ВЛИЯНИЕ ДЫМА НА ЧЕЛОВЕКА ВО ВРЕМЯ ПОЖАРА

INFLUENCE OF SMOKE ON HUMANS DURING A FIRE

Nikita Pugachev

Master’s student, Volgograd State Technical University Institute of Architecture and Construction,

Russia, Volgograd

Lidiya Khorzova

PhD, Associate Professor, Volgograd State Technical University Institute of Architecture and Construction,

Russia, Volgograd

АННОТАЦИЯ

В статье анализируется воздействие дыма, ухудшения видимости и токсичных продуктов горения на здоровье человека в условиях пожара. Рассматриваются характеристики различных горючих материалов, такие как их цвет, запах и вкус. Представлены данные о количестве происшествий, связанных с пожарами, а также о числе унесенных жизни и пострадавших.

ABSTRACT

The article analyzes the impact of smoke, decreased visibility and toxic combustion products on human health during a fire. The characteristics of various combustible materials, such as their color, smell and taste, are considered. Data on the number of incidents related to fires, as well as the number of lives lost and victims are presented

Ключевые слова: дым, поведение человека, токсичные продукты горения, пожар.

Keywords: smoke, human behavior, toxic combustion products, fire.

В современном мире риск столкнуться с опасной ситуацией, такой как пожар, возрастает. Крайне важно знать, как действовать правильно во время пожара и находить пути для спасения себя и окружающих [3, с 24-33]. По статистике в России, 70% погибших на пожаре умирают от воздействия ядовитых газов. Из них в 60% случаев смерть наступает в течение максимум часа после возгорания [2, с. 117-119]. 

Количество пожаров в период с 2020 по 2024гг, изображено на рисунке 1

Рисунок 1. Количество пожаров в РФ в 2020-2024гг.

Количество погибших и травмированных людей при пожарах РФ в период с 2020 по 2024гг., изображено на рисунке 2

Рисунок 2. Количество погибших и травмированных людей при пожарах РФ в 2020-2024гг.

Согласно представленным графикам, наблюдается уменьшение числа пожаров, в то время как количество пострадавших и погибших остается практически стабильным.

Одним из ключевых факторов, создающих опасность во время пожара, является дым.

Дым представляет собой высокодисперсный аэрозоль, состоящий из мельчайших твердых частиц или капель жидкости, которые находятся в состоянии взвешенности в газообразной среде. Объем дыма, его плотность и токсичность варьируются в зависимости от характеристик материалов, которые сгорают, а также от специфики процесса горения. На этот процесс влияет множество факторов, которые можно рассматривать по отдельности. При анализе свойств дыма можно выделить два ключевых момента: - снижение уровня освещенности в помещении, что ведет к ухудшению видимости; - токсичные свойства газов и паров, входящих в состав дыма.

При пожаре происходит выделение летучих паров и горячих дымовых газов. Плотность дымовых газов ниже плотности холодного окружающего воздуха и поэтому дым поднимается вверх и перемешивается, загрязняя атмосферу. Количество дыма, выделяемого во время пожара, различна и при каждом виде пожара.

Дым влияет на психологическое состояние человека, вызывая панику.

Это состояние, охватывающее людей в условиях реальной или предполагаемой угрозы, приводит как к индивидуальным, так и к массовым реакциям страха. Паника побуждает людей к импульсивным попыткам избежать опасности. Приступ паники проявляется в виде внезапного чувства страха, сопровождающегося физическими симптомами и мыслями о возможной гибели.

Согласно статистике, среди панической толпы: 3% людей имеют выраженные психические расстройства и не могут адекватно воспринимать команды; 10-20% нуждаются в более понятных сигналах; а 80-90% способны правильно оценить ситуацию, но находятся под сильным воздействием страха. 

Панические реакции могут проявляться в двух формах: в виде ступора, когда происходят замедленные действия, и чрезмерного хаоса — в случае агрессивного поведения. Отсутствие четких указаний во время эвакуации может привести к образованию толп и травмам.

Также опасность, связанная с дымом, заключается не только в содержащихся в нем токсичных веществах, но и в ухудшении видимости, что усложняет процесс эвакуации. При снижении видимости организованное перемещение людей превращается в неуправляемое действие, а страх затмевает ясность мышления и волю, мешая справляться с ситуацией.

При высокой степени задымления в помещении видимость объектов, освещенных 20-ваттной лампой, не превышает 2,5 метров. Снижение уровня освещения во время пожара негативно сказывается на человеке. Это ведет к ухудшению видимости и ориентации.

Кроме того, при недостатке освещения наблюдается быстрое утомление зрительных анализаторов, что увеличивает риск травм.

В процессе горения образуется СО — угарный газ.

Одним из основных признаков поступления угарного газа в организм является головокружение и головная боль.

Угарный газ и дым — это два различных вещества. Угарный газ бесцветен и без запаха, он тяжелее воздуха и скапливается внизу. Дым является результатом неполного сгорания материалов и может быть крайне токсичным, особенно в помещениях с большим количеством пластика. Угарный газ может привести к смерти всего за несколько минут, тогда как ингаляция дыма может сделать это мгновенно: человек начинает кашлять, глубже вдыхает дым и теряет сознание.

При возгорании образуется зона задымления, состоящая из различных продуктов горения, включая азот, кислород, угарный газ, углекислый газ, водяные пары, а также пепел и другие компоненты. Некоторые из этих веществ обладают высокой токсичностью, особенно при сгорании полимеров [4, c. 152].

Состав дыма может сильно различаться. Его цвет варьируется от белого до черного. Также дым опасен из-за высокой температуры, которая может обжигать дыхательные пути, вызывая асфиксию и летальный исход. Перегрев, вызванный пожаром, приводит к быстрому выведению солей из организма и нарушению работы сердечно-сосудистой системы. Пребывание даже несколько минут при температуре 100 °C может привести к потере сознания и смерти.

Плотность дыма играет ключевую роль в уменьшении видимости, что затрудняет эвакуацию людей в условиях пожара. Особенно опасной ситуация может стать, если люди оказались в незнакомом здании, где ухудшение видимости происходит быстро[5]. Видимость зависит от химического состава и концентрации дыма, размера частиц, их распределения, а также от условий освещения и психоэмоционального состояния людей. Объективно измерить плотность дыма можно, оценив снижение интенсивности света при его прохождении сквозь задымленную среду. Результаты таких измерений обычно выражаются в показателях ослабления света или оптической плотности.

Ослабление света — это степень уменьшения интенсивности светового потока в задымленной атмосфере. Традиционный подход для улучшения видимости во время пожара заключается в удалении дыма.

Закон логарифмического ослабления света устанавливает, что, проходя через первый слой дыма толщиной 1 м, интенсивность света снижается на 50%. При прохождении через второй такой же слой снижение составит 25%, а при третьем — 12.5% и т.д..

В зависимости от горючего вещества, дым бывает:

• Серый, а иногда желтоватый цвет указывает на горение волоса, кожи, резины, клея. 
• Бурый — на горение тканей, на тление или неполное горение других веществ, а желто-бурый — на горение азотистых соединений, в которых присутствует окись азота. 
• Серовато-жёлтый — образуется при горении дерева. 
• Чёрный, сильно коптящий — указывает на горение жидкостей (бензина, скипидара, нефти, керосина и других).
• Белый — образуется при горении фосфора, мышьяка, магния и других веществ. 
• Беловато-жёлтый — указывает на горение сена, бумаги. 

Так же дым различается по запаху:

• Запах скипидара обычно имеет дым при горении сосновой и елочной древесины.
• Дым серы, резины, шерсти, волос и ряда других веществ имеет специфические запахи.
• Чесночный, сернистый и миндальный запахи синий, белый и желтый цвета указывают на присутствие в нем отравляющих газов.
• Вяжущий, сладковатый и горьковатый дым обычно ядовит.

Свойства различных горючих веществ приводится в таблице 1.

Таблица 1.

Свойства различных горючих веществ

Различные токсичные вещества по-разному влияют на организм человека. Например: при содержании углекислого газа (CO₂) до 2,5% (45 мг/л) не наблюдается негативного влияния. При уровне от 4% (72 мг/л) дыхание становится учащенным и углубленным, возникают симптомы раздражения, ощущение давления в голове, головная боль, головокружение и замедление пульса. При концентрациях в диапазоне 8-10% (144-180 мг/л) быстро наступает потеря сознания и смерть из-за остановки дыхания. Уровень 20% (360 мг/л) приводит к полному параличу жизненно важных центров всего за несколько секунд.

В условиях пожара, когда воздействие угарного газа (CO) продолжается не более 1 часа, максимально допустимая концентрация составляет 0,1% (1,2 мг/л). Концентрация 0,2% (2,4 мг/л) уже опасна, а 0,4-0,5% (4,8-6 мг/л) может вызвать летальное отравление при вдыхании в течение нескольких минут.

С длительным вдыханием паров синильной кислоты (0,005% или 0,05 мг/л) со временем возникают головные боли, тошнота и учащенное сердцебиение. Более высокие дозы, около 0,01% (около 0,1 мг/л), угрожают жизни, а при 0,27% (около 0,3 мг/л) наступает мгновенная смерть. Также синильная кислота может вызывать отравление через кожу. Всего через 2-5 минут в атмосфере с 1% синильной кислоты (11 мг/л) даже с защитой дыхательных органов начинаются учащенное сердцебиение, чувство жара, изменения цвета кожи, а позже – головная боль, рвота и слабость. Длительное пребывание в таких условиях (более 5 минут) крайне опасно для здоровья и жизни.

Химические вещества, содержащиеся в дыме, воздействуют на человеческий организм по-разному и делятся на пять категорий[1].

Первая категория включает вещества, способные вызывать ожоги и повреждать кожные покровы и слизистые оболочки, что приводит к симптомам вроде кашля и жжения. К ним относятся такие соединения, как сернистый газ и пары органических веществ, возникающие при неполном сгорании такие как, например, уксусная и муравьиная кислоты, формальдегид и дёготь.

Во вторую категорию попадают вещества, вредные для органов дыхания, например, хлор и аммиак. Они могут вызывать дыхательные нарушения, паралич мышц и воспаление дыхательных путей. Газы, плохо растворимые в воде, достигают альвеол и могут способствовать развитию пневмонии.

Третья группа включает токсичные соединения, влияющие на кровь, такие как бензол и мышьяковый водород, вызывающие анемию и кислородное голодание.

Четвёртая группа содержит компоненты, действующие на нервную систему, например, сероводород и анилин.

Пятая группа включает яды, нарушающие дыхательную функцию, к примеру: синильная кислота.

Основная причина гибели людей при пожарах — действие продуктов горения (до 76% от общего числа погибших), высокой температуры (до 19% от общего числа погибших) и травматизм (до 5% от общего числа погибших).

При горении мебели и других предметов, находящихся в квартире, выделяется более 100 химических ядовитых веществ, в том числе угарный газ. Смерть, как правило, наступает в первые пять минут при дыхании без защиты. Удушение от нехватки кислорода происходит в 1% случаев, а интоксикация ядами — в 68%. 

В итоге, дым, образующийся при сгорании, вызывает мощные эмоциональные реакции, включая паническое состояние, особенно во время пожаров. Он усложняет дыхательный процесс, ухудшает видимость и создает атмосферу угрозы, что усиливает чувство страха. Опасность отравления угарным газом и различными токсичными веществами в дыме представляет собой серьезную угрозу, оказывая влияние на восприятие ситуации.

Сопротивление воздействию дыма является важным аспектом для снижения паники и спасения жизней. Обучение граждан действиям в чрезвычайных ситуациях, организация безопасных маршрутов для эвакуации и установка систем оповещения способствуют поддержанию спокойствия и разумного реагирования.

Изучение основ защиты от вредных веществ в дыме также помогает снизить уровень страха и неопределенности в стрессовых условиях. Знания о мерах безопасности становятся важным средством для уменьшения паники и защиты жизни.

Список литературы:

1. Научная электронная библиотека StudFiles [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://studfile.net/preview/5266930/ свободный – (дата обращения 16.12.2024).
2. Алексеев И.В. К вопросу об установлении причины смерти лиц, обнаруженных на пожарах / Зайцев А.П. // Сибирский медицинский журнал. – 2013. – №7. – С.117-119.
3. Жилин О.И. Действия людей при пожаре // Энергобезопасность и энергосбережение – 2007. – №2. – С. 24-33.
4. Евстропов В.М. Предупреждение ЧС: учебное пособие. – Ростов-н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2014. – 152 с.
5. СНиП 3.02-05-2002 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».