtu na čistou látku činila kontaminace vzorku sulfidickým yperitem 10,2 g.m-2. Pro uvedený postup byla zjištěna opakovatelnost kontaminace vzorku 0,163 mg a relativní opakovatelnost (přesnost) 0,6 %. 1.1.2 Snímání ochranných filmů s povrchů Po uplynutí dané doby expozice byly ochranné filmy snímány s povrchu mechanicky. Vzorek byl v jednom rohu oříznut skalpelem a film byl od tohoto rohu stažen s celého povrchu. 1.1.3 Odběr vzorků
A %I = 1 . 100 A0 kde A
absorbance roztoku vzorku,
A0
absorbance slepého pokusu.
Koncentrace látky VX v extraktu byla odečtena z kalibrační přímky, která měla v rozsahu stupně inhibice 20 až 80 % tvar: %I = 61,8 . log c [μg.l-1] + 36,8. Z odečtené hodnoty koncentrace látky VX v extraktu byla po zahrnutí zřeďovacího faktoru vypočítána zbytková kontaminace povrchu látkou VX v jednotkách mg.m-2. Celková rozšířená nejistota popsané metodiky stanovení činí 30 %. Stanovení sulfidického yperitu v extraktu Ke stanovení sulfidického yperitu v extraktu byly použity následující chemikálie:
K odběru vzorků z povrchů byla pro účely zjištění zbytkové kontaminace použita technika stěrů. Stěry byly prováděny třemi vatovými tampony z jednoho vzorku 5x5 cm, z toho dvěma namočenými v rozpouštědle podle tabulky 1 a třetím suchým.
• Thymolftalein (ind., Lachema, číslo šarže 0239 0594)
Tampony vaty byly vloženy do Erlenmeyerových baněk objemu 250 ml a přelity 50 ml příslušného rozpouštědla podle tabulky 1 k extrakci. Tampony byly v baňkách uzavřených skleněnými zábrusovými zátkami extrahovány na laboratorní třepačce LT 2 (metrologické záznamníky LPZ 12-4 až 12-6) po dobu 30 minut.
• Ethanol (líh jemný zvláště denaturovaný 1 % lékařského benzinu, LIHO-Blanice, Ml. Vožice).
Po odpipetování příslušného množství extraktu následovalo stanovení kontaminantu v extraktu. Při odběru povrchů kontaminovaných látkou VX byl extrakt před vlastní analýzou ředěn destilovanou vodou. Stejným postupem a za stejných podmínek byly pro jednotlivé kontaminanty odebrány vzorky z původně nekontaminovaných povrchů (slepé pokusy). 1.1.4 Stanovení koncentrace BOLv extraktech Stanovení látky VX Ke stanovení látky VX v extraktu byly použity následující chemikálie: • Kyselina boritá (p.a., Lachema, číslo šarže 38061 9191). • Hydroxid sodný (p.a., Lachema, číslo šarže 30711 0899). • Butyrylthiocholinjodid (č., Lachema, číslo šarže 10138 0697). • Kyselina 5,5´-dithiobis(2-nitrobenzoová)/Ellmanovo činidlo/ (Fluka, číslo šarže 36422589). • Hydrogenuhličitan sodný (p.a., Lachema). • Butyrylcholinesteráza - činidlo č. 10 (Imuna Šarišské Michaľany, číslo šarže 380486). Látka VX byla stanovena biochemickou reakcí s Ellmanovým činidlem a fotometrickým vyhodnocením podle literatury4 za následujících podmínek: • Doba inkubace: 10 min. • Doba reakce se substrátem a činidlem: 4 min. Absorbance reakčních produktů byla měřena fotometrem Spekol 210 (VEB Carl Zeiss, Jena, SRN, výr.č. 830838, výsledky kontroly správné funkce viz metrologický záznamník LPZ 05-2) při vlnové délce 408 nm v kyvetě optické délky 1,00 cm proti slepému pokusu. K temperování vzorků byla použita vodní lázeň W 20 (Prüfgeräte-Werk, Medingen, SRN, metrologický záznamník LPZ 112
• Hydroxid sodný (p.a., Lachema, číslo šarže 30711 0899) • Kyselina octová (p.a., 99,8 %, Lachema, číslo šarže 30667 0700)
Sulfidický yperit byl stanoven fotometrickou reakcí s alkalickým thymolftaleinem podle literatury5 za následujících podmínek: • Teplota: 77 °C • Doba reakce: 20 min. K měření absorbance reakčních produktů, temperování vzorků a měření času byly použity stejné přístroje jako při stanovení látky VX. Měření byla prováděna při vlnové délce 448 nm. Koncentrace sulfidického yperitu v extraktu byla na základě změření absorbance reakčního produktu vypočítána z kalibrační přímky, která měla jako závislost absorbance (A) při vlnové délce 448 nm na koncentraci sulfidického yperitu v roztoku v rozsahu koncentrací 1,0 až 30 mg.l-1 tvar: A = 0,0529 . c [mg.l-1] + 0,002. Z odečtené hodnoty koncentrace sulfidického yperitu v extraktu byla po zahrnutí zřeďovacího faktoru vypočítána zbytková kontaminace povrchu sulfidickým yperitem v jednotkách mg.m-2. Celková rozšířená nejistota popsaného postupu stanovení činí 30 %. 1.1.5 Vyhodnocení naměřených dat Stanovené hodnoty zbytkové kontaminace byly statisticky vyhodnoceny pomocí statistického software6. V prvém kroku bylo provedeno zjištění statisticky odlehlých dat. K tomu byl použit Grubbsův test, Grubbsův test párový a Dixonův test. Na základě výsledků těchto testů nemusel být žádný ze stanovených výsledků vyloučen a dále bylo pracováno s úplnými soubory 5 hodnot. U naměřených souborů pro jednotlivé bojové otravné látky, filmy a příslušné doby expozice byly vypočítány hodnoty průměrné zbytkové kontaminace (mg.m-2), opakovatelnosti (směrodatné odchylky, mg.m-2) a relativní opakovatelnosti (relativní směrodatné odchylky, %). V případech, kdy bylo dosaženo blízkých hodnot zbytkové kontaminace, byla testována statistická významnost rozdílů průměrných hodnot zbytkové kontaminace pomocí t-testu. Protože tento test má různé parametry pro soubory se statisticky shodnými a rozdílnými rozptyly, bylo nejprve nutné pro příslušnou dvojici souborů provést F-testem posouzení shody rozptylů. Veškerá v textu diskutovaná statistická porovnání pomocí Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
t-testu jsou počítána pro hladinu významnosti α 0,05 (tj. 95 % pravděpodobnost) a počet měření n = 5. 1.1.6 Výsledky a diskuse Průnik látky VX Ochranné vlastnosti filmů proti průniku látky VX při době expozice 15 a 30 minut vyplývají z výsledných hodnot zbytkové kontaminace zkušebních povrchů, které shrnuje tabulka 1.
Z porovnání ochranných vlastností filmů č. 3 a 4 vyplývá, že při kratší době expozice proniká 5x menší množství látky VX filmem č. 4, ale při době expozice 30 minut již není rozdíl mezi těmito filmy statisticky významný. Rozdíl mezi ochrannými vlastnostmi filmů č. 2, 5 a 6 není při době expozice 15 minut statisticky významný, zatímco při delší době expozice se projevují poněkud lepší ochranné vlastnosti filmu č. 2.
Při experimentech docházelo k problémům u filmů č. 5 a 6. Jejich mechanické snímání s povrchu bylo nesmírně pracné a obtížné. Tab. 1 Hodnoty zbytkové kontaminace zkušebních povrchů látkou Nebylo proto možné stoprocentně vyloučit některé experimentální VX po mechanickém sejmutí kontaminovaných filmů chyby, které by mohly nastat jednak z důvodu potenciální kontaminace povrchu skalpelem při snímání Doba expozice 15 min Doba expozice 30 min fi lmu a jednak v důsledku „neodstranitelných“ Průměrná Průměrná Relativní Relativní zbytků filmů na povrchu, které se pak samozřejmě hodnota hodnota Směrodatná Směrodatná Film směrodatná směrodatná zbytkové zbytkové odchylka odchylka při odběru vzorků převedou do extraktu. Po č. odchylka odchylka kontaminace kontaminace [mg.m-2] [mg.m-2] sejmutí filmu č. 5 byly na nátěru jasně viditelné [%] [%] -2 -2 [mg.m ] [mg.m ] mikrokapky kontaminantu. Film č. 6 se zase již před 1 0,010 0,072 0,0014 13,3 0,0071 9,8 kontaminací vyznačoval nehomogenním povrchem 2 1,50 3,13 0,2187 14,6 0,2034 6,5 s prasklinami. 3
0,445
0,1122
25,2
0,821
0,0644
7,9
4
0,088
0,0117
13,4
0,717
0,0575
8,0
5
1,35
0,1625
12,0
3,89
0,2324
6,0
Při stanovení zbytkových hodnot kontaminace povrchů látkou VX činila relativní opakovatelnost všech měření 12,3 %.
6
1,15
0,1353
11,7
3,57
0,2119
5,9
Průnik sulfidického yperitu
Poznámka: hladina významnosti α = 0,05, počet měření n = 5, výchozí kontaminace 1,6 g.m-2. Z tabulky vyplývají velmi významné rozdíly mezi ochrannými vlastnostmi jednotlivých testovaných filmů vůči látce VX, které v hodnotách zbytkové kontaminace činí více než 2 řády. Z hlediska ochranných vlastností převyšuje jednoznačně film č. 1 ostatní testované filmy. Filmem proniklo za 15 minut pouze 0,0006 % původního množství látky. Minimální průnik vykazuje rovněž film č. 4, kterému se až při vyšší době expozice přibližuje film č. 3. Ostatní testované filmy (č. 2, 5 a 6) vykazují vůči látce VX podstatně horší ochranné vlastnosti a není mezi nimi výraznější rozdíl. Těmito filmy proniklo ve srovnání s filmem č. 1 zhruba 50 až 150krát větší množství látky VX.
Ochranné vlastnosti filmů vůči sulfidickému yperitu charakterizují výsledné hodnoty zbytkové kontaminace zkušebních povrchů, které pro doby expozice 15 a 30 minut uvádí tabulka 4. Výsledky ukazují, že vynikající ochranné vlastnosti vůči sulfidickému yperitu vykazuje především film č. 4, kterým prošlo po 15 minutové expozici pouze 0,0015 % a po 30 minutách 0,007 % původního množství kontaminantu. Velmi dobře chrání povrchy rovněž filmy č. 1 a 3. Naopak relativně vyšší hodnoty zbytkové kontaminace byly stanoveny na površích s filmy č. 2, 5 a hlavně 6. K porovnání ochranných vlastností filmů s blízkými průměrnými hodnotami zbytkové kontaminace bylo opět provedeno statistické vyhodnocení souborů naměřených hodnot t-testem.
Ke vzájemnému porovnání filmů, u nichž bylo dosaženo Tab. 3 Hodnoty zbytkové kontaminace zkušebních povrchů sulfidickým yperitem po mechanickém sejmutí kontaminovaných filmů blízkých výsledků, bylo provedeno statistické porovnání souborů naměřených hodnot zbytkové kontaminace t-testem, Doba expozice 15 min Doba expozice 30 min které uvádí tab. 2. Je-li hodnota vypočítaného Průměrná Průměrná kritéria t nižší než kritická hodnota kritéria tKRIT, Relativní Relativní hodnota Směrodatná hodnota Směrodatná Film směrodatná směrodatná je rozdíl mezi hodnotami zbytkové kontaminace zbytkové odchylka odchylka zbytkové č. odchylka odchylka kontaminace [mg.m-2] kontaminace [mg.m-2] statisticky nevýznamný. V opačném případě se [%] [%] -2 -2 [mg.m ] [mg.m ] průměrné hodnoty statisticky liší. 1 1,47 1,75 0,2967 20,1 0,3609 20,7 Ke vzájemnému porovnání filmů, u nichž bylo dosaženo blízkých výsledků, bylo provedeno 2 3,67 8,89 0,4370 11,9 0,6346 7,1 statistické porovnání souborů naměřených hodnot 3 1,28 2,78 0,1066 8,3 0,3275 11,8 zbytkové kontaminace t-testem. Je-li hodnota 4 0,148 0,706 0,0063 4,3 0,0965 13,7 vypočítaného kritéria t nižší než kritická hodnota 5 4,82 14,7 0,4110 8,5 1,043 7,1 kritéria tKRIT, je rozdíl mezi hodnotami zbytkové 6 20,8 26,0 1,333 6,4 1,205 4,6 kontaminace statisticky nevýznamný. V opačném případě se průměrné hodnoty statisticky liší. Poznámka: hladina významnosti α = 0,05, počet měření n = 5, výchozí kontaminace 10,2 g.m-2. Tab. 2 Statistické porovnání některých souborů naměřených hodnot zbytkové kontaminace látkou VX pomocí t-testu Tab. 4 Statistické porovnání některých souborů naměřených hodnot Porovnávané filmy č. Doba expozice [min] t zbytkové kontaminace sulfidickým yperitem pomocí t-testu 2a5
15
0,148
Porovnávané filmy
Doba expozice [min]
t
2a5
30
2,909
1a3
15
1,177
5a6
15
1,684
1a3
30
4,483
5a6
30
0,322
2a5
15
4,317
3a4
30
2,051
1
15 a 30
0,620
Poznámka: hladina významnosti α = 0,05., počet měření 5, tKRIT = 2,306. Ostrava 2. - 3. února 2011
Poznámka: hladina významnosti α = 0,05, počet měření n = 5, tKRIT = 2,306. 113
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Z vyhodnocení je zřejmé, že na „2. místo“ z hlediska ochrany vůči sulfidickému yperitu je třeba zařadit film č. 1, který sice při 15 minutové expozici vykazuje statisticky stejné výsledky jako film č. 3, ale jeho lepší vlastnosti se ukazují až po delší expozici. Filmem č. 5 proniká ve srovnání s filmem č. 2 statisticky větší množství yperitu. U filmu č. 1 byl naměřen statisticky nevýznamný rozdíl mezi zbytkovou kontaminací yperitem po 15 a 30 minutové době expozice. Pro ověřování ochranných vlastností filmů č. 5 a 6 platí v plné míře všechna konstatování uvedená u práce s látkou VX, týkající se pracnosti při snímání filmů, viditelného průniku látky filmem č. 5 i povrchové struktury filmu č. 6. Při stanovení zbytkových hodnot kontaminace povrchů sulfidickým yperitem činila relativní opakovatelnost všech měření 11,6 %. 1.1.7 Celkové zhodnocení ochranných vlastností laboratorně testovaných filmů Výsledky laboratorních zkoušek byly uzavřeny následujícími závěry a návrhy: - jednoznačně nejlepší ochranné vlastnosti vykazovaly filmy č. 1 a 4. Přitom film č. 1 více odolává látce VX a film č. 4 lépe chrání před průnikem sulfidického yperitu, - velmi dobrou ochranu proti oběma testovaným látkám představuje rovněž film č. 3, - největší množství obou kontaminantů proniklo filmy č. 2, 5 a 6. Přitom u filmů č. 5 a 6 nelze zaručit, že zbytková kontaminace skutečně představuje pouze proniklé množství látky, protože vzhledem k pracovnímu postupu snímání filmů s povrchů není možné vyloučit kontaminaci povrchu pomůckami pro snímání filmu ani převedení malých zbytků kontaminovaných filmů s povrchu do extraktu, - v dalším se orientovat na vývoj filmotvorných gelů složením blízkým k těm, z nichž byly vytvořeny filmy č. 1 a 4, - provést poloprovozní ověření ochranných vlastností filmů na modelových površích větších rozměrů, např. 0,5x0,5 m. 1.2 Provozní zkoušky ochranných vlastností filmů proti BOL Úvod Je popsáno provedení provozních zkoušek, jejichž cílem bylo experimentálně ověřit v provozním měřítku ochranné vlastnosti vybraných filmů vytvořených na modelovém povrchu při kontaminaci nervově-paralytickými a zpuchýřujícími bojovými otravnými látkami. K ověření byly použity ty filmotvorné směsi, resp. z nich vznikající filmy které v laboratorních pokusech prokázaly nejvyšší ochranný efekt a dále směsi nového složení. Natřené ocelové plechy o rozměrech 0,5x0,5 m s nástřikem vrstvy ochranného filmu byly kontaminovány kapkami látky VX a sulfidického yperitu a následovalo mechanické sejmutí filmu. Na povrchu nátěru plechu byly stanoveny hodnoty zbytkové kontaminace, na jejichž základě byly porovnány ochranné vlastnosti studovaných filmů. Zkoušky, zahrnující nanesení filmů, dobu expozice kontaminanty, sejmutí filmů a setření povrchů pro účely analytického vyhodnocení, byly prováděny při teplotě 5 °C, tlaku 99,1 kPa a relativní vlhkosti vzduchu 84 %. 1.2.1 Kontaminace povrchů Kontaminanty Ke kontaminaci filmů vytvořených na modelových površích, byly použity stejné BOL, jako při laboratorních experimentech., s tím rozdílem, že: - čistota látky VX byla 81,6% a - čistota sulfidického yperitu byla 97,2%. 114
Zkušební povrchy Jako zkušební povrchy byly použity ocelové plechy 0,5x0,5 m od stejného dodavatele, opatřené khaki lakem stejných vlastností, jako u laboratorních experimentů. Pro snadné snímání filmů byly plechy uprostřed opatřeny lepící páskou. Testované ochranné filmy Na zkušebních površích byl proveden nástřik vodou ředitelných gelů. Schnutí a vytvrzení filmů probíhalo v chemické laboratoři při teplotě 24 - 26 °C po dobu 19 hodin. Celkem bylo vytvořeno 6 typů filmů, které byly označeny: B, B/E, B/TE, B/TT, C a C/E. Kontaminace zkušebních povrchů Zkušební povrchy s příslušným filmem byly lepící páskou rozděleny na dvě poloviny. Na obou polovinách byly pomocí šablon z nerezového plechu vymezeny 3 plochy velikosti 10x10 cm, na kterých byla provedena kontaminace, a to na jedné polovině látkou VX a na druhé sulfidickým yperitem. Vzorky byly kontaminovány ve vodorovné poloze kapkami čisté bojové otravné látky pomocí elektronické mikropipety ACURA 925, 10 μl (SOCOREX). S ohledem na venkovní teplotu 5 °C byla kontaminace prováděna v laboratoři a bezprostředně po kontaminaci byly plechy přemístěny na venkovní dekontaminační místo, kde doba expozice na površích položených pod úhlem 30 o činila 30 minut. Kontaminace filmů látkou VX byla provedena 24 kapkami o objemu 1,0 μl, což odpovídá plošné hustotě kontaminace 2,42 g.m-2. Po přepočtu na čistou látku činila kontaminace dané plochy látkou VX 2,0 g.m-2 na plochu 10x10 cm byly naneseny ve vzdálenosti 2 cm 4 řady kapek po 6 kapkách. Kontaminace filmů sulfidickým yperitem byla provedena 84 kapkami o objemu 1,0 μl, což odpovídá plošné hustotě kontaminace 10,7 g.m-2. Po přepočtu na čistou látku činila kontaminace dané plochy sulfidickým yperitem 10,4 g.m-2. Geometrii rozmístění tvořilo 10 řad kapek, z nichž první a poslední řada obsahovaly 6 kapek a ostatní řady byly tvořeny 9 kapkami. 1.2.2 Snímání ochranných filmů s povrchů Po uplynutí doby expozice 30 minut byly ochranné filmy sejmuty s povrchu mechanicky za sucha. Ke snímání filmů byla využita středová lepící páska, pomocí níž byl film mechanicky stažen s celého povrchu. Snímání studovaných filmů bylo mimořádně snadné, sejmutí z jednoho zkušebního povrchu 0,5x0,5 m trvalo několik sekund. 1.2.3 Odběr vzorků Odběr vzorků stěrem, jejich následná extrakce a úprava extraktu pro účely zjištění zbytkové kontaminace plechů byl použit stejný postup, jak byl popsán u laboratorních experimentů. 1.2.4 Stanovení koncentrace BOL v extraktech Pracovní postup, použitá činidla a přístroje pro stanovení jak látky VX, tak sulfidického yperitu v extraktech byl shodný s postupem popsaným při laboratorním testování filmů. 1.2.5 Vyhodnocení naměřených dat Stanovené hodnoty zbytkové kontaminace povrchů plechů látkou VX byly statisticky vyhodnoceny pomocí statistického software. V prvém kroku bylo provedeno zjištění statisticky odlehlých dat. K tomu byl použit Grubbsův test, Grubbsův test párový a Dixonův test. Na základě výsledků těchto testů nemusel být žádný ze stanovených výsledků vyloučen a dále bylo pracováno s úplnými soubory 3 hodnot. U naměřených souborů pro jednotlivé filmy byly vypočítány hodnoty průměrné zbytkové kontaminace povrchů plechů [mg.m-2] a relativní opakovatelnosti (relativní směrodatné odchylky, %). Veškeré statistické výpočty byly provedeny pro hladinu významnosti α 0,05 (tj. 95 % pravděpodobnost) a počet měření n = 3.
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Soubory hodnot zbytkové kontaminace povrchů plechů sulfidickým yperitem nebyly statisticky vyhodnoceny, neboť většinou zahrnují nulové hodnoty, které by výsledné průměrné hodnoty zkreslovaly. 1.2.6 Výsledky a diskuse Ochranné vlastnosti filmů proti průniku látky VX při době expozice 30 minut vyplývají z výsledných hodnot zbytkové kontaminace uvedených v tab. 5. Tab. 5 Hodnoty zbytkové kontaminace zkušebních povrchů po době expozice 30 min látkou VX po sejmutí ochranných filmů Film
Průměrná hodnota zbytkové kontaminace [mg.m-2]
Relativní směrodatná odchylka [%]
B
1,43.10-2
25,5
B/E
-2
1,01.10
24,4
B/TE
4,53.10-3
27,1
B/TT
7,62.10-3
24,3
C
3,99.10-3
24,2
C/E
3,57.10-3
26,3
Z tabulky vyplývá, že ochranné vlastnosti testovaných filmů vůči látce VX jsou velmi dobré a prakticky srovnatelné. Vzhledem k výchozí kontaminaci činí množství látky VX, které proniklo filmem, pouze 0,0002 (film C/E) až 0,0007 (film B) procent původního množství. Statistické srovnání naměřených hodnot zbytkové kontaminace rozděluje testované filmy na dvě skupiny. Lepší ochranné vlastnosti vůči látce VX vykazují filmy označené C/E, C a B/TE, mezi nimiž není statisticky významný rozdíl. Naopak poněkud více proniká látka VX filmy B/TT, B/E a B, které rovněž mají statisticky shodné ochranné vlastnosti. I když např. filmem B proniklo čtyřikrát větší množství látky VX než filmem C/E, celkově rozdíly mezi vlastnostmi obou skupin filmů nejsou velké a výsledné hodnoty zbytkové kontaminace lze jednoznačně ve všech případech označit za minimální. Ochranné vlastnosti filmů vůči sulfidickému yperitu během třicetiminutové expozice charakterizují výsledné hodnoty kontaminace zkušebních povrchů, které uvádí tabulka 6. V tabulce nejsou výsledné hodnoty statisticky vyhodnoceny, neboť nemají normální rozdělení, a proto tabulka shrnuje všechna naměřená data. Tab. 6 Hodnoty zbytkové kontaminace zkušebních povrchů po době expozice 30 min sulfidickým yperitem po sejmutí ochranných filmů Hodnota zbytkové kontaminace [mg.m-2] 1. měření
2. měření
3. měření
B
2,57
1,94
33,0
B/E
0
0,167
0
B/TE
0
0
0
B/TT
0
0,357
0,178
C
1,23
0
0
C/E
1,17
0
0
Poznámka: počet měření n = 3, výchozí kontaminace 10,4 g.m-2. K interpretaci naměřených hodnot je nutné uvést, že ze statistického hlediska jsou zbytkové kontaminace povrchů chráněných filmy C a C/E na mezi stanovitelnosti použité metodiky a že hodnoty stanovené pro filmy B/E a B/TT jsou pod touto mezí. Jakékoliv srovnání těchto filmů a s nimi ještě filmu B/TE tedy postrádá smysl. K tomu lze učinit jednoznačný závěr, že množství sulfidického yperitu, které proniklo filmy B/E, B/TE, B/TT, C a C/E leží na úrovni statistické nuly. Ostrava 2. - 3. února 2011
Z ostatních vlastností testovaných filmů byla při zkouškách věnována pozornost jejich chování na povrchu a možnosti mechanického snímání za sucha. Filmy označené jako B a B/E tvořily po zaschnutí nehomogenní povlak zkušebního povrchu. Tato nehomogenita vizuálně vypadala tak, jakoby nebyla pokryta celá plocha a byly v ní „díry“. Až při snímání bylo možné se přesvědčit, že i tyto filmy pokrývají celý zkoušený povrch. V praxi by však tato vizuální kontrola mohla být příčinou potíží.
Poznámka: hladina významnosti α = 0,05, počet měření n = 3, výchozí kontaminace 2,0 g.m-2.
Film
Film B je ze zkoušených filmů jediný, kterým yperit prokazatelně pronikl. Jediná vysoká hodnota 33 mg.m-2 nutně vzbuzuje dojem, že ke kontaminaci příslušné plochy došlo nestandardním způsobem. Teoreticky by mohlo dojít k průniku částí filmu, která byla mechanicky narušena pipetou nebo při manipulaci se šablonou, popř. ke kontaminaci povrchem filmu při jeho snímání. K potvrzení takové hypotézy je však k dispozici jen omezený počet měření. K tomu je však třeba připomenout, že uvedená hodnota je vysoká jen relativně vzhledem k ostatním naměřeným hodnotám a sama o sobě nepřesahuje hodnotu přípustné zbytkové kontaminace povrchů yperitem. Ostatní měření kontaminace na povrchu chráněném filmem B potvrzuje zcela minimální průnik yperitu.
O snímání filmů již byla zmínka v experimentální části. Mechanické odstranění filmů s povrchů bylo snadné, bezproblémové, velmi rychlé a nečinilo nejmenší potíže. Snímání evidentně usnadňovala aplikace středové lepící pásky. V praxi pak bude nutné procvičit odstraňování filmů především s ohledem na vyloučení kontaminace povrchu kontaminovaným filmem. 1.2.7 Celkové hodnocení výsledků poloprovozního testování ochranných filmů Výsledky studia průniku kapalných bojových otravných látek ze skupiny nervově-paralytických a zpuchýřujících aplikovanými ochrannými filmy je možno formulovat do následujících závěrů: - všechny testované filmy vykazují vynikající ochranné vlastnosti vůči látce VX, přičemž povrchy nejlépe chrání filmy označené C/E, C a B/TE, - sulfidický yperit nepatrně proniká filmem označeným B, zatímco ostatními testovanými filmy prakticky neproniká vůbec, - mechanické snímání zkoušených filmů s povrchů je snadné, velmi rychlé a nečiní nejmenší potíže. Dodatek Kromě toho byly filmy ve VOP 026 Šternberk, divize VTÚO Brno testovány na resistenci vůči průniku par yperitu ve statických podmínkách metodou Mikrotest. Bylo stanoveno, že rezistenční doba je větší než 10 h a menší než 23 h. 2
Ochranné vlastnosti filmů proti biologickým agens
Ke kontaminaci vzorků filmů v akreditované laboratoři Hodonín byly jako kontaminat použity: - Bacillus subtilis sp. (jakožto představitel rodu bakterií schopných sporulace - spory), - Pseudomonas aeruginosa (jakožto typicky extracelulární, striktně patogenní bakterie) a - Bakteriofág (nebuněčné subcelulární částice - viry) ve formě suspenze. Zbytková kontaminace po uplynutí expoziční doby (5 až 30 min) na nosných površích byla zjišťována za následujících podmínek: - jednak po sejmutí filmu za sucha, - jednak po dezinfekci povrchu filmu činidlem Hvězda s následným oplachem vodou a také, - po zvlhčení a následném odstranění navlhčeného filmu vodou.
115
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Ochranné faktory, vyjádřené jako podíl počtu jednotek tvořících kolonie (cfu) po kontaminaci povrchů filmů a cfu povrchů po odstranění filmů jsou pro všechny tři kontaminanty a všechny použité varianty odstranění filmu velmi vysoké.a pohybují se v řádech 105 (tj. z původní úrovně kontaminantu na filmu pronikne na nosný povrch filmu pouze jedna stotisícina) až dosažení absolutní ochrany, tj. bez důkazu přítomnosti kontaminantu na nosném povrchu. Kromě toho, jak bylo opakovaně experimentálně ověřeno, lze filmy využít: - k fixaci biologického kontaminantu na tuhých površích a tím zabránit šíření patogenních agens a dále - k dezinfekci za sucha tak, že se filmotvorná směs se nanese na kontaminovaný povrch a po uschnutí se film sejme a kontaminant je s povrchu odstraněn s velmi vysokou účinností. Tento způsob vede k nahrazení agresivních činidel, a ke snížení objemů kapalných odpadů. vznikajících v procesu dekontaminace. 3
Ochranné vlastnosti filmů vůči průniku radioaktivních látek
Ochranné vlastnosti filmů byly zjišťovány v Centru pro radiochemii a radiační chemii Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze a to jednak vůči průniku roztoku radionuklidu 60Co a jednak vůči průniku radioaktivního aerosolu (nosičem byl Desprach a kontaminantem bylo 99mTc). Hodnoty původní kontaminace se pohybovaly v rozmezí 8,35 až 16,7 MBq.m-2 pro 60Co a 5,2 až 8,4 MBq.m-2 pro 99mTc. Ochranné filmy všech ověřovaných formulací vytvořily tak dokonalou bariéru vůči průniku jak radioaktivního kontaminantu použitého ve formě roztoku, tak ve formě aerosolu typu s/g (pevná látka dispergovaná v plynném prostředí), že zbytkové hodnoty kontaminace na modelových površích po sejmutí filmu byly např. pro prostředky individuální ochrany 370 až 660 x nižší a pro povrchy techniky a materiálů 180xaž 330 nižší než jsou nejvyšší přípustné hodnoty pro tyto povrchy. Ještě vyšší ochranný faktor byl pro stejné druhy materiálů zjištěn při kontaminaci filmů aerosolem. Závěr Z výsledků, zejména provozního ověřování vlastností filmů, vyplývají jejich vynikající ochranné vlastnosti vůči průniku BOL typu VX látky a sulfidického yperitu. Dále pak, že filmy jsou i za sucha snadno snímatelné. Při zásahu HZS v kontaminovaném prostoru mezi opatřeními k minimalizaci účinku různých kontaminantů v této době chybí možnost preventivní ochrany povrchů a materiálů před jejich kontaminací CBR. Jednou z cest řešení by mohly být snímatelné ochranné filmy vytvářené nástřikem ve vodě rozpustných gelů na tuhé povrchy. Z popisu aplikace ochranných filmů na pevné povrchy je zřejmé, že jejich samotným prostým sejmutím se zároveň uskutečňuje dekontaminace těchto povrchů nebo také usnadňují dekontaminaci povrchů v kombinaci s působením dekontaminačních činidel.
116
Přesto v ochranných filmech nelze spatřovat jenom jakousi novou variantu dekontaminace, ale především prevenci před kontaminací pevných povrchů a materiálů v prostředí kontaminovaném bojovými otravnými látkami, biologickými agens a radioaktivními látkami, jejíž hlavní funkcí je snižovat stupeň kontaminace samotných povrchů. Využití ochranných filmů je velmi perspektivní opatření pro ochranu techniky, dopravních prostředků, věcných prostředků a materiálů HZS používaných při činnosti v nebezpečných zónách, stejně jako pro ochranu vnitřních povrchů a zejména povrchů citlivých předmětů a zařízení Literatura [1] SOP C06: Stanovení bojových chemických látek typu V potenciometrickou thiomerkurimetrickou titrací. Lázně Bohdaneč, MV - GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva 2006. [2] SOP C02: Stanovení bojových chemických látek potenciometrickou argentometrickou titrací. Lázně Bohdaneč, MV - GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva 2006. [3] Čapoun, T.; Krykorková, J.: Laboratorní ověření ochranných vlastností filmů proti bojovým otravným látkám II. Lázně Bohdaneč, MV - GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva 2006. [4] SOP B03: Stanovení nervově-paralytických bojových otravných látek biochemickou fotometrickou metodou. Lázně Bohdaneč, MV - GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva 2006. [5] SOP B01: Stanovení yperitů fotometrickou metodou s alkalickým thymolftaleinem. Lázně Bohdaneč, MV - GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva 2006. [6] EffiValidation 3.0. EffiChem, Oulehla, 2002. [7] SOP C06: Stanovení bojových chemických látek typu V potenciometrickou thiomerkurimetrickou titrací. Lázně Bohdaneč, MV - GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva 2006. [8] SOP C02: Stanovení bojových chemických látek potenciometrickou argentometrickou titrací. Lázně Bohdaneč, MV - GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva 2006. [9] Čapoun, T.; Krykorková, J.: Laboratorní ověření ochranných vlastností filmů proti bojovým chemickým látkám. [Laboratorní zpráva]. Lázně Bohdaneč, MV - GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva 2005. [10] SOP B03: Stanovení nervově-paralytických bojových otravných látek biochemickou fotometrickou metodou. Lázně Bohdaneč, MV - GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva 2006. [11] SOP B01: Stanovení yperitů fotometrickou metodou s alkalickým thymolftaleinem. Lázně Bohdaneč, MV - GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva 2006. [12] EffiValidation 3.0. EffiChem, Oulehla, 2002.
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Klimatické změny a chov hospodářských zvířat Climate Changes and Livestock Breeding MVDr. Tatiana Smržová VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 30 Ostrava - Výškovice [email protected] Abstrakt Zemědělství má vysoký podíl na vylučování plynů, které ovlivňují klimatické změny. Jedná se hlavně o skleníkové plyny jako CH4, N2O, nebo CO2. Produkce těchto plynů však nevzniká pouze při chovu zvířat, nýbrž i při dopravě krmiv (emise při transportu) včetně výroby a používání hnojiv. Samostatnou kapitolou je dále vliv klimatických změn na chov a životní podmínky hospodářských zvířat. Předpokládají se dopady na ekonomiku chovu (užitkovost, reprodukci), ale i na zdraví zvířat (zvýšená nemocnost a úmrtnost, šíření nemocí, zvýšený výskyt vektorů, vakcinace, léčba, atd). Životní podmínky hospodářských zvířat úzce souvisí se schopností udržení především tepelné bilance nejenom při jejich ustájením, ale i při jejich dopravě. Klíčová slova Klimatické změny, skleníkové plyny, chov hospodářských zvířat. Abstract Agriculture contributes significantly to giving off the gases that affect climate changes. It is mainly a case of greenhouse gases, such as CH4, N2O and CO2. However, these gases are produced not only by livestock breeding but also by feed transport (transport emissions), including the production and use of fertilizers. A separate issue is the influence of climate changes on the breeding and welfare of livestock. Effects on the economics of breeding (animal production performance, reproduction) and also on the health of animals (increased sickness rate and death rate, spread of diseases, rising incidence of carriers, vaccination, curing, etc.) are expected. Animal welfare is closely connected with the ability to maintain thermal balance during both animal housing and transport. Key words Climate changes, greenhouse gases, livestock. Úvod Změna klimatu je jednou z největších hrozeb, před kterou dnes lidstvo stojí. I když přesný podíl antropogenních aktivit na tomto stavu není přesně znám, lidstvo začíná brát svoji případnou zodpovědnost velmi vážně. Aspekty, které mají vliv na klimatické změny, se liší jak podle regionů, tak i podle druhu antropogenních aktivit. Do povědomí nás všech se dostal hlavně sektor výroby energie nebo dopravy, avšak oblast zemědělství s klimaticky relevantním chovem hospodářských zvířat dosud zůstávali na okraji zájmu. Zemědělství přispívá ke globální změně klimatu především prostřednictvím produkce skleníkových plynů v důsledku chovu hospodářských zvířat a jemu přidružených aktivit (výroba a transport krmiv, umělých atd.). Celosvětově se chov hospodářských zvířat podílí až 18 % na celkových emisích skleníkových plynů /1/. Tyto se uvolňují v průběhu trávících procesů těchto zvířat a dále z hnoje nebo močůvky. Další část se vytváří v zemědělství nepřímo a to výrobou a dopravou hnojiv a herbicidů k ošetřování rostlin. Dostatek krmiva pro hospodářská zvířata znamená další produkci skleníkových plynů v důsledku rozšiřování obdělávané půdy na Ostrava 2. - 3. února 2011
úkor původních ekosystémů (např. deštných pralesů). Nedílnou součástí produkce plynů, které ovlivňují klimatické změny, jsou i transporty a přesuny zvířat, krmiv a hnojiv v celosvětovém měřítku a energeticky náročné intenzivní velkochovy. Chov hospodářských zvířat spotřebovává 8 % dostupné pitné vody a to nejenom za účelem napojení chovaných zvířat, ale hlavně za účelem produkce krmiva. Dalším problematickým faktorem je znečišťování a přehnojení vodních zdrojů a toků odpady, antibiotiky, hnojivy a herbicidy. Tuto situaci přímo ovlivňuje světová poptávka po zvířecím (živočišném) proteinu. Poptávka se bude zvyšovat jak se zvyšováním celkového počtu obyvatelstva planety, tak v důsledku zvyšování reálných příjmů a změnou stravovacích návyků v některých regionech planety (především v rozvojových zemích). Živočišná výroba bude mít tedy nejspíš klíčovou roli v zásobování potravinami v blízké budoucnosti. Vliv chovu hospodářských zvířat na skleníkový efekt Názory na velikost podílu zemědělství na celosvětové produkci skleníkových plynů (především CH4, CO2, a N2O) silně kolísá. Dle odhadů World Resources Institute se jedná o 13,5 %, přičemž jsou do těchto čísel zahrnuty i rozvojové krajiny a rozvíjející se trhy. Světová klimatická rada ve své čtvrté zprávě o dosaženém pokroku mluví o 5,1 až 6,1 miliardách tun CO2 - ekvivalentu, což znamená 10 - 12 % celosvětových emisí za rok 2005. Do těchto čísel však nejsou započteny emise vyplývající se změn ve využívání půdy, ani energetické náklady na výrobu hnojiv a herbicidů, ani pohonné hmoty pro traktory [2]. V případě, že tyto faktory budou započteny, zvýší se příspěvek zemědělství na celkových emisích na 8,5 - 16,5 miliardy tun CO2 ekvivalentu, což odpovídá hodnotě 17 - 32 % celosvětových emisí skleníkových plynů [5]. Produkce masa je obecně spojena s vysokou energetickou náročností. Velká část energie, kterou zvířata přijmou v podobě rostlinné potravy, vyjde nazmar. Aby např. u hovězího dobytka došlo ke hmotnostnímu nárůstu o 1 kg, musí zkrmit 7- 16 kg krmiva [3]. V důsledku celosvětového chovu hovězího dobytka vzniká více skleníkových plynů než v důsledku dopravy, konkrétně celosvětové zatížení životního prostředí metanem činí cca 3,3 miliardy tun CO2 - ekvivalentu ročně, což činí přibližně 6,5 % antropogenních emisí skleníkových plynů. Celá třetina hodnoty metanu pochází z mikrobiálního trávení přežvýkavců [4]. Přežvýkavci však nevylučují pouze metan. Tato zvířata jsou krmena přihnojovaným a zčásti i importovaným krmivem (především kukuřice a sója). Emise CH4 a N2O vyprodukovaných v zemědělství stouply v letech 1990 - 2005 celosvětově o 17 % [1]. Kontinuálně narůstá podíl živočišních produktů v lidské stravě a to hlavně v rozvojových zemích. Další nárůst spotřeby masa o 57 % do roku 2020 (z dnešních cca 229 mil. tun na cca 465 mil. tun masných výrobků za rok) je očekáván v jižní a jihovýchodní Asii a v části Afriky. U spotřeby mléka se počítá s nárůstem z dnešních cca 580 mil. tun na cca 1 043 mil. tun za rok [9]. Současně s ohledem na zvyšující se chov dobytka a používání syntetických dusíkatých hnojiv se do budoucna očekává další nárůst emisí skleníkových plynů, konkrétně do roku 2030 o cca 60 % (CH4) nebo o cca 35 - 60 % (N2O) [6]. Oblast emisí skleníkových plynů zvířecího původu se zásadně odlišuje od jiných oblastí, např. sektoru dopravy. Emise zvířecího původu pochází z četných a variabilních biologických procesů, které jsou navíc problematicky řiditelné.
117
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Emise metanu pochází hlavně z enterální fermentace přežvýkavců (proces trávení) a z mrvy. Vychází se z toho, že jedna kráva vyprodukuje denně cca 0,6 m3 metanu. Na základě provedených studií se zjistilo, že při celkovém počtu cca 3 miliard přežvýkavců jimi uvolněné množství metanu činí cca 80 % emisí metanu v zemědělství [8]. Tab. 1 Celosvětový podíl chovu hospodářských zvířat na emisích skleníkových plynů [Zdroj: FAO 2006] Plyn
Podíl
Oxid uhličitý (CO2)
9%
Metan (CH4)
37 %
Oxid dusný (N2O)
65 %
Amoniak (NH3)
68 %
Možnosti snižování emisí skleníkových plynů v zemědělství Emise skleníkových plynů produkovaných zemědělstvím (včetně chovu zvířat) se snížili v období 1990 - 2007 o 117 mil. tun ekvivalentu CO2, tj. o cca 20 % [7]. Toto rapidní snížení emisí v období 1990 - 2007 bylo dosaženo především: • nasazením minerálních a organických hnojiv ve zvýšené míře (o 21 %), • cíleným prosazování agrárních a ekologických aktivit (iniciativ). Snížení CO2 je do značné míry možné udržením základního systému trvalých travních porostů a jejich rozšířením. V současnosti např. v EU (27) připadá 31 % zemědělsky využívané plochy na trvalé travní porosty což za poslední léta odpovídá nárůstu o 5,9 %. Chov hospodářských zvířat dnes zabírá celkově 30 % zemského povrchu (3 433 mil. ha). pro chov hospodářských zvířat se užívá cca 78 % zemědělsky využívané půdy, k výrobě krmiv se využívá cca 33 % z celosvětově zkultivované krajiny. Krmiva pro zvířata mají často za sebou dalekou cestu. Příkladem je sója, kde se za poslední desetiletí producentem číslo jedna stala Brazílie. Od roku 1965 do roku 1997 se zde vypěstované množství sóji zvýšilo 50-ti násobně. Dnes produkuje Brazílie 26 % celosvětové produkce sóji, přičemž až 80 % z tohoto objemu je exportováno do Evropy (např. ve Švédsku se v roce 2006 zkrmilo celkově 291 883 tun importovaných sójových bobů a ve Švýcarsku se ročně zkrmí kolem 160 000 tun) [8]. Možnosti zmírnění vlivu chovu hospodářských zvířat na změny klimatu Možnosti odvozené od způsobu chovu hospodářských zvířat:
• přizpůsobení větrání stájí včetně instalace filtračních zařízení s cílem redukce skleníkových plynů hlavně ve velkokapacitních odchovnách (stájích) - bohužel se tím nezanedbatelně zvýší výrobní náklady, • chov zvířat produkujících menší množství metanu nebo zvířat odolných vůči chladu. Možnosti odvozené od celkového produkčního systému • mimořádný potenciál ke snižování CO2 v půdě je v udržování stálých pastvin, luk a remízků (často v místech, kde není možné provozovat zemědělství) společně s udržováním trvalých porostů a podrostu vegetace, • chov zvířat na pastvinách přispívá k rozvoji hospodářské činnosti, zaměstnanosti a společenského života v lokálních podmínkách a taktéž k udržení biologické rozmanitosti, • využití rašelinišť a vlhkých oblastí bude ke prospěchu snížení emisí skleníkových plynů a ke zvýšení vázaní CO2. 3,60 %
1,30 %
37,30 %
26,30 %
OdlesĖování a desertizace Exkrementy PlynČní pĜi pĜežvykování
31,60 31 60 %
UmČlá hnojiva SpotĜeba paliva na stroje
Obr. 1 Rozdělení podílu emisí skleníkových plynů při chovu hospodářských zvířat [Zdroj: 11] Vliv klimatických změn na zdraví zvířat a nákazovou situaci Vydatné srážky, extrémní teploty v zimě, suché léto a další fenomény, které jsou úzce spjaty se změnou klimatu, mají a budou mít stále větší vliv na zdraví zvířat a nákazovou situaci. V oblasti boje proti nakažlivým nemocem je potřeba se připravit na „nové“, v našich zeměpisných šířkách zatím nevyskytující se nakažlivé nemoci. V minulosti se šířili nákazy zvířat v závislosti na jejich kontagiozitě poměrně pomalu a v šíření jim značně bránili přirozené hranice. V několika předchozích letech pozorujeme náhlé a rychlé šíření nakažlivých nemocí zvířat. Pozorováním celosvětové nákazové situace je zřejmé, že Evropa se musí připravit na nárůst počtu (pro naše zeměpisné šířky netypických) nákaz, a to především na základě níže uvedených faktů:
• zvýšení produktivity u hospodářských zvířat bude mít za následek snížení emisí na vyprodukovanou jednotku, např. jedna kráva - dojnice produkující 8 000 l mléka ročně vyprodukuje méně skleníkových plynů než dvě krávy- dojnice produkující každá 4 000 l mléka ročně (30,8 g CH4/kg mléka oproti 17,4 g CH4/kg mléka) [10],
1. Globální a lokální změny klimatu.
• úprava výživy přežvýkavců může vést ke snížení produkce metanu např.: nasazení výživových přídavků jako jsou specifické oleje, taniny apod. (snížení o 5 - 10 %), případně selekce krmných směsí, i tato oblast však naráží na své hranice a ze zřetele se rovněž nesmí ztratit ochrana zvířat a jejich zdraví [10].
Probíhající globální i lokální změny klimatu vedou k tomu, že např. hmyz a pavoukovce (včetně roztočů) si nalézají nové životní prostory (oblasti výskytu). Právě proto, že hmyz a roztoče fungují jako přenašeči nákaz (vektory), mění se se změnou oblasti rozšíření těchto vektorů i potenciální oblast šíření typických nákaz.
Možnosti odvozené od ekonomiky hospodaření
Nové dimenze nabývá situace, kdy vektor překoná přirozené hranice. Typickým příkladem je rozšíření komára rodu Culicoides imicola (typický vektor pro šíření viru katarální horečky ovcí, afrického moru koní). V minulosti se tento druh komára neetabloval na evropském kontinentu a Středozemní moře pro něj představovalo přirozenou bariéru. V současné době se oblast výskytu tohoto vektora rozšířila přes středozemí až do jižní Evropy, čímž se otevřela možnost jeho etablování a přenos původců nemocí, které se zatím v této oblast nevyskytovaly nebo vyskytovaly pouze ojediněle [12].
• zlepšení hospodaření s hnojivy a zlepšení aplikační techniky (např. vhodná úložiště kejdy, vhodné načasování aplikace) umožňuje docílit redukci emisí a lepší využití hodnotných zdrojů pro kultivaci půdy, • podpora zařízení na výrobu bioplynu za účelem produkce obnovitelné energie při výrobě tepla a elektřiny z hnoje (ve vývoji jsou systémy s uzavřeným koloběhem zpracování a zhodnocení hnoje), 118
2. Zvyšující se globalizace. 3. Rozšiřování teritoria virových nákaz v důsledku změny jejich přenašečů (vektorů). 1. Globální a lokální změny klimatu
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
2
Zvyšující se globalizace
S rostoucím mezinárodním trhem se zvířaty roste i riziko, že převážená zvířata jsou již přenašeči nemoci, aniž by měli zřetelné klinické příznaky. Zavlečení nového původce nemusí nastat pouze přes zvíře, ale i přes člověka. Jako příklad může sloužit původce afrického moru prasat, který může být obsažen v potravinách pocházejících ze zpracování nakažených zvířat (např. dovezená uzenina). V případě, že tuto uzeninu zkrmí zvíře citlivé na tohoto původce, rozšíří se tato nákaza vinou nepozornosti člověka ve velmi krátké době o stovky kilometrů dál. Příkladem nákazy, která byla nově zavlečena na území mezinárodní dopravou, je západo-nilský virus. Předpokládá se, že tento virus byl zavlečen do blízkosti New Yorku prostřednictvím infikovaných vektorů. Tento virus se tam nejenom etabloval, ale v krátkém čase se i rozšířil po celých USA [12]. Dalším onemocněním, které nám „stojí přede dveřmi“ a může být k nám zavlečeno, je mor malých přežvýkavců. Neméně kritická je oblast malých zvířat, zvláště ve spojení s turistikou a importem psů a koček především ze zemí na jih od Evropy. V této oblasti je možný zvýšený výskyt onemocnění jako je Babesióza a Leishmanióza. 3
již izolován i z vektora Culicoides obsoletus. V případě, že by se virus dostal přes vektora Culicoides obsoletus i do severní Evropy, mělo by to likvidační účinky na stávající chovy koní. V regionech Holandska, Belgie, severního Porýní - Vestfálska (regiony s nejpočetnějšími chovy koní na světě), by zavlečení tohoto viru napáchalo nedozírné škody, protože by zasáhlo silně vnímavé druhy zvířat. Z uvedeného vyplývá, že není možné předvídat, kdy a ve kterých regionech se objeví nákazy, které se tam prozatím nikdy nevyskytly. Z důvodu postupných klimatických změn a probíhající globalizace, musíme i v našich zeměpisných šířkách počítat s šířením exotických onemocnění a nákaz. S ohledem na tuto skutečnost je proto naší povinností chovat se odpovědně při zacházení s možnými původci onemocnění. Nejedná se pouze o obchod se zvířaty, ale i o dovoz potravin (i z dovolené) včetně psů, koček a exotických zvířat. Literatura [1] Bellarby, J. et al. (2008): Cool Farming: Climate impacts of agriculture and mitigation potential. School of Biological Sciences. University of Aberdeen. [2] Fraktion BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN: Landwirtschaft und Klimaschutz. Drucksache 16/5346. Berlin 2007.
Rozšiřování teritoria virových nákaz v důsledku změny jejich přenašečů (vektorů)
[3] Mackensen, H. (2008): Die Kuh als Klimasünder? In: Der kritische Agrarbericht 2008, S. 231 ff.
Existují patogeny, které se nešíří přímo ze zvířete na zvíře, ale ke svému přenosu potřebují přenašeče (vektory) např. komára, klíště a další. Je to případ přenosu moru malých přežvýkavců, západonilské horečky, afrického moru koní, boreliózy, babesiózy, nebo leishmaniózy. Typickým příkladem adaptace patogenu na nový vektor je rozšíření moru malých přežvýkavců do oblastí severní Evropy. Dlouho dobu se tato nemoc vyskytovala primárně na africkém kontinentu a byla šířena hlavním vektorem - komárem rodu Culicoides imicola.
[4] Steinfeld H. et al. (2006): Livestock`s Long Shadow: Environmental Issues and Options. FAO, Rome.
Vzhledem k oblasti výskytu tohoto druhu komára se onemocnění nešířilo dále do severní Evropy. Obrat nastal v letech 2007 - 2009, kdy se tato nemoc rozšířila do severní Evropy a bylo zjištěno, že tento virus si našel nového kompetentního vektora, a sice komára rodu Culicoides obsoletus, čímž se značně rozšířila oblast výskytu tohoto onemocnění. Zvířata v severní Evropě se s tímto virem nikdy nesetkala, nemají tedy vytvořené ani žádné protilátky a proto je intenzita a manifestace příznaků tohoto onemocnění mimořádně vysoká [12].
[7] EUA: Treibhausgasemissionstrends - Bewertung (March 2009).
[5] Smith, P. et al. (2007): Agriculture. In Climate Change 2007: Mitigation. Contribution of working group III to the fourth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, United Kingdom, and New York, USA. [6] FAO (2003):World Agriculture: Towards 2015/2030. An FAO Perspective. FAO, Rome, 97 pp.
[8] FAO (2006): Livestock’s Long Shadow, Rom. [9] Proviande Jahresbericht 2007. [10] Eurostat, „Agriculture. Main ststistics 2006 - 2007“. [11] WorldWatch (2009): Lifestock and Climate WorldWatch Institute, November/Dezember 2009.
Change,
[12] The World Organisation for Animal Health (OIE).
Další nebezpečnou nákazou, která se šíří prostřednictvím vektoru Culicoides imicola je i africký mor koní. Tento virus byl
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM
11.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
KOLEKTIV AUTORģ
ZÁCHRANA ZVÍěAT
Záchrana zvířat kolektiv autorů Cílem publikace Záchrana zvířat je poskytnout nejen pracovníků hasičských záchranných sborů, ale i dalším osobám, které přicházejí do styku se zvířaty v mimořádných nebo život ohrožujících situacích, informace o přístupu, zacházení a případném nebezpečí, které od zvířat hrozí. Na zpracování monografie se podíleli odborníci z výzkumu i praxe. Při zpracování byl kladen důraz především na poskytnutí praktických návodů na zacházení s hospodářskými i volně žijícími zvířaty, dále zvířaty v zájmových chovech a v zologických zahradách. Kniha poskytuje některé teoretické znalosti, na jejichž základě lze některé reakce zvířat v daných situacích předpokládat nebo odvodit. Součástí knihy je i seznámení s obecnými zásadami taktiky při organizování záchrany zvířat, s problematikou možnosti jejich provizorního ustájení v případě mimořádných situací, transportu aj. ISBN: 80-86111-25-3
cena 160 Kč Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
Ostrava 2. - 3. února 2011
119
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Průměty změn klimatu do civilního nouzového plánování The Projections of Climate Changes in Civil Emergency Planning brig. gen. Ing. Miloš Svoboda
Změny klimatu z pohledu bezpečnosti
Ministerstvo vnitra, Generální ředitelství hasičského záchranného sboru ČR Kloknerova 26, pošt. přihr. 69, 148 01 Praha 414 [email protected]
Použití sousloví „změny klimatu“ označuje takové změny v celosvětovém (zemském) klimatu, nebo v regionálních klimatech, které probíhají po dobu desítek, stovek až tisíců roků a prokazují se změnou průměrných teplot. Mohou být způsobeny přírodními změnami, nebo lidskou činností. V šedesátých letech minulého století vědci upozornili, že rozvoj lidské společnosti od počátku průmyslové revoluce způsobil výrazný nárůst koncentrací „skleníkových plynů“ v atmosféře. Ty způsobují zadržování tepla odraženého zemským povrchem. Tento jev má komplexnější vliv, než jen změnu teploty, na globální i regionální úrovni. Důsledky oteplování jsou propojovány se změnami fauny i flóry, se zvyšováním frekvence extrémních stavů počasí, jako jsou déle trvající sucha, přívalové deště, vichřice a další.1
Abstrakt Analýza očekávaných změn klimatu a jejich zatřídění do systému informací pro civilní nouzové plánování. Které procesy v civilním nouzovém plánování by měly být na změny klimatu připraveny. Charakteristika změn v civilním nouzovém plánování. Jak by se měly tyto skutečnosti projevit v preventivní činnosti HZS ČR a dalších subjektů. Základní úvaha o průmětu změn do krizového řízení v České republice. Závěry o průmětech změn klimatu na civilní nouzové plánování. Klíčová slova Ochrana obyvatelstva, civilní nouzové plánování, změna klimatu. Abstract Analysis of the expected changes in climate and their classification in the system of informations for civil emergency planning. Which processes in civil emergency planning should be prepared for climate change. Characteristic changes in the civil emergency planning. How should these facts reflected in the preventive activities of Fire Rescue and other organizations. Basic considerations for the projection of changes to crisis management of the Czech Republic. Conclusions on the projection of climate changes on civil emergency planning.
Změna klimatu je jedním z nejzávažnějších a nejdiskutovanějších globálních ekologických problémů. Její příčina je s vysokou pravděpodobností spojována se zesilováním„skleníkového efektu atmosféry“. Přitom je nezbytné vnímat, že skleníkový efekt označuje dva rozdílné jevy: přírodní skleníkový efekt, bez jehož působení by průměrná teplota na zemském povrchu podle vědeckých názorů klesla na -18 °C, a přídavný (antropogenní) skleníkový efekt, který způsobuje lidská činnost. A tam je pravděpodobný zdroj změny klimatu. Z pohledu bezpečnosti je důležité sledovat důsledky změn a jevů, které mohou být vnímány jako zdroje rizik vyplývajících z hrozby klimatických změn, za nimiž by mohly následovat krizové situace. Tam náleží dvě základní skupiny rizik: 1. Pro okamžitou reakci bezpečnostního systému pro ochranu obyvatelstva: • četnější extrémní stavy počasí (sucha, povodně, sněhové kalamity, vichřice, tornáda), s mimořádnými důsledky na hydrologické poměry, sesuvy půdy, laviny, ničení úrody, hubení živočichů;
Key words Civil protection, civil emergency planning, climate changes. Úvod Častým tématem současných diskuzí o základních charakteristikách vývoje světa je problematika změny klimatu. Ať jsou úvahy o dlouhodobém a periodickém vývoji planety Země, které vedou k názorům o tom, že klimatické změny nejsou tak podstatné, nebo k výraznému dokumentování skutečného průběhu posunu klimatických změn k názoru na nezbytnost snižování vlivu lidstva na jejich prohlubování, vždy můžeme konstatovat, že se situace mění a má své důsledky v bezpečnostní oblasti.
2. Pro zprostředkovanou (dlouhodobou) reakci formou ochrany společnosti: • zvyšování objemu vody z jarních tání, oteplování vody v řekách i jezerech s důsledky na kvalitu vody (sinice) a její distribuci; • zásadní změny v roztávání ledovců severních moří s předpokládaným zvyšováním hladiny moří a možnou následnou migrací obyvatelstva z přímořských oblastí; • důsledky na lidské zdraví - nárůst počtu úmrtí z vedra, místy nárůst infekčních chorob a nárůst alergií;
Základní chráněnou hodnotou každé demokratické společnosti je obyvatelstvo. Změny klimatu jsou Hasičským záchranným sborem (HZS ČR), který ze zákona odpovídá za ochranu obyvatelstva, vnímány jako jedna z dlouhodobých změn, která mohou ovlivnit bezpečnostní situaci. V materiálu „Koncepce ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020“, schválené usnesením vlády č. 165 ze dne 25. února 2008 [1] (dále KOO 2013 - 2020), bylo uloženo Ministerstvu životního prostředí, jako kompetentnímu ústřednímu správnímu úřadu, připravit koncepci environmentální bezpečnosti před působením zdrojů rizik antropogenního a přírodního původu, které by mohly způsobit rozsáhlé poškození životního prostředí. Ujasnění charakteru a projevů klimatických změn je prvotní informací. Za ní bude následovat adekvátní promítnutí do procesů civilního nouzového plánování a do přípravy bezpečnostních složek státu. To jsou totiž nástroje, které můžeme použít, abychom dosáhli zkvalitnění ochrany obyvatelstva.
• roztávání pevninských a horských ledovců s následným vznikem nových vodních, půdních a geografických poměrů; • oblasti původního výskytu některých živočišných a rostlinných druhů se posunují více k pólům a do vyšších nadmořských výšek s důsledky na život a infrastrukturu společnosti; • mění se agrotechnické lhůty, tj. doba možného setí a sázení zemědělských plodin, prodlužuje se vegetační období; • všechny následující ekonomické důsledky; • všechny následující demografické a sociální důsledky; • všechny následující ekologické důsledky. Bezprostřední reakce nastoupí v případě takových důsledků klimatických změn, které se vyskytují v bezpečnostní realitě rovněž bez souvislosti s těmito změnami. Jsou to přírodní katastrofy a na jejich řešení jsou vypracovány typové plány. 1
120
Ochrana klimatu. Ministerstvo životního prostředí, [online]. [cit.2010-12-01]. Dostupné z: < http://www.mzp.cz/cz/klima>. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Změny klimatu a koncepce ochrany obyvatelstva Z dokumentu KOO 2013 - 2020 vyplývají rovněž hlavní oblasti pro plnění úkolů a jednotlivých opatření ochrany obyvatelstva. Environmentální problematika, která zahrnuje změny klimatu, je přímo zmíněna na dvou místech, nepřímo však vícekrát. Ochrana obyvatelstva je upřesněna jako „soubor činností a postupů věcně příslušných orgánů, dalších subjektů i jednotlivých občanů, směřujících k minimalizaci dopadů mimořádných událostí na životy a zdraví obyvatelstva, majetek a životní prostředí“.[17] Pro veřejnou správu je problematika životního prostředí zmíněna v souvislosti s úkoly pro MV - GŘ HZS ČR v dalších opatřeních souvisejících s ochranou života, zdraví, majetku a životního prostředí při krizových situacích. Problematika byla ve spolupráci s ministerstvy a ostatními ústředními správními úřady zapracována do typových plánů. Řešení ochrany obyvatelstva pro případy nevojenských krizových situací zahrnují environmentální bezpečnost v kapitole 4.2.2 KOO 2013 - 2020. Tato část se odvolává na dokument „Státní politika životního prostředí“a otvírá používání pojmu „environmentální bezpečnost“. Respektuje přístupy v EU, principy ochrany životního prostředí a udržitelného rozvoje a zaměřuje se na dosažení cílů v oblastech: • ochrany přírody, krajiny a biologické rozmanitosti, • udržitelného využívání přírodních zdrojů, materiálových toků a nakládání s odpady, • životní prostředí a kvality života, • ochrany klimatického systému Země a omezení dálkového přenosu znečištění ovzduší. V těchto souvislostech byly navrženy jednotlivé prioritní cíle, které směřují na: • omezování antropogenních (průmyslových) vlivů a rizik, • ochranu životního prostředí před negativními účinky živelních událostí a následky krizových situací, • ochrana klimatického systému Země a omezení dálkového přenosu znečištění ovzduší. Ochrana zdraví obyvatelstva je propojována s dokumentem Světové zdravotnické organizace (WHO) „Zdraví 21. století“. Hlavní problémy, které mohou mít vliv na environmentální bezpečnost v souvislosti s demografickým vývojem, spočívají ve změnách struktury obyvatelstva (vlivy stárnutí, migrace, apod.) V této souvislosti se v oblasti environmentální bezpečnosti KOO 2013 - 2020 odvolává především na následující dokumenty: • „Státní politika životního prostředí“, • „Krizový plán Ministerstva životního prostředí“, • „Typové plány“ zpracované na základě Usnesení BRS č. 295 ze dne 14. 05. 2002, • další relevantní materiály. KOO 2013 - 2020 označuje za hlavní následující okruhy problémů environmentální bezpečnosti: • ohrožení složek životního prostředí v důsledku antropogenní činnosti: - ochrana půdy, vody a ovzduší před znečištěním, - chemická bezpečnost (zákon o chemických látkách a přípravcích, zákon prevenci závažných havárií, zákon o integrované prevenci znečištění), • ohrožení životního prostředí v důsledku živelních pohrom a katastrof: - extrémní výkyvy počasí (extrémní sucho, horko, zima, záplavy, vichřice), - změny klimatu (globální oteplování), - ochrana přírody a krajiny,
• ohrožení životního prostředí v důsledku poruch kritické infrastruktury: - ochrana životního prostředí před důsledky poruch kritické infrastruktury. Prioritou environmentální bezpečnosti pro další období je: „příprava koncepce environmentální bezpečnosti před působením zdrojů rizik antropogenního a přírodního původu, které by mohly způsobit rozsáhlé poškození životního prostředí (závažné havárie, poruchy kritické infrastruktury, živelní pohromy).“ Dokument „Harmonogram realizace opatření ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020“ stanovuje 18 hlavních opatření do roku 2013 s vymezenou odpovědností a termínem splnění. Problematiku průmětu klimatických změn můžeme posuzovat rovněž podle úkolů, které jsou vázány na Ministerstvo životního prostředí. Buď je jmenováno v součinnosti jako ministerstvo/ústřední správní úřad (5x), a 2x má přímou odpovědnost. Jde o následující úkoly v souladu s jejich číslováním v „Harmonogramu …“: 5. Aktualizovat opatření ochrany obyvatelstva a další opatření související s ochranou života, zdraví, majetku a životního prostředí, zapracovaná do typových plánů pro řešení krizových situací. (Součinnost - 2010). 6. Zpřístupnit povodňový informační systém veřejnosti (digitální povodňový plán, atlas záplavových území). (Přímá odpovědnost v součinnosti s MV - 2010). 7. Připravit koncepci environmentální bezpečnosti před působením zdrojů rizik antropogenního a přírodního původu, které by mohly způsobit rozsáhlé poškození životního prostředí (závažné havárie, poruchy kritické infrastruktury, živelní pohromy). (Přímá odpovědnost - 2010). 10. Průběžně sledovat a koordinovat vývoj a plnění úkolu u zainteresovaných ministerstev v oblasti ochrany obyvatelstva v případě nevojenských krizových situací a vyhodnotit plnění Harmonogramu realizace opatření ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020. (Součinnost - 2010). 13. Zabezpečit realizaci ministerských směrnic pro civilní nouzové plánování Severoatlantické aliance na příslušná období v oblasti ochrany obyvatelstva České republiky. (Součinnost podle platnosti směrnic). Významným faktorem, s nímž koncepce počítá, je skutečnost, že ČR přistoupila k řadě mezinárodních smluv v oblasti ochrany životního prostředí, které ovlivňují nebo mohou ovlivňovat přijímaná opatření pro environmentální bezpečnost. Významnou součástí KOO 2013 - 2020 je civilní nouzové plánování. Je uvedeno v kapitole 4., která je věnována plánování a řešení opatření k ochraně obyvatelstva pro mimořádné události, nevojenské a vojenské krizové situace. Je vnímána jako hlavní prvek celé oblasti plánování, přípravy a prevence. Zahrnuje vedle civilního nouzového plánování, rovněž krizové řízení, kritickou infrastrukturu, požární ochranu, ochranu zdraví osob, ochranu veterinární před nebezpečnými nákazami zvířat a jejich přenosem, vědu a výzkum, hospodářská opatření pro krizové stavy a mezinárodní spolupráci. Můžeme konstatovat, že i do budoucí přijímané koncepce ochrany obyvatelstva budou představovat systémový nástroj k prosazování aktuálních úkolů pro změny orientace ochrany obyvatelstva. V poslední přijaté KOO 2013 - 2020 byl problém klimatických změn zahrnut a umožňuje jejich racionální řešení. Průměty změn klimatu do civilního nouzového plánování Původcem zavedení pojmu „civilní nouzové plánování“ byla organizace NATO. Do své organizační struktury postupně zavedla výbor, jehož úkolem bylo zajišťovat spolupráci členských států NATO při přesunech vojsk, v systému spojení, ve zdravotnické a
- předpovědní, varovná a hlásná služba, Ostrava 2. - 3. února 2011
121
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
potravinové pomoci a v ochraně civilního obyvatelstva. Uvedené aktivity byly zahrnuty do systému civilního nouzového plánování2 (dále CNP) a tvořily ucelenou oblast plánování ochrany společností členských států NATO před účinky krizových situací. Po roce 1989, tedy po změnách bezpečnostní situace v Evropě, došlo ke změnám strategické koncepce NATO (Římský summit 1991) a rovněž pravděpodobnost vzniku válečného konfliktu se významně snížila. To však neznamenalo, že by došlo ke zrušení armád a proto byla větší pozornost věnována jiným než bojovým stránkám bezpečnostních zájmů NATO. Možnosti šíření zbraní hromadného ničení, narušení zásobování z životně důležitých zdrojů, teroristické akce a sabotáže velkého rozsahu, nedobré vládnutí v některých státech, které vede k porušování lidských práv a k regionálním nebo vnitrostátním konfliktům, působení sil organizovaného zločinu na státní i mezinárodní úrovni, to jsou hrozby, které nebylo možné řešit jen vojenskými silami. Příprava na řešení těchto situací vyžadovala větší spolupráci s nevojenskými (civilními) složkami. Mimo větší pružnost a rozsáhlejší mobilitu aliančních sil byla podpořena rovněž zajištěním všech potřebných zdrojů k jejich praktické činnosti. Při prověřování konkrétních scénářů dostával proces civilního nouzového plánování novou podobu. Význam zabezpečení civilních zdrojů pro krizové situace se výrazně změnil. Přitom vystoupily do popředí problémy opatření pro nevojenská ohrožení a s tím spojený rozvoj krizového managementu. V návaznosti na to došlo k revizi základních principů civilního nouzového plánování, protože skutečný stav může být ohrožen jinými riziky, než bylo předpokládáno. V současné době je cílem CNP v NATO (plánování a realizaci úkolů civilní ochrany), přiměřeně podporovat vojenské orgány aliance a pomáhat orgánům jednotlivých států při ochraně civilního obyvatelstva. Konkrétně se jedná o: • podporu preventivních krizových opatření a systému řízení, • podporu a spolupráci s vojenskými složkami v době míru, během krize a v době války, • zachování výkonné moci během krize a za války, • zachování přijatelné úrovně ekonomického života během krize, • podporu a ochranu obyvatelstva během krize a války. Každý členský stát má svůj jedinečný samostatný systém CNP, jehož úkoly jsou v národní působnosti. Civilní zdroje zůstávají pod národní kontrolou. Úkoly ve prospěch ochrany obyvatelstva jsou obsaženy v dokumentu ministerské směrnice pro CNP, vydávané na dva roky. Hlavní oblasti směrnice jsou: podpora vojenským orgánům NATO, podpora národním orgánům, spolupráce s partnery a mezinárodními organizacemi, účinnost a efektivita. Pro společné úkoly a spolupráci při efektivnějším využití zdrojů jednotlivých zemí byl vytvořen Hlavní výbor pro civilní nouzové plánování (Senior Civil Emergency Planning Committee - SCEPC). Je to poradní orgán Severoatlantické rady, který je rovněž pověřen koordinací úsilí členských zemí NATO. Pro řešení odborných otázek má pracovní komise a výbory pro dopravu (námořní, pozemní, leteckou), spoje a telekomunikace, průmysl, zemědělství a výživa, zdravotní péči a civilní ochranu. Z hlediska organizačního uspořádání v NATO je civilní nouzové plánování procesem, v jehož působnosti jsou uskutečňována opatření ochrany obyvatelstva. V podmínkách ČR je ochrana obyvatelstva prioritní cíl, k jehož naplnění je využíváno procesů civilního nouzového plánování. Jedním z úkolů civilního nouzového plánování je podpora veřejných úřadů při ochraně obyvatelstva proti následkům krizových situací. Spolupráce NATO a EU v ochraně obyvatelstva do teroristického útoku 11. září 2001 prakticky neexistovala. Došlo k jejímu posunu formou pravidelných schůzek Výboru pro civilní 2
Proces CNP v NATO zahrnuje jak plánování, tak rovněž vlastní realizaci úkolů civilní ochrany.
122
nouzové plánování NATO a Výboru krizového řízení pro civilní ochranu Evropské unie, vzájemnou účastí na seminářích, nácvicích a cvičeních, výměnou informací. Další spolupráce v konkrétních oblastech souvisejících s ochranou obyvatelstva se týká sladění norem a postupů ve prospěch zlepšení interoperability, varování, společné účasti na expertízách, využití civilní dopravy při masové evakuaci obyvatelstva, zdravotnických opatření, výměny informací o výzkumu, vývoji a inovacích v oblasti kritické infrastruktury a organizace společných cvičení a účasti na nich. Aktivity společného přístupu ke vzdělávání příslušníků profesionálních jednotek, jejich velitelů a obyvatelstva. Civilní nouzové plánování z hlediska změn klimatu není možné vnímat jen na národní úrovni. Hrozba změny klimatu má dlouhodobou periodu a představuje změny, které jsou indikovány pro regiony a pro celou planetu Zemi. Proto rovněž průměty změn klimatu do CNP nemají správné řešení pouze v rozhodnutích na národní úrovni. Zejména u malých států by například v preventivním působení byly takové přístupy předem odsouzeny k neúspěchu. Proto bylo poukázáno na nezbytnost mezinárodního úsilí v procesu CNP. V podmínkách ČR bude mít změna klimatu nejvýznamnější důsledky pro ochranu obyvatelstva zejména ve zvýšení četnosti extrémních výkyvů počasí. Povodně, vichřice, sněhové kalamity, sesuvy půdy, extrémní sucha atd., to nejsou nové jevy, na něž bychom nebyli v bezpečnostním systému připraveni. Jsou vypracovány i typové plány. Musíme však očekávat rozsáhlejší škody, které s touto četností budou propojeny a je naší povinností rozšířit preventivní činnost, abychom co nejvíce snížili ztráty na životech a zdraví našich obyvatel, na majetku a životním prostředí. Četnost výskytu hrozeb zřejmě způsobí odpovídající změny v přípravě profesionálních i dobrovolných sborů a pravděpodobně i v organizaci a profesionalitě zabezpečení těchto mimořádných událostí, situací a stavů, bude podporován rozvojem vědeckého poznání prostřednictvím bezpečnostního i dalšího odborného výzkumu. Další aktivity CNP, které nebudou propojeny přímo se zásahovou činností, by měly posílit preventivní činnost počínaje od výzkumu přes vzdělávací aktivity k vytvoření odpovídajících krizových, havarijních a poplachových plánů a příslušejících praktických opatření. Budeme zejména řešit ochranu obyvatelstva pro případy nevojenských krizových situací a jejich důsledků pro některé prvky kritické infrastruktury. Jde o následující vybrané odborné problémy ve vztahu ke klimatickým změnám: • rozsáhlé deště, povodně, • sesuvy půdy, skalních hmot, sněhu, • sucha, rozsáhlé požáry lesů, • atmosférické jevy (vichřice, znečištění vzduchu, tornáda), • environmentální bezpečnost a její vliv na změny ochrany obyvatelstva, • demografie a migrace, • provoz energetických zařízení, • závažné havárie v dopravě, • vodní hospodářství, • potravinářství a zemědělství, • účinky havárií s nebezpečnými chemickými látkami, • nebezpečné odpady, • ochrana občanů a majetku ČR při mimořádných událostech v zahraničí. CNP tedy může pracovat s velkým množstvím scénářů, jejichž průběh, jak již bylo naznačeno v předchozím textu o NATO, může být spojen se všemi stavy: mírový, nebezpečí, nouze, ohrožení státu a válečný. Klimatické změny a následné stavy nebo události, představují přírodní hrozby, které nejsou příliš spojeny s člověkem. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Když nastane vojenské ohrožení, průběh přírodních hrozeb nebude zastaven. Kombinace antropogenních a přírodních hrozeb za stavu ohrožení státu a za válečného stavu bude realitou. Jejich řešení bude nezbytné zajistit, i když bude armáda zabezpečovat úkoly spojené s obranou státu. Ochrana obyvatelstva při vojenských krizových stavech proti důsledkům klimatických změn by měla být zajištěna již v mírové době. Závěr Změny klimatu jsou HZS ČR vnímány jako jedna z dlouhodobých změn, která může ovlivnit bezpečnostní situaci na území státu. V příspěvku byla věnována pozornost ujasnění charakteru a projevů klimatických změn z pohledu bezpečnosti. Bylo konstatováno, že hrozba má dvě skupiny rizik. Prvá vyžaduje okamžitou reakci bezpečnostního systému pro ochranu obyvatelstva a druhá zprostředkovanou reakci formou ochrany společnosti.
dokumentují. Pohled byl zprostředkován prostřednictvím úkolů, které završuje Ministerstvo životního prostředí, v jehož kompetenci jsou klimatické otázky zahrnuty. Současně bylo konstatováno, jak je vnímáno civilní nouzové plánování. Stručné přiblížením procesu CNP od jeho původu v NATO ukázalo na mezinárodní propojení a dovedlo ke konstatování průmětů změn klimatu. Propojení těchto procesů na jedné straně s vědeckou a výzkumnou podporou a s přípravou bezpečnostních složek státu je předpokládaným důsledkem ve prospěch základní chráněné hodnoty - obyvatelstva. Literatura [1] Koncepce ochrany obyvatelstva do r. 2013 s výhledem do r. 2020. [Usnesení vlády č. 165 ze dne 25. února 2008]. Praha: GŘ HZS, Příloha časopisu 112 číslo 4/2008, 16 s.
S klimatickými změnami počítala koncepce ochrany obyvatelstva a v příspěvku byla pozornost věnována koncentrovanému shromáždění odkazů, které tuto skutečnost
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Požární odolnost stavebních konstrukcí EDICE SPBI SPEKTRUM
71.a
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
PETR KUýERA TEREZA ýESELSKÁ PAVLÍNA MATEýKOVÁ
POŽÁRNÍ ODOLNOST STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ
Petr Kučera, Tereza Česelská, Pavlína Matečková Součástí řešení požární bezpečnosti každého objektu je navržení takové stavební konstrukce, která by v případě požáru po určitou dobu zabránila jeho šíření a zároveň byla v takové situaci schopna odolávat vznikajícím teplotám, aniž by došlo k jejímu vážnému porušení. Tato publikace by tak chtěla reagovat na požadavky dnešní technické praxe a nabídnout možnost řešit požární odolnost stavebních konstrukcí výpočtem dle evropských návrhových norem Eurokódů. Výhodou zavedených Eurokódů je legalizace případného výpočtového postupu návrhu stavebních konstrukcí na účinky požáru. Hlavním cílem publikace je poskytnout základní orientaci při návrhu požární odolnosti stavebních konstrukcí výpočtem a zpracovat soubor řešených příkladů pro snazší porozumění vysvětlených postupů. + CD se šablonami pro výpočet řešených příkladů z publikace v tabulkovém procesoru Excel ISBN: 978-80-7385-094-4 cena 160 Kč
Reakce stavebních výrobků na oheň EDICE SPBI SPEKTRUM
72.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
MIROSLAVA NETOPILOVÁ DANICA KAýÍKOVÁ ANTON OSVALD
REAKCE STAVEBNÍCH VÝROBKģ NA OHEĕ
Miroslava Netopilová, Danica Kačíková, Anton Osvald Publikace reaguje na mezinárodní harmonizaci soustavy technických specifikací stavebních výrobků v oblasti reakce na oheň a evropský systém jejich klasifikace v rámci požární bezpečnosti. Jejím cílem je poskytnout dílčí informace o vývoji zkušebních testů požárně technických charakteristik stavebních materiálů a zejména podat přehled současných zkušebních metod pro stanovení reakce stavebních výrobků na oheň. Jelikož třída reakce na oheň je v úzké souvislosti s charakteristikami materiálů, obsahuje publikace i informace o závislosti fyzikálních a mechanických vlastností stavebně konstrukčních materiálů na tepelném namáhání a možnostech, které poskytují dílčí pasivní požárně ochranné systémy stavebních konstrukcí. ISBN: 978-80-7385-093-7 Knihy lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
cena 140 Kč
Ostrava 2. - 3. února 2011
123
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Nové možnosti v improvizované ochraně ukrytím New Possibilities in Hiding Improvised Protection pplk. Ing. Vlastimil Sýkora, CSc.
Popis experimentu
Ing. Čestmír Hylák
a) Jednotlivé varianty zatěsnění
Ing. Ján Pivovarník
Způsoby zatěsnění okna (dřevěného i plastového) včetně označení jsou uvedeny v následujícím textu:
Ministerstvo vnitra, Generální ředitelství hasičského záchranného sboru ČR, Institut ochrany obyvatelstva Na Lužci 204, 533 41 Lázně Bohdaneč [email protected] Abstrakt Za účelem zřizování improvizovaných krytů bylo provedeno měření těsnosti vhodným způsobem upravených oken. Byl posouzen jak způsob zatěsnění, tak vliv tlaku (imitující rychlost větru) a druh okna (dřevěné - staré, použité; plastové - nové) na jeho těsnost. Jednotlivá měření spočívala ve stanovení rychlosti poklesu tlaku, množství dodávaného vzduchu potřebného k udržení příslušného tlaku - tzv. průvzdušnosti a v prostupu testovacího média, jímž byl hexafluoridu sírový. Naměřené a vypočtené hodnoty byly diskutovány, zejména s ohledem na možnou ochranu před nebezpečnými látkami. Klíčová slova Ochrana obyvatelstva, improvizovaný kryt, těsnost oken, hexafluoridu sírový. Abstract For the purpose of designing improvised shelters, air-tightness of appropriately modified windows was measured. Following factors were analyzed: sealing technique, pressure effect (imitating wind velocity) and type of the window (wooden - old & used, plastic - new) aiming to find out how they affect air-tightness of windows. Each measurement consisted of assessing rate of depressurization, amount of air output needed for maintaining appropriate pressure, and in the transmission of test volume, which in our case was Sulphur hexafluoride. Obtained and calculated values were reviewed, especially with reference to possible protection against dangerous substances. Key words Protection of the population, improvised shelter, sealing windows, sulphur hexafluoride. Úvod Vzhledem k tomu, že se s budováním nových úkrytových prostor pro případ války nebo nenadálého napadení nepočítá, je v současné době ochrana obyvatelstva kromě evakuace řešena pomocí tzv. „improvizovaného ukrytí“.
„A“ - zkušební rám bez okna, polypropylenovou deskou,
okno
nahrazeno
plnou
„B“ - okno bez úprav (nezalepené, otvory pro otočné závěsy zatěsněny plastelínou), „C“ - okno s úpravou vnitřní strany (samolepící páskou zalepena spára mezi křídlem a rámem a zalepen zasklívací profil), „D“ - okno s úpravou vnější strany (samolepící páskou zalepena spára mezi křídlem a rámem a zalepen zasklívací profil), „E“ - okno s úpravou vnitřní a vnější strany (samolepící páskou z obou stran zalepena spára mezi křídlem a rámem a zalepen zasklívací profil), „F“ - okno bez úprav, z vnější strany utěsněné pomocí fólie, „G“ - okno s úpravou vnitřní strany jako u „C“, z vnější strany utěsněné pomocí fólie, „H“ - okno s úpravou vnější strany jako u „D“, z vnější strany utěsněné pomocí fólie, „I“ - okno s úpravou vnitřní a vnější strany jako u „E“, z vnější strany utěsněné pomocí fólie. b) Přístroje, zařízení a pomůcky Analyzátor plynů „Miran 1B2“ - měření koncentrací hexafluoridu sírového SF6 ve zkušební komoře, fotoakustický IČ spektrofotometr „1412“ - měření koncentrace SF6 v místnosti, kalibrační zařízení plynů „SYCOS 3“ - měření množství dodávaného vzduchu a příprava směsi SF6 se vzduchem o příslušné koncentraci, průtokoměr univerzální „UPLS2“ a rotametr „UMRI010003“ - měření průtoků vzduchu, generátor vzduchu „PURE AIR LG CAD070“ - úprava dodávaného vzduchu (čistění a sušení), digitální manometr „testo 525“ - měření tlaků ve zkušební komoře, filtroventilační jednotka Clean air firmy MALINA-SAFETY - homogenizace vnitřního prostoru komory, polypropylenová (PP) deska plná - měření těsnosti zkušební komory a PP deska s výřezem - upnutí měřeného okna, truhlářské rychloupínací svorky 200 mm a 700 mm - plynotěsné spojení komory s deskou (s deskou s měřeným oknem), stojanové otočné ventilátory DéLonghi, typ MPA-043 - homogenizace vzduchu v měřené místnosti, kompresor, fluorid sírový (SF6), stopky. c) Zkušební komora
Aby improvizovaný kryt fungoval tak jak má, musí splňovat 3 základní požadavky: lokalizace, odstraňování nežádoucích škodlivin a přívod dýchatelného vzduchu, těsnost. Způsob zatěsnění, které je zde popisováno, byl řešen v rámci úkolu „Zjišťování těsnosti stavebních otvorů v improvizovaných úkrytech a způsob jejich dotěsnění (OKNO)“. Provedená měření [na základě poklesu tlaku, dodávaného množství vzduchu potřebného k udržení příslušného tlaku - tzv. průvzdušnosti a prostupu testovacího média (v textu používán pojem „difuze“)] vhodným způsobem zatěsněného dřevěného a plastového okna za různých tlaků pak ukázala účinnost jednotlivých způsobů zatěsnění s ohledem na možný průnik nebezpečné látky do vnitřního prostoru improvizovaného úkrytu [1, 2, 3].
1 zkušební komora 2 PP přepážka 3 testované okno 4 velká truhlářská svorka 5 malá truhlářská svorka 6 IČ MIRAN 7 tlaková láhev s SF6 8 redukční ventil 9 průtokoměr 10 generátor vzduchu 11 rotametr 12 kalibrační zařízení SYCOS-3
124
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
d) Postupy měření
Z naměřených výsledků vyplynuly následující závěry: 1) U staršího dřevěného okna s většími netěsnostmi při všech způsobech oblepení, ať již bez fólie či s fólií, bylo vždy dosaženo poklesu tlaku z 300 Pa na 10 Pa za kratší dobu než u okna nového (plastového), u kterého se však předpokládalo minimum netěsností.
Pokles tlaku Zkušební komora (ZK) opatřená testovaným oknem s daným způsobem zatěsnění byla uzavřena pomocí rychloupínacích svorek a poté pomocí kompresoru byl uvnitř vytvořen požadovaný přetlak 300 Pa. Následně byl sledován pokles tlaku v ZK z požadovaných 300 Pa postupně na 250, 200, 150, 100, 75, 50, 40, 30, 20 a 10 Pa.
90 80
Průvzdušnost
70
Stejným způsobem, jako v případě poklesu tlaku, byla ZK uzavřena a pomocí kalibračního zařízení SYCOS 3 nebo pomocí kompresoru byl uvnitř postupně vytvářen přetlak 10 - 300 Pa. Množství dodaného vzduchu pro udržení požadovaného tlaku pak sloužilo pro výpočet tzv. průvzdušnosti.
60 50
30 20
Prostup testovacího média - „difuze“
10
Opět stejným způsobem jako v předchozích případech byla ZK uzavřena a uvnitř byla vytvořena požadovaná koncentrace zkušební látky - hexafluoridu sírového SF6 - 2000 ppm (měřena IČ spektrofotometrem MIRAN 1B2).
0 0
100
50
150
200
250
300
350
"A"
„Difuze“ byla postupně proměřena při tlacích 5, 10, 20, 30 a 50 Pa, přičemž přetlak byl udržován pomocí kalibračního zařízení SYCOS 3 (slouží i pro udržení nastavené koncentrace SF6 na požadované úrovni). Koncentrace SF6 v místnosti byla sledována pomocí fotoakustického IČ spektrofotometru FD 1412, a to po dobu 60 - ti minut.
"B"
"C"
"D"
"E"
"F"
"G"
"H"
"I"
Obr. 2 Pokles tlaku ve zkušební komoře - plastové okno 2) U obou typů oken se kladně projevil vliv použité fólie na zvýšení těsnosti okna. Ve všech případech její přidání z vnější strany vedlo k prodloužení doby potřebné k dosažení požadovaného tlaku 10 Pa („B“ - „F“, „C“ - „G“, „D“ - „H“, „E“ - „I“), a tím i ke zvýšení těsnosti systému.
e) Použitá okna 1) plastové - otočné kolem svislé osy, okované kováním, s okenním křídlem zaskleným dvojitým sklem tloušťky 4 mm a zatěsněné gumovým těsněním 2) dřevěné - zdvojené, otočné kolem svislé osy, okované kováním TOKOZ, s okenním křídlem zaskleným jednoduchým sklem tloušťky 4 mm do pryžového zasklívacího profilu a zatěsněné plechovým profilem, na vnitřním okenním křídle vyvrtané 2 otvory pro montáž meziskelních žaluzií
40
Tabulka 1 Vliv způsobu zatěsnění a tlaku na průvzdušnost okna vztaženou na celkovou plochu okna - dřevěné okno Průvzdušnost vztažená na plochu okna [m3.hod-1.m-2]
P [Pa]
„A“
„B“
„C“
„D“
„E“
2,668908
„F“
„G“
„H“
„I“
5
0,000000
0,161345
0,010084
0,006050
10
0,000000
0,282353
0,023529
0,013445
0,026891
0,026891
0,012773
0,000034
20
0,000000
0,517647
0,040336
0,026891
0,070588
0,067227
0,023529
0,006723
30
0,000000
0,705882
0,052101
0,040336
0,097479
0,094118
0,036975
0,009412
40
0,000003
0,870588
0,063866
0,047059
0,121008
0,110924
0,043697
0,011765
50
0,000037
1,008403
0,073950
0,058824
0,147899
0,141176
0,058824
0,023529
Výsledky měření
75
0,001311
1,512605
0,097479
0,084034
0,198319
0,184874
0,090756
0,040336
a) Prvním způsobem, pomocí kterého byla sledována účinnost zatěsnění, bylo měření poklesu tlaku uvnitř zkušební komory. Na následujících obrázcích č. 1 a č. 2 jsou uvedeny výsledky pro dřevěné a plastové okno pro jednotlivé způsoby zatěsnění.
100
0,004504
1,946218
0,122689
0,104202
0,238655
0,205042
0,097479
0,047059
150
0,007395
2,857143
0,157983
0,137815
0,305882
0,265546
0,141176
0,077311
200
0,009916
0,194958
0,174790
0,369748
0,315966
0,181513
0,100840
250
0,011765
0,231933
0,205042
0,420168
0,366387
0,218487
0,117647
300
0,013445
0,263866
0,231933
0,467227
0,406723
0,245378
0,157983
3) Z obrázků je také patrné, že přibližně do poklesu tlaku na 200 Pa není mezi jednotlivými typy oken, jednotlivými způsoby oblepení ani při použití fólie výraznější rozdíl v době potřebné k dosažení tohoto tlaku. Větší rozdíl se začíná projevovat až při dosažení 100 Pa (obrázek č. 1 - dřevěné okno), resp. 150 Pa (obrázek č. 2 - plastové okno), kde zejména u systémů s fólií dochází s dalším poklesem tlaku k výraznému prodloužení měřené doby („F“, „G“, „H“, „I“).
90 80 70
t [min]
60 50 40 30 20 10 0 50
0
100
150
200
300
250
350
pp [Pa] (Pa) "A"
"C"
"D"
"E"
"F"
"G"
"H"
"I"
Obr. 1 Pokles tlaku ve zkušební komoře - dřevěné okno
Ostrava 2. - 3. února 2011
0,003025
b) Dalším způsobem, typickým pro testování oken ve „Zkušebně stavebně truhlářských výrobků ve Zlíně“, bylo měření průvzdušnosti vztažené buď na délku spáry, nebo na plochu okna, a to na základě množství dodávaného vzduchu pro udržení konstantního tlaku. Výsledky pro jednotlivé typy oken jsou uvedeny v následujících tabulkách - č. 1 (průvzdušnost vztažená na plochu dřevěného okna), č. 2 (průvzdušnost vztažená na plochu plastového okna), č. 3 (průvzdušnost vztažená na celkovou délku spáry dřevěného okna) a č. 4 (průvzdušnost vztažená na celkovou délku spáry plastového okna) a na obrázcích č. 3 (jako 125
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
příklad byla vzata průvzdušnost vztažená na celkovou plochu dřevěného okna, zatěsnění „D“) a č. 4 (průvzdušnost vztažená na celkovou délku spáry dřevěného okna, zatěsnění „D“), kde je provedeno grafické porovnání naměřených hodnot s hodnotami průvzdušnosti vyplývající dle klasifikační normy ČSN EN 12207, ve které je zatřídění charakterizováno 4 třídami, přičemž třída 4 je považována za třídu s nejmenší průvzdušností, z čehož vyplývá, že se jedná o velmi těsné okno [4]. Průvzdušnost byla vypočtena dle následujících vztahů: PDS Q 60/ 1000lspáry
PPO Q 60/ 1000 Sokna kde PPO průvzdušnost vztažená [m3.hod-1.m-2],
na
celkovou
plochu
okna
PDS průvzdušnost vztažená na délku spáry okna [m3.hod-1.m-1], Q
množství dodávaného vzduchu pro udržení konstantního tlaku [l.min-1],
Sokna plocha okna [m2], lspáry celková délka spáry okna [m]. Naměřené výsledky průvzdušnosti poskytly následující závěry: 1) Z dlouhodobého průzkumu v současné době vyráběných dřevěných a plastových oken ve vztahu k těsnosti a průvzdušnosti je známo, že nejčastěji dosahovanou třídou u těchto typů oken je třída 4 (přibližně 95 %) a třída 3 (přibližně 5 %). Průvzdušnost, která byla (vztažená jak na plochu, tak i na délku spáry) pro jednotlivé způsoby oblepení dřevěného i plastového okna
vypočtena, ve všech případech dosahovala nižších hodnot, než by to odpovídalo nejvyšší možné dosahované třídě 4 (v této třídě při tlaku 50 Pa je hodnota průvzdušnosti vztažená na celkovou plochu okna 1,89 m3.hod-1.m-2 a při 300 Pa 6,24 m3.hod-1.m-2 a hodnota průvzdušnosti vztažená na celkovou délku spáry při tlaku 50 Pa je 0,47 m3.hod-1.m-1 a při 300 Pa 1,56 m3.hod-1.m-1). 2) Z výsledků je patrné, že jakýmkoli způsobem zatěsněné okno oblepením pomocí samolepící pásky posouvá třídu průvzdušnosti v porovnání s oknem neoblepeným směrem nahoru, tj. k vyšší třídě. 3) Ukázalo se, že neoblepené dřevěné okno („B“), jehož hodnoty průvzdušnosti se pohybují na úrovni 2. a 3. třídy (viz tabulka č. 1 a č. 3), se po jakémkoli způsobu oblepení okna dostává na úroveň 4. třídy, tj. třídy s nejlepší průvzdušností (přestože byla změřena pouze jediná hodnota). To ukazuje na značný význam oblepení okna pro zvýšení těsnosti, a tím i nepropustnosti škodlivin do prostoru úkrytu. c) Posledním způsobem posuzování těsnosti oken bylo měření průniku („difuze“) SF6. Vzhledem k tomu, že bylo naměřeno poměrně značné množství hodnot, jsou v následující tabulce č. 5 a na obrázku č. 5 uvedeny pouze výsledky pro vybrané dřevěné okno s úpravou zatěsnění „D“. Tyto výsledky demonstrují především vliv tlaku (rychlosti větru) na rychlost difuze do prostoru místnosti (s rostoucím tlakem rychlost difuze stoupá, což vede ke zvyšování koncentrace SF6 uvnitř místnosti). Závěry pro všechny typy oken a způsoby zatěsnění jsou uvedeny v souhrnu.
Tabulka 2 Vliv způsobu zatěsnění a tlaku na průvzdušnost okna vztaženou na celkovou plochu okna - plastové okno Průvzdušnost vztažená na plochu okna [m3.hod-1.m-2] P [Pa]
„A“
„B“
„C“
„D“
„E“
„F“
„G“
„H“
„I“
10
0,000000
0,033331
0,029410
0,005882
0,005294
0,000002
0,003921
0,003333
0,001667
20
0,000000
0,060780
0,050977
0,007843
0,008823
0,005882
0,005882
0,006862
0,003725
30
0,000000
0,080387
0,071564
0,013725
0,010784
0,007843
0,007843
0,008823
0,004902
40
0,000003
0,098033
0,086269
0,017646
0,015685
0,009803
0,011764
0,011764
0,006862
50
0,000037
0,117639
0,103915
0,019607
0,017646
0,013725
0,015685
0,015686
0,011764
75
0,001311
0,160774
0,137246
0,033331
0,029410
0,021567
0,017646
0,023528
0,017646
100
0,004504
0,196066
0,156852
0,039213
0,038233
0,025489
0,021567
0,031370
0,023528
150
0,007395
0,264689
0,233318
0,058820
0,055879
0,027449
0,027449
0,045095
0,037252
200
0,009916
0,335272
0,294098
0,078426
0,075845
0,029410
0,029410
0,060780
0,048036
250
0,011765
0,482321
0,392131
0,096072
0,092151
0,035292
0,035292
0,064702
0,054898
300
0,013445
0,588197
0,490164
0,113718
0,107836
0,037252
0,037252
0,070584
0,056859
„H“
„I“
Tabulka 3 Vliv způsobu zatěsnění a tlaku na průvzdušnost okna vztaženou na délku spáry okna - dřevěné okno Průvzdušnost vztažená na délku spáry okna [m3.hod-1.m-2]
126
P [Pa]
„A“
„B“
„C“
„D“
„E“
5
0,000000
0,885502
0,053532
0,003346
0,002007
„F“
„G“
10
0,000000
0,093680
0,007807
0,004461
0,008922
0,008922
0,004238
0,000011
20
0,000000
0,171747
0,013383
0,008922
0,023420
0,022305
0,007807
0,002230
30
0,000000
0,234201
0,017286
0,013383
0,032342
0,031227
0,012268
0,003123
40
0,000001
0,288848
0,021190
0,015613
0,040149
0,036803
0,014498
0,003903
50
0,000012
0,334572
0,024533
0,019517
0,049071
0,046840
0,019517
0,007807
0,001004
75
0,000435
0,501859
0,032342
0,027881
0,065799
0,061338
0,030112
0,013383
100
0,001494
0,694573
0,040706
0,034572
0,079182
0,068030
0,032342
0,015613
150
0,002454
0,947955
0,052416
0,045725
0,101487
0,088104
0,046840
0,025651
200
0,003290
0,064684
0,057993
0,122677
0,104833
0,060223
0,033457
250
0,003903
0,076952
0,068030
0,139405
0,121561
0,072491
0,039033
300
0,004461
0,087546
0,076952
0,155019
0,134944
0,081413
0,052416
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Tabulka 4 Vliv způsobu zatěsnění a tlaku na průvzdušnost okna vztaženou na délku spáry okna - plastové okno
P [Pa]
„A“
„B“
„C“
„D“
„E“
„F“
„G“
„H“
„I“
10
0,000000
0,014286
0,012605
0,002521
0,002269
0,000001
0,001681
0,001429
0,000714
20
0,000000
0,026050
0,021849
0,003361
0,003782
0,002521
0,002521
0,002941
0,001597
30
0,000000
0,034454
0,030672
0,005882
0,004622
0,003361
0,003361
0,003782
0,002101
40
0,000001
0,042017
0,036975
0,007563
0,006723
0,004202
0,005042
0,005042
0,002941
50
0,000012
0,050420
0,044538
0,008403
0,007563
0,005882
0,006723
0,006723
0,005042
75
0,000435
0,068908
0,058824
0,014286
0,012605
0,009244
0,007563
0,010084
0,007563
100
0,001494
0,084034
0,067227
0,016807
0,016387
0,010924
0,009244
0,013445
0,010084
150
0,002454
0,113445
0,100000
0,025210
0,023950
0,011765
0,011765
0,019328
0,015966
200
0,003290
0,143697
0,126050
0,033613
0,032353
0,012605
0,012605
0,026050
0,020588
250
0,003903
0,206723
0,168067
0,041176
0,039496
0,015126
0,015126
0,027731
0,023529
300
0,004461
0,252101
0,210084
0,048739
0,046218
0,015966
0,015966
0,030252
0,024370
PrĤvzdušnost okna vztažená na celkovou plochu dle ýSN EN 12207 - zatČsnČní, úprava "D" 100
PrĤvzdušnost okna vztažená nadélku spáry dle ýSN EN 12207- zatČsnČní, úprava "D" 100
)
2
2
.m
.m
1 -
průvz. při zkušebním tlaku P [m3.h-1.m2]
průvz. při zkušebním tlaku P [m3.h-1.m2]
Průvzdušnost vztažená na délku spáry okna [m3.hod-1.m-1]
1
10
-
10
.h
3
1
0,1 0,01 0,001 1
10
1000
100
1 0,1 0,01 0,001 1
10
maximální zkušební tlak [Pa] tĜída 1
tĜída 2
tĜída 3
tĜída 4
1000
100
maximální zkušební tlak [Pa] zatČsnČní okna D
tĜída 1
tĜída 2
tĜída 3
tĜída 4
zatČsnČní okna D
Obr. 3 Průvzdušnost okna vztažená na celkovou plochu okna v závislosti na zkušebním tlaku, úprava „D“ - dřevěné okno
Obr. 4 Průvzdušnost okna vztažená na celkovou délku spáry okna v závislosti na zkušebním tlaku, úprava „D“ - dřevěné okno
Tabulka 5 Difuze při různých tlacích, dřevěné okno, úprava „D“
2) Naopak v případě plastového okna u systémů zatěsněných fólií („F“, „G“, „H“, „I“) s rostoucím tlakem a dobou experimentu docházelo sice ke zvyšování průnikové koncentrace, ale až od tlaku 20 Pa. Při nižším tlaku 10 Pa došlo v porovnání s hodnotami naměřenými při 5 Pa naopak k jejímu poklesu. Tato anomálie souvisí s nepatrnými rozdíly v hodnotách průnikové koncentrace při tlacích 5 a 10 Pa a může být pravděpodobně zapříčiněna buď nedokonalou homogenizací, nebo měřením při nepatrně odlišné teplotě v místě odběru vzorku. Stejně jako v předchozím případě i zde, s dokonalejším zatěsněním okna („F“ → „G“ → „H“ → „I“), byly naměřeny nižší hodnoty průnikové koncentrace. Rozdíly již však nebyly tak významné, pohybovaly se v rozmezí 1,5 ppm (v předchozím případě cca 13,5 ppm).
t [min]
5
10
20
30
c
c
c
c
50 c
[ppm]
[ppm]
[ppm]
[ppm]
[ppm]
0
0
0
0
0
0
5
0,208
0,287
0,587
0,62
1,083
10
0,391
0,703
1,058
1,427
2,095
15
0,548
0,937
1,489
1,971
2,9
20
0,745
1,214
1,857
2,522
3,664
25
0,849
1,519
2,256
2,89
4,526
30
0,98
1,798
2,533
3,456
5,297
35
1,12
1,983
2,971
3,775
6,015
40
1,237
2,115
3,239
4,242
6,613
45
1,312
2,229
3,363
4,559
7,338
50
1,492
2,504
3,976
4,943
7,706
55
1,577
2,775
4,202
5,286
8,256
60
1,646
2,959
4,543
5,555
8,71
Souhrn 1) U obou typů oken (dřevěné i plastové) zatěsněných bez použití fólie („B“, „C“, „D“, „E“) se s rostoucím tlakem a prodlužující dobou experimentu zvyšovala průniková koncentrace, a to tím více, čím okno bylo méně zatěsněno („B“ → „C“ → „D“ → „E“). Obdobně tomu bylo také v případě dřevěného okna zatěsněného fólií („F“ → „G“ → „H“ → „I“).
Ostrava 2. - 3. února 2011
Rychlost difuze pĜi rĤzných rychlostech vČtru 10 9 8
cprĤniková [ppm]
p [Pa]
7 6 5 4 3 2 1 0 0
10
20
30
40
50
60
70
t [min] 5 Pa
10 Pa
20 Pa
30 Pa
50 Pa
Obr. 5 Difuze při různých tlacích, dřevěné okno, úprava „D“ 3) Ukázalo se, že u systémů s velmi dobrým zatěsněním, a to jak v případě dřevěného, tak i plastového okna, docházelo 127
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
k průniku na úrovni těsnosti ZK (komory s PP deskou), zejména byl-li systém doplněn fólií. V případě dřevěného okna toto bylo nalezeno u zatěsnění „H“ (vnější oblepení + fólie) při tlaku 5 Pa (po celou dobu experimentu hodnoty průnikové koncentrace byly nižší než v případě samotné ZK s PP deskou). V případě plastového okna, jakožto okna s dokonalejší počáteční těsností, bylo nalezeno těchto případů více, jednalo se jak o systém bez fólie, ale s nejvyšším možným zatěsněním („E“), opět ale pouze v případě nejnižšího tlaku 5 Pa, tak zejména o systémy doplněné PE fólií („H“ a „I“). U systému „H“ toto platilo zejména při nižších tlacích 5 a 10 Pa, u systému „I“ dokonce i při vyšším tlaku 20 Pa, což odpovídá rychlosti větru kolem 20,5 km.hod-1. V některých případech (bezvětří nebo velmi slabý vítr, krátká doba pronikání škodliviny) se ukazuje, že velmi dobře zatěsněné improvizované prostory poskytují poměrně účinnou ochranu před nebezpečnými toxickými látkami.
škodliviny do vnitřního prostoru improvizovaného úkrytu, je vhodné z vnější (návětrné) strany pro zatěsnění okna použít polyetylenovou fólii a okno z obou stran (pokud je to možné) oblepit samolepící páskou, přičemž vnější oblepení je z pohledu těsnosti okna významnější.
4) Jednoznačně se také ukázalo (dřevěné, plastové okno; bez fólie i s fólií), že vnější oblepení okna pro jeho zatěsnění má daleko větší význam než vnitřní oblepení.
[2] Sýkora, V.; Hylák, Č.; Pivovarník, J.: Měření těsnosti plastového okna bez úprav a po zatěsnění. Technická průběžná zpráva. MV GŘ HZS ČR, IOO, Lázně Bohdaneč 2009.
5) Z výsledků také vyplynulo, že nové (ať již plastové, dřevěné nebo hliníkové) okno, tj. okno s minimem malých spár půjde oblepením zatěsnit lépe než okno použité, poškozené, netěsné či staré.
[3] Sýkora, V.; Hylák, Č.; Pivovarník, J.: Zjišťování těsnosti stavebních otvorů v improvizovaných úkrytech a způsob jejich dotěsnění. Závěrečná zpráva. MV GŘ HZS ČR, IOO, Lázně Bohdaneč 2010.
Závěr
[4] Zapletal, M.: O speciálních konstrukčních úpravách dřevěného okna zdvojeného, otočného kolem svislé osy, za účelem snížení infiltrace. Technická zpráva č. 01, Zlín 2005.
Provedená měření prokázala význam zatěsnění vnitřního prostoru improvizovaných úkrytů. Ukázalo se, že pro dokonalejší zatěsnění okna (dveří), a tím i pro snížení možnosti průniku
Lepších výsledků zatěsnění bylo také dosaženo u okna, které bylo těsnější již na počátku (plastové); z toho vyplývá, že místnost, která je osazena novým oknem, půjde oblepením zatěsnit lépe než když je přítomno okno staré, použité, poškozené nebo netěsné, a tudíž zde bude v daleko menší míře docházet k průniku nebezpečné látky směrem dovnitř. Literatura [1] Sýkora, V.; Hylák, Č.; Pivovarník, J.: Měření těsnosti dřevěného okna bez úprav a po zatěsnění. Technická průběžná zpráva. MV GŘ HZS ČR, IOO, Lázně Bohdaneč 2008.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Požární bezpečnost staveb I - nevýrobní objekty EDICE SPBI SPEKTRUM
50.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
ISABELA BRADÁýOVÁ
POŽÁRNÍ BEZPEýNOST STAVEB NEVÝROBNÍ OBJEKTY
Isabela Bradáčová Publikace je věnována požární bezpečnosti nevýrobních objektů. Zejména v uplynulých 30 letech se obor požární bezpečnost staveb stal uznávanou inženýrskou disciplínou. Zajištění staveb před požáry se děje pasivními i aktivními opatření, tj. situačním, dispozičním a konstrukčním řešením a funkcí požárně bezpečnostních zařízení. V souvislosti s přejímáním evropských právních a technických předpisů jsou do oboru vnášeny nové požadavky a poznatky. V knize je zpracován stav předpisů, týkajících se požární bezpečnosti staveb.
ISBN: 978-80-7385-023-4
cena 180 Kč
Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
128
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Bezpečnostný systém SR a predchádzanie krízovým situáciám National Security System and Crisis Situation Prevention Ing. Jarmila Štefanková doc. Ing. Ivana Tureková, PhD. STU Trnava, Materiálovotechnologická fakulta Paulínska 16, 917 24 Trnava, Slovensko [email protected], [email protected] Abstrakt Od vytvorenia účinného bezpečnostného systému Slovenskej republiky závisí efektívne riešenie a predchádzanie krízovým situáciám a od pripravenosti jednotlivých subjektov. Právne normy pre oblasť bezpečnosti vytvárajú východiskové legislatívne podmienky pre jej zabezpečenie. Vláda Slovenskej republiky pri riešení krízových situácií využíva činnosť poradných orgánov Bezpečnostnej rady SR, Ústredného krízového štábu a dočasného situačného strediska D-SITCEN. Funkčnosť bezpečnostného systému je potrebné neustále zdokonaľovať v súlade s aktuálnym vývojom bezpečnostného prostredia.
Krízová situácia (obr. 2) je v terminologickom slovníku krízového riadenia BR SR definovaná ako „Časovo a priestorovo vymedzený alebo ohraničený priebeh javov a procesov po narušení rovnovážneho stavu spoločenských, prírodných a technologických systémov a procesov, ktoré ohrozujú životy ľudí, životné prostredie, ekonomiku, duchovné a hmotné hodnoty štátu alebo regiónu a jeho obyvateľov a môže sa narušiť fungovanie inštitúcií verejnej moci. Na podporu riešenia krízovej situácie sú uplatňované nástroje krízového riadenia vrátane vyhlásenia krízového stavu v zmysle ústavného zákona č. 227/2002 Z. z. o bezpečnosti štátu v čase vojny, vojnového stavu, výnimočného stavu a núdzového stavu.“ Mimoriadna udalosť je „závažná, časovo ťažko nepredvídateľná a priestorovo ohraničená príhoda spôsobená vplyvom živelnej pohromy, technickej alebo technologickej havárie, prevádzkovej poruchy, prípadne úmyselného konania človeka, ktorá vyvolala narušenie stability systému alebo prebiehajúcich dejov a činností, ohrozuje životy a zdravie osôb, hmotné a kultúrne statky či životné prostredie.“
Kľúčové slová
KRÍZOVÉ SITUÁCIE V SLOVENSKEJ REPUBLIKE
Bezpečnostná situácia, bezpečnostné hrozby, Bezpečnostná rada SR, mimoriadna udalosť, krízová situácia. Abstract Effective solution and crisis situation prevention depends on implementation of an efficient safety system in the Slovak Republic. Safety laws create initial legislative conditions to ensure it. The government of the Slovak Republic uses help of advisory agencies of Security Council of the Slovak Republic, central crisis staff and temporary agency D-SITCEN when solving any safety crisis. It is necessary to enhance continuously function of the security system in accordance to actual safety development. Key words Safety system, safety threats, Security Council of the Slovak Republic, emergency event, crisis situation.
PLÁNOVAġ
RIADIġ
KONTROLOVAġ
KOORDINOVAġ ÚLOHY
Obr. 1 Úloha bezpečnostného systému Bezpečnostný systém je komplex vzájomne prepojených rôznych subsystémov s centrálnym vyhodnotením. Skladá sa zo zahraničnopolitických, ekonomických, obranných, vnútrobezpečnostných, záchranárskych, zdravotníckych, humanitných, právnych, sociálnych, kultúrnych, historických a ekologických prvkov a ich vzájomných väzieb. Je efektívny pri procese ochrany a tým minimalizuje hrozby, Je náročný a vyžaduje si množstvo prijímaných opatrení (obr. 1).
Ostrava 2. - 3. února 2011
Vojna Vypovedá preziden SR na základe rozhodnutia NR SR
Vojnový stav Vyhlasuje prezident SR na základe návrhu vlády SR
Výnimoþný stav Vyhlasuje prezident SR na základe návrhy vlády SR
Núdzový stav Vyhlasuje vláda SR
Mimoriadna situácia Vyhlasuje starosta obce, obvodný úrad v sídle kraja, vláda SR
Obr. 2 Krízové situácie v SR Celosvetové bezpečnostné prostredie ovplyvňujú predovšetkým globalizácia a nerovnomernosť vývoja regiónov, rozdiely medzi zahraničnou a vnútornou politikou. Globálne operujúce finančné trhy majú stále väčší vplyv na vývoj sveta. Týmto sa vytvárajú predovšetkým nevojenské výzvy, riziká a ohrozenia a zároveň sa ponúkajú nové možnosti ich riešenia. Množstvo rôznorodých ťažko špecifikovateľných bezpečnostných výziev, rizík, ohrození a krízových situácií, ktoré môžu byť vyvolané medzi štátmi aj vo vnútri štátov. Globalizačný proces bude podstatným spôsobom ovplyvňovať stratégiu postupu ich riešenia v budúcnosti. Medzi vonkajšie a vnútorné hrozby s dopadom na bezpečnostný systém sú terorizmus, šírenie zbraní hromadného ničenia, zlyhávajúce štáty, regionálne konflikty, organizovaný zločin, korupcia, zraniteľnosť informačných a komunikačných systémov, nelegálna migrácia, aktivity cudzích spravodajských služieb, globalizácia, radikálny nacionalizmus, závislosť od prísunu základných surovín, energie neobnoviteľných zdrojov, živelné pohromy, havárie, katastrofy, nevyvážený demografický vývoj atď. Dovnútra (vnútrajšok) je relatívne uzavretý systém a za touto hranicou je vonkajšok. Hlavný problém u takéhoto členenia je komunikácia. V teoretickej rovine sa vnútorné hrozby a riziká, vnútorná bezpečnostná štruktúra, vnútorný bezpečnostný systém, vnútorná bezpečnosť a ich vplyv na vonkajšie bezpečnostné podmienky, prostredie, okolie, vonkajšie bezpečnostné javy a ich vplyv na vnútornú bezpečnosť skúmajú oddelene. V súčasnosti je bezpečnostný systém SR tvorený prvkami: a) rozhodovania a riadenia - zabezpečuje plánovanie, organizovanie, koordinovanie, realizovanie a kontrolovanie rozhodujúcich opatrení na zabezpečenie nepretržitej funkčnosti bezpečnostného systému, 129
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
b) zahraničnej bezpečnostnej politiky - tvorba a realizácia zahraničnej bezpečnostnej politiky na formovanie stabilného bezpečnostného prostredia prostredníctvom rozvíjania dobrých susedských vzťahov a spolupráce, c) obrany - zabezpečenie obrany štátu, prípravy na obranu štátu a na plnenie záväzkov vyplývajúcich z medzinárodných zmlúv o spoločnej obrane proti napadnutiu a z ďalších medzinárodných zmlúv, ktorými je SR viazaná, d) vnútornej bezpečnosti, poriadku a ochrany - prevencia a riešia ohrozenia predovšetkým nevojenského charakteru, ochrana života, zdravia, majetku, práv a slobôd osôb a ochranu verejného poriadku, e) zabezpečenia - súhrn organizačných, ekonomických, materiálnotechnických a finančných opatrení. Cieľom bezpečnostného systému sú: a) zabezpečenie spôsobilosti bezpečnostného systému, b) nepretržité napĺňanie bezpečnostných záujmov SR v aktuálnom a budúcom bezpečnostnom prostredí, c) zabezpečenie systému vnútrobezpečnostných, zahraničnopolitických, ekonomických, obranných, sociálnych, záchranárskych a ekologických nástrojov a ich vzájomných väzieb na realizáciu bezpečnostných záujmov SR v aktuálnom a budúcom bezpečnostnom prostredí, d) vytvorenie predpokladov pre včasné prijímanie a realizáciu opatrení na zaručenie bezpečnosti občanov a štátu, e) zefektívnenie informačného, komunikačného a vyhodnocovacieho systému pri príprave na krízové situácie a pri ich riešení. Zložky bezpečnostného systému štátu sú: 1. zložka riadenia - orgány zodpovedné za tvorbu zámeru bezpečnostnej politiky, 2. zložka výkonná - realizácia zámeru, prevencia a riešenie krízových situácií, 3. zložka zabezpečovacia - informačné zabezpečenie činnosti bezpečnostného systému, mobilizácia všetkých dostupných zdrojov (energetických, materiálových, finančných a ľudských). Za včasné prijímanie a realizáciu opatrení zameraných na zaručenie bezpečnosti občanov a štátu je predpoklad pre efektívne fungujúce zákonodarné, výkonné a súdne orgány. Na vytváraní bezpečnostného systému Slovenskej republiky sa podieľa Bezpečnostná rada Slovenskej republiky (ďalej len „BR SR“). Úlohou BR SR je vytvárať a realizovať bezpečnostný systém SR, plniť medzinárodné záväzky v oblasti bezpečnosti, vyhodnocovať bezpečnostnú situáciu v SR a vo svete, pripraviť pre vládu SR návrhy opatrení na zachovanie bezpečnosti SR, predchádzať krízovým situáciám a riešiť vzniknuté krízové situácie. Bezpečnostná rada SR je podradným orgánom vlády SR. Je zriadená na základe čl. 8 ods.2 zákona 227/2002. „Bezpečnostná rada v mieri sa ako poradný orgán podieľa na vytváraní a realizácii bezpečnostného systému Slovenskej republiky, plnení medzinárodných záväzkov v oblasti bezpečnosti, vyhodnocuje bezpečnostnú situáciu v Slovenskej republike a vo svete; pripravuje pre vládu návrhy opatrení na zachovávanie bezpečnosti Slovenskej republiky, na predchádzanie krízovým situáciám, ako aj návrhy na riešenie vzniknutej krízovej situácie; podrobnosti jej fungovania v čase mieru ustanoví osobitný zákon č. 110/2004.“ Základnou úlohou bezpečnostnej rady je: - podieľať sa na tvorbe a realizácií spoľahlivého bezpečnostného systému SR, - zabezpečovať koordináciu opatrení na praktické uskutočňovanie úloh v oblasti bezpečnosti SR a jej medzinárodných záväzkov, - pripravovať pre vládu návrhy opatrení na zachovávanie bezpečnosti štátu, na predchádzanie krízovým situáciám. 130
Bezpečnostná rada pri vytváraní a realizácii bezpečnostného systému SR úzko spolupracuje s výborom Národnej rady Slovenskej republiky pre obranu a bezpečnosť, s ministerstvami, ostatnými ústrednými orgánmi štátnej správy a ďalšími štátnymi orgánmi. Bezpečnostná rada SR pôsobí: 1. v čase mieru určuje ju zákon č. 110/2004 Z. z., 2. v čase vojny, vojnového stavu alebo výnimočného stavu za stanovených podmienok v ústavnom zákone č. 227/2002 Z. z. Ústavný zákon č 227/2002 Z. z. o bezpečnosti štátu v čase vojny a vojnového stavu, výnimočného stavu a núdzového stavu v čl. 1 ustanovuje bezpečnosť ako stav, v ktorom je zachovávaný mier a bezpečnosť štátu, jeho demokratický poriadok a zvrchovanosť, územná celistvosť a nedotknuteľnosť hraníc štátu, základné práva a slobody a v ktorom sú nedotknuteľnosť hraníc štátu, základné práva a slobody a v ktorom sú chránené životy a zdravie osôb, majetok a životné prostredie. V súlade so zákonom 387/2002 Z. z. o riadení štátu v krízových situáciách mimo času vojny a vojnového stavu je zriadený Ústredný krízový štáb, ktorý koordinuje činnosť krízových štábov, spolupracuje s BR SR pri príprave opatrení na riešenie krízovej situácie, kontroluje plnenie úloh a opatrení uložených vládou pri riešení krízovej situácie, navrhuje vláde použitie účelovej rezervy finančných prostriedkov na riešenie krízovej situácie a odstraňovanie jej následkov a vyžiadanie pomoci zo zahraničia vrátane humanitárnej pomoci pri riešení krízovej situácie. Na základe uznesenia vlády SR je na ústredných orgánoch štátnej správy vytvorené dočasné situačné centrum - D-SITCEN, ktoré plní funkciu ústredného situačného a analytického pracoviska za účelom skvalitnenia a urýchlenia rozhodovacieho procesu. Monitoruje krízové situácie, spracováva ich, analyzuje a navrhuje riešenia. Poslaním D-SITCEN je: 1. Identifikácia kríz, sústreďovanie informácii a monitorovanie vývoja krízových situácií v zahraničí s dopadom na záujmy SR. 2. Analytické spracovávanie a sprístupňovanie výsledkov analýz a odporúčaní vláde SR. 3. Koordinácia monitorovania vývoja krízových situácií. 4. D-SITCEN na základe svojich úloh plní požiadavky vlády SR. Na základe získaných informácií a vypracovávaných analýz navrhuje vláde SR preventívne opatrenia, resp. iniciovanie riešenia krízy. V súlade so svojim určením plní najmä tieto úlohy: - sústreďuje, analyzuje získané informácie a spracúva odporúčania pre postup SR, - spracováva správu o vývoji situácie, ktorú predkladá vláde SR s návrhmi rozhodnutí na úrovni vlády na predchádzanie, alebo riešenie krízovej situácie podľa potreby. Vláda Slovenskej republiky
Bezpeþnostná rada Slovenskej republiky
Ústredný krízový štáb
D-SITCEN (národné centrum)
Výbor pre zahraniþnú politiku Výbor pre obranné plánovanie Výbor pre civilné núdzové plánovanie Výbor pre koordináciu spravodajských služieb
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Bezpečnostná situácia je tvorená komplexom priestorových, časových podmienok, prvkov a vzťahov vo vnútroštátnom a medzinárodnom prostredí, ktoré ovplyvňujú vnútornú a vonkajšiu bezpečnosť, ale aj vnútornú a zahraničnú politiku, ekonomický rozvoj, sociálnu stabilitu, demokraciu, kultúru a environmentálne podmienky štátu. Slovenská republika je vystavená podobným hrozbám ako všetky ostatné krajiny euro-atlantického priestoru. Z toho vyplýva povinnosť primeraným spôsobom posilňovať mier, stabilitu a bezpečnosť vo svete, s dôrazom na vytváranie vhodných podmienok pre kvalitatívne vyšší stupeň zaistenia bezpečnosti štátu a medzinárodného poriadku s využitím príslušných inštitúcií. Inštitucionálny systém záruky mieru a bezpečnosti je vyjadrený v prvom článku Charty OSN, ktorý formuluje ciele OSN. Predpokladá robiť kolektívne opatrenia, aby sa zachoval medzinárodný mier a bezpečnosť, aby sa predišlo ohrozeniu mieru, odstránilo jeho porušenie, potlačil sa každý útočný čin, alebo iné porušenie mieru a má konať v súlade so zásadami spravodlivosti a medzinárodného práva mierovými prostriedkami úpravy riešenia sporov alebo situácií, ktoré by mohli viesť k porušeniu mieru. Jedným z hlavných orgánov OSN je Bezpečnostná rada, ktorej hlavnou zodpovednosťou je zachovanie mieru a bezpečnosti. Mimoriadne dôležitá právomoc Bezpečnostnej rady OSN je jej právomoc, že môže kvalifikovať charakter sily použitej niektorým štátom voči inému štátu v medzinárodných vzťahoch. 100%
77%
60%
Bez dohody Dohoda
40% 14%
Ústna dohoda
9%
0% 2009
Bezpečné prostredie v Slovenskej republike ako aj v strednej Európe je v rozhodujúcej miere ovplyvnené prijatím Českej republiky, Poľskej republiky, Maďarskej republiky do Severoatlantickej aliancie. Slovenská republika má uzatvorených málo medzinárodných dohôd o spolupráci a vzájomnej pomoci pri prírodných a iných katastrofách. Dohody o postupe v krízových
Ostrava 2. - 3. února 2011
Záver Súčasné právne normy pre oblasť bezpečnosti vytvárajú východiskové legislatívne podmienky na zaistenie bezpečnosti SR. Vzhľadom k tomu, že pri ich tvorbe chýbala jednotná koncepcia, podľa ktorej by sa postupovalo, nepodarilo sa zabezpečiť vzájomnú harmonizáciu týchto zákonov. Hlavné nedostatky v bezpečnostnom systéme sú v oblasti krízového riadenia. SR má organizačne zabezpečenú rozhodovaciu a výkonnú úroveň krízového riadenia, chýba však jeho jednotná koordinačná úroveň na najvyššom stupni. Podľa platnej legislatívy sa má vláda pri riešení krízových situácií v čase vojny spoľahnúť na pomoc Bezpečnostnej rady SR a v čase mieru na Ústredný krízový štát. V SR je vytvorené stále analytické centrum D-SITCEN, kde sa sústreďujú informácie a kde sa monitoruje vývoj zahraničných krízových udalostí. Funkčnosť bezpečnostného systému je potrebné neustále zdokonaľovať v súlade s aktuálnym vývojom bezpečnostného prostredia. Použitá literatúra [1] Antušiak, E.: Krízový manažment. Praha, Wolters Kluwer ČR, 2009. [2] Azud, J.: Medzinárodnoprávne problémy globálnych a európskych bezpečnostných štruktúr. Bratislava, Ústav štátu a práva 1993. [3] Bezpečnostná rada SR, Terminologický slovník krízového riadenia.
80%
20%
situáciách má SR uzatvorené s krajinami Českou republikou, Maďarskou republikou, Spolkovou republikou Nemecko, Poľská republika, Ruskou federáciou, Slovinská republika a Ukrajina.
[4] Bezpečnostná rada SR, dostupné na internete, http://www. vlada.gov.sk/1147/. [5] Bezpečnostná stratégia Slovenskej republiky. [6] Cigánik, Ľ.; jaššová, E.: Terorizmus. Bratislava, Ústav politických vied, 2006. [7] Reitšpís, J. a kol.: Manažérstvo bezpečnostných rizík. Žilina, EDIS, 2004. [8] Ústavný zákon č 227/2002 Z.z. o bezpečnosti štátu v čase vojny a vojnového stavu, výnimočného stavu a núdzového stavu. [9] Volner, Š.: Bezpečnosť, riziká a hrozby 21 storočia. [10] Zákon 387/2002 Z. z. o riadení štátu v krízových situáciách mimo času vojny a vojnového stavu.
131
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Několik dalších zkušeností s matematickým modelem pro plánování plošné evakuace obyvatelstva Some Other Experience with a Mathematical Model for Planning of Citizens Area Evacuation Ing. Dušan Teichmann, Ph.D. VŠB - TU Ostrava, Fakulta strojní, Institut dopravy 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava - Poruba [email protected] Abstrakt Na konferenci Ochrana obyvatelstva 2010 byl prezentován příspěvek, který se zabýval návrhem lineárního matematického modelu pro řešení problému co nejrychlejší plošné evakuace obyvatel. V závěru příspěvku byly dále deklarovány cíle řešení pro další období. V předloženém příspěvku bude podána průběžná informace, jakou část z deklarovaných cílů se v průběhu roku 2010 podařilo naplnit. Představen bude multikriteriální lineární model zohledňující při optimálním plánování evakuace více hledisek. Klíčová slova Plošná evakuace obyvatelstva, matematické modelování, lineární programování. Abstract At the conference Protection of Citizens 2010 it was presented the article devoted to a linear mathematical model for solving of the area evacuation of citizens. In the end of this article the goals of the solution were declared for coming period. In this article we will present current information on the declared goals which were fulfilled during the year 2010. It will be presented a multi-criterion linear model considering more criteria for the optimal planning of the evacuation process. Key words Area evacuation of citizens, mathematical modelling, linear programming. Úvod Předložený příspěvek tematicky navazuje na články již představené jak na konferencích [1, 4, 7, 8], tak i na články uveřejněné v odborných periodicích [3, 6]. Ve všech uvedených příspěvcích se jedná o zabezpečení plošné evakuace obyvatelstva ze zón havarijního plánování dopravními prostředky veřejné hromadné dopravy. Poznatek, že problematika plánování uvedeného typu evakuace v podmínkách ČR je aktuální, vychází např. z článku [5]. V prvním z článků [3] byla publikována problematika plánování přiřazování obcí ohrožených neočekávanou mimořádnou událostí evakuačním střediskům. V navrženém matematickém modelu byla minimalizována maximální doba evakuace. Model byl sestaven pro situace, kdy je plošná evakuace zajišťována hromadnými dopravními prostředky o stejné kapacitě. V článku [4] byla problematika dále rozpracována do podmínek heterogenního vozidlového parku včetně úvodní části evakuačního procesu zajišťující přistavení vozidel do evakuovaných obcí. Řešená problematika byla rovněž představena na konferenci [7]. V článku uveřejněném v časopise [6] je dále navržený model umístěn v hierarchii dalších exaktních a heuristických metod využitelných při plánování dopravního zabezpečení plošné evakuace obyvatelstva hromadnými dopravními prostředky. Další pokrok v řešení byl publikován ve sborníku z konference [8], kdy původně jednokriteriální model byl rozšířen o druhé kritérium a jeho řešení úspěšně proběhlo za pomocí metod 132
multikriteriální optimalizace. Poslední informace byly zaslány k publikování do sborníku z mezinárodní konference Aplimat, 2011, konané v Bratislavě ve dnech 1.- 4.2.2011. V zaslaném článku jsou původní jednoduché experimenty, prováděné za účelem ověření funkčnosti modelů, postupně rozšiřovány a je sledována uplatnitelnost navržených modelů v úlohách blížících se svými rozsahy úlohám reálných rozměrů - plánování evakuace na územích menších rozsahů (cca 10 evakuovaných obcí). V příspěvku zaslaném ke zveřejnění do sborníku z konference Aplimat, 2011 je dále uvedena možná modifikace optimalizačních kritérií - obě kritéria jsou agregována do jednoho a současně je zkoumána vzájemná zastupitelnost obou multikriteriálních přístupů. Problematika dopravního zabezpečení plošné evakuace se velice intenzivně zkoumá také v zahraničí, o čemž svědčí i stručný přehled zahraničních pramenů uvedených v příspěvku taktéž zaslaném na konferenci Aplimat, 2011. V následující kapitole bude verbálně formulován problém a uveden dvoukriteriální matematický model, který umožňuje najít optimální způsob dopravního zabezpečení plošné evakuace hromadnými dopravními prostředky. Formulace problému Ve zvoleném území je definována množina stanovišť J, ze kterých vyjíždějí vozidla k provedení evakuace, množina obcí K, ze kterých má být obyvatelstvo evakuováno a množina evakuačních středisek L. Evakuace obyvatelstva, které se neevakuuje formou samoevakuace, probíhá hromadnými dopravními prostředky, jejichž množinu označíme jako I, přičemž pro každý typ vozidla iI je známa jeho kapacita ci. Pro každé stanoviště j J je znám počet vozidel typu i I - aij, které v případě potřeby mohou za účelem evakuace z tohoto stanoviště odjíždět, pro každou obec k K je znám počet obyvatel, které je nutno evakuovat - bk (tento počet vznikne jako rozdíl mezi počtem obyvatel, kteří mají být evakuováni a počtem obyvatel, kteří se evakuují prostřednictvím samoevakuace), pro každé evakuační středisko l L je známa jeho kapacita q1. Dále je k dispozici matice dob T1, jejíž prvky t1jk představují doby jízdy vozidla ze stanoviště j J do evakuované obce k K a matice T2, jejíž prvky t2kl představují doby jízdy vozidla z evakuované obce k K do evakuačního střediska l L. V našich úvahách dále předpokládejme, že: - oznámení o nutnosti provést evakuaci obyvatelstva je provedeno současně do všech stanovišť, ze kterých vozidla určená k evakuaci vyjíždějí, - evakuaci obyvatelstva vozidly nelze s ohledem na typ mimořádné situace provádět na etapy, model je konstruován pro případy, kdy každé vozidlo může v rámci evakuace vykonat maximálně jednu jízdu, - každé vozidlo provádí evakuaci pouze z jedné obce, do evakuačního střediska se přesouvá nejvyšší možnou rychlostí, - doby jízdy vozidel jednotlivých typů mezi výchozími stanovišti, evakuovanými obcemi a evakuačními středisky nezávisejí na typu vozidla, - předpokládejme, že každou obec je nutno evakuovat právě do jednoho evakuačního střediska.
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Protože se nedá předpokládat, že by vozidla určená k provedení evakuace byla ve výchozích stanovištích trvale připravena k zabezpečení evakuace (zpravidla plní jiné úkoly, např. v rámci dopravní obslužnosti území), je nutné zohlednit v hodnotách dob jízd z výchozích stanovišť do evakuovaných obcí také např. doby potřebné k přejezdům vozidel z aktuálního místa (kde se vozidlo nachází v okamžiku vyhlášení evakuace) do příslušného výchozího stanoviště. Pro zjednodušení uvažujme dále, že doba potřebná k zahájení jízdy vozidla z výchozího stanoviště do evakuované obce, je zahrnuta do doby t1jk a doba potřebná k nástupu evakuovaného obyvatelstva do přistavených vozidel je zahrnuta v době t2kl. Všechny dosud uvedené veličiny plní v matematickém modelu úlohu konstant. Jednotlivá rozhodnutí, která se od řešitelů očekávají, reprezentují v modelu proměnné. Základními proměnnými z hlediska dopravního zabezpečení jsou proměnné udávající počty vozidel jednotlivých typů jedoucí mezi výchozími stanovišti, evakuovanými obcemi a evakuačními středisky. Označme tedy symbolem xijk proměnnou reprezentující počet vozidel typu i I jedoucích z výchozího stanoviště j J do evakuované obce k K a symbolem yikl proměnnou reprezentující počet vozidel typu i I jedoucích z evakuované obce k K do evakuačního střediska l L. Další dvě skupiny proměnných, které budou mít přímý vztah k optimalizačním kritériím, budou proměnná h reprezentující dobu, která uplyne od okamžiku vyhlášení informace o nutnosti provedení evakuace do okamžiku příjezdu posledního vozidla do určeného evakuačního střediska (již byla uvedena v článku [4]) a nově také skupina proměnných rk, kde k K, přičemž proměnná rk reprezentuje počet nevyužitých míst ve vozidlech odjíždějících z evakuované obce k K do evakuačního střediska. K zajištění provázanosti hodnot proměnných reprezentujících toky vozidel a účelovou funkcí reprezentující maximální dobu evakuace budou do modelu zařazeny dvě skupiny bivalentních proměnných - proměnné wjk vztahující se k první fázi jízdy vozidel, tj. k jízdě mezi výchozím stanovištěm j J a evakuovanou obcí k K a proměnné zkl vztahující se ke druhé fázi jízdy vozidel, tj. k jízdě mezi evakuovanou obcí k K a evakuačním střediskem l L. Optimalizační kritéria v úloze budou dvě - první (z pohledu plánování a realizace evakuace důležitější) bude představovat maximální dobu evakuace a druhé (méně důležité) bude reprezentovat celkový počet míst nevyužitých v hromadných dopravních prostředcích odjíždějících z evakuovaných obcí do evakuačních středisek. Jak již bylo zmíněno v úvodní kapitole, může být navržený matematický model dopravního zabezpečení plošné evakuace obsahující dvě optimalizační kritéria pojat buď jako dvoukriteriální nebo jednokriteriální, přičemž ve druhém případě jsou obě kritéria agregována do jedné funkce. V předloženém příspěvku bude demonstrován druhý přístup. Matematický model má tvar: min f h T h rk
(1)
xijk aij
(2)
kÎ K
za podmínek kK
pro i I a j J
xijk yikl pro i I a k K
jJ
lL
xijk T w jk
pro i I, j J a k K (4)
yikl T zkl
pro i I, k K a l L (5)
zkl 1
pro k K
(6)
bk zkl q1 pro l L
(7)
lL
kK
Ostrava 2. - 3. února 2011
(3)
t1 jk w jk t2 kl zkl h pro j J, k K a l L (8) ci xijk bk rk pro k K
iI jJ
(9)
xijk Z 0
pro i I, j J a k K (10)
yikl Z 0
pro i I, k K a l L (11)
w jk 0;1
pro j J a k K
(12)
zkl 0;1
pro k K a l L
(13)
h0 rk 0
(14) pro k K
(15)
Symbolem Z+0 je označena množina celých nezáporných čísel, symbolem T pak prohibitivní konstanta, která je do účelové funkce modelu zahrnuta za účelem preference prvního kritéria. Výraz (1) reprezentuje účelovou funkci, ve které se minimalizuje současně maximální doba evakuace a počet nevyužitých míst v hromadných dopravních prostředcích odjíždějících z evakuovaných obcí. Skupina omezujících podmínek typu (2) zajistí, že při plánování evakuace obyvatelstva nebudou překročeny disponibilní počty vozidel podle jednotlivých typů na každém z výchozích stanovišť. Skupina omezujících podmínek typu (3) zajišťuje kontinuitu toků vozidel v evakuovaných obcích. Skupiny omezujících podmínek typů (4, 5) vytvářejí potřebné vazby mezi hodnotami toků vozidel v jednotlivých stupních a pomocnými proměnnými vytvářejícími vazby mezi hodnotami toků vozidel a členem účelové funkce reprezentujícím maximální dobu evakuace. Skupina omezujících podmínek typu (6) zajistí, že každá z evakuovaných obcí bude přiřazena právě jednomu evakuačnímu středisku. Skupina omezujících podmínek typu (7) zajistí, aby při evakuaci nebyla překročena kapacita žádného z evakuačních středisek. Skupina omezujících podmínek typu (8) vytváří vazby mezi pomocnými proměnnými a členem účelové funkce reprezentujícím maximální dobu evakuace, jejíž hodnota je minimalizována. Skupina omezujících podmínek (9) vytváří vazby mezi počty nevyužitých míst v hromadných dopravních prostředcích odjíždějících z evakuovaných obcí a druhým členem účelové funkce. Skupiny omezujících podmínek (10, 15) udávají definiční obory jednotlivých proměnných. Protože je model (1, 15) modelem lineárním, je po zvládnutí základních pravidel transformace do textu programu řešitelný v poměrně širokém spektru optimalizačních software. Jak však ukazují výsledky některých experimentů, které byly s modelem realizovány, může v rámci naplánované evakuace dojít také k případům, kdy se mezi příjezdy vozidel do stejné obce (zejména se to může týkat obcí, do kterých jsou přistavována vozidla z různých výchozích stanovišť) vyskytují značné časové prodlevy (i 20 - 30 minut). Uvedený fakt, z pohledu definovaných optimalizačních kritérií zanedbaný, však může ve skutečnosti mezi obyvateli shromážděnými v evakuované obci, kteří mají být hromadnými dopravními prostředky přepraveni do evakuačních středisek, zvýšit nervozitu, která může lehce přejít např. do stavu davové psychózy. Proto se při plánování evakuace může jevit jako žádoucí zohlednit ve vytvořeném modelu také fakt, kdy mezi příjezdy vozidel jedoucích z různých výchozích stanovišť (a tedy i začátky nástupů obyvatel) budou nařízeny intervaly akceptovatelné délky. Nejjednodušším způsobem, jak tento fakt zohlednit v modelu, je doplnit soustavu omezujících podmínek o skupiny podmínek, které uvedenou skutečnost zajistí.
133
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Uvedené skupiny podmínek mohou mít např. tvary: t1 jk w jk sk pk
pro j J a k K
sk u
pro k K
pk 0
pro k K
sk 0
pro k K
kde pk
proměnná omezující shora doby příjezdů hromadných dopravních prostředků do evakuované obce k K,
sk
proměnná reprezentující rozdíl mezi horním omezením dob příjezdů hromadných dopravních prostředků do obce k K a skutečnými dobami příjezdů podle navrženého plánu,
u
maximální přípustný interval mezi příjezdy vozidel do evakuovaných obcí (jeho hodnota může být stanovena jednotně pro všechny evakuované obce, v modelu však nečiní zvláštní obtíže, jsou-li hodnoty pro každou obec odlišné).
Výhodou navrženého přístupu je jeho jednoduchost, nicméně je třeba počítat s tím, že již tak poměrně rozsáhlý model (1, 15) se rozroste o dalších 2 K proměnných (avšak pouze nezáporných) a 3K+JK omezujících podmínek, což může zhoršit jeho řešitelnost. Dále je třeba si uvědomit, že při vlastním řešení může dojít k situacím, kdy řešitelem zvolená délka maximálního přípustného intervalu nebude kompatibilní s jinými podmínkami, čímž v konečném důsledku zapříčiní, že množina přípustných řešení bude prázdná. Pokud by takováto situace nastala, existuje postup, který problém odstraňuje a to tak, že se hodnota maximálního přípustného intervalu bude postupně zvětšovat až do okamžiku nalezení prvního přípustného řešení. Navržený korekční postup je sice jednoduchý, nicméně jeho skrytým úskalím je, že tatáž hodnota maximálního přípustného intervalu limitujícího nalezení prvního přípustného řešení u problematické obce může být u jiných obcí větší, než je hodnota nezbytně nutná. Jak tuto nepříjemnost odstranit v modelu charakterizuje druhý přístup. V předloženém článku bude alespoň nastíněn princip řešení, podrobnosti budou uvedeny v některých dalších článcích. Druhý přístup spočívá v tom, že hodnoty maximálních přípustných intervalů mezi příjezdy vozidel do jednotlivých obcí jsou zapracovány přímo do účelové funkce. Tento způsob je pochopitelně vhodnější, protože zohlednění omezení intervalů mezi příjezdem prvního a posledního vozidla do evakuované obce v soustavě omezujících podmínek (deklarované v prvním přístupu) samo o sobě zajistí pouze dodržení stanovených hodnot nikoliv však jejich minimalizaci. Závěr Předložený článek se věnuje problematice matematického řešení plánu plošné evakuace obyvatelstva z ohrožených území (např. zóny havarijního plánování). Publikovaný článek tematicky navazuje na již dříve publikované články, jejichž seznam je uveden
134
v úvodu, zejména pak na článek [4], který byl publikován ve sborníku z konference Ochrana obyvatelstva 2010. Příspěvek si klade za cíl informovat účastníky konference Ochrana obyvatelstva 2011 o dalším rozpracování původního modelu o další aspekty, které podle autora hrají při plánování evakuace význam. Lineární matematický model pro plánování plošné evakuace obyvatelstva umožňuje provádět plánování na základě dvou optimalizačních kritérií. Soustava omezujících podmínek, která zajišťuje dodržení stanovených omezení je rozpracována do tvaru, aby bylo možno lépe korigovat časy příjezdů vozidel do evakuovaných obcí tak, aby při nástupu obyvatel nedocházelo ke vzniku davové psychózy z pocitu, že místa ve vozidlech nebudou dostačovat pro všechny obyvatele, které je třeba z dané obce evakuovat. Seznam použité a související literatury [1] Janáček, J.: Tvorba evakuačních plánů pomocí na trhu dostupných IP-solverů. In Úlohy diskrétní optimalizace v dopravní praxi: sborník z konference. Univerzita Pardubice, 8.-9.6.2009. ISBN: 978-80-7395-193-1. [2] Janáček, J.: Optimal Evacuation Plan Design with IP-solver. Communications, 2009, roč. 11, č. 3, s 29-35. ISSN 13354205. [3] Teichmann, D.: Příspěvek k problematice evakuace obyvatelstva a možnosti využití matematického modelování při jejím plánování. Krízový manažment, 2009, roč. 8, č. 1, s 9194. ISSN 1336-0019. [4] Teichmann, D.: Příspěvek k problematice evakuace obyvatelstva a možnosti využití matematického modelování při jejím plánování. In Ochrana obyvatelstva 2010: sborník z konference. Ostrava, VŠB - TU Ostrava, 8.-9.6.2009. ISBN: 978-80-7395-193-1. [5] Kremlička, A.; Menšík, M.; Kubeš, Z.: Zajištění evakuace osob z 10 km pásma zóny havarijního plánování Jaderné elektrárny Dukovany v podmínkách Jihomoravského kraje. In Ochrana obyvatelstva 2010. VŠB - TU Ostrava, 3.-4. únor 2010. ISBN: 978-80-7385-080-7, ISSN 1803-7372. [6] Daněk, J.; Teichmann, D.: Podpůrné metody pro plánování plošné evakuace civilního obyvatelstva v zónách havarijního plánování. In SPEKTRUM, 2010, roč. 10, č. 1, s 37-40. ISSN 1211-6920 (Print), 1804-1639 (Online). [7] Daněk, J.; Teichmann, D.: Několik zkušeností s využitím metod lineárního programování při plánování dopravního zabezpečení plošné evakuace obyvatelstva. In Riešenie krízových situácií v specifickém prostredí: sborník z konference. Žilina: Žilinská univerzita v Žilině, 2.-3.6.2010. ISBN: 978-80-554-0201-7. [8] Teichmann, D.; Peško, Š.: Dvoukriteriální optimalizace procesu evakuace. In Bezpečnost světa a domoviny: sborník z konference. Brno: Univerzita obrany, 16.-17.6.2010. ISBN: 978-80-7231-728-8.
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Ciele a princípy jadrovej a radiačnej bezpečnosti Objectives and Principles of Nuclear and Radiation Safety Ing. Ľudovít Turek1
riadenia bezpečnosti, tri hĺbkovej ochrany a šesť princípov je technických) (tabuľka 1). INSAG je skratkou Medzinárodnej poradnej skupiny MAAE pre jadrovú bezpečnosť (International Nuclear Safety Advisory Group).
prof. Ing. Karol Balog, PhD.
2
JAVYS, a.s. Tomášikova 22, 821 02 Bratislava, Slovensko 2 STU Trnava, Materiálovotechnologická fakulta Paulínska 16, 917 24 Trnava, Slovensko [email protected], [email protected]
1
Tabuľka 1 Bezpečnostné ciele a princípy pre jadrové elektrárne stanovené INSAG 12 [3] Obecný cieĐ jadrovej bezpeþnosti
CieĐ radiaþnej ochrany
CieĐ technickej bezpeþnosti
Základné princípy manažmentu
Kultúra bezpeþnosti
ZodpovednosĢ prevádzkovateĐa
Kontrola a overovanie dozorom
Princíp hĎbkovej ochrany
HĎbková ochrana
Prevencia havárií
Zmiernenie havárií
Ciele
Abstrakt Životnosť jadrového zariadenia sa dá rozdeliť do viacerých častí - životných etáp: umiestňovanie JZ, navrhovanie a projektovanie JZ, uvádzanie do prevádzky (spúšťanie), prevádzku a vyraďovanie jadrového zariadenia z prevádzky. V každej etape musia byť splnené osobitné požiadavky na jadrovú bezpečnosť a radiačnú ochranu podľa charakteru etapy, o čom pojednáva aj článok.
Špecifické princípy
Kľúčové slová Jadrová bezpečnosť, radiačná ochrana, bezpečnosti, princípy jadrovej bezpečnosti.
Obecné technické princípy
ciele
jadrovej
Abstract Life nuclear installation (NI) will put divide into several parts - lifecycle of stage namely: insert NI, projection and designing, commission (starting), production plant and decommission NI of operation. In every stage must be considered special satisfy requirement for nuclear safety per character stage, what it is described in this article. Key words Nuclear safety, radiation protection, objectives of nuclear safety, principles of nuclear safety. Úvod Jadrová bezpečnosť je definovaná ako stav a schopnosť jadrového zariadenia alebo prepravného zariadenia a ich obsluhy zabrániť nekontrolovanému rozvoju štiepnej reťazovej reakcie alebo nedovolenému úniku rádioaktívnych látok alebo ionizujúceho žiarenia do pracovného prostredia alebo do životného prostredia a obmedzovať následky nehôd a havárií jadrových zariadení alebo následky udalostí pri preprave rádioaktívnych materiálov [1]. Radiačná ochrana je ochrana zamestnancov, obyvateľstva, okolia jadrovej elektrárne (ďalej JE) a životného prostredia pred účinkami ionizujúceho žiarenia. Predstavuje súbor administratívnych, technických, lekársko-hygienických i všeobecných opatrení, ktoré pri vzájomnej súčinnosti všetkých organizačných jednotiek organizácie vytvárajú predpoklady pre udržiavanie osobných dávok a rizík ožiarenia tak nízkych, ako je rozumne dosiahnuteľné (s využitím princípu ALARA) a zároveň nižších ako sú povolené dávky, resp. limity ožiarenia.
Overené technické postupy
Zabezpeþovanie kvality. Samohodnotenie. Partnerské previerky.
UmiestĖovanie Návrh
Výroba a výstavba
ďudský faktor
Bezpeþnostné hodnotenie a overovanie
Radiaþná ochrana
Prevádzkové skúsenosti a výskum bezpeþnosti
Prevádzková výnimoþnosĢ
SpúšĢanie
Prevádzka
Riadenie þinností pri haváriách
Vyraćovanie z prevádzky
Havarijná pripravenosĢ
Pre jadrové elektrárne sú stanovené tri bezpečnostné ciele. Prvý z nich je veľmi obecný, ďalšie dva sa vzájomne dopĺňajú a rozvádzajú základný cieľ v oblasti radiačnej ochrany a technických hľadísk bezpečnosti. Bezpečnostné ciele nie sú nezávislé, navzájom sa prekrývajú čo zaisťuje ich úplnosť a zvyšuje význam. 1.1 Obecný cieľ jadrovej bezpečnosti Cieľ: Chrániť jednotlivca, spoločnosť a životné prostredie stanovením a udržiavaním účinnej ochrany proti radiačnému nebezpečenstvu v jadrových elektrárňach. Vo vyjadrení obecného cieľa jadrovej bezpečnosti znamená radiačné nebezpečenstvo negatívne zdravotné účinky na pracovníkov, obyvateľstvo, rádioaktívne zamorenie pôdy, vzduchu, vody, alebo potravinárskych výrobkov. Nezahŕňa žiadne z radu konvenčných rizík, ktoré sprevádzajú každú priemyselnú činnosť. Tak ako sa uvádza vo vyjadrení cieľa je systém ochrany účinný, keď bráni podstatnému prírastku zdravotného rizika alebo ďalším rizikám, ktorým je jednotlivec, spoločnosť a životné prostredie vystavené ako následok už prijatej priemyselnej činnosti. Pre podporu zavedenia všeobecného cieľa jadrovej bezpečnosti je dôležité formulovať merateľné ciele a bezpečnostné méty. 1.2 Cieľ radiačnej ochrany Cieľ: Zaistiť, aby pri normálnej prevádzke boli radiačné expozície vo vnútri elektrárne a v dôsledku úniku rádioaktívnych materiálov i mimo jadrovej elektrárne také nízke, ako je možné zmysluplne dosiahnuť. Je tiež potrebné zohľadniť ekonomické a spoločenské faktory, nižšie než limitné hodnoty a zaistiť zmiernenie rozsahu radiačnej expozície v dôsledku havárie.
Podľa bezpečnostného predpisu MAAE 50-C-D, hlavným cieľom jadrovej bezpečnosti je zabezpečiť, aby radiačná záťaž zamestnancov jadrovej elektrárne a obyvateľstva bola v predpísaných limitoch počas všetkých prevádzkových stavov a v akceptovateľných limitoch počas havárií [2].
Radiačná ochrana je v jadrovej elektrárni zaistená za normálnych podmienok, pre prípad havarijných podmienok, by mali byť k dispozícii zvláštne opatrenia. Pre plánované prevádzkové podmienky a očakávané prevádzkové udalosti je zabezpečená primeraná radiačná v súlade s normami na ochranu proti radiácii, ktoré vychádzajú z doporučení Medzinárodnej komisie pre rádiologickú ochranu (ICRP).
1
1.3 Technický bezpečnostný cieľ
Ciele jadrovej bezpečnosti
Určenie základných bezpečnostných cieľov JE a princípov jadrovej bezpečnosti vychádza z odporúčaní Medzinárodnej agentúry pre atómovú energiu (MAAE), ktorá vo svojom materiáli INSAG-12 sformulovala tri základné bezpečnostné ciele a súbor dvanástich základných bezpečnostných princípov (tri sa týkajú Ostrava 2. - 3. února 2011
Cieľ: Zabrániť s vysokou pravdepodobnosťou haváriám v jadrových elektrárňach. Zaistiť pre všetky havárie zahrnuté v projekte, a to i pre havárie s nízkou pravdepodobnosťou výskytu, malé radiačné následky a ďalej zaistiť, že pravdepodobnosť jadrových havárií s vážnym radiačnými následkami bude extrémne malá. 135
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Prevencia havárií má pre projektantov a prevádzkovateľov prvoradú prioritu. Je zabezpečená použitím spoľahlivých stavieb, súčastí, systémov a postupov v elektrárni, ktorá je prevádzkovaná personálom s vysokou kultúrou bezpečnosti. Projektanti jadrových elektrární preto predpokladajú, že zlyhanie systému a personálu je možné a môže viesť k abnormálnym situáciám od malých porúch až k veľmi nepravdepodobným priebehom udalostí. Potrebná dodatočná ochrana je dosiahnutá tým, že v jadrovej elektrárni je zabudovaná rada technických bezpečnostných zariadení. Ich zmysel je zastaviť rozvoj havárie v špecifickom rozsahu havárií, s ktorými bolo uvažované v rámci návrhu a pokiaľ je to nutné, znížiť ich následky. Pozornosť je rovnako zameraná na havárie s veľmi malou pravdepodobnosťou, ktoré sú však závažnejšie než havárie uvažované explicitne v projekte (havárie nadprojektové). Niektoré z týchto havárií môžu spustiť také zhoršenie podmienok elektrárne, že sa nedá zachovať potrebné chladenie aktívnej zóny alebo že dôjde k poškodeniu paliva z iných príčin. Tieto havárie môžu spôsobiť veľké radiačné následky, pokiaľ rádioaktívne materiály uniknuté z paliva nie sú dostatočne zachytené. Výsledkom politiky prevencie takýchto havárií je, že majú nízku pravdepodobnosť výskytu. Pretože sa však viacmenej tieto havárie môžu vyskytnúť, sú k dispozícii organizačné opatrenia pre riadenie ich priebehu a zmiernenia ich následkov. Obmedzenie následkov havárie vyžaduje opatrenia k zaisteniu bezpečného odstavenia reaktora, zachovanie chladenia aktívnej zóny, dostatočnej tesnosti kontejnmentu a prípravu vnútorných havarijných plánov. Veľké následky nadprojektových havárií sú totiž nepravdepodobné, pretože hĺbková ochrana zaisťuje ich účinnú prevenciu a zmiernenie. Cieľom pre prevádzku jadrovej elektrárne je, v súlade s technickým bezpečnostným cieľom, aby pravdepodobnosť ťažkého poškodenia aktívnej zóny bola menšia ako 10-4 za reaktor/ rok prevádzky [2]. 2
násobných bariér ochrany je ústrednou charakteristikou hĺbkovej ochrany a je opakovane využitá v špeciálnych bezpečnostných princípoch. 3.1 Hĺbková ochrana Princíp: Princíp hĺbkovej ochrany je určený ku kompenzovaniu možných ľudských chýb a mechanických porúch, sústreďuje sa na niekoľko bariér ochrany vrátane následných bariér, ktoré bránia úniku rádioaktívnych látok do životného prostredia. Princíp zahrňuje ochranu bariér za pomoci odvrátenia poškodenia elektrárne samotnej. Zahrňuje ďalšie opatrenia pre ochranu obyvateľstva a životného prostredia pred poškodením v prípade, že tieto bariéry nie sú plne účinné. Princíp hĺbkovej ochrany poskytuje celkovú stratégiu pre bezpečnostné opatrenia a zariadenia jadrových elektrární. Ak je správne použitý zaisťuje, že žiadna jednoduchá ľudská chyba alebo porucha zariadení by nemala viesť k poškodeniu obyvateľstva a iba kombinácia porúch, ktoré sú už málo pravdepodobné, by mohla viesť k malým alebo žiadnym následkom. Hĺbková ochrana pomáha zaistiť tri základné bezpečnostné funkcie - riadenie výkonu, chladenie paliva a zachytenie rádioaktívnych látok. Tzn., že sa rádioaktívne látky nedostanú k obyvateľstvu a do životného prostredia. Stratégia ochrany do hĺbky je dvojnásobná - v prvom rade slúži na zabránenie nehodám a v druhom ak prevencia zlyhá na obmedzenie možných následkov nehôd a v zabránení ich rozvoja do vážnejšej formy. Ochrana do hĺbky je obecne radená do piatich úrovní. Ciele každej úrovne ochrany a nutných spôsobov ich dosiahnutia v existujúcich jadrových elektrárňach sú zhrnuté v tabuľke 2, Ak by jedna úroveň ochrany zlyhala, preberá funkciu ochrany nasledujúca úroveň atď. Tabuľka 2 Úrovne ochrany do hĺbky v existujúcich elektrárňach ÚroveĖ
Základné princípy jadrovej bezpečnosti
Dôležité princípy jadrovej bezpečnosti podľa INSAG 12 sú označené ako základné bezpečnostné princípy. Jedná sa o tri typy princípov týkajúcich sa riadenia, hĺbkovej ochrany a technických otázok.
ÚroveĖ 1
ÚroveĖ 2
Riadenie abnormálnej prevádzky a detekcia chýb
ÚroveĖ 3
2.1 Zodpovednosť manažmentu Uvažované sú tri základné princípy riadenia. Týkajú sa vytvorenia, zodpovednosti prevádzkujúcich organizácií a zaistenie štátnej kontroly a overení činností súvisiacich s bezpečnosťou (obr. 1).
ZodpovednosĢ prevádzkujúcej organizácie
Štátny dozor a nezávislé overovanie
Princíp:
Princíp:
Princíp:
ýinnosti a vzájomné vzĢahy všetkých jednotlivcov a organizácií, ktoré sa zaoberajú þinnosĢami v jadrovej energetike, sa riadia princípmi kultúry bezpeþnosti.
NedeliteĐnú zodpovednosĢ za bezpeþnosĢ jadrovej elektrárne má prevádzkujúca organizácia. Táto zodpovednosĢ nie je v žiadnom prípade znížená oddelením þinnosti zodpovednosti projektantov, dodávateĐov, stavebníkov a orgánov dozoru.
Vláda ustanoví legislatívnu základĖu pre jadrovú energetiku a nezávislý orgán štátneho dozoru, ktorý je zodpovedný za schvaĐovanie a dozor jadrových elektrární a za presadzované platné predpisy. Existuje jasné oddelenie zodpovednosti štátneho dozoru od kontrolovaných organizácií a tak si dozorný orgán zachováva svoju nezávislosĢ ako bezpeþnostnú autoritu a je chránený pred nežiaducim tlakom.
Obr. 1 Schematicky znázornený princíp jadrovej bezpečnosti: zodpovednosť vedenia 3
Stratégia hĺbkovej ochrany
Hĺbková ochrana je zaradená medzi základné princípy, pretože zdôrazňuje bezpečnostnú technológiu jadrovej energetiky. Všetky bezpečnostné činnosti organizačného a technického charakteru sú predmetom súborov vzájomne sa prekrývajúcich opatrení tak, že ak dôjde k poruche, bude zvládnutá alebo napravená bez toho, že by poškodila jednotlivcov alebo obyvateľstvo. Táto myšlienka 136
ÚroveĖ 4
ÚroveĖ 5
Riadenie projektových havárií Riadenie Ģažkých stavov v elektrárni, vrátane prevencie šírenia havárií a zmiernenia následkov Ģažkých havárií Zmiernenie rádiologických následkov významných únikov rádioaktívnych látok
Nutné prostriedky Konzervatívny návrh a vysoká kvalita v rámci výstavby a prevádzky Riadenie, obmedzovanie a ochrana systémov a ćalších prvkov dohĐadu Naplánované bezpeþnostné prvky a postupy riadenia havárií DoplĖujúce opatrenia a riadenie a manažment havárií
Havarijná odozva mimo elektrárne
Sú definované dva zásadné princípy hĺbkovej ochrany: prevencia havárií a zmiernenie havárií.
ZodpovednosĢ vedenia
Kultúra bezpeþnosti
Ciele Prevencia abnormálnej prevádzky a chýb
3.2 Prevencia havárií Princíp: Zásadný dôraz je kladený na primárne prostriedky dosiahnutia bezpečnosti, ktorým je prevencia havárií, hlavne tých, ktoré by mohli spôsobiť ťažké poškodenie aktívnej zóny. Prvým prostriedkom pre prevenciu havárií je zameranie na vysokú kvalitu projektu, výstavby a prevádzky elektrárne tak, aby odchýlky od normálnej prevádzky boli zriedkavé. Bezpečnostný systém slúži ako záloha spätnej väzby riadenia procesu s cieľom zabrániť prechodu týchto odchýlok do havárií. Bezpečnostné systému sú násobné , majú rôznorodý projekt a pokiaľ je to vhodné, sú fyzicky oddelené paralelne časti, aby bolo znížené nebezpečenstvo straty hlavnej bezpečnostnej funkcie. Systémy a ich časti sú pravidelne kontrolované a skúšané, aby bolo možné odhaliť ich degradáciu, ktorá by mohla viesť k abnormálnym prevádzkovým podmienkam alebo k nedostatočnej funkcii bezpečnostného systému. Abnormálne podmienky, ktoré môžu ovplyvniť jadrovú bezpečnosť, sú rýchlo zistené monitorovacím systémom, ktorý dáva varovný signál a v mnohých prípadoch zahajuje automaticky nápravnú činnosť. Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Ďalším prostriedkom na zabránenie haváriám je kritický prístup personálu a podpora komunikácie o tom, čo by mohlo spôsobiť problémy pred zahájením činností. Operátori sú vycvičení, aby rýchlo zistili začiatok havárie a aby správne a včas reagovali na tieto abnormálne podmienky. Sú rovnako veľmi dobre vycvičení zo zodpovedajúcich prevádzkových predpisov s ktorými sa oboznámili. Prevencia havárií taktiež závisí na konzervatívnych návrhoch zariadenia a na dobrých prevádzkových postupoch zameraných na prevenciu porúch, zabezpečenie kvality, k overeniu, či bol dosiahnutý zámer projektu, na kontrole slúžiacej k zachyteniu degradácie alebo poruchy pri prevádzke a na opatreniach k zaisteniu toho, že sa malé poruchy alebo začínajúce zlyhania nerozvinú do vážnejšej situácie [5].
3
Špecifické princípy
Bezpečnostné ciele a základné princípy, ktoré boli stanovené v predchádzajúcich kapitolách poskytujú koncepčný rámec pre špecifické bezpečnostné princípy, ktoré sa vzťahujú na jednotlivé časové etapy realizácie JE: • umiestňovanie, • projektovanie, • výrobu a výstavbu, • spúšťanie a prevádzku, • vyraďovanie z prevádzky. Sú doplnené o ďalšie dve kategórie, ktoré sa týkajú: • činností pri nadprojektových haváriách,
3.3 Zmiernenie havárií
• riadenie činnosti pri haváriách,
Princíp: Vo vnútri elektrárne sú k dispozícii opatrenia, ktoré v prípade potreby podstatne znížia účinky havarijných únikov rádioaktívnych látok.
• havarijné plány [3].
Jedná sa o tri opatrenia, a to riadenie činností pri haváriách, technických bezpečnostných systémov a opatrení mimo elektrárne. Riadenie činností pri haváriách zahrňuje dopredu plánované a len k tomu účelu viazané činnosti, ktoré by mali v prípade, že dôjde k prekročeniu projektových limitov, optimálne využiť jestvujúce zariadenia elektrárne normálnym, ale i neobvyklým spôsobom k obnoveniu riadenia. Táto fáza riadenia činnosti pri havárii by mala mať cieľ zachovať elektráreň v bezpečnom stave s odstaveným reaktorom, zaisteným chladením aktívnej zóny, zachytenými rádioaktívnymi látkami a s ochranou tejto zadržiavacej funkcie. Technické bezpečnostné opatrenia majú zachytiť rádioaktívne látky uniknuté z aktívnej zóny tak, že úniky do okolia budú minimálne. Tieto technické bezpečnostné opatrenia zahrňujú fyzické bariéry, z nich niektoré majú iba jeden účel - zadržať rádioaktívny materiál. Opatrenia mimo elektrárne kompenzujú situáciu, kedy dôjde k veľmi málo pravdepodobnému zlyhaniu bezpečnostných opatrení. V tomto prípade môžu byť účinky na okolité obyvateľstvo a životné prostredie zmiernené ochrannými akciami, ako je úkryt alebo evakuácia obyvateľstva a zabránenie prenosu rádioaktívnych látok k človeku prostredníctvom potravinových reťazcov alebo inými cestami [4]. 2
Obecné technické princípy
Existuje niekoľko technických princípov, ktoré sú dôležité pre úspešné využívanie bezpečných technológií v jadrových elektrárňach (tabuľka 3). Tabuľka 3 Obecné technické princípy názov
princíp
Overené technické postupy Zabezpeþenie kvality
Technológia je založená na technických princípoch, ktoré sú overené skúškami a skúsenosĢami, sú zahrnuté v schválených predpisoch, normách a v ćalších dokumentoch Používa sa v rámci þinností JE ako súþasĢ súhrnného systému, ktorý zabezpeþuje vysokú dôveru, že všetky dodané súþasti, realizované služby a úlohy spĎĖajú stanovené požiadavky ZaisĢuje pre všetky dôležité þinnosti v JE zapojenie personálu, ktorý vykonáva funkcie priamych vedúcich pri zisĢovaní a riešení problémov, ktoré sa týkajú prevádzky a bezpeþnosti. Nezávislé partnerské previerky poskytujú prístup k skúsenostiam a používaným programom v elektrárĖach kde sa dobre vykonávajú a umožĖujú ich prevzatie v iných elektrárĖach. Pracovníci majú kvalifikáciu a výcvik pre výkon svojich povinností. MožnosĢ Đudskej chyby v prevádzke je zohĐadnená v opatreniach pre zabránenie nesprávnych rozhodnutí a v prostriedkoch pre zistenie, nápravu alebo kompenzáciu chýb. Bezpeþnostné hodnotenie je vykonané skôr, než je zahájená výstavba a prevádzka elektrárne. Hodnotenie je dobre zdokumentované a nezávisle vykonané. Na základe nových dôležitých informácií týkajúcich sa bezpeþnosti je následne aktualizované.
Samohodnotenie Partnerské previerky ďudský faktor
Hodnotenie a overovanie bezpeþnosti Radiaþná ochrana Prevádzkové skúsenosti a výskum bezpeþnosti Prevádzková výnimoþnosĢ
Záver Za jadrovú bezpečnosť zodpovedá držiteľ povolenia. Držiteľ povolenia je povinný zabezpečiť dostatočné finančné zdroje a ľudské zdroje na zabezpečenie jadrovej bezpečnosti vrátane nevyhnutnej inžinierskej a technickej podpornej činnosti vo všetkých oblastiach súvisiacich s jadrovou bezpečnosťou. Pri využívaní jadrovej energie sa musí dosiahnuť taká úroveň jadrovej bezpečnosti, spoľahlivosti, bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci a bezpečnosti technických zariadení, ochrany zdravia pred ionizujúcim žiarením, fyzickej ochrany, havarijnej pripravenosti a ochrany pred požiarmi, aby riziko ohrozenia života, zdravia, pracovného alebo životného prostredia bolo podľa dostupných znalostí také nízke, aké možno rozumne dosiahnuť, pričom nesmú byť pre-kročené limity ožiarenia. Pri získaní nových významných informácií o riziku a dôsledkoch využívania jadrovej energie sa musí uvedená úroveň prehodnotiť a musia sa prijať potrebné opatrenia na splnenie podmienok atómového zákona. Použitá literatúra: [1] Zákon č. 541/2004 Z. z. o mierovom využívaní jadrovej energie (atómový zákon) a o zmene a doplnení niektorých zákonov v znení neskorších predpisov. [2] IAEA Safety Series No. 50-C-D (Rev.1) Code on the Safety of Nuclear Power Plants: Design. IAEA Vienna, 1988. [3] INSAG 12 - BASIC SAFETY PRINCIPLES FOR NUCLEAR POWER PLANTS 75-INSAG-3 Rev. 1 -, A report by the International Nuclear Safety Advisory Group, IAEA, October 1999. [4] BNS I.9.1/2003, Dokumentácia jadrových zariadení pri ich vyraďovaní z prevádzky, Bezpečnostný návod ÚJD SR. [cit. 19. 10. 2008], dostupné na internete <:http://www.ujd.gov.sk/>. [5] Vyhláška Úradu jadrového dozoru Slovenskej republiky č. 49/2006 Z. z. o periodickom hodnotení jadrovej bezpečnosti.
V etapách návrhu, spúšĢaní, prevádzke a vyraćovaní z prevádzky jadrovej elektrárne je systém radiaþnej ochrany v súlade s doporuþenými ICRP a MAAE. Zainteresované organizácie zaisĢujú, že prevádzkové skúsenosti a výsledky výskumu bezpeþnosti sú vzájomne vymieĖané, hodnotené a analyzované a že sú využívané pouþenia z nich. Prevádzková výnimoþnosĢ sa u súþasných i budúcich elektrární dosahuje prostredníctvom rozširovania kultúry bezpeþnosti a ochrany do hĎbky; zlepšenia Đudskej výkonnosti; udržiavania vynikajúcich podmienok materiálov a výkonnosti zariadení; používaním samohodnotenia a partnerských previerok, výmenou prevádzkových skúseností a ćalších informácií po celom svete; zvyšovaním využívania pravdepodobnostných hodnotení bezpeþnosti (PSA); zavedením a rozšírením manažmentu Ģažkých havárií
Ostrava 2. - 3. února 2011
137
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Environmentálne dopady hasiacich pien Environmetal Aspects of Fire-Fighting Foams doc. Ing. Ivana Tureková, PhD. Ing. Richard Kuracina, PhD.
Hasiace účinky pien spočívajú v nasledovných fyzikálnych princípoch (Obr. 1):
prof. Ing. Karol Balog, PhD.
- izolačný - oddeľuje horľavú látku od plameňa,
Ing. Jozef Martinka, PhD.
- dusivý - zamedzuje prístup vzdušného kyslíka k horľavej látke, zabraňuje vyparovaniu pár horľavých kvapalín,
STU Trnava, Materiálovotechnologická fakulta Paulínska 16, 917 24 Trnava, Slovensko [email protected], [email protected] [email protected], [email protected] Abstrakt Hasiace peny sú bežné používané na hasenia požiaru horľavých kvapalín s využitím ich izolačného, dusivého a chladiaceho účinku. Cieľom príspevku je hodnotiť a porovnať hasiace peny, ktoré sú v súčasnej dobe používa v hasičských zboroch, a to nielen z pohľadu vysokého hasiaceho účinku, ale aj z pohľadu vplyvu na životné prostredie v celej fáze ich životného cyklu. Kľúčové slová Peny, hasiaci prístroj, hasiace. Abstract Extinguishing foams are common used by extinguishing fire of flammable liquids, whereby their insulating, choky and refrigerating effect are exploited. The purpose of lecture is to consider and compare foams, which are at present used in fire departments, not only on the part of high extinguishing effect but even to aspect of bearing on the environment in whole stage of their life cycle. Key words Foams, fire extinguisher, fire. Úvod Hasiace látky sú rôzne látky a materiály, s použitím ktorých je možné dosiahnuť zastavenie (spomalenie) procesu horenia. Základné požiadavky na hasiace látky sú: - vysoký hasiaci účinok (schopnosť rýchleho prerušenia horenia na veľkej ploche pri malej spotrebe), - nesmú byť škodlivé pre ľudský (živý) organizmus, a to aj pri ich použití a skladovaní, - iné kritéria ako dostupnosť, dostupná cena a iné. Významné postavenie medzi hasiacimi látkami zaujímajú hasiace peny. Charakteristika hasiacich pien Hasiaca pena je hasiaca látka pozostávajúca z množstva bublín vytvorených z kvapaliny mechanicky alebo chemicky. Chemická pena je tvorená reakciou alkalického roztoku s kyslým roztokom za prítomnosti stabilizátora peny a mechanická pena vzniká zavádzaním vzduchu a/alebo inertného plynu do penotvorného roztoku [1]. Peny patria medzi disperzné dvojfázové systémy, ktoré sa skladajú z disperzného prostredia (kvapalina), v ktorom sa nachádza dispergovaná fáza - trojrozmerné lamely stálej štruktúry obsahujúce uzatvorený plyn. Hrúbka lamiel sa pohybuje v rozmedzí 0,001 - 0,01 mm [2].
138
- chladiaci - znižuje teplotu horiacej látky, a tým spomaľuje rýchlosť horenia, čo je priamo úmerné obsahu vody v pene [3]. Hasiace peny sú všeobecne používané na obmedzenie šírenia a hasenia požiarov triedy B a k zabráneniu opätovnému vznieteniu. Tieto peny môžu byť použité na ochranu proti vznieteniu horľavých kvapalín a v určitých podmienkach na hasenie požiarov triedy A. Peny môžu byť používané v kombinácii s inými hasiacimi látkami, hlavne plynnými hasiacimi látkami a práškami [4]. Prvé penové hasiace prístroje pracovali na princípe chemických pien. V súčasnosti vývoj ide cestou vzduchomechanickej peny, prípadne peny, ktorá vzniká až v styku vybranej penotvornej skupiny látok s požiarom [3]. Vzduchomechanická pena sa pripravuje k okamihu zásahu mechanickým zmiešaním roztoku pozostávajúceho z vody a penotvorného roztoku s atmosférickým vzduchom v penotvornej prúdnici. Penotvorný roztok vzniká v zmiešavadle injektorovým prisávaním penidla do vody. Koncentrácia penidla vo vode sa zvyčajne pohybuje od 1 % do 6 %. Plynnou zložkou v penách okrem vzduchu môžu byť aj oxid uhličitý, dusík alebo iný inertný plyn [2]. Penidlá Penidlá sú koncentrované penotvorné látky, ktoré po zmiešaní s vodou v správnom pomere vytvárajú penotvorný roztok. Pozostávajú z vody, rozpúšťadiel, povrchovoaktívnych látok a ďalších zložiek, upravujúcich vlastnosti peny, ako inhibítory korózie, konzervačné látky, farbivá a iné [4]. Priemerné zastúpenie jednotlivých zložiek v penidlách je na Obr. 1.
rozpúšĢadlo 16 % povrchovo aktívna látka 17 % voda 65 %
ostatné 2% Obr. 1 Priemerná koncentrácia zložiek v penidlách [4] Penidlá sa podľa druhu delia na: - proteínové penidlá, - fluóroproteínové penidlá, - syntetické penidlá, - penidlá odolné voči alkoholu, - penidlá tvoriace vodný film, - fluóroproteínové penidlá tvoriace film.
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Široké uplatnenie majú viacúčelové peny, ktoré sú vhodné takmer na všetky oblasti, kde sa používa pena na hasenie požiarov tried A a B [1]. Fyzikálne vlastnosti penidiel a pien Penidlo je kvapalina, ktorá sa riedi s vodou za vzniku penotvorného roztoku. Pena je disperzný systém, v ktorom dispergovanou látkou je plyn (vzduch) a disperzným prostredím kvapalina (heterogénna zmes plynu a kvapaliny). Tento systém je nestabilný, podlieha rýchlym zmenám a peny prechádzajú do počiatočného stavu. Rýchlosť tejto premeny (polčas alebo štvrťčas rozpadu) je dôležitým ukazovateľom k posúdeniu stability hasiacich pien. Medzi najdôležitejšie fyzikálno-chemické vlastnosti hasiacich pien patrí najmä: 1. číslo napenenia,
procese majú peny izolačný a chladiaci účinok. Tieto účinky závisia od druhu a kvality používaných penidiel. Na kvalitu vplýva viac faktorov, z ktorých z praktického hľadiska sú dôležité podmienky a doba skladovania peny [11]. Penu ako hasiacu látku pripravujeme v okamihu zásahu. Vlastnosti peny a jej kvality ovplyvňujú vlastnosti a čistota použitých chemikálií, t.j. vody, penotvorných prísad a plynnej zložky (najčastejšie vzduch). Zásadný vplyv na kvalitu peny má aj použité penotvorné zariadenie. Podľa charakteru a použitia koncentrácie penotvorných prísad je možné v momente zásahu pripraviť penu so špeciálny zameraním na príslušný požiar. Penotvorné prísady, s ohľadom na ich zloženie a z toho vyplývajúcich vlastností, delíme do nasledujúcich skupín [12]: - proteínové penidlá (P): kvapaliny vyrobené z hydrolyzovaných proteínov, - fluóroproteínové penidlá (FP): proteínové penidlá s prísadami fluorovaných povrchovo aktívnych látok,
2. stabilita peny, 3. viskozita,
- syntetické penidlá (S): zmesi povrchovo aktívnych uhľovodíkov, ktoré môžu obsahovať fluórované povrchovo aktívne činidlá s doplňujúcimi stabilizátormi,
4. mrazuvzdornosť penidiel, 5. obsah sedimentu 6. pH, 7. súčiniteľ rozprestretia penotvorného roztoku, 8. tepelná odolnosť [1, 6, 7, 8]. Niektoré vlastnosti jednotlivých druhov hasiacich pien sú je uvedené v Tabuľke 1. Stálosť pien závisí od štruktúry povrchových filmov z tzv. penotvorných látok, ako sú elektrolyty, mydlá, saponíny, proteíny a pod. V procese hasenia požiaru sa peny neustále rozrušujú vplyvom tepelného žiarenia plameňa, vnútorných síl samotnej peny a horúcim povrchom horiacej kvapaliny. Je dokázané, že rýchlosť rozpadu peny účinkom tepla plameňa je omnoho menšia, ako na samotnom povrchu zahriatej vyparujúcej sa kvapaliny. V tomto
- penidlá odolné proti alkoholu (AR): môžu byť vhodné pre aplikáciu na uhľovodíkové palivá a okrem toho sú odolné proti rozkladu pri aplikácii na povrch kvapalných palív miešateľných s vodou. Niektoré penidlá odolné alkoholu môžu na povrchu alkoholu vytvoriť polymérnu vrstvu, - penidlá tvoriace vodný film (AFFF): všeobecne sú tvorené zo zmesi uhľovodíkov a fluórovaných povrchovo aktívnych činidiel a majú schopnosť tvoriť na povrchu niektorých uhľovodíkových palív vodný film, - fluóroproteínové penidlá tvoriace vodný film (FFFP): fluoroproteínové penidlá, ktoré majú schopnosť tvoriť na povrchu uhľovodíkových palív vodný film [5].
Tabuľka 1 Vybrané vlastnosti hasiacich pien [1, 8] Druh pien Ťažká pena Vlastnosť
Odolnosť voči alkoholu
Stredná pena
Ľahká pena
Syntetické
Syntetické
Penidlo Proteínové
Syntetické
P
FP
FFFP
MBS1)
AFFF AFFF/AR
MBS1)
AFFF AFFF/AR
●2)
●2)
++2)
-
++3)
-
++3)
-
Tvorba filmu
-
●
++
-
++
-
++
-
Tekutosť
●
++
++
+
++
●
++
-
Plynotesnosť
+
++
++
+
++
●
++
-
Priľnavosť
++
+
-
●
-
●
-
-
Izolačné vlastnosti
++
++
●
+
●
++
●
++
Chladiace vlastnosti
+
+
++
++
++
●
+
-
Čas uhasenia
●
+
++
+
++
+
++
●
-
●
++
+
++
●
++
-
Hmotnosť peny
Zmáčacia schopnosť
++
++
++
++
++
●
●
-
Výška peny
●
●
-
●
●
++
●
++
Stabilita peny
++
+
●
++
●
●
-
●
Schopnosť zadržiavať vodu
++
+
-
++
+
●
-
-
Dostrek
++
++
++4)
+
++4)
●
●
-
Poznámka: ++ + ● -
veľmi dobrá/veľmi vysoká dobrá/vysoká vhodná/priemerná nevhodná/nízka
Ostrava 2. - 3. února 2011
1) 2) 3) 4)
MBS - viacúčelová pena len pre proteínové penidlá odolné proti alkoholu len pre syntetické AFFF penidlá odolné proti alkoholu AFFF a FFFP sa môžu aplikovať na minerálne oleje bez napenenia (veľký dostrek) 139
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Sumárne sú výsledky hasiacich schopností penidiel uvádzané v tabuľke 2. Tabuľka 2 Obvyklé hasiace schopnosti rôznych druhov penidiel [5] Druh penidla
Trieda hasiacej schopnosti
Úroveň odolnosti proti spätnému horeniu
Filmotvorné
AFFF (nie AR)
I
C
+
AFFF (AR)
I
B
+
FFFP (nie AR)
I
B
+
FFFP (AR)
I
A
+
FP (nie AR)
II
A
-
FP (AR)
II
A
-
P (nie AR)
III
B
-
P (AR)
III
B
-
S (nie AR)
III
C
-
S (AR)
III
C
-
Skladovanie penidiel Jedným zo základných faktorov vplývajúcich na vlastnosti penidiel a pien je ich skladovateľnosť. Ak sa penidlá skladujú v pôvodnom balení, podľa pokynov výrobcu, sú použiteľné aj niekoľko rokov bez zmien ich pôvodných vlastností. Ak je však zmes penidlá a vody (penotvorný roztok) pripravená na napenenie a nachádzajúca sa v potrubnom systéme alebo v automobilových cisternách, treba ju meniť každý rok. Syntetické penidlá sa musia skladovať v obaloch z ušľachtilej ocele, prípadne z umelej hmoty. Proteínové penidlá sa skladujú v oceľových a kovových nádobách, Na ich skladovanie nie sú vhodné pozinkované, pocínované alebo hliníkové nádoby, pretože penidlá sa správajú agresívne a napádajú tieto materiály. Armatúry, čerpadlá a nádoby na skladovanie penidiel musia byť vyrobené z jedného druhu kovu. Ak by dochádzalo k styku rôznych druhov kovov, penidlá by vyvolali elektrochemickú koróziu. Penidlá nie sú veľmi citlivé na teplotné zmeny. Optimálne teploty sú v intervale +5 až +25 °C. Negatívne vplyvy na vlastnosti penidiel neboli pozorované ani v teplotnom intervale 15 až +40 °C. Penidlá možno po opätovnom rozmrazení použiť, pretože nedôjde k zmenám ich základných fyzikálnych a chemických vlastností a nezníži sa ich hasiaca účinnosť [1]. Dopady penidiel na životné prostredie Vznikajúce produkty horenia a zvyšky po horení sú oveľa škodlivejšie ako použitý hasiaci prostriedok. Rýchlo uhasený požiar často vyváži negatívne dopady použitých hasiacich látok, nakoľko sa obmedzí tvorba toxických produktov a zvyškov po horení. Pri hasení požiarov napr. vodou, ktorá je považovaná za neškodlivú pre životné prostredie, odtekajúca voda kontaminovaná rozkladnými produktmi horenia látok môže významne zaťažiť životné prostredie na dlhú dobu. Pri aplikácii hasiacich pien a najmä environmentálne akceptovateľných, je možno požiare uhasiť skôr a menej zaťažiť životné prostredie splodinami horenia ako v prípade vody. Environmentálne akceptovateľné hasiace peny by mali mať aspoň takú hasiacu schopnosť ako peny pripravené z tradičných proteínových alebo AFFF penidiel a s minimálnymi dopadmi na životné prostredie (voda, pôda). Je známe, že tradičné prímesi v penidlách (tezidy, etylénglykol, butyldiglykol, propylénglykol, alkylpolyglykozid, nonylalkohol) môžu spôsobiť problémy z hľadiska toxicity samotných látok, resp. ich rozkladných produktov. Najväčšie toxické nebezpečenstvo pri aplikácii hasiacich pien hrozí pre ryby a vodné mikroorganizmy. V porovnaní s chemickými látkami a prípravkami sa uvádza nízka toxicita penidiel. Problémy vznikajú sekundárnou toxicitou, nakoľko rozkladné produkty majú dlhú biologickú odbúrateľnosť v životnom prostredí. 140
Biologická odbúrateľnosť penidiel je ich schopnosť biologickou alebo chemickou cestou odbúravať pôvodné látky na rozkladné produkty prijateľné životným prostredím, napr. asimiláciou (voda a oxid uhličitý). Biologické odbúravanie spôsobujú mikroorganizmy a huby. Stupeň biologickej odbúrateľnosti penidiel sa často udáva ako pomer biochemickej spotreby kyslíka (BSK) a chemickej spotreby kyslíka (ChSK). Biochemická spotreba kyslíka je množstvo rozpusteného kyslíka spotrebovaného mikroorganizmami za určitý čas, napr. 5 dní (BSK5) pri biochemických procesoch pri rozklade organických látok vo vode pri aeróbnych podmienkach. Toto množstvo kyslíka je úmerné množstvu prítomných rozložiteľných organických látok, a preto možno z hodnoty BSK odhadnúť stupeň znečistenia vody hasiacou penou. Biochemická spotreba kyslíka sa stanovuje v pôvodnom alebo vhodne zriedenom roztoku penidla. Chemická spotreba kyslíka vyjadruje množstvo kyslíka potrebného na oxidáciu organických látok vo vode použitím silných oxidačných činidiel za určitý čas (najčastejšie sú to dve hodiny). Je mierou celkového obsahu organických látok vo vode a tým aj ukazovateľom organického znečistenia vody. Biologická odbúrateľnosť penidla sa vyjadruje ako podiel BSK5 a ChSK vyjadrený v percentách % biologickej odbúrateľnosti:
BSK 5 .100 ChSK
(1)
Ideálna pena by mala mať úplnú odbúrateľnosť a nemala by významne spotrebovať rozpustený kyslík vo vode. Environmentálne neškodlivé peny (tzv. zelené peny, angl. „green foams“) by mali hasiť požiare tak účinne ako tradične používané, ale musíme poznať ich odbúrateľnosť, inak nemajú význam. Sú niekoľkonásobne drahšie ako klasické peny, ale na druhej strane môžu nahradiť svojou hasiacou schopnosťou fluoroproteínové a AFFF peny (dobré zhášanie plameňov u AFFF a zabránenie spätnému rozhoreniu u fluoroproteínových pien). Experimentálna časť Cieľom experimentu bolo posúdenie hasiacich vlastností penidiel v laboratórnych podmienkach a následne experimentálne overiť ich vplyv na životné prostredie. K experimentom bolo použité nasledovné penidlá (Tabuľka 3). Tabuľka 3 Použité penidlá a ich charakteristiky Názov penidla
Výrobca
Sthamex AFFF 1 %
Výrobca: Fabrik chemischer Präparate von Dr. Richard Sthamer GmbH & Co.KG, Hamburg, Nemecko
Sthamex AFFF F-15
Použitie pre triedy požiarov
Odporúčaná koncentrácia
Poznámky
AaB
1%
špeciálne určený proti požiarom uhľovodíkov, umelých hmôt a produktov minerálnych olejov
Fabrik chemischer Präparate von Dr. Richard Sthamer GmbH & Co.KG, Hamburg
AaB
3%
špeciálne určený proti požiarom ropných produktov a plastov
Pyronil
Chemtura Corporation, USA
AaB
3%
syntetické viacúčelové penidlo, aj ľahká pena
3%a
Moussol APS F-15
Výrobca: Fabrik chemischer Präparate von Dr. Richard Sthamer GmbH & Co.KG, Hamburg, Nemecko
hasenie požiarov kvapalín nepolárnych uhľovodíkov
6%
hasenie kvapalín polárnych uhľovodíkov
AaB
Ostrava 2. - 3. února 2011
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Ich výber vychádzal zo zisteného prieskumu dostupnosti v HZZ. Z každého penidla bolo pripravených 5 rôznych koncentrácií (1 %, 3 %, 6 %, 9 % a 12 %) . Preto boli urobené merania:
Tabuľka 6 Výsledky merania viskozity penidiel p.č.
Názov penidla
t [s]
ρ1 [g.cm-3]
ρ2 [g.cm-3]
K [mPa.cm3.g-1]
η [mPa.s]
1.
Sthamex AFFF 1 %
124
2,224
1,07
0,07293
10,436
- sledovanie čísla napenenia a času napenenia,
2.
Sthamex AFFF F-15
70
2,224
1,04
0,07293
6,044
- stanovenie polčasu rozpadu,
3.
Pyronil
76
2,224
1,545
0,07293
3,466
- stanovenie viskozity,
4.
Moussol APS F-15
69
8,142
1,170
0,1225
58,931
- stanovenie biochemickej a chemickej spotreby kyslíka, - ekotoxikologické testy na vyšších rastlinách.
Najnižšia viskozita bola nameraná u penidiel Pyronil a Sthamex AFFF F-15, najvyššiu malo penidlo Moussol APS F-15.
I
II. Vplyv penidiel na životné prostredie
Posúdenie penidiel z hľadiska hasiacich a fyzikálnych vlastností
Číslo napenenia Pre stanovenie čísla napenenia (E) sa postupovalo podľa normy STN EN 1568-3: 2002 Technické podmienky penidiel pre ťažké peny na povrchové použitie na kvapaliny nemiešateľné s vodou. Zisťovala sa hodnotu čísla napenenia vybraných penidiel rôznych koncentrácií a čas tvorby peny (Tabuľka. 4). Tabuľka 4 Číslo napenenia a čas napenenia testovaných penidiel Číslo napenenia E
Stanovenie biochemickej spotreby kyslíka Podstatou skúšky je úprava a zriedenie vzorky vody určenej na analýzu rôznymi množstvami riediacej vody s vysokým množstvom rozpusteného kyslíka a s očkovacími aeróbnymi mikroorganizmami, s potláčaním nitrifikácie. Inkubácia sa uskutočnila pri teplote 20 °C v definovanom čase 5 dní, v tme, v úplne naplnenej uzavretej banke. Stanovovala sa koncentrácia rozpusteného kyslíka pred inkubáciou a po nej podľa normy STN EN 1899-1 Kvalita vody - Stanovenie biochemickej spotreby kyslíka po n dňoch (BSKn): Časť 1: Zrieďovacia a očkovacia Čas napenenia [s] metóda s prídavkom alyltiomočoviny Sthamex Moussol (Tabuľka 7). AFFF Pyronil APS
p.č.
koncentrácia penidla [%]
Sthamex AFFF1 1%
Sthamex AFFF F-15
Pyronil
Moussol APS F-15
Sthamex AFFF 1%
1.
12
4,886
4,909
4,901
4,822
6,61
16,58
17,71
19,23
2.
9
4,894
4,891
4,908
4,854
11,69
19,20
20,34
23,38
3.
6
4,890
4,827
4,878
4,887
13,35
19,25
25,63
26,20
4.
3
4,906
4,826
4,839
4,837
14,70
5.
1
4,827
4,883
4,820
4,807
27,35
Číslo napenenia sa pohybovalo okolo hodnoty 4,9 ± 0,1 u všetkých penidiel, čo umožňuje objektívne porovnať čas napenenia. Najrýchlejšie sa napenili penidlá Sthamex AFFF 1%, Sthamex AFFF F-15, potom Pyronil a najdlhší čas napenenia mal Moussol APS F-15, u ktorého sa čas napenenia pri 1 % koncentrácie výrazne predĺžil. Polčas rozpadu K testovaniu polčasu rozpadu podľa odporúčania výrobcov v kartách bezpečnostných údajov boli použité 3 %-né roztoky a bol sledovaný čas, za ktorý sa uvoľnilo z peny 50 % penotvorného roztoku. Výsledky nameraných hodnôt pre jednotlivé penidlá sú v Tabuľke 5. Tabuľka 5 Polčasy rozpadu testovaných penidiel (3 %-né roztoky) p.č.
Názov penidla
Polčas rozpadu [s]
F-15
F-15
Stanovenie kyslíka
chemickej
spotreby
Podstata skúšky spočíva v tom, že oxidovateľné látky v skúšobnom objeme vzorky sa oxidujú pomocou 25,28 30,55 30,24 známeho množstva dichrómanu 35,04 34,44 57,81 draselného v prítomnosti síranu ortutnatého a strieborného katalyzátora v prostredí koncentrovanej kyseliny sírovej v definovanom časovom intervale. Hodnota ChSK sa vypočíta na základe množstva zredukovaného dichrómanu. Ukazovateľ CHSK udáva celkový obsah organických látok vo vode - organické nečistenie vody (Tabuľka 7). Tabuľka 7 Výsledky hodnôt BSK5 a ChSK testovaných penidiel (3 %-né roztoky) p.č.
Názov penidla
BSK5 [mg.l-1]
ChSK [mg.l-1]
BSK5/ChSK [%]
1.
Sthamex AFFF 1 %
76,23
22 790
0,33
2.
Sthamex AFFF F-15
73,68
21 370
0,34
3.
Pyronil
79,20
33 530
0,23
4.
Moussol APS F-15
83,46
17 470
0,47
1.
Sthamex AFFF 1 %
62
2.
Sthamex AFFF F-15
166
Z výsledkov biologickej odbúrateľnosti penidiel možno usúdiť, že všetky penidlá majú nízku schopnosť sa biologicky rozkladať z dôvodu veľmi malého podielu rozložiteľných látok.
3.
Pyronil
187
Akútna toxicita
4.
Moussol APS F-15
187
Akútna toxicita je schopnosť alebo vlastnosť penidla spôsobiť vážne biologické poškodenie alebo smrť organizmu za pomerne krátku dobu expozície (24 - 96 hodín). Bola stanovená IC50 ako inhibičná koncentrácia skúšanej látky, ktorá spôsobí 50 % inhibíciu rastu koreňa rastliny Sinapis alba (čistá odroda horčice bielej, klíčivosť semien > 90 %, veľkosť semien 1,5 mm - 2,5 mm) za 72 hodín.
Najpriaznivejšie výsledky boli dosiahnuté s použitím penidiel Pyronil a Moussol APS F-15, kde polčas rozpadu bol 187 sekúnd. Meranie viskozity penidiel Viskozita bola stanovená podľa normy DIN 53015:2001 Viscometry - Measurement of viscosity using the Hoeppler fallingball viscometer na viskozimetri Höpller KF 3.2, ktorý je určený hlavne na meranie dynamickej viskozity newtonských kvapalín. Bol meraný čas pádu guľôčky medzi dvomi ryskami a uskutočnený ýpočet viskozity. Výsledky sú v Tabuľke 6.
Ostrava 2. - 3. února 2011
Základným sledovaným parametrom pre hodnotenie testu je priemerná dĺžka koreňov. Hodnota stanovená v testovanom roztoku sa porovnávala s kontrolou a vypočítalo sa percento inhibície (skrátenie) či stimulácia (predĺženie koreňa). Výsledky sú uvedené v Tabuľke 8.
141
OCHRANA OBYVATELSTVA - DEKONTAM 2011
Tabuľka 8 Výsledky ekotoxikologického testu na semenách vyšších rastlín p.č.
Názov penidla
IC0,5* [%]
1.
Sthamex AFFF 1 %
96,2
2.
Sthamex AFFF F-15
87,6
3.
Pyronil
98,0
4.
Moussol APS F-15
66,2
IC1 [%]
IC2 [%]
IC3 [%]
IC5 [%]
87,9
89,6
98,3
88,3
76,7
* ekotoxikologický test na semenách vyšších rastlín Sinapis alba, dolný index vyjadruje koncentráciu vzorky [obj. %]. prázdne okienka = nevyklíčilo ani jedno semiačko.
Na základe ekotoxikologického trestu vyplýva, že vyššie koncentrácie sú značne toxické pre testovaný druh rastliny. Záver V súčasnosti poznáme množstvo druhov hasiacich pien, ktoré majú rôzne fyzikálne a hasiace vlastnosti. Každá hasiaca pena, ako ukázalo aj naše testovanie, má svoje klady a zápory. Preto je nutné poznať ich fyzikálne vlastnosti, či už ide o stabilitu peny pri nízkych i vysokých teplotách, ktorá je definovaná polčasom rozpadu; číslom napenenia, ktoré určuje či sa jedná o ťažkú, strednú alebo ľahkú penu a aj o viskozitu, teda odpor kvapaliny voči vnútornému treniu a ďalších vlastností, aby boli vhodne vybraté a použité v praxi na zdolávanie požiarov. Moderné hasiace peny možno považovať za veľmi kvalitné z hľadiska fyzikálnych vlastností, avšak v posledných rokoch aj v súvislosti s novou legislatívou REACH sa veľká pozornosť upriamuje na ich ekotoxické vlastnosti. Ak sú hasiace peny použité na hasenie veľkých požiarov, je veľmi pravdepodobné, že ich produkty, napríklad rozpadnutá voda z vytvorenej peny, sa dostávajú do pôdy, vodných tokov a môžu ovplyvniť aj čistenie odpadových vôd. Všetky typy pien majú rozdielne ekologické parametre, a to z dôvodu ich zložiek, ktoré určujú mieru biologickej odbúrateľnosti. Aj ekotoxikologické testovanie na Sinapis alba dokázalo, že už nízka koncentrácia penidla sa vyznačuje značnou toxicitou.
Literatúra [1] Balog, K.: Hasiace látky a jejich technológie. Ostrava: Edice SPBI Spektrum, 2004. ISBN: 80-86634-49-3. [2] Coneva, I.: Pena - hasiaca látka. In Fire Engineering Proceedings 1st International Conference. Zvolen: Technická univerzita, 2002. ISBN: 80-89051-05-7. [3] Mikušová, K.: Fyzikálne vlastnosti penidiel. In Spravodajca: Protipožiarna ochrana a záchranná služba, 2008, roč.39, č. 3, s. 24 - 29. [4] Ruppert, W. H. et al.: Environmental impacts of firefighting foams [online]. [cit. 2005-12-08]. Dostupné na internete <:http://www.haifire.com/publications.pdf.>. [5] STN-EN 1568: 2002, Hasiace látky. Penidlá. Časť 1 - 4: Technické podmienky penidiel pre stredné, ľahké a ťažké peny na povrchové použitie na kvapaliny miešateľné a nemiešateľné s vodou. [6] Pokyny pro skladování, pro zdolávaní požárů a havárií a pro volbu hasiv [online]. [cit. 2006-01-10]. Dostupné na internete <:http://www.tupo.cz.>. [7] Willson, M et al.: Flummoxed by foam? Baffled by bubbles? In Industrial fire journal [online]. 1/2006 [cit. 2006-03-08]. Dostupné na internete <:http://www.angusfire.co.uk.>. [8] Balog, K.: Environmentálne aspekty penidiel a hasiacich pien. In ARPOS, 2005, č. 20 - 21, s. 1 - 12. [9] Šenovský, M.: Základy požární taktiky. Ostrava: SPBI, 2001. ISBN: 80-86111-11-3. [10] Introduction - Definitions of foam technology [online]. [cit. 2005-01-27]. Dostupné na internete <:http://www.buckeyef. com.>. [11] Jirkovská, V.: Posúdenie kvality penidiel. In Zborník prác požiarnotechnickej stanice, 1988, s. 54 - 56. [12] Orlíková, K.: Hasiva klasická a moderní. Ostrava: Edice SPBI Spektrum, 2002. ISBN: 80-86111-93-8.
Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Hasicí pěny EDICE SPBI SPEKTRUM
66.
SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ
ANDRZEJ MIZERSKI MIROSàAW SOBOLEWSKI BERNARD KRÓL
HASICÍ PċNY
Andrzej Mizerski, Mirosław Sobolewski, Bernard Król Publikace podává komplexní informaci o v současné době dostupných pěnidlech, jejich vlastnostech a metodách jejich zkoušení. Zabývá se návrhem použití pěn a jejich kvantifikací. Publikace se zabývá výpočty intenzity dodávky hasicích pěn, uvádí i doporučení firem vyrábějících pěnidla. Další část publikace je věnována zařízením pro podávání pěn. Publikace je určena příslušníkům HZS, technikům a inženýrům požární ochrany, ale také specialistům požární ochrany zejména v průmyslových závodech a v neposlední řadě studentům oboru požární ochrana. S ohledem na dobu zpracování publikace plně nekoresponduje s předpisy a normami, které nabyly platnost v posledních dvou letech. ISBN: 978-80-7385-075-3 cena 160 Kč Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970
142
Ostrava 2. - 3. února 2011