核生化事故應急處置防護技術研究

■ 馬　濤

?

核生化事故應急處置防護技術研究

■ 馬濤

摘要▼

隨著現(xiàn)代科學技術的迅猛發(fā)展，新工藝、新技術的大量運用，再加上國際恐怖主義活動依然頻繁，各種疑難災害事故也不斷出現(xiàn)，因此，核生化等特種災害事故處置已成為消防部隊近年來重點研究課題之一。為提高公安消防部隊應急處置能力，本文就處置化學、生物、核災害事故中的防護技術進行了探索和歸納。

關鍵詞▼

消防部隊；特種災害；防護；技術研究

0　引　言

隨著經濟社會的發(fā)展，不同類型的火災和各種突發(fā)性事故也在發(fā)展、變化，新《消防法》頒布后，消防部隊肩負了撲救火災和搶險救援的重任，對消防部隊提出了更高的要求。再加上國際恐怖主義日益猖獗，以及生化武器和技術的擴散，部分恐怖組織已獲取到生化武器或技術，生化恐怖組織活動已初顯端倪，并有進一步發(fā)展之勢，核生化恐怖威脅成為影響國家安全、危害公眾生命和財產安全的主要恐怖形式。

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

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

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

1　化學防護

我國是一個化工大國，各類化工廠遍布全國，但大部分化工廠設備工藝落后，年久失修，有毒有害物質在生產、運輸過程中泄露、火災事故時有發(fā)生。這也是消防部隊在災害事故救援中遇到較多的事故。所以，做好化學事故救援中的個人防護尤其重要。

1.1 呼吸道防護

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

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

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

1.2 皮膚防護

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

不同防護狀態(tài)等級下的防護要求及裝備。

1）可能暴露在最危險的環(huán)境中，需要最高級別的防護（一級防護）：隔絕式面具或長管面具，內置式重型防化服，多層防護手套，重防服配防護靴或專業(yè)防毒靴。

2）所處環(huán)境要求最高級別的呼吸防護（一級防護），但皮膚防護要求略低：外置式防化服、防毒服配防護靴或專業(yè)防毒靴。

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

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

2　生物防護

近年來，隨著生物事件的不斷出現(xiàn)，生物災害事故受到了世界各國的高度關注。如1990～1993年奧姆真理教在日本四度釋放炭疽芽孢；2001年美國“9·11”恐怖襲擊后，發(fā)生了利用寄送染有炭疽粉末郵件的恐怖事件；2003年我國的SARS疫情，在局部地區(qū)地造成了極度恐慌，給全世界的生物恐怖防御工作敲響了警鐘。由于生物恐怖襲擊具有傳染性、危害面積大、滲透性、難防護、難消除、易造成社會恐慌的特點，所以在進行生物恐怖襲擊事件處置時，做好個人防護是避免疫情進一步擴大和進行應急救援的前提條件。

2.1 免疫防護

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

2.2 藥物預防

藥物預防又稱為化學預防，是生物醫(yī)學防護工作中的重要應急措施。對于幾種典型的生物危險物質，目前均具有較好的治療物質，其中大多數(shù)為抗生素類藥物。

2.3 物理防護

物理防護是通過使用防護裝備實現(xiàn)人與污染環(huán)境的物理隔絕。如現(xiàn)在消防部隊配備的輕、重型防化服、口罩、護目鏡、空氣呼吸器等都可以達到一定的防護目的，但存在通氣性不好，行動、操作不方便等缺點。建議基層部隊配備專用的由病毒科研機構常用的生物防護服，其具有質地軟、重量輕、行動方便等特點，為生物恐怖襲擊現(xiàn)場處置人員防護的首選。

3　核防護

核事故處置是消防部隊接觸較少的一個區(qū)域，核輻射是原子核從一種結構或一種能量狀態(tài)轉變?yōu)榱硪环N結構或另一種能量狀態(tài)過程中所釋放出來的微觀粒子流。如α射線、β射線、χ射線、γ射線及n（中子流）等。

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

3.1 輻射防護原則

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

1）輻射實踐的正當化原則。

在進行涉及輻射的任何時間活動之前，必須先權衡其利弊得失，只有當這一實踐活動對人群和環(huán)境可能產生的危害比起個人和社會從中獲得利益更小時，才能認為具有值得進行的正當理由。反之，不應采取這種實踐。

2）輻射輻射防護的最優(yōu)化原則。

即在考慮到經濟和社會因素的條件下，所有輻射照射都應保持在可合理達到盡可能低的水平。

3）個人劑量的限制。

對所受照射利用計量限值加以限制，分職業(yè)和公眾，在規(guī)定時間內不應超出的照射劑量上限值，見表1。

表1　國際輻射防護委員會建議的個人劑量限值

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

3.2 輻射防護基本方法

3.2.1外照射防護

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

2）距離防護。以γ射線為例，對于γ放射點源來說，當空氣、周圍的物體對γ射線的吸收、散射可以忽略時，某一點的照射量率與距離源的距離的平方成反比，即：

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

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

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

3.2.2內照射防護

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

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

1）戰(zhàn)斗員進入工作場所前應按規(guī)定穿戴個人防護裝備及用品；

2）戰(zhàn)斗員在工作場所內不得飲食和吸煙；

3）盡可能杜絕戰(zhàn)斗員在工作場所內受傷的可能性；

4）若發(fā)生放射性污染，應立即清洗去污；

5）工具和用具應標明記號，不得從污染區(qū)攜出；

6）官兵離開工作現(xiàn)場時應進行必要的洗消，并經過表面污染檢查。

4　結　語

核生化事故處置防護起來技術含量高，難度大，我們面對的各類災害應急事件也呈現(xiàn)多元化、技術化、隱蔽化的趨勢。特種災害事故的形勢要求消防部隊進一步加強防護技術研究，開展處置特種災害事件的防護訓練和處置訓練，加強消防隊伍及特種裝備建設，立足于“打大仗，打惡仗，救大災”，整體提升消防部隊的特種災害事故應急處置能力。

參考文獻：

［1］王慧飛.生化防護技術［M］.廊坊：中國人民武裝警察部隊學院，2006.

［2］蔡忠林.化學事故應急救援的個人防護問題［J］.安全科技，2004（9）：43-45.

［3］聶幼平，崔慧峰.個人防護裝備基礎知識［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2005.