Modele zagrożeń aglomeracji miejskiej wraz z systemem - MANHAZ
Modele zagrożeń aglomeracji miejskiej wraz z systemem - MANHAZ
Modele zagrożeń aglomeracji miejskiej wraz z systemem - MANHAZ
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
"<strong>Modele</strong> <strong>zagrożeń</strong> <strong>aglomeracji</strong> <strong>miejskiej</strong> <strong>wraz</strong> z<br />
<strong>systemem</strong> zarządzania kryzysowego na przykładzie m.<br />
st. Warszawy"<br />
Zadanie 6: Monitoring, prognozowanie i symulacja zagroŜeń w<br />
sytuacji katastrofy chemicznej i ataku terrorystycznego z<br />
uŜyciem wysokotoksycznych substancji chemicznych
Historia Dokumentu<br />
Data Wersja Opis Autor<br />
Raport końcowy zad. 6 „Analiza zagroŜeń<br />
<strong>aglomeracji</strong> warszawskiej: zagroŜenia<br />
chemiczne”<br />
2<br />
M. Borysiewicz,<br />
Ł. Czerski,<br />
J. Dyczewski,<br />
A. Kozubal,<br />
S. Potempski,<br />
A. Wasiuk,<br />
H. Wojciechowicz<br />
/209<br />
JAWNE
Spis treści<br />
1.Klasyfikacja niebezpiecznych substancji chemicznych.......................................................... 5<br />
1.1 Klasyfikacja substancji niebezpiecznych oraz ich krótka charakterystyka...................... 5<br />
1.1.1 Substancje chemiczne................................................................................................ 5<br />
1.1.2 Substancje biologiczne.............................................................................................. 8<br />
1.2 Rodzaje obowiązujących na świecie progów stęŜeń substancji niebezpiecznych ........... 9<br />
1.2.1 AEGL ........................................................................................................................ 9<br />
1.2.2 ERPG....................................................................................................................... 11<br />
1.2.3 EEGL....................................................................................................................... 12<br />
1.2.4 IDHL ....................................................................................................................... 12<br />
1.2.5 MAK........................................................................................................................ 12<br />
1.2.1 TEEL - odniesienia do AEGL i ERPG.................................................................... 12<br />
2. Identyfikacja zagroŜeń dla W-wy od instalacji stałych........................................................ 14<br />
2.1 Identyfikacja zagroŜeń na potrzeby opracowania systemu baz informacyjnych o<br />
zagroŜeniach chemicznych instalacji stacjonarnych dla m. st. Warszawy .......................... 14<br />
2.2 Identyfikacja zagroŜeń na potrzeby opracowania systemu baz informacyjnych o<br />
zagroŜeniach związanych z przewozem substancji niebezpiecznych szlakami<br />
komunikacyjnymi w m. st. Warszawa ................................................................................. 25<br />
2.3 Infrastruktury techniczne podatne na zagroŜenia chemiczne......................................... 29<br />
3. Metody monitorowania stanu zagroŜenia chemicznego ...................................................... 33<br />
3.1 Analiza i ocena stosowanych obecnie metod monitorowania zagroŜeń ........................ 33<br />
3.2 Koncepcja metod monitorowania w <strong>aglomeracji</strong> warszawskiej .................................... 38<br />
4. Wymagania prawne.............................................................................................................. 46<br />
5. SłuŜby reagowania na zagroŜenia chemiczne ...................................................................... 50<br />
5.1. Rozwiązania organizacyjne i bilans sił ratowniczych i środków technicznych<br />
niezbędnych do usuwania skutków zagroŜeń....................................................................... 50<br />
5.2. Jednostki ratowniczo - gaśnicze Państwowej StraŜy PoŜarnej ..................................... 53<br />
5.3. Współpraca Jednostek StraŜy PoŜarnej z innymi słuŜbami .......................................... 55<br />
5.4. Ratownictwo chemiczne na terenie powiatu warszawskiego ....................................... 57<br />
5.5. Ratownictwo medyczne ................................................................................................ 57<br />
6. 3-wymiarowe modelowanie transportu skaŜeń .................................................................... 59<br />
6.1 Dedykowany moduł numerycznego diagnozowania i prognozowania pogody dla<br />
obszarów miejskich na potrzeby 3-wymiarowej symulacji transportu skaŜeń ........................ 59<br />
6.2 Zaawansowane modele 3-wymiarowej symulacji rozprzestrzeniania się skaŜeń w<br />
powietrzu w <strong>aglomeracji</strong> <strong>miejskiej</strong> .......................................................................................... 68<br />
6.2.1 <strong>Modele</strong> CFD............................................................................................................ 68<br />
6.2.2 Inne modele operujące w mikroskali .......................................................................... 71<br />
6.2.3 MoŜliwości zastosowania modeli 3-wymiarowych .................................................... 78<br />
7. Struktura programu, diagramy logiczne............................................................................... 80<br />
7.1 Struktura systemu i system baz informacyjnych............................................................ 80<br />
7.1.1 Struktura systemu.................................................................................................... 80<br />
7.1.2 Struktury baz danych............................................................................................... 81<br />
7.2. ZałoŜenia na symulatory ............................................................................................... 91<br />
7.2.1 Bazowe scenariusze................................................................................................. 91<br />
7.2.2 Model symulatora adaptacyjnych scenariuszy........................................................ 91<br />
3<br />
/209<br />
JAWNE
7.3. Model logiczny programu ............................................................................................. 93<br />
8. Wywołanie interfejsu do obliczeń - (HPAC/RMP)............................................................ 118<br />
8.1 Krótki opis modelu HPAC ........................................................................................... 118<br />
8.2 Przykładowe symulacje przemysłowych substancji toksycznych................................ 120<br />
9. Analiza zagroŜeń wodnych ................................................................................................ 137<br />
9.1 Modelowanie rozprzestrzeniania się skaŜeń w <strong>miejskiej</strong> sieci dystrybucji wody pitnej<br />
............................................................................................................................................ 137<br />
9.2. Scenariusze zagroŜeń wodnych dla m.st. Warszawy .................................................. 150<br />
9.3 Dokumentacja techniczna i uŜytkowa programu ......................................................... 158<br />
9.4 Scenariusze dla uwolnienia substancji chemicznych ................................................... 158<br />
10. Analiza zagroŜeń dla składowisk odpadów ..................................................................... 163<br />
Załącznik 1 Wartości progowe AEGL dla bojowych środków trujących dla ludności cywilnej.<br />
................................................................................................................................................ 183<br />
Załącznik 2 Tabela wartości progowych AEGL/ERPG/TEEL.............................................. 185<br />
Załącznik 3 Działania w strefach zagroŜeń............................................................................ 189<br />
Załącznik 4 Dokumentacja programu do wyznaczania stref zagroŜeń .................................. 198<br />
4<br />
/209<br />
JAWNE
1.Klasyfikacja niebezpiecznych substancji chemicznych<br />
1.1 Klasyfikacja substancji niebezpiecznych oraz ich krótka charakterystyka<br />
1.1.1 Substancje chemiczne<br />
Toksyczne Substancje Przemysłowe<br />
W przemyśle i gospodarce wykorzystuje się ponad 60 tysięcy róŜnych związków<br />
chemicznych, przy czym kaŜdego roku przybywa średnio około 600 nowych. Wiele z nich<br />
wykazuje wysoką toksyczność lub silne działanie utleniające czy teŜ wybuchowe i<br />
łatwopalne. ZagroŜenie dla zdrowia ludzi i zwierząt ze strony tych substancji chemicznych<br />
jest duŜe w wypadku awarii lub przypadkowego uwolnienia się ich w duŜej ilości do<br />
atmosfery i do gleby. Niektóre są bardzo trwałe i mogą dłuŜszy czas utrzymywać wysokie<br />
stęŜenie, co moŜe spowodować dostanie się ich do organizmu drogą pokarmową, oddechową.<br />
Mogą być takŜe wchłaniane przez skórę. Środki tego typu określa się mianem TSP -<br />
Toksycznych Substancji Przemysłowych.<br />
Budowa chemiczna i toksyczne właściwości tych środków jest tak róŜnorodna, Ŝe<br />
uniemoŜliwia prostą klasyfikację. Najczęściej klasyfikuje się je na podstawie objawów<br />
zatrucia. Większość z tych związków działa na błony śluzowe dróg oddechowych, spojówki,<br />
skórę. Wiele z nich oddziałuje na system nerwowy i niektóre organy wewnętrzne (akumulacja<br />
i degradacja). W Polsce wymienia się przynajmniej 54 substancje, które ze względu na swoje<br />
specyficzne działanie mogą stworzyć szczególnie niebezpieczne zagroŜenie dla ludności i<br />
środowiska w trakcie awarii. Do najgroźniejszych naleŜą substancje takie, jak:<br />
Broń chemiczna<br />
– Trichlorek fosforu - stosowany w syntezie barwników i nawozów fosforowych<br />
– Dichlorek siarki - stosowany w przemyśle cukrowniczym i syntezie<br />
barwników<br />
– Izocyjanian metylu - stosowany w syntezie insektycydów i poliuretanów<br />
– Fosgen - stosowany w syntezach leków i barwników<br />
– Dinitrofenol - stosowany do produkcji pestycydów i barwników<br />
– Chloroetanol - stosowany do produkcji tworzyw sztucznych<br />
– Akrylonitryl - stosowany do produkcji włókien sztucznych<br />
– Siarkowodór - stosowany do produkcji gumy oraz w papiernictwie i<br />
chłodnictwie<br />
– Amoniak - stosowany w syntezie nawozów, tworzyw sztucznych i w<br />
chłodnictwie<br />
– Disiarczek węgla - stosowany w przemyśle włókienniczym<br />
– Bromek metylu - stosowany w chłodnictwie oraz jako środek etylujący<br />
– Tlenek etylenu - stosowany do produkcji insektycydów<br />
– Dioksyny - stosowane w syntezie organicznej, zanieczyszczenie pestycydów<br />
– Chlor - środek dezynfekujący i odkaŜający, stosowany przy uzdatnianiu wody<br />
– Fluorowodór - stosowany przy obróbce szkła i kryształów, petrochemia<br />
– Cyjanowodór - stosowany do produkcji barwników, stali<br />
5<br />
/209<br />
JAWNE
Broń chemiczna (CW – Chemical Weapon) jest definiowana jako środek wykorzystujący<br />
toksyczne właściwości substancji chemicznych w przeciwieństwie do właściwości<br />
wybuchowych, wywołujących u wroga skutki fizyczne i psychologiczne. ChociaŜ początki<br />
broni chemicznej są datowane w staroŜytności, większość współczesnych rodzajów broni<br />
chemicznej bierze początek w okresie I wojny światowej. Podczas konfliktu, gaz (właściwie<br />
aerozol lub pary) był wielokrotnie wykorzystywany przez obie strony konfliktu do zdobycia<br />
przewagi militarnej. W 1925 roku podpisano w Genewie konwencję zakazującą uŜycia broni<br />
chemicznej w konfliktach zbrojnych. Kilka krajów, łącznie z USA, podpisując ten protokół<br />
wyrzekło się prawa zastosowania takiej broni jako agresor, ale równocześnie zarezerwowało<br />
sobie prawo do uderzeń odwetowych tym rodzajem broni w przypadku, gdyby same zostały<br />
zaatakowane taką bronią (USA nie ratyfikowały tego protokołu aŜ do roku 1975). Broń<br />
chemiczna była uŜywana przez Włochów w czasie interwencji w Etiopii i przez Japończyków<br />
w Chinach. Oba kraje były sygnatariuszami Konwencji Genewskiej. Broń chemiczna nie<br />
miała zastosowania w II wojnie światowej, zarówno przez Aliantów jak teŜ kraje Osi, mimo<br />
posiadania przez ich członków ogromnych zapasów. Od tego czasu nie udowodniono<br />
wykorzystania broni chemicznej w konfliktach lokalnych z wyjątkiem konfliktu Irańsko –<br />
Irackiego w 1982-1987. W roki 1993 podpisano w ParyŜu szczegółową Konwencję nt. Broni<br />
Chemicznej (CWC). Konwencję podpisało wiele państw. W przeciwieństwie do Konwencji<br />
Genewskiej w jednym z paragrafów usiłowano zdefiniować zakazane substancje, łącznie ze<br />
skutkami jakie one wywołują. Dodatkowo do zakazu stosowania broni chemicznej<br />
Konwencja CWC zakazuje rozwoju jej produkcji, składowania i transferu. CWC obliguje<br />
strony konwencji do zniszczenia posiadanych zapasów broni chemicznej i technologii jej<br />
produkcji oraz odpowiedniej jurysdykcji i kontroli. Zniszczenie zapasów CW ma zapobiec jej<br />
przedostaniu się do rąk terrorystów. Konwencja Paryska weszła w Ŝycie 29 kwietnia 1997r.<br />
podając dokładne reŜimy weryfikacji. Największym posiadaczem broni chemicznej jest<br />
Rosja, która ze względu na sytuację ekonomiczną moŜe mieć trudności w niszczeniu broni w<br />
myśl postanowień konwencji.<br />
Rozwój broni chemicznej w czasie I wojny światowej polegał na adaptacji cech chemicznych<br />
do standardowego uzbrojenia. Wykorzystywano związki chemiczne powszechnie dostępne<br />
lub ich odmiany o dobrze znanych właściwościach. Niemcy po prostu otwierali kanistry z<br />
chlorem i czekali, aŜ sprzyjający wiatr rozwieje go w stronę przeciwnika. Krótko po tym<br />
Francuzi wypełniali pociski fosgenem i ta metoda stała się podstawowym sposobem<br />
przenoszenia broni chemicznej. W lipcu 1917r. Niemcy zastosowali po raz pierwszy gaz<br />
musztardowy i jednocześnie spróbowali uŜyć innego środka - dwufenylu chlorowego jako<br />
środka wymiotnego po to, aby zredukować skuteczność masek gazowych. Gaz musztardowy<br />
przenika skórę i tekstylia i powoduje bolesne poparzenia. Te dwa problemy łącznie ze<br />
znaczącym wzrostem toksyczności, reprezentują wielki obszar badawczo-rozwojowy broni<br />
chemicznej, którym narody podąŜały przez lata. Koncepcja broni chemicznej polegała na<br />
zastosowaniu takich związków, które będą w stanie zaatakować organizm ludzki poprzez<br />
ubranie w tym ubranie ochronne. Łącznie z tą koncepcją pojawił się pomysł zastosowania<br />
takich środków, które przenikają przez maski ochronne i naraŜają na uszkodzenie system<br />
oddechowy człowieka. Wzrost toksyczności stosowanych związków chemicznych<br />
sugerowałby teoretycznie zmniejszanie ilości substancji do osiągnięcia przewagi militarnej.<br />
JednakŜe mimo znaczącego wzrostu toksyczności chemikaliów efektywność zaleŜała mocno<br />
od sposobu ich rozprzestrzenienia. W konsekwencji, dalszy rozwój tej broni skupił się na<br />
sposobach przenoszenia związków chemicznych do miejsca ataku. Nakładanie sprzętu<br />
ochronnego zmniejsza skuteczność wojsk. Chemikalia stosowane do II wojny światowej<br />
klasyfikuje się jako „klasyczną” broń chemiczną, wykorzystującą stosunkowo proste<br />
substancje, z których większość stanowiły albo chemikalia przemysłowe albo ich pochodne.<br />
6<br />
/209<br />
JAWNE
Przykładem moŜe być fosgen – związek duszący draŜniący oczy i system oddechowy. Fosgen<br />
ma spore znaczenie przemysłowe jako materiał stosowany do chlorowania. Innym<br />
przykładem jest cyjanek wodoru nazywany takŜe „krwawym związkiem”, który blokuje<br />
transfer tlenu i jest szeroko stosowany w produkcji poliamidów akrylowych. Przemysłowe<br />
zastosowania wielu klasycznych związków chemicznych jest zawarte w CWC. Mają one juŜ<br />
marginalne znaczenie w nowoczesnym uzbrojeniu. Co więcej, osiągnięcie zamierzonego<br />
efektu militarnego wymagałoby wielkich ilości związków chemicznych, a to komplikuje<br />
sprawy logistyczne. Związki wywołujące pęcherze są wyjątkiem w ograniczonym stosowaniu<br />
środków chemicznych. ChociaŜ nie są środkami śmiertelnymi, nawet małe dawki powodują<br />
bolesne poparzenia i pęcherze oraz konieczność opieki medycznej. Klasyczny gaz<br />
musztardowy jest popularny w krajach uboŜszych, poniewaŜ jest dość łatwy w produkcji,<br />
wymagającej niewielkich nakładów finansowych, ma przewidywalne właściwości, i jest<br />
trwały. Jego podstępne działanie jest wadą i zaletą. W zetknięciu ze skórą nie wywołuje<br />
skutków natychmiastowych, pojawiają się one dopiero po kilku godzinach po naraŜeniu. Przy<br />
niewielkich dawkach czas ten moŜe wynosić nawet do 12 godz. (w wojnie irańsko-irackiej<br />
Ŝołnierze irańscy długo nie odczuwali skutków działania gazu musztardowego, który<br />
przedostawał się przez ubranie działając na skórę i system oddechowy). Do wywołania<br />
efektów natychmiastowych w USA opracowano arsenowe środki tworzące pęcherze znane<br />
jak luizyt. W krajach byłego Związku Radzieckiego większość bojowych związków<br />
chemiczny stanowiła mieszanina luizytu i gazu musztardowego. Pomiędzy dwoma wojnami<br />
światowymi rozwinięto systemy broni chemicznej łącznie z wykorzystaniem lotnictwa do<br />
przenoszenia ładunków chemicznych oraz stosowaniem luizytu jako środka dającego<br />
natychmiastowe skutki. Wiele krajów prowadziło doświadczenia skutkujące produkcją<br />
mieszanin gazu musztardowego z luizytem i stosowaniem ich w systemach uzbrojenia.<br />
Gazy paraliŜujące lub związki antycholinerestynazyjne zostały odkryte w Niemczech w latach<br />
30 i rozwinięte w czasie II wojny światowej. W 1936 roku podczas studiów nad pestycydami<br />
niemiecki chemik Gerhard Schrader odkryło coś co nazwał „tabunem” (lub GA). Dwa lata<br />
później ten sam uczony odkrył jeszcze bardziej toksyczny „sarin” lub GB. Związki te były o<br />
rząd wielkości bardziej toksyczne od tych stosowanych w I wojnie światowej i z powodu<br />
swojej wielkiej toksyczności zmieniły koncepcją stosowania środków chemicznych. Na<br />
szczęście dla aliantów Niemcy nigdy nie wykorzystali tej technologii, mimo produkcji<br />
wielkiej ilości pocisków z tabunem. Gazy paraliŜujące są płynami (nie mają postaci gazowej),<br />
które blokują enzymy (antycholinerestynazyny) niezbędne do funkcjonowania układu<br />
nerwowego. Podobnie jak w przypadku wielu pestycydów, potrzeba niewielkich ilości tych<br />
gazów do wywołania licznych przypadków zgonów. Gazy paraliŜujące działają przez drogi<br />
oddechowe lub skórę wykazując przy tym róŜny stopień efektywności. Im mniejsza lotność<br />
stosowanego materiału tym mniejsze naraŜenie dróg oddechowych ale większe oddziaływanie<br />
na skórę. Gazy paraliŜujące dzieli się ogólnie na klasę G i klasę V z licznymi wariantami<br />
strukturalnymi takimi jak inhibitory cholinoesterazy. Wszystkie dotychczas znane gazy<br />
paraliŜujące są związkami pochodnymi fosforu i mają postać płynną w temperaturach<br />
pokojowych.<br />
Najczęściej wykorzystywane środki paraliŜujące to:<br />
• związki grupy G:<br />
− GA – tabun,<br />
− GB – sarin,<br />
− GD – soman,<br />
− GF – cyklosarin,<br />
− VX.<br />
7<br />
/209<br />
JAWNE
Natomiast najczęściej stosowane gazy parzące to:<br />
• związki grupy H:<br />
− HD – iperyt siarkowy,<br />
− HN – iperyt azotowy,<br />
− L – luizyt,<br />
− AC – kwas pruski.<br />
1.1.2 Substancje biologiczne<br />
Substancje biologiczne to naturalnie występujące mikroorganizmy (bakterie, wirusy, grzyby)<br />
lub toksyny mogące wywołać choroby lub powodować przypadki śmierci w zaatakowanej<br />
populacji. Mogą być takŜe wykorzystywane do zakaŜenia dróg dostaw Ŝywności. Broń<br />
biologiczna, której działanie polega na rozproszeniu bądź dyspersji substancji biologicznej<br />
posiada dwie podstawowe cechy określające jej skuteczność jako broni masowego raŜenia:<br />
1. Substancje biologiczne inne niŜ toksyny podlegają reprodukcji i nawet mała ilość<br />
substancji infekcyjnej moŜe powodować choroby.<br />
2. Substancje biologiczne inne niŜ toksyny, zazwyczaj wymagają pewnego okresu<br />
inkubacji od godzin do dni zanim pojawią się pierwsze skutki. Zaatakowani nie są<br />
zazwyczaj pewni czy atak nastąpił, aŜ do momentu wystąpienia pierwszych objawów.<br />
Tego rodzaju niepewność moŜe powaŜnie zagrozić spójności działań i osłabić siły obronne.<br />
Stany Zjednoczone Ameryki i wiele innych krajów zrezygnowały z uŜywania broni<br />
biologicznej rozwijając jednocześnie inne systemy broni, ale powiązane z moŜliwościami<br />
obrony przed atakiem biologicznym, tak aby najskuteczniej odstraszać potencjalnych<br />
napastników. Skuteczna broń biologiczna moŜe być łatwo skonstruowana, a substancja<br />
biologiczna moŜe zostać uwolniona, przez państwa, grupy czy nawet pojedyncze osoby przy<br />
minimalnych kosztach. Z powodu naturalnego rozmnaŜania, wystarcza zazwyczaj<br />
zastosowanie niewielkich ilości czynnika biologicznego. Dostępność małych ilości substancji<br />
biologicznych, łącznie z tymi zawartymi na liście Grupy Australijskiej (AG), stanowi<br />
powaŜne źródło zagroŜenia ze strony potencjalnych agresorów. Substancje biologiczne są<br />
takŜe dostępne ze źródeł naturalnych takich jak próbki gruntu czy zaraŜone gryzonie. Do<br />
ataku biologicznego mogą być teŜ wykorzystane organizmy modyfikowane genetycznie.<br />
Niektóre organizmy przetrzymywane głównie w bankach wirusów równieŜ mogą być<br />
zastosowane jako broń biologiczna (np. wirus Variola, który jest najbardziej agresywny z<br />
całej rodziny wirusów orthpox wywołujących ospę prawdziwą; atakuje jedynie ludzi, niszczy<br />
niektóre łańcuchy DNA powodując szybką śmierć). Szacuje się, Ŝe juŜ liczba od 10 do 10000<br />
organizmów z listy Grupy Australijskiej jest wystarczająca do wywołania chorób u<br />
pojedynczego osobnika. Liczba wymaganych organizmów jest funkcją właściwości<br />
poszczególnego składnika i środków zastosowanych do jego dostarczenia. Dostarczenie<br />
ograniczonej ilości środka biologicznego ma znaczenie militarne jeśli substancja zostałaby<br />
wypuszczona w środowisku zamkniętym (budynki, statki, środki transportu)<br />
Istnieją pewne aspekty powodujące, Ŝe broń biologiczna jest unikalna i inna od wszystkich<br />
innych systemów broni. Wyprodukowanie broni jądrowej wymaga zaawansowanych<br />
technologii. Broń biologiczna jest w produkcji znacznie prostsza. Co więcej, broń taka moŜe<br />
mieć znaczenie strategiczne czy dezorganizujące spowodowane moŜliwością rozmnaŜania i<br />
odsunięcia w czasie wystąpienia pierwszych symptomów. Terroryści stosujący broń<br />
biologiczną mogą być chronieni odpowiednimi szczepionkami bądź środkami ochrony<br />
8<br />
JAWNE<br />
/209
osobistej takimi jak maski, chroniące systemy oddechowe przed aerozolami, zaleŜnie od<br />
sposobu ataku.<br />
Dodatkowo naleŜy uwzględnić niskie koszty wymagane do produkcji i łatwość<br />
rozprowadzenia substancji biologicznej w systemach biomedycznych, farmaceutycznych,<br />
produkcji Ŝywności, kosmetycznych, produkcji pestycydów. WyposaŜenie do produkcji<br />
moŜna wykorzystać wielokrotnie.<br />
PoniewaŜ substancja biologiczna ulega rozmnaŜaniu, na początek potrzeba niewielkiej jej<br />
ilości. Zastosowanie odpowiednich odŜywek lub warunków rozwoju dla danej kultury moŜe<br />
wygenerować wystarczającą ilość substancji do zaatakowania wybranych celów (metro,<br />
budynki, systemy zamknięte). Inne systemy broni masowego raŜenia wymagają duŜej ilości<br />
zastosowanych materiałów. Cechą wyróŜniającą broń biologiczną jest mnoŜenie się czynnika<br />
aktywnego.<br />
ZagroŜenie stanowią równieŜ toksyny wyprodukowane biologicznie. Ostatnio w USA<br />
aresztowano obywatela produkującego ogromne ilości toksycznej rycyny. Stanowi to<br />
przykład zagroŜenia bronią masowego raŜenia w rękach pojedynczych osób, czy niewielkich<br />
grup. Podobnie jak inne substancje chemiczne, toksyny nie reprodukują się i dlatego<br />
zagroŜenie z tej strony jest mniejsze niŜ zagroŜenie substancją biologicznie czynną.<br />
1.2 Rodzaje obowiązujących na świecie progów stęŜeń substancji niebezpiecznych<br />
Na świecie istnieje wiele systemów definiowania granicznych wartości stęŜeń oraz czasów<br />
ekspozycji w zaleŜności od kraju. PoniŜej przedstawiono wykaz najbardziej znanych i<br />
szeroko wykorzystywanych klasyfikacji progów stęŜeń substancji chemicznych w aspekcie<br />
potrzeb działań w stanach awaryjnych. Są to w większości kryteria opracowane w USA i<br />
szeroko stosowane w „starych” krajach UE. Nie mają tu zastosowania kryteria progowe<br />
stosowane do środowiska pracy, takie jak NDS.<br />
1.2.1 AEGL<br />
W listopadzie 1995 r. powołano Narodowy Komitet Doradczy ds. Wytycznych odnośnie<br />
NaraŜeń od Substancji Niebezpiecznych (NAC - National Advisory Committee for Acute<br />
Exposure Guideline Levels for Hazardous Substances), którego zadaniem była identyfikacja,<br />
weryfikacja i interpretacja istotnych danych toksycznych i innych specyficznych danych<br />
niezbędnych do opracowania wytycznych odnośnie poziomów silnych naraŜeń (AEGL) dla<br />
wysoko priorytetowych, i bardzo toksycznych chemikaliów. Poprzednia nazwa poziomów<br />
silnych naraŜeń – awaryjne poziomy naraŜenia społeczeństwa (CEEL - community<br />
emergency exposure levels) - została zastąpiona nazwą AEGL dla odzwierciedlenia<br />
szerokiego zastosowania wielkości poziomów naraŜeń w planowaniu, reagowaniu i<br />
zapobieganiu ekspozycjom dla całych społeczeństw, pojedynczych zakładów pracy,<br />
transportu i na potrzeby wojskowe a takŜe w poszukiwaniu odpowiednich środków<br />
zaradczych.<br />
AEGL uwzględniają kilka poziomów naraŜenia (poniŜej których nie występują lub są bardzo<br />
mało prawdopodobne określone efekty zdrowotne) określone dla populacji ludzkiej i róŜne<br />
czasy naraŜenia od 10 min. do 8 h. Opracowano trzy poziomy naraŜeń AEGL-1, AEGL-2,<br />
oraz AEGL-3 dla kaŜdego z pięciu czasów naraŜenia (10 min, 30 min, 1 h, 4 h, oraz 8 h)<br />
9<br />
/209<br />
JAWNE
óŜniące się stopniem zagroŜenia efektami toksycznymi. PoniŜej przedstawiono definicję tych<br />
trzy poziomów naraŜenia AEGL:<br />
AEGL-1 jest koncentracją w powietrzu (wyraŜoną w ppm [ilość cząstek zanieczyszczenia na<br />
milion cząstek powietrza] lub mg/m 3 [miligramy na metr sześcienny]) substancji, powyŜej<br />
której przewiduje się odczuwanie przez ogół ludności - włączając w to poszczególne<br />
jednostki - znacznego dyskomfortu, podraŜnienia lub występowania pewnych efektów<br />
bezobjawowych. JednakŜe efekty te są przejściowe i odwracalne po zaniku naraŜenia.<br />
AEGL-2 jest koncentracją w powietrzu (wyraŜoną w ppm lub mg/m 3 ) substancji, powyŜej<br />
której przewiduje się doznanie przez ogół ludności, włączając w to poszczególne jednostki,<br />
nieodwracalnych albo innych powaŜnych, długotrwałych skutków zdrowotnych albo<br />
ograniczenia zdolności do ucieczki.<br />
AEGL-3 jest koncentracją w powietrzu (wyraŜoną w ppm lub mg/m 3 ) substancji, powyŜej<br />
której przewiduje się doznanie przez ogół ludności, włączając w to poszczególne jednostki,<br />
długotrwałych efektów zdrowotnych włączając przypadki śmiertelne.<br />
Koncentracja w powietrzu poniŜej AEGL-1 odpowiada poziomowi naraŜenia mogącemu<br />
wywołać średnie i stopniowo narastające, ale przejściowe i odwracalne odczucie brzydkiego<br />
zapachu, zaburzenia smaku, podraŜnienia receptorów i pewne bezobjawowe, niewyczuwalne<br />
działanie szkodliwe. Wraz ze wzrostem poziomu koncentracji powyŜej kaŜdego poziomu<br />
AEGL zachodzi progresywny wzrost prawdopodobieństwa wystąpienia i zaostrzenia efektów<br />
opisanych w kaŜdym odpowiednim poziomie AEGL. ChociaŜ poziomy AEGL reprezentują<br />
wartości progowe dla ogółu ludności, włączając w to poszczególne jednostki, takie jak<br />
niemowlęta, dzieci, starsi, osoby dotknięte astmą lub innymi dolegliwościami uznaje się, Ŝe<br />
jednostki podlegające pewnym objawom samoistnym mogą doznawać efektów zdrowotnych<br />
nawet poniŜej opisanych stęŜeń dla danej normy AEGL.<br />
Związki działające na układ nerwowy dla których przeprowadzono analizy AEGL obejmują<br />
związki grupy G (GA [tabun], GB [sarin], GD [soman], oraz GF) a takŜe VX. Związki te są<br />
estrami wywodzącymi się z kwasu fosforowego i zawierającymi albo cyjanki i fluorki lub<br />
grupy siarkowe; powszechnie nazywa się je „środkami paraliŜującymi” poniewaŜ mają<br />
właściwości antycholistynazyjne. Związki te zostały wytworzone jako bojowe środki<br />
chemiczne, a jeden z nich (sarin GB) został uŜyty przez terrorystów w Tokijskim metrze w<br />
1995 r.<br />
10<br />
/209<br />
JAWNE
Rysunek 1. Progi AEGL. Efekty opisane przy kaŜdym z poziomów są ogólne i nie są powiązane bądź<br />
charakterystyczne dla wybranych substancji chemicznych.<br />
NaraŜenie na ostre, toksyczne stęŜenia substancji działających na układ nerwowy moŜe<br />
powodować dolegliwości oskrzelowe, okulistyczne, ślinienie, dolegliwości jelitowe, skurcze<br />
nadpobudliwość, paraliŜe, konwulsje, depresje, utraty świadomości, zakłócenia oddychania a<br />
nawet śmierć. Minimalne skutki obserwowane przy niskich koncentracjach par obejmują<br />
zwęŜenie źrenic (zawęŜenie pola widzenia), wycieki z nosa i duszności. Badania nad<br />
naraŜeniami na pary substancji GB przeprowadzone na ochotnikach mówią, Ŝe progową<br />
wartością dla zwęŜenia źrenic i innych minimalnych efektów toksycznych jest zakres 0.05-0.5<br />
mg/m 3 dla 10-30 naraŜenia. Wnioski są oparte na wynikach obserwacji ochotników<br />
naraŜonych na niskie koncentracje związków działających na układ nerwowy, którzy byli pod<br />
klinicznym nadzorem podczas całego czasu trwania naraŜenia, jak równieŜ przez<br />
kilkumiesięczny okres rekonwalescencyjny.<br />
1.2.2 ERPG<br />
ERPG to wytyczne do planowania i reagowania w sytuacjach awaryjnych (emergency<br />
response planning guidelines) Amerykańskiego Stowarzyszenia Higieny Przemysłowej<br />
(AIHA - American Industrial Hygiene Association). ERPG 1 oznacza maksymalną<br />
koncentrację w powietrzu, poniŜej której prawie wszyscy mogliby być wystawieni na<br />
godzinną ekspozycję, która powoduje łagodne i przejściowe dolegliwości zdrowotne lub nie<br />
czuliby Ŝadnego charakterystycznego zapachu. Normy ERPG 1 dla chloru zostały<br />
opracowane na podstawie obserwowanych efektów dla dróg oddechowych (zwłaszcza płuc)<br />
podczas naraŜenia na stęŜenie 1ppm chloru przez Anglen’a (1981) i Rotman’a i innych<br />
(1983). ERPG 2 oznacza maksymalną koncentrację w powietrzu, poniŜej której prawie<br />
11<br />
/209<br />
JAWNE
wszyscy mogliby być wystawieni na godzinną ekspozycję, która powoduje rozwijające się,<br />
powaŜne i nieodwracalne dolegliwości zdrowotne, które mogą ograniczać zdolność do<br />
ucieczki lub ochrony. ERPG 2 dla chloru oparte są na analizach wpływu ekspozycji oparami<br />
chloru na ludzi oraz zwierzęta. ERPG 3 oznacza maksymalną koncentrację w powietrzu,<br />
poniŜej której prawie wszyscy mogliby być wystawieni na godzinną ekspozycję bez<br />
doświadczania bardzo powaŜnych zagroŜeń dla zdrowia. Normy ERPG 3 dla chloru równieŜ<br />
oparte są na doświadczeniach i pracach badawczych.<br />
1.2.3 EEGL<br />
EEGL są to wytyczne do poziomów naraŜeń w sytuacjach awaryjnych. EEGL oznacza<br />
koncentrację środka szkodliwego, która powoduje odczucie dyskomfortu, niewygody w<br />
miejscu pracy ale bez moŜliwości zgonu czy innych powaŜnych i długotrwałych efektów<br />
zdrowotnych. Normy EEGL zostały opracowane na potrzeby wojska. EEL (poziom naraŜenia<br />
w sytuacji awaryjnej) dla chloru został w określony w 1966r. na bazie podraŜnień oczu i nosa.<br />
Natomiast w 1983r. został zrewidowany i dla 8-o godzinnego naraŜenia określony na 3ppm,<br />
natomiast dla 24-o naraŜenia na mniej niŜ 0,5ppm.<br />
1.2.4 IDHL<br />
IDLH określają maksymalne stęŜenie substancji, przy którym zdrowy męŜczyzna nie straci<br />
Ŝycia lub nie poniesie uszczerbku na zdrowiu przy ekspozycji trwającej 30 min., opracowane<br />
przez Amerykański Instytut Bezpieczeństwa Zawodowego i Zdrowia (NIOSH - National<br />
Institute of Occupational Safety and Heath). Normy IDLH wyznaczają maksymalne stęŜenie<br />
substancji niebezpiecznej w danym obszarze, z którego moŜna uciec w ciągu 30 minut bez<br />
Ŝadnych widocznych objawów i efektów zdrowotnych.<br />
1.2.5 MAK<br />
MAK oznacza maksymalną koncentrację w miejscu pracy opracowaną przez Deutsche<br />
Forschungsgemeinschaft. Progi MAK są zdefiniowane analogicznie do ACGIH TLV - TWA.<br />
Normy MAK wyznaczają maksymalną wartość średniej koncentracji, na którą pracownicy<br />
mogą być wystawieni na czas do 30 minut, z uwzględnieniem maksymalnie dwóch ekspozycji<br />
w ciągu jednego dnia pracy.<br />
MAC<br />
MAC jest maksymalną akceptowaną koncentracją zdefiniowaną analogicznie do ACGIH<br />
TLV – TWA. MAC obowiązuje w Holandii i została opracowana pod auspicjami<br />
Ministerstwa Spraw Socjalnych i Zatrudnienia (SDU Uitgevers, Ministry of Social Affairs<br />
and Employment).<br />
1.2.1 TEEL - odniesienia do AEGL i ERPG<br />
Dla wielu nieprzewidzianych zdarzeń z udziałem substancji chemicznych wykorzystywane są<br />
normy AEGL (wytyczne odnośnie naraŜeń od substancji niebezpiecznych) oraz ERPG<br />
(wytyczne do planowania i reagowania w sytuacjach awaryjnych). Niestety wytyczne AEGL i<br />
ERPG zostały wyznaczone dla ograniczonej liczby chemikaliów. Podkomisja ds.<br />
Oszacowania Skutków oraz Działań Ochronnych (Subcommittee on Consequence<br />
Assessment and Protective Actions - SCAPA) opracowała Tymczasowe Limity Awaryjnych<br />
12<br />
/209<br />
JAWNE
NaraŜeń TEEL (Temporary Emergency Exposure Limits), które słuŜą do analiz oszacowań<br />
skutków dla substancji chemicznych nie uwzględnionych w AEGL i ERPG. TEEL posiada<br />
następujące progi norm:<br />
TEEL0 – graniczna koncentracja, poniŜej której większość ludzi nie doświadczy Ŝadnych<br />
negatywnych skutków dla zdrowia.<br />
TEEL1 – maksymalna koncentracja w powietrzu, poniŜej której większość ludzi dozna<br />
jedynie łagodnych i przejściowych efektów zdrowotnych lub poczują wyraźny niepokojący<br />
zapach.<br />
TEEL2 – maksymalna koncentracja w powietrzu, poniŜej której większość ludzi dozna<br />
powaŜnych i nieodwracalnych efektów zdrowotnych lub symptomów, które osłabiają<br />
moŜliwość podjęcia działań ochronnych.<br />
TEEL3 – maksymalna koncentracja w powietrzu, poniŜej której większość ludzi nie dozna<br />
bezpośredniego lub późniejszego zagroŜenia Ŝycia.<br />
Progi TEEL powinny być wykorzystywane tylko wtedy kiedy dla danej substancji chemicznej<br />
nie ma określonych wartości AEGL lub ERPG. Normy TEEL nie są równowaŜne normom<br />
AEGL czy ERPG, a jedynie przybliŜonymi wartościami i mogą ulegać zmianom.<br />
Uwaga: Lista TEEL zawiera takŜe wszystkie substancje posiadające końcowe i pośrednie 60 – minutowe<br />
wartości AEGL oraz chemikalia posiadające ERPG. (w załącznikach 1 i 2 zamieszczono: Wartości progowe<br />
AEGL dla bojowych środków trujących oraz Wartości progowe AEGL/ERPG/TEEL dla toksycznych substancji<br />
przemysłowych) .<br />
Rysunek 1.1. Schemat postępowania przy wybieraniu wartości progów dla poszczególnych chemikaliów.<br />
PowyŜszy schemat przedstawia drogę postępowania przy wybieraniu wartości progów dla<br />
poszczególnych chemikaliów.<br />
13<br />
/209<br />
JAWNE
2. Identyfikacja zagroŜeń dla W-wy od instalacji stałych<br />
2.1 Identyfikacja zagroŜeń na potrzeby opracowania systemu baz informacyjnych o<br />
zagroŜeniach chemicznych instalacji stacjonarnych dla m. st. Warszawy<br />
SkaŜenie terenu toksycznymi środkami chemicznymi uwolnionymi do atmosfery moŜe<br />
nastąpić wskutek awarii zbiorników lub urządzeń w zakładach pracy przechowujących, bądź<br />
stosujących w technologii takie środki, rozlokowanych na terenie Powiatu Warszawskiego.<br />
Największe zagroŜenie dla ludności Warszawy oraz środowiska naturalnego stwarzają<br />
zakłady pracy wykorzystujące w produkcji bądź magazynujące na swoim terenie TSP/NSCh -<br />
amoniak, chlor, dwutlenek siarki, stęŜone kwasy, wodorotlenki oraz cyjanki, itp. W duŜych<br />
ilościach magazynowane są równieŜ alkohole, które charakteryzują się właściwościami<br />
poŜarowo-wybuchowymi. Pod wpływem ciepła przechodzą do atmosfery jako gazy silnie<br />
trujące i niebezpieczne dla górnych dróg oddechowych.<br />
Na terenie Warszawy zlokalizowanych jest około 56 takich zakładów. Niebezpieczeństwo<br />
moŜe wystąpić podczas:<br />
− produkcji,<br />
− magazynowania,<br />
− transportu,<br />
− uŜytkowania lub<br />
− niszczenia (neutralizacji) materiałów niebezpiecznych.<br />
Ze względu na ilość i rodzaj przechowywanych środków moŜna wyodrębnić trzy grupy<br />
zakładów stanowiących zagroŜenie dla ludności zamieszkującej w rejonie skaŜenia.<br />
W tabeli 2.1 zamieszczono wykaz zakładów na terenie miasta Warszawy o duŜym i<br />
zwiększonym ryzyku, zgodnie z Dyrektywą Seveso II i jej polskim odpowiednikiem.<br />
Poza zakładami zaliczonymi do grupy o duŜym lub zwiększonym ryzyku, w centrum miasta<br />
lub w pobliŜu duŜych osiedli mieszkaniowych znajdują się zakłady, które wykorzystują<br />
niebezpieczne substancje chemiczne w mniejszych ilościach, ale ze względu na połoŜenie<br />
stanowią równieŜ zagroŜenie dla ludzi i środowiska. Pozostałe zakłady posiadające substancje<br />
niebezpieczne ujęto w tabeli 2.2.<br />
NaleŜy przypomnieć, iŜ zaliczenie do zakładów duŜego bądź zwiększonego ryzyka wiąŜe się<br />
z samym faktem przechowywania w zakładach odpowiednio duŜej ilości substancji<br />
niebezpiecznych. Trzeba teŜ zaznaczyć, iŜ dane te winny być weryfikowane co roku, gdyŜ<br />
zdarza się dość często iŜ w wyniku zmiany profilu działalności zakładów ilość substancji<br />
moŜe ulec zmianie.<br />
Aktualne dane o zakładach powinny być w gestii StraŜy PoŜarnej oraz Wojewódzkiego<br />
Inspektoratu Ochrony Środowiska (WIOŚ).<br />
14<br />
/209<br />
JAWNE
Tabela 2.1. Zakłady o duŜym i zwiększonym ryzyku wystąpienia powaŜnej awarii przemysłowej (dane z WIOŚ).<br />
Lp<br />
. Nazwa zakładu<br />
Przechowywane<br />
substancje<br />
Zakłady o duŜym ryzyku wystąpienia powaŜnej awarii przemysłowej<br />
1.<br />
ORLEN GAZ Sp. z o.o. Rozlewnia<br />
Gazu Płynnego w Warszawie - ul.<br />
Swojska 47<br />
- propan-butan<br />
Zakłady o zwiększonym ryzyku wystąpienia powaŜnej awarii przemysłowej<br />
2.<br />
Centrum Naukowo-Produkcyjne<br />
Elektroniki Profesjonalnej RADWAR<br />
S.A. - ul. Poligonowa 30<br />
3. Chłodnie Warszawskie MORSPOL<br />
S.A. - ul. Marywilska 26<br />
4. Tarchomińskie Zakłady<br />
Farmaceutyczne POLFA - ul.<br />
Fleminga 2<br />
- substancje b.<br />
toksyczne,<br />
- toksyczne,<br />
palne i<br />
utleniające<br />
- amoniak<br />
Ilość substancji ( w tonach) Główne zagroŜenia Uwagi 1<br />
270,0<br />
3 zbiorniki podziemne po 90 t<br />
(ciekły gaz)<br />
27,8 30m3<br />
Pozostałe 100,0 w opakowaniach<br />
80,0<br />
3 zbiorniki po 5000 l<br />
- amoniak 19,0<br />
Amoniak 4 zbiorniki po 5 t,<br />
aceton 2 zbiorniki po 39 t,<br />
hydrazyna 0,2t, propanol 138t,<br />
poŜarowowybuchowe<br />
toksyczne, poŜarowe<br />
toksyczne, poŜarowe<br />
Główne scenariusze: zderzenia<br />
aut, rozszczelnienia butli, błędy<br />
operatorów przy rozładunku,<br />
Maksymalne strefy: BLEVE<br />
200-300m, UVCE 2km,<br />
Zakład duŜego ryzyka.<br />
Uwaga: Od 03.2006 staną się<br />
zakładem zwiększonego ryzyka<br />
Zakład zwiększonego ryzyka.<br />
Brak oszacowań<br />
prawdopodobieństwa<br />
scenariuszy, matryca ryzyka –<br />
ryzyko uznane za małe.<br />
Zakład zwiększonego ryzyka,<br />
brak oszacowań<br />
prawdopodobieństwa<br />
toksyczne, poŜarowe Zakład zwiększonego ryzyka,<br />
brak oszacowań<br />
prawdopodobieństwa<br />
scenariuszy.
5.<br />
6.<br />
7.<br />
PETROLOT Sp. z o. o. - ul. Gordona<br />
Benetta 2<br />
Zakład Separacji Powietrza Linde<br />
Gaz. Linde Gaz Polska Sp. z o. o. - ul.<br />
Pstrowskiego 30<br />
Przedsiębiorstwo Handlu<br />
Chemikaliami „CHEMIA", Baza<br />
magazynowa - ul. Rzeczna 6<br />
- paliwo lotnicze<br />
-tlen<br />
-substancje<br />
utleniające<br />
Tekst kursywą – informacje i dane otrzymane z WIOŚ<br />
Źródło: Komenda Wojewódzka Państwowej StraŜy PoŜarnej.<br />
6800,0<br />
6 zbiorników po 750 t, 4<br />
zbiorniki po 150 t<br />
1430,0<br />
1430 t (stan ciekły)<br />
50,0<br />
25t 4-chloroetylenu, 19t<br />
nadtlenku wodoru, 6t toluenu,<br />
27t kwasu azotowego, 20t<br />
metanolu, 85t octanu etylu 25t<br />
poŜarowowybuchowe <br />
poŜarowowybuchowe <br />
poŜarowowybuchowe<br />
Zakład zwiększonego ryzyka,<br />
brak oszacowań<br />
prawdopodobieństwa<br />
scenariuszy. Zakład zwiększonego ryzyka,<br />
brak oszacowań<br />
prawdopodobieństwa<br />
scenariuszy. Zakład zwiększonego ryzyka,<br />
brak oszacowań<br />
prawdopodobieństwa<br />
scenariuszy.<br />
Wymienione zakłady ze względu na ilość stosowanych substancji niebezpiecznych stanowią największe zagroŜenie chemiczne dla ludzi i<br />
środowiska w Warszawie.<br />
Zgromadzone w ww. zakładach substancje stwarzają duŜe ryzyko powstania poŜaru z udziałem substancji chemicznych, wybuchu czy teŜ<br />
skaŜenia środowiska.
Tabela 2.2. Pozostałe zakłady stwarzające zagroŜenie awarii chemicznej (dane z WIOŚ).<br />
Lp<br />
. Nazwa zakładu<br />
Zakłady stwarzające duŜe zagroŜenie toksyczne<br />
8. MPWiK w m.st. Warszawie S.A.<br />
Zakład Wodociągu CENTRALNEGO<br />
– ul. Koszykowa 81<br />
9. MPWiK w m.st. Warszawie S.A.<br />
Stacja Strefowa Wodociągu<br />
Północnego - ul. Borecka 1<br />
10<br />
.<br />
MPWiK w m.st. Warszawie S.A.<br />
Zakład Wodociągu Praskiego - ul.<br />
Brukselska 21<br />
11 Warszawski Ośrodek Sportu i<br />
. Rekreacji. Tor ŁyŜwiarski „Stegny" -<br />
12 Zakłady Przemysłu Tłuszczowego -<br />
. ul. Radzymińska 122/124<br />
13 DANONE Sp. z o. o. - ul. Redutowa<br />
. 9/23<br />
14 Zakłady Mechaniczne PZL-WOLA<br />
. SA. - ul. Fort Wola 22<br />
15<br />
.<br />
Chłodnia Przemysłowo-Handlowa<br />
„MORS-POLO" - Al. Prymasa 1000lecia<br />
62<br />
Przechowywane<br />
substancje<br />
Ilość substancji ( w tonach) Główne zagroŜenia Uwagi<br />
- chlor 8,0 toksyczne<br />
- chlor 6,0 toksyczne<br />
- chlor 4,8 toksyczne<br />
- amoniak 9,5 toksyczne, poŜarowe Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
- amoniak 7,0<br />
według WIOŚ 13 t<br />
toksyczne, poŜarowe<br />
- amoniak 6,0<br />
8,0 t<br />
toksyczne, poŜarowe<br />
- amoniak 4,3<br />
według WIOŚ 1t amoniaku plus<br />
olej opałowy 704 t<br />
toksyczne, poŜarowe dane niezweryfikowane<br />
- amoniak 3,1 toksyczne, poŜarowe Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
16 SERWAR Sp. z o.o. - ul. HoŜa 51 - amoniak 0,8 toksyczne, poŜarowe<br />
. Zakłady stwarzające duŜe zagroŜenie poŜarowe
17<br />
.<br />
18<br />
.<br />
19<br />
.<br />
20<br />
.<br />
21<br />
.<br />
22<br />
.<br />
23<br />
.<br />
PW Hestia - ul. Połczyńska 10 - materiały<br />
pirotechniczne<br />
DAEWOO-FSO MOTOR Sp. Z o.o. –<br />
ul. Jagiellońska 88<br />
P. Z. Cussons Polska S.A. - ul.<br />
Szwedzka 20<br />
Warszawska Fabryka Farb<br />
Graficznych S.A. - ul. Kawęczyńska 1<br />
Fabryka substancji zapachowych<br />
POLLENA-AROMA - ul. Klasyków<br />
10<br />
Mennica Państwowa S.A. - ul. Pereca<br />
21<br />
Polska Wytwórnia Papierów<br />
Wartościowych S.A. - ul. Sanguszki1<br />
- benzyny, oleje<br />
- farby, lakiery<br />
- rozpuszczalniki<br />
- kwasy<br />
- etanol<br />
- kwas abs<br />
- propan butan<br />
- trójetyloamina<br />
- aceton<br />
- etanol<br />
- izopropanol<br />
- octan etylu<br />
- chlorek benzylu<br />
- chloroform<br />
- etanol<br />
- metanol<br />
- bezwodnik<br />
octowy - amoniak<br />
- kwasy<br />
- zasady<br />
- substancje<br />
łatwopalne<br />
- rozpuszczalniki<br />
- kwas siarkowy<br />
- wodorotlenek<br />
sodu<br />
- nadtlenek<br />
80,0<br />
według WIOŚ 40 t<br />
~ 44,0<br />
~ 40,0<br />
~ 20,0<br />
14,0<br />
30,0 18,0 20,0 2,5<br />
według WIOŚ<br />
2 zbiorniki po 50 t etanolu<br />
1 zbiornik 30 t propan-butam<br />
wodorotlenki 3,4 20,0 23,0 10,0 1 zbiornik 20 t<br />
według WIOŚ 300t wszystkie<br />
substancje razem (aceton 25m3,<br />
etanol 10t zbiornik podziemny)<br />
6,0<br />
30,0<br />
40,0<br />
52,0<br />
20,0<br />
0,1<br />
7,2<br />
6,5<br />
7,5<br />
~40,0<br />
7,2<br />
12,0<br />
14,5<br />
wybuchowe dane niezweryfikowane<br />
duŜe zagroŜenie<br />
poŜarowowybuchowe<br />
palne, Ŝrące, podczas<br />
poŜaru stwarzające<br />
zagroŜenie dla ludzi i<br />
środowiska<br />
duŜe zagroŜenie<br />
poŜarowe<br />
duŜe zagroŜenie<br />
poŜarowe, podczas<br />
poŜaru mogą<br />
wydzielać się<br />
związki toksyczne<br />
duŜe zagroŜenie<br />
poŜarowe, toksyczne<br />
Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
Uwaga: podział instytucji<br />
duŜe zagroŜenie Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
poŜarowe, Ŝrące, WIOŚ<br />
podczas poŜaru mogą<br />
wydzielać się<br />
związki toksyczne
24<br />
.<br />
25<br />
.<br />
26<br />
.<br />
27<br />
.<br />
Warszawskie Zakłady<br />
Farmaceutyczne "Polfa" S. A. - ul.<br />
Karolkowa 22/24<br />
MPWiK w m.st. Warszawie S. A.<br />
Zakład Oczyszczalni Ścieków<br />
"CZAJKA" - ul. Czajki 4/6<br />
KORAM ZZM POLANO Sp. z o.o.<br />
- ul. Annopol 4<br />
- nitrogliceryna<br />
na laktozie<br />
- aceton<br />
- glikol<br />
propylenowy<br />
- biogaz etanol<br />
- pix (koagulant<br />
Ŝelazowy)<br />
Stacje paliw - benzyny<br />
-gaz<br />
1,1<br />
0,6<br />
4,2<br />
3,5<br />
10000m 3<br />
50,0<br />
Inne zakłady wykorzystujące niebezpieczne substancje chemiczne<br />
28<br />
.<br />
29<br />
.<br />
Procter Gamble Operations Polska<br />
S.A. - ul. Zabraniecka 20<br />
Warszawskie Zakłady Przemysłu<br />
Nieorganicznego STOCHEM –<br />
ul. StraŜacka 89<br />
duŜe zagroŜenie<br />
poŜarowowybuchowe<br />
duŜe zagroŜenie<br />
poŜarowe, toksyczne<br />
- izocyjanian 20,0 podczas poŜaru<br />
wydzielają się<br />
substancje toksyczne<br />
(cyjanowodór,<br />
- podchloryn<br />
sodu<br />
- wodorotlenek<br />
- kwas azotowy<br />
- kwas fosforowy<br />
Maksymalna ilość na 1 stacji:<br />
benzyna 500m 3 ,<br />
paliwo gazowe naziemne10m 3 ,<br />
zbiorniki przewoźne LPG 3m 3<br />
49,0<br />
30,0<br />
Fabryczne opakowania<br />
20,0<br />
20,0<br />
fosgen)<br />
poŜarowowybuchowe<br />
Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ
30<br />
.<br />
31<br />
.<br />
32<br />
.<br />
33<br />
.<br />
34<br />
.<br />
35<br />
.<br />
Vattenfall Heat Poland S.A.,<br />
Elektrociepłownia śerań - ul.<br />
Modlińska 15<br />
Huta L. W. Sp. z o.o. - ul.<br />
Kasprowicza 132<br />
Warszawskie Zakłady STOMIL - ul.<br />
Grochowska 9<br />
Vattenfall Heat Poland S.A.,<br />
Elektrociepłownia SIEKIERKI - ul.<br />
Augustówka 1<br />
Polskie Zakłady Optyczne - ul.<br />
Grochowska 316/320<br />
CEMAT - SILIKON S.A.<br />
– ul. Wólczyńska 133<br />
- kwas siarkowy<br />
- kwas solny<br />
- wodorotlenek<br />
sodu -<br />
podchloryn sodu<br />
- chloryn sodowy<br />
-wapno mielone<br />
- kwas siarkowy -<br />
kwas azotowy<br />
-fluorokrzemian<br />
sodu<br />
- wodorotlenek<br />
potasu<br />
- kwas solny<br />
- wodorotlenek<br />
sodu<br />
- aceton<br />
- spirytus<br />
skaŜony<br />
- kwas<br />
fluorowodorowy<br />
- kwas azotowy<br />
>70%<br />
100,0<br />
150,0<br />
50,0<br />
5,0<br />
2,0<br />
25,0<br />
1 zbiornik 150t kwasu<br />
siarkowego na ul. Myśliborskiej<br />
3 zbiorniki 65t kwas siarkowy<br />
na<br />
ul. Modlińskiej<br />
kwas 100,0 solny 2x50t 4 zbiorniki po 60t<br />
10,0 24t azot 1x24m 3<br />
1,6<br />
6,0<br />
350,0<br />
280,0<br />
Hydrazyna 0,2t, wodór 0,25t<br />
(gaz po ciśnieniem),<br />
HCl 7 zbiorników<br />
1,2<br />
1,3<br />
0,4<br />
1,0<br />
Fosfina 5 butli po 3,15kg (gaz)<br />
RóŜnego rodzaju<br />
substancje<br />
chemiczne,<br />
stwarzające<br />
zagroŜenie lokalne<br />
/na terenie zakładu/<br />
Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
Uwaga: prawdopodobnie<br />
likwidacja zakładu
36<br />
.<br />
Centralny Ośrodek Sportu<br />
- ul. Łazienkowska 6 a<br />
37 EADS PZL Warszawa Okęcie S.A.<br />
. -Al. Krakowska 110/114<br />
38 IMP-BUD FIVE Sp.z o.o. - ul.<br />
. Duchnicka 3<br />
39<br />
.<br />
40<br />
.<br />
41<br />
.<br />
42<br />
.<br />
43<br />
.<br />
44<br />
.<br />
Instytut Biochemii i Biofizyki PAN -<br />
ul. Pawińskiego 5 a<br />
Instytut Chemii Organicznej PAN -<br />
ul. Kasprzaka 44/52<br />
Instytut Farmaceutyczny<br />
- ul. Rydygiera 8<br />
Instytut Mechaniki Precyzyjnej<br />
- ul. Duchnicka 3<br />
Instytut Tele i Radiotechniczny<br />
- ul. Ratuszowa 11<br />
Państwowy Instytut Geologiczny<br />
- ul. Rakowiecka 4<br />
- glikol<br />
etylenowy<br />
- freon<br />
66,0<br />
0,3<br />
Nie niebezpieczny<br />
- kwasy -cyjanki 3,0<br />
0,1<br />
- kwasy 1,4<br />
- cyjanki 0,1<br />
- wodorotlenek 0,5<br />
sodu<br />
Galwanizernia<br />
- azot, skroplony<br />
- substancje<br />
łatwopalne<br />
- rozpuszczalniki<br />
- kwasy stęŜone<br />
- zasady stęŜone<br />
- materiały<br />
utleniające<br />
- chemikalia<br />
( róŜne)<br />
4,0<br />
1,2<br />
- kwasy 0,4<br />
2300,0<br />
250,0<br />
150,0<br />
30,0<br />
Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
- metanol 1,0<br />
RóŜnego rodzaju Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
- octan etylu 0,5<br />
substancje WIOŚ<br />
- odczynniki 0,5<br />
chemiczne,<br />
chemiczne<br />
stwarzające<br />
- cyjanki 0,1 zagroŜenie lokalne<br />
/na terenie zakładu/<br />
Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
1,0 Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ
45<br />
.<br />
46<br />
.<br />
47<br />
.<br />
48<br />
.<br />
49<br />
.<br />
50<br />
.<br />
51<br />
.<br />
BIOMED<br />
Wytwórnia surowic i szczepionek<br />
ul. Chełmska 30/34<br />
BOC GAZY<br />
ul. Bukowiecka 71<br />
Przedsiębiorstwo Farmaceutyczne<br />
"ANPAHARM" S. A. - ul. Annopol 6<br />
Warszawska Fabryka Sprzętu<br />
Spawalniczego "PERUN" - ul.<br />
Grochowska 301/305<br />
Wytwórnia Filmów Dokumentalnych<br />
i Fabularnych - ul. Chełmska 21<br />
Przedsiębiorstwo Innowacyjno<br />
WdroŜeniowe IPOCHEM Sp. z o. o.<br />
ul. Annopol 6<br />
CHEMAN S.A.<br />
ul. Jagiellońska 82 (teren DAEWOO)<br />
- amoniak<br />
- spirytus<br />
- tlen<br />
- dwutlenek<br />
węgla<br />
- glikol<br />
etylenowy<br />
- odczynniki<br />
chemiczne<br />
- kwasy,<br />
- odczynniki<br />
chemiczne<br />
- amoniak,<br />
bezwodny<br />
- metanol<br />
- etanol<br />
- pirydyna<br />
- substancje<br />
rakotwórcze -amoniak<br />
- substancje<br />
utleniające<br />
- substancje<br />
łatwopalne<br />
0,36<br />
1,0<br />
7,0<br />
15,0<br />
5,7<br />
głównie w postaci tabletek<br />
1,3 Uwaga: nie ma w rejestrze<br />
WIOŚ<br />
0,4<br />
0,3 – instalacja<br />
1,98<br />
49,0<br />
80,0<br />
RóŜnego rodzaju<br />
substancje<br />
chemiczne,<br />
stwarzające<br />
zagroŜenie lokalne<br />
/na terenie zakładu/<br />
Uwaga: jeszcze brak pełnych<br />
danych<br />
Uwaga: jeszcze brak pełnych<br />
danych
Tekst kursywą – informacje i dane otrzymane z WIOŚ<br />
Źródło: Opracowanie Biuro Bezpieczeństwa i Zarządzania Kryzysowego Urzędu m. st. Warszawy na podstawie danych uzyskanych z zakładów<br />
pracy, Komendy Miejskiej Państwowej StraŜy PoŜarnej, Delegatur Biura Bezpieczeństwa i Zarządzania.
Na podstawie danych z Biura Bezpieczeństwa m. st. Warszawy liczba zakładów, dla których<br />
oszacowano Ŝe strefa skaŜenia śmiertelnego sięga średnio do 2 km wynosi 17, zaś do 0.5 km<br />
12. Pozostałych zakładów, które magazynują i wykorzystują w produkcji środki<br />
małotoksyczne bądź mają ich niewielkie ilości jest 25.<br />
Trzeba tu podkreślić, iŜ poprzez ryzyko zagroŜenia rozumie się iloczyn prawdopodobieństwa<br />
wystąpienia zagroŜenia i skutków jego wystąpienia. Tak więc z samego faktu, iŜ potencjalna<br />
strefa zagroŜenia jest duŜa nie wynika jeszcze, Ŝe ryzyko jest równieŜ wysokie. W duŜej<br />
mierze zaleŜy od sposobu przechowywania, stosowanych środków ochrony i bezpieczeństwa<br />
w zakładzie.<br />
Z zaprezentowanych tabel wynika dość jasno, Ŝe największe zagroŜenia jakie moŜe pochodzić<br />
z warszawskich zakładów jest związane z występowaniem duŜych ilości chloru albo<br />
amoniaku.<br />
Chlor<br />
Głównym uŜytkownikiem chloru na terenie miasta jest Miejskie Przedsiębiorstwo<br />
Wodociągów i Kanalizacji. ZagroŜenie wynika z lokalizacji obiektów, które znajdują się w<br />
centrum miasta lub na terenie osiedli mieszkaniowych (wyjątek stanowi strefowa stacja<br />
przepompownia Białołęka), jak i ze stopnia przygotowania zakładów do zwalczania skutków<br />
ewentualnej awarii. Na terenie Stacji Strefowej Wodociągu Północnego przy ul. Boreckiej, w<br />
Zakładach Wodociągu Centralnego przy ul. Koszykowej 81, w Zakładach Wodociągu<br />
Praskiego przy ul. Brukselskiej znajdują się instalacje do neutralizacji chloru. MPWiK<br />
posiada własną druŜynę ratownictwa chlorowego. W ramach eliminowania zagroŜenia<br />
toksycznymi substancjami przemysłowymi MPWiK zgodnie z „Programem poprawy jakości<br />
wody" zrealizowało przedsięwzięcie mające na celu zmniejszenie zuŜycia chloru poprzez<br />
zastąpienie go w procesie dezynfekcji końcowej dwutlenkiem chloru. Instalacje do produkcji<br />
dwutlenku chloru zainstalowane są w Zakładzie Wodociągu Praskiego oraz w Zakładzie<br />
Wodociągu Centralnego. W zakładzie Wodociągu Praskiego instalację zamontowano w<br />
nowym budynku chlorowni wyposaŜonej w nowoczesny, automatyczny system dozowania i<br />
kontroli zapewniający optymalne warunki dawkowania dwutlenku chloru. W Zakładzie<br />
Praskim, gdzie dopiero rozpoczęto dezynfekcję dwutlenkiem chloru, dawka dodawanego<br />
związku wynosi 0,4 g/m 3 . Po dojściu do załoŜonych ilości stosowania dwutlenku chloru w<br />
procesie dezynfekcji naleŜy liczyć na około 50 % spadek dotychczasowego zapotrzebowania<br />
na chlor.<br />
Przy tradycyjnej metodzie dezynfekcji wody zuŜycie chloru w 1998 r. tylko w Zakładzie<br />
Wodociągu Centralnego wyniosłoby ok. 500 ton. Stosując nową technologię uzdatniania<br />
wody za pomocą dwutlenku chloru w pierwszym jej etapie tj. przy zastosowaniu dawki 0,4<br />
g/m 3 spadek zuŜycia chloru wyniesie 14% tj. ok. 67 ton, a docelowo przy zastosowaniu dawki<br />
1,5 g/m 3 spadek ten wyniesie 53 % czyli ok. 235 ton. Proces wprowadzania dwutlenku chloru<br />
odbywa się stopniowo, a osiągnięcie pełnego wdroŜenia uzaleŜnione jest od poprawy stanu<br />
sieci wodociągowej w mieście.<br />
Amoniak<br />
Kolejnym czynnikiem stwarzającym zagroŜenie jest amoniak w instalacjach chłodniczych.<br />
ZagroŜenie wynika z ilości amoniaku jak i przewaŜnie złego stanu technicznego instalacji.<br />
Największe zagroŜenie z uwagi na ilość amoniaku występuje w Przedsiębiorstwie Przemysłu<br />
Chłodniczego MORSPOL, Hucie LW Sp. z o. o., Tarchomińskich Zakładach<br />
Farmaceutycznych POLFA S.A. Ogółem na terenie Warszawy rozpoznane jest 15 zakładów
stosujących amoniak w róŜnego rodzaju procesach technologicznych. Stopień zabezpieczenia<br />
przed wystąpieniem awarii jest zróŜnicowany. Nie wszystkie zakłady posiadają instalacje<br />
wykrywające amoniaku. Stan techniczny instalacji amoniakalnych nie we wszystkich<br />
przypadkach jest zadawalający z uwagi na kilkunastoletnią eksploatację oraz nieregularną<br />
konserwację i remonty. W kaŜdym z kontrolowanych i analizowanych zakładów istnieje<br />
techniczna moŜliwość kierowania amoniaku na trasy i urządzenia zastępcze w przypadku<br />
wystąpienia awarii.<br />
Składowiska odpadów<br />
Oprócz zakładów naleŜy jeszcze rozwaŜyć kwestię składowisk odpadów, które jeśli zawierają<br />
duŜe ilości substancji niebezpiecznych mogą stanowić potencjalne zagroŜenie chemiczne dla<br />
miasta.<br />
NaleŜy zaznaczyć, Ŝe na terenie miasta moŜe wystąpić duŜe zagroŜenie z tytułu składowania<br />
odpadów przemysłowych I i II grupy uciąŜliwości (odpady niebezpieczne). Na większych<br />
składowiskach zakładowych nagromadzone są głównie odpady paleniskowe z hutnictwa<br />
metali nieŜelaznych i produkcyjne. Składowane są takŜe zaolejone czyściwa, zuŜyte<br />
rozpuszczalniki, odpady lakiernicze, osady pogalwaniczne, oleje przepracowane,<br />
akumulatory, lampy wyładowcze. Część odpadów jest gromadzona czasowo do momentu<br />
przekazania specjalistycznym firmom.<br />
PoniŜsza tabela przedstawia składowiska odpadów przemysłowych o największej ilości<br />
nagromadzonych odpadów w tym I i II gr. uciąŜliwości.<br />
Tabela 2.3 Składowiska odpadów przemysłowych.<br />
Nazwa zakładu, składowisko<br />
Lp<br />
1. EC Siekierki, składowisko odpadów<br />
Paleniskowych w Zawadach<br />
Pow. w<br />
ha Ilość odpadów w Odpady I i<br />
tonach II grupy<br />
45,5 3988345 532<br />
2. Huta LW Sp. z o. o., hałda przyzakładowa 35 726200 4605<br />
3. EC śerań, Składowisko Mokre odpadów<br />
paleniskowych<br />
56 386228 0<br />
Toksyczne substancje przemysłowe dostarczane są do zakładów transportem drogowym i<br />
kolejowym. ZagroŜenie w transporcie wynika z awarii i katastrof środków transportu.<br />
Ponadto zagroŜenie TSP wynika z braku baz technicznych do ich neutralizacji, utylizacji i<br />
braku lokalnych stacji oczyszczalni ścieków jak równieŜ z braku komputerowego banku<br />
danych o występujących niebezpieczeństwach.<br />
2.2 Identyfikacja zagroŜeń na potrzeby opracowania systemu baz informacyjnych o<br />
zagroŜeniach związanych z przewozem substancji niebezpiecznych szlakami<br />
komunikacyjnymi w m. st. Warszawa<br />
W godzinach szczytu porannego i popołudniowego zwiększa się ilość ludzi<br />
przemieszczających się komunikacją publiczną pomiędzy dzielnicami mieszkalnymi na<br />
obrzeŜach miasta a centrum i duŜymi zakładami przemysłowymi. Z okolic Warszawy do<br />
warszawskich zakładów pracy przybywa pociągami i autobusami znaczna liczba ludzi. W
czasie trwania roku szkolnego wzrasta natęŜenie ruchu. Występujący intensywny ruch<br />
komunikacyjny na terenie miasta stwarza duŜe zagroŜenie dla jego uczestników.<br />
Zarząd Transportu Miejskiego jest jednostką odpowiedzialną za zorganizowanie,<br />
funkcjonowanie i kontrole ruchu w publicznej komunikacji <strong>miejskiej</strong>. Operacyjnie całością<br />
nadzoru ruchu kieruje DyŜurny Ruchu ZTM (nadzór całodobowy). Współpracuje on na<br />
bieŜąco ze słuŜbami ruchu przewoźników: TW (Tramwaje Warszawskie), MZA (Miejskie<br />
Zakłady Autobusowe), ajentami wykonującymi usługi zlecone przez ZTM, a takŜe z<br />
odpowiednimi słuŜbami miejskimi.<br />
W kolejowej komunikacji pasaŜerskiej najczęściej występującymi wypadkami są poŜary<br />
wagonów. Katastrofy kolejowe pociągów pasaŜerskich zdarzają się sporadycznie, lecz zawsze<br />
akcje ratownicze są długotrwałe i skomplikowane.<br />
Wypadki zdarzające się w ruchu towarowym na kolei to głownie: wykolejenia wagonów,<br />
wycieki substancji niebezpiecznych i palnych, poŜary wagonów przewoŜących drobnicę.<br />
W ruchu lotniczym najczęściej występującymi sytuacjami są przypadki awaryjnych lądowań<br />
samolotu, w których kaŜdorazowo współdziałają jednostki Państwowej StraŜy PoŜarnej i inne<br />
słuŜby ratownicze. Zdarzające się katastrofy lotnicze pociągają za sobą duŜe ofiary w<br />
ludziach i zniszczenia samolotu, a nawet obiektów naziemnych.<br />
Transport drogowy<br />
ZagroŜenia w ruchu drogowym wynikają głównie z:<br />
− gwałtownego wzrostu ilości pojazdów poruszających się po drogach,<br />
− wzrostu prędkości poruszania się pojazdów,<br />
− braków w wyszkoleniu kierowców,<br />
− złego stanu technicznego pojazdów,<br />
− braku nadzoru ze strony organów kontrolnych,<br />
− nieodpowiedniego stanu technicznego dróg i budowli komunikacyjnych oraz<br />
niewłaściwego ich oznakowania,<br />
− niewystarczającego zabezpieczenia przewoŜonego ładunku,<br />
− nieostroŜności i lekcewaŜenia przepisów o ruchu drogowym przez pieszych,<br />
− braku bazy danych o firmach transportujących materiały niebezpieczne na terenie<br />
Warszawy,<br />
− braku efektywnego systemu nadzoru i kontroli transportu drogowego z<br />
materiałami niebezpiecznymi.<br />
Największe zagroŜenia komunikacyjne w ruchu pasaŜerskim i towarowym, w tym przy<br />
przewozie substancji i materiałów niebezpiecznych występuje na głównych arteriach<br />
komunikacyjnych oraz na drogach przelotowych prowadzących przez Warszawę.<br />
W Warszawie, brak obwodnicy powoduje, Ŝe transport substancji niebezpiecznych odbywa<br />
się głównymi ulicami, gdzie panuje wzmoŜony ruch i istnieje duŜe niebezpieczeństwo<br />
wystąpienia awarii pojazdu przewoŜącego NSCh lub wystąpienia katastrofy komunikacyjnej<br />
z jego udziałem. Najczęściej przewoŜonymi na terenie Warszawy substancjami są:<br />
− chlor - 446 ton;<br />
− alkohol etylowy - 82,5 tony;<br />
− wodorotlenek sodu - 23 tony;<br />
− Ŝelazokrzem - 22 tony,
− azotan potasowy - 20 ton;<br />
− amoniak - 2,2 tony;<br />
− dimetyloaminy - 2,6 tony<br />
(dane z KM PSP, przewozy roczne).<br />
Transport kolejowy<br />
Warszawa stanowi węzeł kolejowy na kierunkach Gdańska i Gdyni, Białegostoku, Terespola,<br />
Lublina, Krakowa, Łodzi, Wrocławia i Poznania. Ponadto na trasie Warszawa-Grodzisk<br />
Mazowiecki kursuje Warszawska Kolej Dojazdowa - WKD. Przez miasto ze wschodu na<br />
zachód przebiegają duŜe magistrale kolejowe, w tym jedna tunelem średnicowym przez<br />
centrum miasta (obsługuje tylko ruch pasaŜerski podmiejski i dalekobieŜny) oraz magistrala<br />
północna (pasaŜersko-towarowa). Poza miasto wychodzi siedem linii łączących Warszawę z<br />
innymi rejonami kraju.<br />
Kolejowy ruch towarowy skupia się na stacjach przeładunkowych Warszawa Praga, Odolany,<br />
Gdańska Towarowa, gdzie krzyŜuje się on z ruchem pasaŜerskim.<br />
Przesyłki z materiałami niebezpiecznymi, przybywające na obszar miasta Warszawy w<br />
składach zwartych tj. z przesyłkami towarów jednego rodzaju, są dowoŜone bezpośrednio do<br />
stacji przeznaczenia:<br />
− Warszawa Wschodnia,<br />
− Warszawa Główna Towarowa,<br />
− Warszawa Okęcie.<br />
Z tych stacji trafiają na przyległe bocznice, których uŜytkownikami są zwykle odbiorcy<br />
towarów. Przesyłki towarów niebezpiecznych, przewoŜone w systemie rozproszonym<br />
(pociągi z przesyłkami róŜnych towarów, nie tylko niebezpiecznych, dla róŜnych odbiorców)<br />
przybywają do stacji rozrządowej Warszawa Praga, skąd kierowane są do stacji<br />
manewrowych: Warszawa Wschodnia, Warszawa Główna Towarowa, a takŜe poza teren<br />
obsługi Zakładu Przewozów Towarowych w Warszawie.<br />
Metro<br />
Metro warszawskie jest środkiem komunikacji masowej, którego tunele przebiegają głównie<br />
pod terenami zabudowanymi i duŜymi węzłami komunikacyjnymi. Specyfiką tego środka<br />
transportu jest szczególne zagroŜenie pasaŜerów w przypadku zaistnienia jakiejkolwiek awarii<br />
lub jego unieruchomienia między stacjami. Do zdarzeń, które mogą wystąpić w metrze i<br />
spowodować zagroŜenie moŜna zaliczyć m.in.: poŜar,<br />
− skaŜenie środkami chemicznymi (np. w wyniku działań terrorystycznych),<br />
− katastrofę lub wypadek związany z pociągiem lub konstrukcją budowlaną,<br />
− eksplozję ładunku wybuchowego,<br />
− zalanie lub zatopienie.<br />
Do działań zapobiegawczych w metrze, które eliminują lub redukują prawdopodobieństwo<br />
wystąpienia katastrofy albo ograniczającej skutki moŜna zaliczyć:<br />
− bieŜący monitoring osób znajdujących się w obiektach metra polegający na<br />
kontroli czy są wnoszone niebezpieczne przedmioty, czy na peronach nie<br />
pozostały podejrzanie wyglądające przedmioty, które mogą zawierać materiały<br />
wybuchowe,<br />
− bieŜąca obserwacja tuneli i peronów,<br />
− patrole słuŜb ochrony metra lub policji w wagonach.
Dyspozytorzy Centralnej Dyspozytorni mogą zarządzać całodobowo pogotowiem<br />
energetycznym, technicznym i automatyki, brygadami awaryjnymi i zdalnego kierowania<br />
ruchem oraz jednostką Zakładowej SłuŜby Ratowniczej MW. Metro Warszawskie jest<br />
wyposaŜone w 6 automatycznych systemów bezpieczeństwa, w tym m.in. zdalnego<br />
sterowania i kontroli, samoczynnego ograniczania prędkości pociągów, sygnalizacji alarmu<br />
poŜaru, podglądu za pomocą telewizji kablowej z ciągłym nagrywaniem.<br />
Metro warszawskie posiada opracowany Zakładowy Plan Ratowniczy dla wszystkich<br />
oddanych do uŜytku stacji. Plan ten zawiera ramowe procedury postępowania w przypadku<br />
powstania w tunelach i na stacjach metra takich zdarzeń jak: poŜar, awaria, wypadek lub<br />
katastrofa.<br />
Transport lotniczy<br />
Nad terenem warszawskich dzielnic Ursynów, Bemowo oraz Włochy rozciąga się strefa<br />
podejść samolotów do lądowania na lotnisku Portu Lotniczego Warszawa-Okęcie.<br />
Na obszarze Bemowa zlokalizowane jest lotnisko Aeroklubu. Awaria samolotu i jego<br />
ewentualny upadek na gęsto zabudowane osiedla, moŜe spowodować zagroŜenie Ŝycia wielu<br />
ludzi, konieczność ewakuacji i ogromne straty materialne.<br />
W wyniku katastrofy lotniczej moŜe zaistnieć konieczność udzielenia pomocy duŜej liczbie<br />
poszkodowanych. Jednocześnie w czasie katastrofy mogą wystąpić wybuchy paliwa<br />
lotniczego, gazu, rozległe poŜary oraz zniszczenia mienia komunalnego i prywatnego.<br />
ZagroŜenie terenu administrowanego przez Przedsiębiorstwo Państwowe „Porty Lotnicze"<br />
Port Lotniczy Warszawa-Okęcie moŜe równieŜ wynikać z aktów terrorystycznych takich jak:<br />
porwanie samolotu w czasie lotu i postoju, terroryzm bombowy czy akty sabotaŜu obiektów<br />
lotniskowych i statków powietrznych lub wzięcie zakładników.<br />
Zgodnie z wymogami ICAO (Międzynarodowa Organizacja Lotnictwa Cywilnego) rejonem<br />
operacyjnym słuŜb lotniskowych jest obszar o promieniu 8 km od centralnego punktu<br />
lotniska. W zakresie zabezpieczenia ratowniczo-gaśniczego startów i lądowań samolotów<br />
komunikacyjnych Port Lotniczy Warszawa-Okęcie sklasyfikowany jest w 8 kategorii lotnisk<br />
(max. 10 pkt.). Klasyfikacja ta związana jest z rozmiarami samolotów i częstotliwością<br />
dokonywanych przez nie operacji lotniczych.<br />
Organizacja działań ratowniczych w Porcie Lotniczym Warszawa-Okęcie oparta jest na<br />
Lotniskowej StraŜy PoŜarnej, przygotowanej do działań i wyposaŜonej w specjalistyczne<br />
środki i sprzęt zgodny z wymogami ICAO. W celu minimalizowania skutków stanu<br />
zagroŜenia, a szczególnie w aspekcie ratowania Ŝycia Port Lotniczy posiada pełne<br />
zabezpieczenie w zakresie uruchomienia swoich specjalistycznych sił oraz podpisane<br />
porozumienia w sprawie współdziałania podczas tych zdarzeń ze słuŜbami miejskimi:<br />
− Wojewódzką Stacją Pogotowia Ratunkowego,<br />
− Policją,<br />
− Państwową StraŜą PoŜarną.<br />
Wykorzystanie sił i środków, będących w posiadaniu Portu Lotniczego Warszawa-Okęcie, do<br />
działań na terenie miasta nie wynikających z zagroŜeń lotniczych, jest moŜliwe, lecz musi być<br />
kaŜdorazowo uzgadniane w zaleŜności od poziomu zagroŜenia miasta, a takŜe moŜliwości i
konieczności wykorzystania specjalistycznego sprzętu. Dysponowanie sił i środków w takich<br />
akcjach, uzaleŜnione jest, w związku z koniecznością zapewnienia ciągłości zabezpieczenia<br />
operacji lotniczych w Porcie Lotniczym Warszawa-Okęcie, od stanu tych sił aktualnie<br />
utrzymywanych w gotowości, oraz moŜliwości zamknięcia ruchu lotniczego w danym<br />
momencie (Biuro Bezpieczeństwa i Zarządzania Kryzysowego Urzędu m.st. Warszawy.<br />
2.3 Infrastruktury techniczne podatne na zagroŜenia chemiczne<br />
Wodociągi<br />
Pobór wody na obszarze Warszawy odbywa się z ujęć powierzchniowych i podziemnych,<br />
zarówno do celów bytowych jak i produkcyjnych. Wody Wisły oraz Narwi, po uzdatnieniu,<br />
stanowią podstawowe źródło zaopatrzenia Warszawy.<br />
Warszawa jest zaopatrywana w wodę przez trzy wodociągi: Centralny, Praski i Północny.<br />
Wodociąg Centralny pobiera wodę powierzchniową z Wisły. Woda surowa jest przesyłana do<br />
stacji filtrów przy ul. Koszykowej, gdzie jest poddawana procesom uzdatniania, a<br />
następnie tłoczona do sieci. Wodociąg Praski pobiera wodę infiltracyjnie spod dna rzeki i<br />
oczyszcza ją w stacji filtrów pospiesznych przy ul. Brukselskiej. Wodociąg Północny pobiera<br />
wodę powierzchniową z Zalewu Zegrzyńskiego, która jest uzdatniana w stacji filtrów w m.<br />
Wieliszew, a następnie tłoczona do stacji strefowej w Białołęce i po dodatkowej dezynfekcji<br />
doprowadzana do <strong>miejskiej</strong> sieci wodociągowej.<br />
Istniejąca rezerwa wody czystej wystarcza na pokrycie połowy średniego dobowego<br />
zuŜycia wody. Na wypadek wykrycia w wodzie środków toksycznych, w ilości mogącej<br />
stworzyć zagroŜenie dla mieszkańców Warszawy, przewidziane jest uruchomienie<br />
procedury Postępowania Awaryjnego opracowanej przez specjalistów MPWiK. Na jej<br />
podstawie realizowane jest zamknięcie poszczególnych etapów ciągu technologicznego lub w<br />
razie konieczności całego zakładu i przejęcie produkcji wody przez pozostałe dwa zakłady.<br />
Głównym zabezpieczeniem przed celowym zatruciem wody jest ochrona terenu zakładów<br />
produkujących wodę. KaŜdy zakład posiada ogrodzenie w znacznym stopniu utrudniające<br />
wejście na jego teren i jest strzeŜony całodobowo. W stacji filtrów przy ul. Koszykowej<br />
istnieje całodobowy monitoring obiektów, ze szczególnym uwzględnieniem zbiorników<br />
wody pitnej.<br />
Ujęcia wody oligoceńskiej<br />
Na terenie Warszawy, obok sieci <strong>miejskiej</strong> stanowiącej podstawowe źródło zaopatrzenia<br />
mieszkańców w wodę, funkcjonuje sieć ogólnodostępnych punktów czerpalnych<br />
dostarczających mieszkańcom wodę do celów pitnych pobieraną z ujęć podziemnych<br />
czwartorzędowych i trzeciorzędowych - oligoceńskich.<br />
MoŜliwość ujmowania do celów konsumpcyjnych wód z płytko występujących warstw<br />
czwartorzędowych jest niewielka ze względu na występujące na znacznym obszarze<br />
zanieczyszczenia tych wód, sięgające lokalnie 60 m.<br />
Studnie ujmujące oligoceński poziom wodonośny rozmieszczone są nierównomiernie na<br />
terenie miasta. Wynika to z faktu, Ŝe część z nich wykorzystuje wodę ze studni dla<br />
zakładów przemysłowych, a studnie budowane w ostatnich latach z przeznaczeniem dla<br />
kranów czerpalnych zlokalizowane są w rejonach większych skupisk ludności.
Studnie ujmujące oligoceński poziom wodonośny odgrywają waŜną rolę w warunkach<br />
zagroŜeń i awarii <strong>miejskiej</strong> sieci wodociągowej jako studnie awaryjne w stosunku do<br />
wodociągu miejskiego i w związku z tym powinny być utrzymywane w stanie ciągłej<br />
gotowości i sprawności technicznej. Dzięki ciągłemu ich wykorzystywaniu do zaopatrzenia<br />
ludności w wodę mogą pełnić funkcję źródła awaryjnego w kaŜdej chwili bez konieczności<br />
specjalnych przygotowań (przepompowania oczyszczającego, analiz fizykochemicznych i<br />
bakteriologicznych wody, dezynfekcji, instalacji urządzeń umoŜliwiających pobór wody<br />
przez mieszkańców).<br />
Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w m. st. Warszawie opracowało br.<br />
„Instrukcję postępowania w zakresie zabezpieczenia ujęć wody w przypadku wystąpienia<br />
nadzwyczajnych zagroŜeń”. Instrukcja została opracowana w oparciu o a/w regulacje prawne:<br />
− Ustawa z dnia 7 czerwca 2001 r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i<br />
zbiorowym odprowadzaniu ścieków (Dz. U. Nr 72, póz. 747 z późniejszymi zmianami).<br />
− Ustawa z dnia 18 kwietnia 2002 r. o stanie klęski Ŝywiołowej (Dz. U. Nr 62, póz.<br />
558 z późniejszą zmianą ).<br />
ZagroŜenia rozpatrywane w Instrukcji dzieli się na typowe, czyli takie, jakie mogą wystąpić w<br />
kaŜdym z omawianych poniŜej Zakładów oraz specyficzne - wyjątkowe tj. moŜliwe do<br />
zaistnienia tylko w danym Zakładzie lub spowodowane sabotaŜem czy innymi zdarzeniami<br />
losowymi.<br />
Do zagroŜeń specyficznych, jakie mogą wystąpić na poszczególnych ujęciach naleŜą:<br />
− zanieczyszczenie wód powierzchniowych (lub infiltracyjnych) Wisły lub Zalewu<br />
Zegrzyńskiego powodujące w stopniu ograniczonym pobór wody do celów<br />
produkcyjnych;<br />
− zanieczyszczenie wód powierzchniowych (lub infiltracyjnych) Wisły lub Zalewu<br />
Zegrzyńskiego eliminujące pobór wody do celów produkcyjnych;<br />
− próba sabotaŜu;<br />
− katastrofy i inne zdarzenia losowe.<br />
Rozpatrywane w Instrukcji działania dotyczą:<br />
Wystąpienia nadzwyczajnych zagroŜeń w zakładzie wodociągu centralnego<br />
Ujęcia (wyjątek stanowią ujęcia PU-3 i PU-4) są zlokalizowane na terenie zamkniętym<br />
Stacji Pomp Rzecznych; istniejące ogrodzenie stanowi równocześnie granice strefy ochrony<br />
bezpośredniej Stacji. Teren ten ogrodzony jest od strony północnej, zachodniej i południowej;<br />
od strony wschodniej granicą terenu jest rzeka Wisła. Stacja Pomp Rzecznych chroniona jest<br />
przez słuŜby ochroniarskie, zapewniające dozorowanie wszystkich obiektów technologicznych,<br />
budowlanych oraz ujęć wody. Teren stref ochrony bezpośredniej dla ujęć PU-3, PU-4<br />
zlokalizowanych w linii brzegowej Wisły, znajduje się poza terenem zamkniętym,<br />
obejmuje pas gruntu otaczający ujęcie o szerokości 20 m x 50 m. Włazy wszystkich ujęć PU<br />
są hermetycznie zamknięte, próba ich otwarcia przez osoby nieupowaŜnione<br />
sygnalizowana jest w lokalnej Dyspozytorni Stacji Pomp Rzecznych w Pompowni Nowej oraz<br />
w Centralnej Dyspozytorni ZWC.<br />
Kontrola jakości wody ujmowanej prowadzona jest przez Laboratorium Technologiczne oraz w<br />
systemie monitoringu on-line:<br />
– dla parametrów fizyko-chemicznych wody infiltracyjnej,
– dla parametrów fizyko-chemicznych wody z osadnika czerniakowskiego,<br />
– dla związków toksycznych biomonitoring na rybach wody infiltracyjnej<br />
i wody z Osadnika Czerniakowskiego.<br />
Rozpatrywane scenariusze, waŜne dla zagroŜeń chemicznych obejmują:<br />
– zła jakość wody w źródle - rzeka Wisła,<br />
– zła jakość wody surowej (infiltracyjnej).<br />
Wystąpienia nadzwyczajnych zagroŜeń w zakładzie wodociągu praskiego<br />
obejmuje w szczególności scenariusze:<br />
– wystąpienia skaŜenia silnymi środkami trującymi wody ujmowanej - awaryjne<br />
zatrzymanie układów technologicznych,<br />
– wystąpienie skaŜenia środkami ropopochodnymi wody ujmowanej - awaryjne<br />
zatrzymanie układów technologicznych.<br />
Wystąpienia skaŜenia silnymi środkami trującymi wody ujmowanej<br />
Przykładowo, w przypadku stwierdzenia skaŜenia środkami silnie trującymi lub wystąpienia<br />
stęchłych zapachów wody w rzece Wiśle, Instrukcja przewiduje następujące kroki:<br />
– Zatrzymać ujęcia infiltracyjne poprzez wyłączenie pomp na studniach z Centralnej<br />
Dyspozytorni - w przypadku braku sterowania, stacjonarnie na obiektach i<br />
zamknąć przesył do ZWC;<br />
– Zamknąć dreny na kaŜdym ujęciu poprzez zamkniecie zasuw na kaŜdym drenie –<br />
ekipa eksploatacji Oddziału Produkcji Wody;<br />
– Wykonać badania wody w kaŜdej studni pobierając próbki z komory ssania na<br />
ujęciach - wykonuje laboratorium;<br />
– W przypadku stwierdzenia skaŜenia wody w komorze ssania w studniach naleŜy<br />
odpompować wodę na zrzut do rzeki Wisły;<br />
– W przypadku wystąpienia stęchłego zapachu, do czasu wybudowania komór<br />
ozonowania pośredniego i filtrów węglowych, wprowadzić stałe dyŜury<br />
laboratoryjne we wszystkie dni wolne od pracy i dni robocze na drugiej i trzeciej<br />
zmianie, w celu kontroli zapachu Z/G dla wody w Wiśle na wysokości ujęcia<br />
zasadniczego i z poszczególnych etapów układu technologicznego ZWP;<br />
– Prowadzić stałą kontrolę jakości wody w rzece na poziomie ujęć infiltracyjnych<br />
ZWP;<br />
– Po stwierdzeniu prawidłowych parametrów wody w rzece (zanik skaŜenia) naleŜy<br />
na kaŜdym ujęciu pobrać próbkę wody infiltracyjnej do analizy fizykochemicznej<br />
w laboratorium;<br />
– Po stwierdzeniu poprawnych wyników naleŜy otworzyć wszystkie dreny na<br />
kaŜdym ujęciu, włączyć pompy na zrzut do rzeki Wisły na okres ok; 30 godzin w<br />
celu przepłukania złoŜa. Pobrać próbki wody infiltracyjnej do analizy<br />
fizykochemicznej. Po otrzymaniu wyników wykazujących obecność skaŜenia<br />
naleŜy dalej prowadzić płukanie złoŜa kontrolując próbki wody raz na zmianę w<br />
laboratorium - minimum po ośmiu godzinach płukania złoŜa infiltracyjnego;<br />
– Po otrzymaniu pozytywnych wyników wody - ujęcie/a włączyć do układu<br />
technologicznego SUW; Przed włączeniem ujęcia/ć naleŜy wykonać płukanie<br />
przewodów tłocznych minimum 30 min ze zrzutem do rzeki Wisły i kontrolą<br />
laboratoryjną wody - pobór próbek - komora nr l;<br />
– Po uzyskaniu pozytywnych wyników - włączyć ujęcie/a do układu<br />
technologicznego oraz uruchomić przerzut na ZWC;
– Proces infiltracji wody przez złoŜe filtracyjne następuje przez okres 20 do 30<br />
godzin co stanowi zabezpieczenie ciągów technologicznych SUW przed<br />
wpłynięciem ładunku zanieczyszczeń.<br />
Wystąpienie skaŜenia środkami ropopochodnymi wody ujmowanej - awaryjne<br />
zatrzymanie układów technologicznych<br />
W przypadku wystąpienia skaŜenia rzeki substancjami ropopochodnymi nie ma potrzeby<br />
wyłączania ujęć infiltracyjnych. NaleŜy jedynie niezwłocznie powiadomić Kierownictwo<br />
Zakładu oraz Dyspozytornię ZWC, w celu ewentualnie zwiększonej dostawy wody do ZWC<br />
(ZWC zamyka ujęcie powierzchniowe).<br />
Kanalizacja<br />
Warszawa do oczyszczalni kieruje tylko 45% ścieków, a pozostałe w stanie surowym trafiają<br />
do Wisły. Długość sieci kanalizacyjnej w Warszawie wynosi 2208 km, w tym 549[km]<br />
kolektorów, 1091 km kanałów i 568 km przykanalików.<br />
Stan techniczny sieci kanalizacyjnej jest zróŜnicowany w zaleŜności od jej wieku<br />
zastosowanego materiału do jej budowy. Około 28% kanałów ma wiek ponad 40 lat, a ponad<br />
40% -powyŜej 30 lat. Znaczna część kanałów jest więc stara i wymaga systematycznych<br />
zabiegów konserwujących i renowacyjnych. W przypadku zalania sieci kanalizacyjnej<br />
podczas powodzi moŜe dojść do skaŜenia terenu i zagroŜenia epidemiologicznego.
3. Metody monitorowania stanu zagroŜenia chemicznego<br />
3.1 Analiza i ocena stosowanych obecnie metod monitorowania zagroŜeń<br />
W ostatnich latach coraz częściej, w róŜnych państwach, mają miejsce ataki terrorystyczne.<br />
Do ich przeprowadzania wykorzystywana jest broń biologiczna, chemiczna i nuklearna,<br />
materiały wybuchowe czy bomby. Broń chemiczną moŜna podzielić na trzy klasy:<br />
toksyczne substancje przemysłowe np. chlor, parzące bojowe środki chemiczne tj. gaz<br />
musztardowe i paraliŜujące bojowe środki chemiczne (np. sarin), mogące powodować<br />
śmierć. Dyspersja (zarówno w powietrzu jak i w wodzie) danej substancji chemicznej ma<br />
ogromne znaczenie przy doborze środka wykorzystywanego przez atakujące osoby trzecie.<br />
Dlatego jednym z głównych zadań postawionych przed odpowiednimi słuŜbami jest<br />
wykrywanie i identyfikowanie rozproszonej niebezpiecznej substancji chemicznej. Jedną z<br />
najbardziej znanych i powszechnych metod detekcji substancji chemicznych jest<br />
technologia sensorowa, w której czujniki wykrywają i rozpoznają substancje chemiczne.<br />
Wadą tej metody jest moŜliwość pomyłki i uznania substancji znajdującej się w sposób<br />
naturalny w środowisku przyrodniczym za substancję niebezpieczną, wprowadzoną do<br />
ekosystemu przez osoby trzecie. Dlatego naleŜy rozwijać technologie rozpoznawania<br />
substancji niebezpiecznych w środowisku, ale takŜe pogłębiać wiedzę odnośnie<br />
reaktywności i dyspersji substancji niebezpiecznych w powietrzu, wodzie czy glebie.<br />
Jednym z waŜniejszych elementów przeciwdziałania atakowi terrorystycznemu jest takŜe<br />
sprawny i szybki przepływ informacji pomiędzy słuŜbami zajmującymi się zwalczaniem<br />
terroryzmu, a centrami monitorowania środowiska i społeczeństwem.<br />
Podejmowane działania i dostępne środki<br />
PoniŜej przedstawiono hasłowo działania, które pomogą w zmniejszeniu<br />
prawdopodobieństwa wstąpienia zagroŜenia chemicznego, ale takŜe umoŜliwią jego<br />
wcześniejsze wykrycie, a tym samym poprzez wprowadzenie odpowiednich środków<br />
zaradczych zmniejszą skutki potencjalnego zdarzenia niepoŜądanego. Wszystkie podjęte<br />
działania sklasyfikowano wedle malejącego znaczenia w przeciwdziałaniu zagroŜeniu<br />
chemicznemu.<br />
− Nieustanny monitoring skaŜeń, detekcja<br />
− Czasowa detekcja w stanach awaryjnych<br />
− Klasyfikacja skaŜeń i ich łagodzenie<br />
− Nieinterwencyjne kontrole zewnętrzne<br />
− Utworzenie i utrzymanie sieci detektorów<br />
− Symulacje komputerowe i modelowanie dyspersji i skutków<br />
− Zbieranie i analizowanie warunków pogodowych i środowiskowych<br />
− Ustanowienie i zróŜnicowanie progów ekspozycji<br />
− Zgrubne oszacowania integralności strukturalnej/innych rodzajów ryzyka<br />
− Detekcja niezgodności i przekłamań w danych<br />
W celu jak najskuteczniejszego i najszybszego wykrywania niebezpiecznych substancji<br />
chemicznych, biologicznych czy radioaktywnych naleŜy wykorzystywać wiele róŜnych<br />
technologii włączając techniki oznaczania substancji, techniki analityczne, tj. róŜne rodzaje<br />
spektroskopii, metody testowania biologicznego, rozwoju materiałów, rozwiązania<br />
inŜynieryjne i róŜnorakie technologie informatyczne (nowoczesne oprogramowania<br />
komputerowe, wykorzystywanie coraz większych sprzętowych i programistycznych<br />
moŜliwości komputerów). Zwiększenie moŜliwości technicznych zwiększa dokładność i
zakres pomiarów, ilość wykrywanych substancji niebezpiecznych, zmniejsza czas reakcji,<br />
unowocześnia techniki poboru próbek, umoŜliwia precyzyjne odróŜnianie substancji<br />
wprowadzanych do środowiska z zewnątrz od naturalnie występujących, rozwija<br />
zaawansowane metody przetwarzania sygnałów na potrzeby algorytmów detekcji, zmniejsza<br />
rozmiar, wagę i wymagania prądowe urządzeń pomiarowych, integruje dane pomiarowe z<br />
modelami obliczeniowymi, zmniejsza wymagania finansowe i logistyczne.<br />
Poprawa rozwiązań technicznych nastąpiła w wyniku rozwoju nowych systemów testu<br />
immunologicznego, sond kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA), materiałów<br />
powłokowych, laserów na podczerwień i ultrafiolet (IR/UV), technik spektrometrii masowej<br />
na potrzeby oznaczania substancji chemicznych i biologicznych oraz rozwoju istniejących juŜ<br />
technologii, tj. badania akustycznych fal powierzchniowych, nieradioaktywnych źródeł<br />
jonizacji, technik optycznych i pre-koncentratorów. Istnieją takŜe techniki wykorzystujące<br />
jako detektor całe komórki, naturalnie występujące chemiczne znaczniki dla materiałów<br />
biologicznych, ulepszona spektroskopia Ramanowska dla zanieczyszczeń ciekłych na<br />
powierzchni lub w wodzie, czy techniki poboru i wprowadzania próbek do róŜnych punktów<br />
w objętości detektora. Prowadzone są takŜe badania mające na celu lepsze zrozumienie i<br />
zbadanie większej ilości własności i fizjologicznych skutków oddziaływania na organizm<br />
ludzki oraz środowisko, substancji chemicznych/biologicznych/radioaktywnych, które mogą<br />
zostać ze względu na te własności wykorzystane przez terrorystów. Dodatkowo powyŜsze<br />
technologie są badane pod względem wykorzystania technik ciekłej mikromechaniki w<br />
procesie przetwarzania próbek i technik separacji osadzania oraz identyfikacji substancji w<br />
urządzeniach o małych rozmiarach (chipowych).<br />
Prace inŜynieryjne prowadzone nad procesami i materiałami, zarządzanie procesami<br />
termodynamicznymi, integracja składników substancji, zarządzanie faza ciekłą i inne nowe<br />
rozwiązania inŜynieryjne zmniejszają rozmiary, wagę, wymagania prądowe i czas odpowiedzi<br />
oraz optymalizują konfigurację detektora i wymagania logistyczne. Takie nowe rozwiązania<br />
inŜynieryjne w połączeniu z intensywnymi pracami w naukach przyrodniczych powodują<br />
rozwój w technologiach tj. detektory IR/UV, które są bardziej ujednolicone, mają większą<br />
dokładność i wydajność, pracują w zakresie temperatur otoczenia a nie jak dotychczas w<br />
temp. -200 0 C (nowe lasery mające większe promieniowanie na wyjściu zuŜywają mniej<br />
mocy, mają mniejszy rozmiar i wagę, działają w większym zakresie częstotliwościowym i<br />
posiadają bardziej skuteczny selektywny system poboru próbek).<br />
Rozwój technik informacyjnych spowodował ulepszenie technologii przetwarzania<br />
sygnałów na potrzeby analiz danych czujnika i integracji informacji dla modeli zagroŜeń z<br />
danymi geograficznymi i meteorologicznymi. Systemy informatyczne muszą pracować na<br />
bardzo duŜej ilości danych w procesie przetwarzania i zmian danych w sieci. Instytucje<br />
naukowe i polityczne odpowiedzialne za przeciwdziałanie i obronę przed<br />
nieprzewidzialnymi uwolnieniami substancji chemicznych, biologicznych czy<br />
radioaktywnych spowodowały rozwój w komputerowych algorytmach rozpoznawania<br />
obrazów, przetwarzania sygnałów, sztucznej inteligencji, systemów ekspertowych,<br />
wirtualnych trójwymiarowych symulacji i interfejsów uŜytkownika. Obecne<br />
komunikacyjne i obliczeniowe moŜliwości sprzętu komputerowego są poza zakresem tego<br />
obszaru technologicznego.<br />
śaden system monitoringu nie da oczywiście 100% pewności wykrycia skaŜenia<br />
chemicznego w czasie rzeczywistym w dowolnym miejscu <strong>aglomeracji</strong>, ani, Ŝe w ogóle nie<br />
ma w praktyce moŜliwości pokrycia całego terenu <strong>aglomeracji</strong> więc w pierwszym rzędzie<br />
naleŜy skupić się na najbardziej newralgicznych punktach miasta. Trzeba mieć teŜ na uwadze
to, Ŝe system moŜna co prawda rozbudowywać praktycznie w dowolny sposób, ale częstokroć<br />
relacja uzyskanego ulepszenia systemu w stosunku do poniesionych kosztów moŜe być<br />
zupełnie nie do zaakceptowania.<br />
Oczywistym jest równieŜ to, Ŝe nie istnieje jeden uniwersalny sposób rozpoznania skaŜeń<br />
chemicznych i Ŝe trzeba będzie zastosować szereg róŜnych podejść, które będą musiały być<br />
właściwie zintegrowane.<br />
Przy realizacji systemu monitoringu naleŜy rozpatrzyć następujące elementy:<br />
1. Określenie trybu pracy i wymagań co do przyrządów i oprogramowania. Generalnie<br />
detektory powinny mieć moŜliwość rozpoznawania wielu czynników jednocześnie -<br />
broni chemicznej oraz toksycznych substancji przemysłowych. Bardzo istotna jest<br />
zawartość biblioteki widm, gdyŜ od jej kompletności zaleŜy szybkość rozpoznania.<br />
RównieŜ uŜywane oprogramowanie powinno być w stanie w maksymalnie<br />
automatyczny sposób wykrywać widma i zidentyfikować substancję. W sytuacji, gdy<br />
zawodzi automatyczna detekcja substancji wiele zaleŜy od osób obsługujących<br />
chromatograf. Musi to być wysoko wyspecjalizowany personel będący w stanie szybko<br />
rozpoznawać widma charakterystycznych pierwiastków. Celowym jest przy tym aby<br />
instrumenty mogły analizować zarówno próbki gazowe jak i ciekłe. NaleŜy równieŜ<br />
podkreślić, iŜ trzeba wziąć pod uwagę fakt, iŜ detektory muszą być włączane<br />
codziennie na kilka godzin w celu zachowania pełnej sprawności działania. Oczywiście<br />
jest to związane z pewnymi dodatkowymi kosztami.<br />
2. UŜycie zdalnych stacjonarnych detektorów zainstalowanych na wysokich budynkach<br />
zdolnych do przeczesywania terenu w pewnym promieniu wokół siebie. MoŜliwości<br />
detekcji istotnie zaleŜą od ukształtowania terenu oraz zabudowy i praktycznie<br />
wymagają w kaŜdym przypadku dokładnych testów i ścisłej w tym zakresie<br />
współpracy z producentem. Najlepsze obecne detektory są w stanie pokryć teren o<br />
średnicy od 2 do nawet 10 km (w bardzo sprzyjających warunkach), ale przeciętnie<br />
naleŜy załoŜyć, iŜ będzie to ok. 3-4 km. Przy wyborze miejsc do instalacji moŜna<br />
posiłkować się teŜ 3-wymiarową mapą miasta o wystarczająco wysokiej rozdzielczości<br />
przestrzennej jak i wysokościowej – konieczna jest dokładna znajomość obrysów<br />
budynków i ich wysokości. Przykładowym detektorem, który mógłby być<br />
zainstalowany jest system RAPID-S firmy Bruker, zdalnego wykrywania związków<br />
chemicznych w powietrzu (w postaci chmur, oparów itp.) zaopatrzony w detektor<br />
podczerwieni z interferometrem z jednoczesnym przekazem sygnału wizyjnego.<br />
3. Zainstalowanie detektorów w pojazdach mechanicznych (np. NBC RECON firmy<br />
Bruker). UmoŜliwi to szybkie przemieszczanie się w razie konieczności wykonania<br />
rozpoznania w terenie nie objętym stacjonarnym monitoringiem jak równieŜ<br />
zabezpieczenie duŜych imprez (kulturalnych, sportowych, itp.). Zwykle proponuje się<br />
standardowo wyposaŜyć pojazd w dwa detektory: stacjonarny i mobilny. Powinien być<br />
teŜ zainstalowany system nawigacji (oparty na GPS do określania połoŜenia) i meteo,<br />
systemy nadciśnienia oraz filtrów. Konieczne jest teŜ właściwe, niezaleŜne zasilanie.<br />
Przykładem takiego detektora jest NBC RECON.<br />
4. Zainstalowanie stacjonarnych detektorów w miejscach zamkniętych takich jak budynki<br />
uŜyteczności publicznej, rządowe czy podziemia. W tym przypadku istotnym<br />
czynnikiem determinującym gdzie i w jakiej ilości zainstalować detektory jest<br />
znajomość przepływu powietrza. W przypadku instalacji w pobliŜu wejść do
udynków celowym jest posiadanie dwóch detektorów w jednym urządzeniu: jednego<br />
nastawionego na wejście, drugiego na wewnętrzny obieg. Detektor powinien móc<br />
wykrywać zarówno chemiczne środki bojowe jak i przemysłowe substancje toksyczne.<br />
Przykładowym takim rozwiązaniem jest RAID-S, firmy Bruker.<br />
5. WyposaŜenie słuŜb w niewielkie detektory przenośne. NaleŜy oczywiście uwzględnić<br />
dostępność aktualnie posiadanego sprzętu. Jako przykład dobrego detektora moŜna tu<br />
podać RAID-M, uŜywany zresztą obecnie przez warszawską jednostkę ratowniczogaśniczą<br />
straŜy poŜarnej.<br />
6. MoŜliwość uŜycia helikopterów, bezzałogowych samolotów lub zeppelinów. Ten<br />
element wymaga, albo ścisłej współpracy z armią, albo posiadania zwiększonych<br />
środków finansowych na utrzymanie. NaleŜy zwrócić uwagę na fakt, iŜ zastosowanie<br />
zarówno bezzałogowych samolotów lub zeppelinów będzie w przyszłości coraz<br />
większe. W przypadku bezzałogowych samolotów (zwłaszcza małych rozmiarów np.<br />
wertykopterów) lub zeppelinów istnieje obecnie jeszcze szereg ograniczeń ich uŜycia<br />
(np. związanych z moŜliwą masą zainstalowanych przyrządów, czasem pracy baterii<br />
(np. 1 doba) czy ograniczeniami spowodowanymi warunkami atmosferycznymi),<br />
jednak naleŜy się spodziewać, Ŝe ograniczenia te będą z upływem czasu usuwane.<br />
Zastosowanie helikopterów naleŜy uznać za zasadne w sytuacji zagroŜenia, gdy nie ma<br />
innej moŜliwości monitoringu np. z uwagi na ograniczenia terenowe. Z kolei małe<br />
bezzałogowe samoloty mogą być uŜyte gdy jest zbyt duŜe ryzyko dla słuŜb<br />
ratowniczych np. w przypadku uwolnienia się toksycznych substancji w tunelu.<br />
Natomiast zeppeliny mogą być zastosowane do stałego monitoringu z większej<br />
wysokości (1-4 km) obejmując swym zasięgiem nieco większy teren.<br />
7. MoŜliwości zintegrowania wszystkich elementów w jeden spójny system. Istotne jest<br />
to, aby dane przesyłane z róŜnych detektorów mogły być prezentowane w spójny<br />
sposób. W tym celu konieczne jest odpowiednie oprogramowanie, które za pomocą<br />
modelowania matematycznego potrafi złoŜyć uzyskane informacje pochodzące z<br />
róŜnych lokalizacji i z wykorzystaniem map cyfrowych zwizualizować – stosuje się do<br />
tego np. metodę triangularyzacji. Zwykle firmy dostarczające sprzęt mają takie<br />
oprogramowanie opracowane.<br />
8. Dobór systemu łączności do przekazywania danych. NaleŜy tu wziąć pod uwagę<br />
przekazywanie danych monitoringowych z sieci detektorów stacjonarnych oraz<br />
mobilnych zainstalowanych w pojazdach mechanicznych (lub latających). Technicznie<br />
moŜna podzielić systemy komunikacji na przewodowe i bezprzewodowe. Sieci<br />
przewodowe mogą być uŜyte dla stacjonarnych instalacji – w niektórych przypadkach<br />
moŜe się to okazać najlepszym rozwiązaniem z uwagi na ograniczenia techniczne –<br />
przykładowo w obszarach podziemnych jak stacje metra. Wymagania co do systemu<br />
łączności moŜna krótko scharakteryzować jako: niezawodność (odporność na awarie i<br />
zakłócenia), bezpieczeństwo (szyfrowane połączenia) i wiarygodność (właściwy<br />
system kontrolny). Rozpatrując systemy bezprzewodowe najbardziej odpowiedni<br />
wydaje się być radiowy system trankingowy. Zapewnia on wysoką wydajność<br />
spektrum częstotliwości spowodowaną dwoma czynnikami. Po pierwsze, wszyscy<br />
uŜytkownicy wykorzystują wszystkie kanały w systemie. Po drugie, Ŝaden kanał nie<br />
zostaje nie wykorzystywany, kiedy zachodzi potrzeba łączności. Centralny kontroler<br />
natychmiast rozdziela wolne kanały, kiedy jest zgłoszenie zapotrzebowania łączności.<br />
Zapewnia on takŜe niezawodność. ZałóŜmy, Ŝe pracujemy na określonym kanale w
systemie konwencjonalnym i kanał zostaje uszkodzony. UŜytkownicy tego kanału<br />
zostają pozbawieni łączności do czasu, kiedy przejdą na inny kanał. Ta sytuacja nigdy<br />
nie zdarzy się w systemie trankingowym. W wypadku, kiedy „repeater” jednego kanału<br />
zostaje uszkodzony, centralny kontroler rejestruje to i nie przydziela tego kanału do<br />
łączności do czasu jego naprawy. Obecnie słuŜby ratownicze i porządkowe miasta<br />
uŜywają systemu EDACS oraz częściowo TETRA. Celowym jest włączenie<br />
podsystemu łączności systemu monitoringu skaŜeń chemicznych miasta do juŜ<br />
istniejących i uŜywanych rozwiązań. NaleŜy teŜ zaznaczyć, iŜ najczęściej stosowanym<br />
rozwiązaniem jest podjęcie współpracy z lokalnym przedsiębiorstwem<br />
telekomunikacyjnym, który będzie w stanie spełnić wszystkie wymagania odnośnie<br />
systemu łączności. W przypadku metra dane powinny być przekazywane zarówno do<br />
lokalnego centrum zarządzania metrem jak i do miejskiego. Koniecznym jest więc<br />
moŜliwość współpracy systemu detekcyjnego z róŜnymi systemami łączności<br />
(przewodowymi i bezprzewodowymi) – elastyczność w tym zakresie zwiększa równieŜ<br />
bezpieczeństwo działania systemu poprzez łatwość przełączenia między róŜnymi<br />
systemami komunikacyjnymi.<br />
9. Uwarunkowania dotyczące wdroŜenia i utrzymania systemu. Istnieje szereg<br />
czynników, które muszą być spełnione aby wdroŜenie systemu i jego późniejsze<br />
utrzymanie operacyjne zapewniało właściwe działanie. Dość często popełnianym<br />
błędem w warunkach polskich jest na przykład realizacja zakupu sprzętu i instalacji<br />
bez zapewnienia odpowiednich środków na jego ciągłe utrzymanie na stosownym<br />
poziomie. Wśród istotnych czynników naleŜy wymienić teŜ uwarunkowania prawne.<br />
Powinny być jasno sprecyzowane obowiązki, zakresy działania a przede wszystkim<br />
procedury dla poszczególnych słuŜb. Przy tym nie moŜe dojść do sytuacji gdy w stanie<br />
zagroŜenia w wyniku braku właściwych procedur współpracy słuŜb konieczne jest<br />
czekanie na podjęcie decyzji gdzieś na wysokim szczeblu. Zaistnienie takiej sytuacji<br />
świadczy po prostu o błędach w strukturze organizacyjnej i legislacyjnej. Przechodząc<br />
juŜ do wdroŜenia naleŜy przewidzieć w projekcie organizację systemu szkoleń i<br />
ćwiczeń co najmniej na dwóch poziomach: uŜytkownika sprzętu oraz technika.<br />
Powinna być podpisana umowa z przedstawicielem producenta z firmą, która zapewni<br />
konserwację sprzętu i naprawy pogwarancyjne. NaleŜy teŜ zwrócić uwagę, iŜ zapewne<br />
zajdzie konieczność zatrudnienia dodatkowego personelu – częstokroć wysoko<br />
wyspecjalizowanego (np. do obsługi chromatografów – jak to opisano powyŜej).<br />
Ponadto naleŜy zapewnić moŜliwość badania próbek w wyspecjalizowanym<br />
laboratorium – zawsze bowiem trzeba się liczyć z moŜliwością wystąpienia nieznanej<br />
substancji wymagającej dodatkowych badań. Obecnie Komendy Wojewódzka i<br />
Powiatowa Państwowej StraŜy PoŜarnej mają podpisane umowy o takiej współpracy z<br />
przedsiębiorstwem DJChem Chemical Poland S.A., które jest w stanie reagować na<br />
bieŜąco i wydaje się być obecnie jedyną firmą mogącą wypełnić tę rolę (w skład firmy<br />
wchodzi Zespół ds. Rozpoznawczo-Analitycznych złoŜony z wysokiej klasy chemikówanalityków,<br />
mający do swojej dyspozycji unikatową aparaturę analityczną m.in.<br />
chromatografy gazowe firmy Hewlett-Packard, chromatograf cieczowy firmy<br />
Merck, specjalistyczne urządzenia do pobierania próbek na miejscu zdarzenia takie jak<br />
aspirator firmy Apex). Powinno się teŜ rozwaŜyć bliŜsze współdziałanie w tym zakresie<br />
z laboratorium Centralnego Biura Śledczego oraz instytucjami wojskowymi. JeŜeli<br />
chodzi o inne zakłady jak Sanepid czy laboratoria w Instytutach to zasadniczym<br />
problemem jest to, iŜ nie pracują one w trybie ciągłym, jednakŜe powinno zapewnić się<br />
moŜliwość wykonania badań w razie konieczności.
10. Wykorzystanie istniejących systemów monitoringowych. Obecnie w Warszawie<br />
istnieje system monitoringu środowiska nastawiony głównie na badanie jakości<br />
powietrza. Zbierane są dane dotyczące pyłów zawieszonych, tlenków siarki, azotu i<br />
węgla, ozon, benzen oraz ołów a takŜe dane meteorologiczne – centralna baza tych<br />
danych jest w Wojewódzkim Inspektoracie Ochrony Środowiska (dodatkowe pomiary<br />
obejmują teŜ: siarkowodór, fenol, m,p-ksylen, o-ksylen, toluen, formaldehyd, kadm,<br />
arsen, rtęć, nikiel, chrom). Dane są zbierane co godzina a dostęp do nich moŜe być<br />
uzyskany poprzez zainstalowanie specjalnego oprogramowania – tzw. klienta systemu.<br />
Wydaje się celowym, aby taki terminal został zainstalowany np. w Centrum<br />
Zarządzania Kryzysowego m. st. Warszawy lub Komendzie Miejskiej StraŜy PoŜarnej.<br />
Dawałoby to pewien podgląd stanu aktualnego zanieczyszczenia w mieście i oceny<br />
ewentualnego wpływu na pomiary detektorów systemu rozpoznania skaŜeń<br />
chemicznych (dla poszczególnych dzielnic w systemie WIOŚ istnieją tzw. stacje<br />
referencyjne, zaś pozostałe monitorują sytuację w otoczeniu zakładów np. Siekierki).<br />
Nie byłoby teŜ problemem zastosowanie innego trybu przekazywania danych.<br />
Jeśli chodzi o moŜliwość zastosowania stacjonarnego systemu monitoringowego<br />
(punktowego) to wyróŜnia się następujące kategorie skali przestrzennej:<br />
− Mikroskala - obszar jednolitych koncentracji zanieczyszczenia sięgających od<br />
kilku metrów do nawet 100 metrów.<br />
− Skala Średnia - Jednolite koncentracje zanieczyszczenia w obszarze od około<br />
100 metrów do 0.5 kilometra.<br />
− Skala Dzielnicowa - obszar z od 0.5 do 4 kilometrów<br />
− Skala Miejska - zanieczyszczenia na obszarze o rozmiarach sięgających od 4<br />
do 50 kilometrów (obszar miasta)<br />
− Skala Regionalna - cały okoliczny, otwarty obszar wiejski (od dziesiątek do<br />
setek kilometrów).<br />
W zaleŜności od celu określa się odpowiednią skal przestrzennych (tabela 3.1 poniŜej):<br />
Tabela 3.1 Skala monitoringu.<br />
Cel monitoringu Odpowiednia skala przestrzenna<br />
Wysoka koncentracja i/lub wpływ źródła Mikroskala, Średnia, Dzielnicowa lub<br />
Miejska<br />
Wysoka gęstość zaludnienia reprezentująca<br />
koncentrację<br />
Średnia, Dzielnicowa lub Miejska<br />
Poziom przyziemny Dzielnicowa, Regionalna<br />
Dla <strong>aglomeracji</strong> warszawskiej trzeba by przewidywać bardzo gęstą sieć, co wydaje się nierealne.<br />
3.2 Koncepcja metod monitorowania w <strong>aglomeracji</strong> warszawskiej 1<br />
MoŜliwość uŜycia gazów bojowych jest związana głównie z działalnością terrorystyczną.<br />
W tym przypadku prawdopodobieństwo jej wystąpienia zaleŜy od wielu czynników:<br />
a. Ogólnej sytuacji geopolitycznej.<br />
b. Sposobu działania i dostępności środków toksycznych.<br />
c. Atrakcyjności celu.<br />
1 Wykorzystano analizy wykonane na potrzeby „Studium wykonalności Systemu Rozpoznania SkaŜeń Chemicznych dla m.st. Warszawy”,<br />
2005.
Dokładne oszacowanie prawdopodobieństwa jest praktycznie niemoŜliwe. Natomiast biorąc<br />
pod uwagę dotychczasowe przypadki naleŜy uznać, iŜ jeśli przypadek taki by wystąpił to<br />
najbardziej prawdopodobne wydaje się uŜycie sarinu – ze względu na jego własności (sposób<br />
działania, bezwonność). JeŜeli chodzi o ewentualne miejsce uŜycia to na podstawie<br />
dotychczasowych doświadczeń za najbardziej prawdopodobne naleŜy uznać: metro<br />
(zwłaszcza na stacji Centrum z połączeniem podziemiami do Dworca Centralnego),<br />
Warszawskie Centrum Finansowe, centra handlowe (najbardziej prawdopodobne: Arkadia)<br />
oraz ambasady: amerykańska, izraelska i w mniejszym stopniu brytyjska. W następnej<br />
kolejności Pałac Kultury i Nauki, lotnisko oraz pozostałe centra handlowe (zwłaszcza te<br />
zlokalizowane bliŜej centrum). Biorąc pod uwagę moŜliwość skaŜenia systemu dystrybucji<br />
wody prawdopodobne jest takŜe wystąpienie niepoŜądanych zdarzeń w filtrach miejskich i<br />
punktach poboru wody pitnej. Część z wymienionych obiektów – jak ambasady mają własne<br />
zabezpieczenia, w pozostałych stopniowo, w ramach posiadanych środków finansowych,<br />
moŜna byłoby przewidywać instalacje systemu detektorów – w tym celu naleŜy określić<br />
priorytety.<br />
Natomiast bez specjalnej analizy moŜna stwierdzić, iŜ strategicznymi elementami tras<br />
komunikacyjnych mogą być tunele. W Warszawie większość z nich jest krótka, jedynie tunel<br />
na trasie Wisłostrady moŜe nieść potencjalnie większe zagroŜenie w określonych warunkach<br />
pogodowych – z drugiej strony jest on najlepiej przygotowany pod kątem prowadzenia akcji<br />
przez PSP. JeŜeli natomiast chodzi o transport kolejowy to z reguły jest on lepiej<br />
przygotowany i monitorowany niŜ transport drogowy. Prawdopodobieństwo wypadku jest<br />
zdecydowanie mniejsze niŜ na drodze (co wynika z ogólnych statystyk), ładunek przewoŜony<br />
jest co prawda większy, ale teŜ lepiej zabezpieczony. Dla transportu lotniczego statystyki<br />
wykazują, iŜ prawdopodobieństwo wystąpienia wypadku jest najmniejsze.<br />
PoniŜej przedstawiono przykłady zastosowania detektorów RAID na stacjach metra oraz do<br />
monitorowania obiektów sportowych. W przyszłości dla <strong>aglomeracji</strong> warszawskiej równieŜ<br />
naleŜałoby stworzyć tak nowoczesny system sieci monitoringu odpowiadający współczesnym<br />
wymaganiom.<br />
Systemy detekcji RAID na stacjach metra<br />
W ciągu ostatnich dwóch lat takie miasta jak Tokio, ParyŜ, Buenos Aires a takŜe inne wielkie<br />
metropolie doświadczyły zagroŜeń mogących spowodować katastrofalne zniszczenia. Szczególnie<br />
naraŜone były miejsca uŜyteczności publicznej, środki transportu, i te wszystkie inne miejsca gdzie<br />
mogłoby dojść do powaŜnych zniszczeń i zatrucia ludności. BliŜsze badanie tych ataków ujawnia<br />
nowy aspekt: Terroryści posiadają dostęp do broni masowej zagłady i stosują ją bez zastrzeŜeń. Ich<br />
uwaga skupia się na broni chemicznej. Jest ona łatwo dostępna z chemicznych instalacji<br />
przemysłowych uŜywających takich związków jak chlor, fosgen czy kwas pruski. Inne związki takie<br />
jak sarin są łatwe do zsyntetyzowania z podstawowych związków chemicznych.<br />
Władze metra w Pradze, wyciągając wnioski z ataków bombowych w metrze Tokijskim,<br />
zdecydowały się na zainstalowanie w metrze systemów detekcji gazów toksycznych.<br />
Pierwsza stacja została wyposaŜona w przenośne spektrometry jonowe RAID-S w marcu<br />
1997 r. Instrumenty były zainstalowane tak aby dokonywać obliczeń dla moŜliwej dystrybucji<br />
związków toksycznych, uwzględniając przepływy powietrza w granicach danej stacji .<br />
Oceniono, Ŝe 5 spektrometrów wystarcza do śledzenia sytuacji na małej stacji metra. Jeden z<br />
przyrządów został zainstalowany w strefie wejściowej, jeden w systemie nawiewowym a trzy<br />
na poziomie peronów.
Rys. 3.1 Zastosowanie RAID –S na stacjach metra (M.Borysiewicz, I.Garanty, S.Potempski, „Studium<br />
wykonalności Systemu Rozpoznania SkaŜeń Chemicznych dla m.st. Warszawy”, 2005).<br />
Rysunek powyŜej wyjaśnia sposób umieszenia czujników do monitoringu peronu. Przyrządy<br />
są umieszczone pod peronem. Powietrze znad powierzchni peronu jest zasysane przez wlot<br />
gazu, podgrzewane i podawane do systemu analizującego RAID-S.<br />
Wyniki monitoringu są zapisywane na komputerze zlokalizowanym na stacji i przekazywane<br />
dalej do centrum informacyjno – kontrolnego (ICC). W centrum ICC wyniki są sumowane i<br />
zobrazowywane. W przypadku ataku chemicznego zainstalowany system detekcji nie<br />
zapobiegnie bezpośrednio naraŜeniu zdrowia. Zadaniem systemu jest szybka detekcja i<br />
rozpoznanie zagroŜenia. Specjalistyczne ekipy mogą podejmować działania i przedsiębrać<br />
odpowiednie środki dla ochrony osób i ewakuować pasaŜerów z zagroŜonych rejonów. W<br />
oparciu o dane pomiarowe moŜna szybko zorganizować pierwszą pomoc medyczną dla osób<br />
poszkodowanych. W połączeniu z odpowiednią logistyką ten system detekcji znacznie<br />
podnosi bezpieczeństwo bardzo podatnych na atak systemów metra.<br />
Przykłady zastosowania urządzeń RAPID do monitorowania obiektów sportowych
Rys. 3.2 Ślad wiązki przemiatającej (M.Borysiewicz, I.Garanty, S.Potempski, „Studium wykonalności Systemu<br />
Rozpoznania SkaŜeń Chemicznych dla m.st. Warszawy”, 2005).<br />
Rys. 3.3 Szczegóły instalacji. Monitoring zdalny podczas meczu piłki noŜnej (M.Borysiewicz, I.Garanty,<br />
S.Potempski, „Studium wykonalności Systemu Rozpoznania SkaŜeń Chemicznych dla m.st. Warszawy”,<br />
2005).
Rys. 3.4 Połączenie z sekcją alarmową (M.Borysiewicz, I.Garanty, S.Potempski, „Studium wykonalności<br />
Systemu Rozpoznania SkaŜeń Chemicznych dla m.st. Warszawy”, 2005).<br />
Rys. 3.5 Analiza uwolnienia związku SF6 (M.Borysiewicz, I.Garanty, S.Potempski, „Studium wykonalności<br />
Systemu Rozpoznania SkaŜeń Chemicznych dla m.st. Warszawy”, 2005).
Korelacja 0.8 Korelacja > 0.975<br />
Szczegółowe zobrazowanie korelacji, cdΔΤ, temperatura tła<br />
Rys. 3.6 Rekonstrukcja tomograficzna(M.Borysiewicz, I.Garanty, S.Potempski, „Studium wykonalności<br />
Systemu Rozpoznania SkaŜeń Chemicznych dla m.st. Warszawy”, 2005).<br />
Rys. 3.7 Lokalizowanie zagroŜenia za pomocą dwóch wiązek RAPID i automatyczne wyliczanie<br />
trójwymiarowego obrazu chmury (M.Borysiewicz, I.Garanty, S.Potempski, „Studium wykonalności<br />
Systemu Rozpoznania SkaŜeń Chemicznych dla m.st. Warszawy”, 2005).<br />
Podsumowanie<br />
− RAPID jest odpornym na wstrząsy, zdalnym urządzeniem działającym w<br />
podczerwieni<br />
− Skanowaniem moŜna objąć dowolny punkt lub miejsce<br />
− Kalibracja i biblioteki wewnętrzne pozwalają na bierna analizę spektrów podczerwieni<br />
− Niezawodne działanie na stadionach piłkarskich<br />
− Łatwa instalacja i obsługa dzięki WLAN<br />
− Łatwa lokalizacja zanieczyszczeń poprzez wskazanie sektorów alarmowych<br />
− Dwa urządzenia RAPID pozwalają na tomograficzną rekonstrukcję rozkładu chmury
Rys. 3.8 Detekcja, rekonstrukcja i ocena ilościowa (1) (M.Borysiewicz, I.Garanty,<br />
S.Potempski, „Studium wykonalności Systemu Rozpoznania SkaŜeń Chemicznych dla m.st.<br />
Warszawy”, 2005).<br />
Rys. 3.9 Detekcja, rekonstrukcja i ocena ilościowa (2) (M.Borysiewicz, I.Garanty,<br />
S.Potempski, „Studium wykonalności Systemu Rozpoznania SkaŜeń Chemicznych dla m.st.<br />
Warszawy”, 2005).<br />
Pierwszy etap rozwoju sieci monitoringu w m.st. Warszawa zaproponowano poniŜej tabeli<br />
3.2.<br />
Tabela 3.2 Propozycja systemu monitoringu chemicznego dla Warszawy.<br />
Przyrządy/zadania Cel<br />
Zakup 5 stacjonarnych systemów detekcyjnych zdalnego<br />
wykrywania związków chemicznych w powietrzu<br />
1 pojazd mechaniczny, 2 detektory (stacjonarny i mobilny) zdalnego<br />
wykrywania związków chemicznych w powietrzu ; systemy:<br />
nawigacji (GPS), meteo, nadciśnienia, filtrów, zasilania<br />
Pokrycie terenu o ok.10 km<br />
średnicy (Centrum Warszawy z<br />
obrzeŜami)<br />
Do mobilnego monitoringu i<br />
zabezpieczenia duŜych imprez
2-3 stacjonarne systemy detekcji chemicznej (broni chemicznej i<br />
toksycznych substancji przemysłowych)<br />
Do monitoringu stacji metra<br />
Centrum i połączeń<br />
podziemnych z Dworcem<br />
Centralnym
4. Wymagania prawne<br />
Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska ( Dz. U. 01.62.627 z późn.<br />
zm.):<br />
Art. 244. Prowadzący zakład stwarzający zagroŜenie wystąpienia awarii, dokonujący<br />
przewozu substancji niebezpiecznych oraz organy administracji są obowiązani do ochrony<br />
środowiska przed awariami.<br />
Art. 249. KaŜdy, kto zamierza prowadzić lub prowadzi zakład o zwiększonym ryzyku lub o<br />
duŜym ryzyku, jest obowiązany do zapewnienia, aby zakład ten był zaprojektowany,<br />
wykonany, prowadzony i likwidowany w sposób zapobiegający awariom przemysłowym i<br />
ograniczający ich skutki dla ludzi oraz środowiska.<br />
Art. 251. 1. Prowadzący zakład o zwiększonym ryzyku lub o duŜym ryzyku sporządza<br />
program zapobiegania powaŜnym awariom przemysłowym - przedstawia system zarządzania<br />
zakładem gwarantujący ochronę ludzi i środowiska.<br />
Ustawa z dnia 11 stycznia 2001 r. o substancjach i preparatach chemicznych<br />
(Dz.U.01.11.84 z późn. zm.):<br />
Art. 260. 1. W celu zapobiegania, zwalczania i ograniczania skutków awarii przemysłowej<br />
opracowuje się wewnętrzny i zewnętrzny plan operacyjno-ratowniczy.<br />
Art. 6a. Osoba wprowadzająca do obrotu substancję niebezpieczną lub preparat niebezpieczny<br />
ma obowiązek ustanowić, prowadzić i aktualizować na bieŜąco spis posiadanych substancji<br />
niebezpiecznych lub preparatów niebezpiecznych.";<br />
Art. 7. 2. Osoba stosująca substancję niebezpieczną lub preparat niebezpieczny, która wie, na<br />
podstawie informacji otrzymanych zgodnie z przepisami art. 5, Ŝe mogą one stworzyć<br />
zagroŜenie dla zdrowia człowieka lub środowiska, ma obowiązek podjęcia niezbędnych<br />
działań zapobiegających powstaniu zagroŜenia.<br />
Ustawa z dnia 28 października 2002 r. o przewozie drogowym towarów niebezpiecznych.<br />
(Dz.U.02.199.1671):<br />
Art. 20. Nadzór nad przewozem drogowym towarów niebezpiecznych sprawuje wojewoda.<br />
Art. 21.1. Przedsiębiorca oraz inny podmiot wykonujący przewóz towarów niebezpiecznych<br />
lub związany z tym przewozem załadunek lub rozładunek jest obowiązany prowadzić nadzór<br />
wewnętrzny nad tymi czynnościami i w tym celu wyznaczyć, na swój koszt, doradcę do<br />
spraw bezpieczeństwa w transporcie towarów niebezpiecznych, zwanego dalej "doradcą".<br />
Art. 22.1. Do zadań doradcy naleŜy w szczególności:<br />
1) doradztwo w zakresie przewozu towarów niebezpiecznych;<br />
2) ocena zgodności realizacji przewozu z wymaganiami określonymi w ustawie i umowie<br />
ADR;<br />
Art. 27.1. Przewóz niektórych towarów niebezpiecznych podlega obowiązkowi zgłoszenia do<br />
komendanta wojewódzkiego Policji oraz do komendanta wojewódzkiego Państwowej StraŜy<br />
PoŜarnej.<br />
Ustawa 2 dnia 31 marca 2004 r. o przewozie koleją towarów niebezpiecznych<br />
(Dz.U.04.97.962):
Art. 9. 1. (...)<br />
2. Uczestnicy przewozu koleją towarów niebezpiecznych mają obowiązek przedsięwziąć<br />
środki bezpieczeństwa w celu zapobieŜenia zagroŜeniom dla osób, mienia i środowiska. (...)<br />
Art. 10. Uczestnicy przewozu koleją towarów niebezpiecznych mają obowiązek przeszkolić<br />
na swój koszt osoby zatrudnione przez siebie przy przewozie koleją tych towarów lub przy<br />
czynnościach związanych z tym przewozem - w zakresie odpowiednim do odpowiedzialności<br />
i obowiązków tych osób.<br />
Art. 30.1. Przewoźnik kolejowy wykonujący przewóz koleją towarów niebezpiecznych lub<br />
inny podmiot uczestniczący w przewozie lub wykonujący związane z tym przewozem<br />
czynności pakowania, załadunku, napełniania, rozładunku lub przeładunku są obowiązani do<br />
wyznaczenia na swój koszt doradcy do spraw bezpieczeństwa przewozu koleją towarów<br />
niebezpiecznych, zwanego dalej "doradcą".<br />
Art. 31.1. Do zadań doradcy naleŜy w szczególności:<br />
1) nadzór nad przestrzeganiem przepisów dotyczących przewozu koleją towarów<br />
niebezpiecznych;<br />
2) doradztwo w zakresie czynności związanych z przewozem koleją towarów<br />
niebezpiecznych.<br />
Ustawa z dnia 24 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpoŜarowej (jt-Dz.U.02.147.1229)<br />
Art. 3. 1. Osoba fizyczna, osoba prawna, organizacja lub instytucja korzystające ze<br />
środowiska, budynku, obiektu lub terenu są obowiązane zabezpieczyć je przed zagroŜeniem<br />
poŜarowym lub innym miejscowym zagroŜeniem.<br />
2. Właściciel, zarządca lub uŜytkownik budynku, obiektu lub terenu, a takŜe podmioty, o<br />
których mowa w ust. 1, ponoszą odpowiedzialność za naruszenie przepisów<br />
przeciwpoŜarowych, w trybie i na zasadach określonych w innych przepisach.<br />
Art. 6. 1. Właściwe urzędy, instytucje, organizacje, przedsiębiorcy lub osoby fizyczne są<br />
obowiązane uwzględnić wymagania w zakresie ochrony przeciwpoŜarowej przy<br />
zagospodarowaniu i uzbrajaniu terenu.<br />
Ustawa z dnia 24 sierpnia 1991 r. o Państwowej StraŜy PoŜarnej-(j.t.Dz.U.02.147.1230):<br />
Art. 1. 1. (...)<br />
2. Do podstawowych zadań Państwowej StraŜy PoŜarnej naleŜy:<br />
1) rozpoznawanie zagroŜeń poŜarowych i innych miejscowych zagroŜeń (...),<br />
Art. 23. 1. W celu realizacji nadzoru nad przestrzeganiem przepisów przeciwpoŜarowych,<br />
rozpoznawania zagroŜeń poŜarowych i innych miejscowych zagroŜeń oraz przygotowywania<br />
do działań ratowniczych, Państwowa StraŜ PoŜarna przeprowadza czynności kontrolnorozpoznawcze<br />
oraz ćwiczenia i manewry.<br />
2. Czynności kontrolno-rozpoznawcze obejmują w szczególności:<br />
1) (...)<br />
2) rozpoznawanie zagroŜeń innych niŜ poŜarowe (...),<br />
Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska (Dz.U.01.62.627 z późn. zm.):<br />
Art. 265. 1. Komendant wojewódzki Państwowej StraŜy PoŜarnej, na podstawie informacji<br />
przedstawionych przez prowadzącego zakład stwarzający zagroŜenie wystąpienia awarii<br />
przemysłowej, sporządza zewnętrzny plan operacyjno-ratowniczy dla terenu naraŜonego na<br />
skutki awarii przemysłowej, połoŜonego poza zakładem o duŜym ryzyku.(...)
9. Komendant wojewódzki Państwowej StraŜy PoŜarnej jest obowiązany do przeprowadzania<br />
analizy i przećwiczenia realizacji zewnętrznego planu operacyjno-ratowniczego co najmniej<br />
raz na 3 lata, w celu jego aktualizacji i dokonania w nim ewentualnych zmian.<br />
Art. 269. Komendant powiatowy Państwowej StraŜy PoŜarnej, w ramach czynności<br />
kontrolno-rozpoznawczych przeprowadzanych co najmniej raz w roku w zakładzie<br />
stwarzającym zagroŜenie wystąpienia awarii przemysłowych, ustala spełnienie wymogów<br />
bezpieczeństwa, a w szczególności czy:<br />
1) podjęto środki zapobiegające wystąpieniu awarii przemysłowej,<br />
2) zapewniono wystarczające środki ograniczające skutki awarii przemysłowej w zakładzie i<br />
poza jego granicami, uwzględniając skutki transgraniczne, (...)<br />
Ustawa z dnia 28 października 2002 r. o przewozie drogowym towarów niebezpiecznych.<br />
(Dz.U.02.199.1671):<br />
Art. 29. 1. Kontrolę przewozu drogowego towarów niebezpiecznych oraz wymagań<br />
związanych z tym przewozem, zwaną dalej "kontrolą", wykonują: (...)<br />
2) funkcjonariusze Państwowej StraŜy PoŜarnej - na terenie przedsiębiorcy posiadającego<br />
towary niebezpieczne; (...)<br />
Ustawa z dnia 11 stycznia 2001 r. o substancjach i preparatach chemicznych. (Dz.U.01.11.84<br />
z późn. zm.):<br />
Art. 33. Nadzór nad przestrzeganiem przepisów ustawy przez osoby wprowadzające<br />
substancje lub preparaty do obrotu i stosujące je w działalności zawodowej sprawuje<br />
Inspekcja Sanitarna oraz:<br />
(...) 4) Państwowa StraŜ PoŜarna - w zakresie właściwego oznakowania miejsc składowania<br />
substancji i preparatów, o których mowa w art. 2 ust. 2 pkt 1-5, (...)<br />
Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych l Administracji z dnia 29 grudnia 1999 r. w<br />
sprawie szczegółowych zasad organizacji krajowego systemu ratowniczo-gaśniczego.<br />
(Dz.U.99.111.1311 z późn. zm.) Rozdział2 Walka z poŜarami i innymi klęskami Ŝywiołowymi.<br />
Ratownictwo techniczne, chemiczne, ekologiczne i medyczne:<br />
§ 10.1 (….)<br />
3. Organizacja ratownictwa chemicznego i ekologicznego, o której mowa w ust. 1 i 2,<br />
obejmuje w szczególności:<br />
1) rozpoznawanie zagroŜeń oraz ocenę i prognozowanie ich rozwoju oraz skutków dla<br />
ludzi i środowiska,<br />
2) analizowanie powstałych awarii oraz katastrof chemicznych i ekologicznych, (...)<br />
Ustawa z dnia 20 lipca 1991 r. o Inspekcji Ochrony Środowiska (jt. Dz.U.02.112.982):<br />
Art. 2. 1. Do zadań Inspekcji Ochrony Środowiska w szczególności naleŜy:<br />
1) kontrola przestrzegania przepisów o ochronie środowiska i racjonalnym uŜytkowaniu<br />
zasobów przyrody, (...)<br />
10) inicjowanie działań tworzących warunki zapobiegania powaŜnym awariom oraz usuwania<br />
ich skutków i przywracania środowiska do stanu właściwego (...)<br />
Rozdział 5 Wykonywanie zadań w zakresie powaŜnych awarii<br />
Art. 29. W zakresie przeciwdziałania powaŜnym awariom do Inspekcji Ochrony Środowiska<br />
naleŜy:<br />
1) kontrola podmiotów, których działalność moŜe stanowić przyczynę powstania powaŜnej<br />
awarii,
2) prowadzenie szkoleń dla organów administracji oraz podmiotów, o których mowa w pkt.<br />
1,<br />
3) badanie przyczyn powstawania oraz sposobów likwidacji skutków powaŜnych awarii dla<br />
środowiska,<br />
4) prowadzenie rejestru zakładów o zwiększonym i duŜym ryzyku, w rozumieniu przepisów<br />
o ochronie środowiska<br />
Ustawa z dnia 11 stycznia 2001 r. o substancjach i preparatach chemicznych.<br />
(Dz.U.01.11.84 z późn. zm.):<br />
Art. 33. Nadzór nad przestrzeganiem przepisów ustawy przez osoby wprowadzające<br />
substancje lub preparaty do obrotu i stosujące je w działalności zawodowej sprawuje<br />
Inspekcja Sanitarna oraz:<br />
Inspekcja Ochrony Środowiska - w zakresie zagroŜeń dla środowiska, (...)<br />
Ustawa z dnia 28 października 2002 r. o przewozie drogowym towarów niebezpiecznych<br />
(Dz.U.02.199.1671):<br />
Art. 29. 1. Kontrolę przewozu drogowego towarów niebezpiecznych oraz wymagań<br />
związanych z tym przewozem, zwaną dalej "kontrolą", wykonują:<br />
1) inspektorzy Inspekcji Transportu Drogowego - na drogach, parkingach oraz na terenie<br />
przedsiębiorcy posiadającego towary niebezpieczne; (...)<br />
5) inspektorzy Państwowej Inspekcji Pracy - na terenie przedsiębiorcy posiadającego<br />
towary niebezpieczne;<br />
9) uprawnieni pracownicy Transportowego Dozoru Technicznego - na parkingach oraz na<br />
terenie przedsiębiorcy posiadającego towary niebezpieczne;<br />
10)uprawnieni pracownicy Inspekcji Ochrony Środowiska - na parkingach oraz na terenie<br />
przedsiębiorcy posiadającego towary niebezpieczne;<br />
Ustawa z dnia 31 marca 2004 r. o przewozie koleją towarów niebezpiecznych<br />
(Dz.U.04.97.962:<br />
Art. 46. 1. Nadzór i kontrolę nad bezpieczeństwem przewozu koleją towarów<br />
niebezpiecznych sprawuje Prezes UTK w oparciu o przepisy ustawy z dnia 28 marca 2003 r.<br />
o transporcie kolejowym (Dz. U. Nr 86, póz. 789, Nr 170, póz. 1652 i Nr 203, póz. 1966 oraz<br />
z 2004 r. Nr 92, póz. 883), z uwzględnieniem przepisów niniejszego rozdziału.<br />
2. Kontrolę, o której mowa w ust. 1, przeprowadzają upowaŜnieni pracownicy Urzędu<br />
Transportu Kolejowego, z zastrzeŜeniem art. 47 (...)
5. SłuŜby reagowania na zagroŜenia chemiczne<br />
Organizacja ratownictwa chemicznego i ekologicznego obejmuje zespół działań<br />
planistyczno-organizacyjnych i stosowanie technik ratowniczych i technicznych zabezpieczeń<br />
niezbędnych do ratowania środowiska oraz wszelkich innych czynności podejmowanych w<br />
celu ratowania Ŝycia i zdrowia ludzi w wyniku likwidacji bezpośrednich zagroŜeń<br />
stwarzanych przez toksyczne substancje przemysłowe lub inne niebezpieczne materiały<br />
chemiczne, oraz stosowania środków neutralizujących ograniczających lub eliminujących<br />
powstałe skaŜenie. Organizacja ratownictwa chemicznego i ekologicznego obejmuje w<br />
szczególności:<br />
a) rozpoznawanie zagroŜeń oraz ocenę i prognozowanie ich rozwoju oraz skutków dla<br />
ludzi i środowiska,<br />
b) analizowanie powstałych awarii oraz katastrof chemicznych i ekologicznych,<br />
c) ratowanie Ŝycia ludzi i zwierząt zagroŜonych skaŜeniem substancją niebezpieczną,<br />
d) identyfikację substancji stwarzającej zagroŜenie w czasie powstałego zdarzenia,<br />
e) prognozowanie rozwoju skaŜenia środowiska i ocenę rozmiarów zagroŜenia oraz<br />
zmian wielkości strefy zagroŜenia dla ludności,<br />
f) dostosowanie sprzętu oraz technik ratowniczych do miejsca zdarzenia i rodzaju<br />
substancji stwarzającej zagroŜenie,<br />
g) przepompowywanie i przemieszczanie substancji niebezpiecznej do nowych lub<br />
zastępczych zbiorników,<br />
h) obwałowywanie lub uszczelnianie miejsc wycieku substancji niebezpiecznej,<br />
i) ograniczanie parowania substancji niebezpiecznej,<br />
j) zatrzymanie emisji toksycznych środków przemysłowych,<br />
k) stawianie kurtyn wodnych,<br />
l) neutralizację substancji niebezpiecznej substancjami chemicznymi,<br />
m) związywanie substancji niebezpiecznej sorbentami,<br />
n) stawianie zapór na ciekach lub obszarach wodnych zagroŜonych skutkami rozlania<br />
substancji toksycznych hydrofobowych,<br />
o) zbieranie substancji niebezpiecznej z powierzchni wody lub gleby.<br />
Ratownictwo ekologiczne w ograniczonym zakresie na terenie powiatu prowadzone jest przy<br />
uŜyciu dostępnych sił i środków w tym podręcznego sprzętu do neutralizacji oraz posiadanych<br />
zapasów sorbentów i neutralizatorów przez wydzielone JRG (Jednostki Ratowniczo-Gaśnicze).<br />
5.1. Rozwiązania organizacyjne i bilans sił ratowniczych i środków technicznych<br />
niezbędnych do usuwania skutków zagroŜeń<br />
Zespół Reagowania Kryzysowego<br />
1. Skład i zadania Zespołu Reagowania Kryzysowego Do zadań Zespołu Reagowania<br />
Kryzysowego naleŜy:<br />
1) w fazie zapobiegania: analizowanie i kategoryzowanie wszystkich potencjalnych zagroŜeń<br />
moŜliwych do<br />
a) wystąpienia na obszarze Warszawy,<br />
b) skatalogowanie i ocena infrastruktury technicznej, środowiska naturalnego oraz grup i<br />
środowisk społecznych szczególnie wraŜliwych na skutki klęsk Ŝywiołowych lub<br />
zdarzeń o znamionach klęski Ŝywiołowej,<br />
c) analiza i ocena funkcjonujących aktów prawnych pod kątem prawidłowości i<br />
skuteczności oraz aktualizacji zawartych w nich rozwiązań prawnych z zakresu
ezpieczeństwa powszechnego,<br />
d) aktualizowanie Planu Reagowania Kryzysowego m. st. Warszawy i wszystkich<br />
dokumentów stanowiących załączniki merytoryczne do planu,<br />
2) w fazie przygotowania:<br />
a) bieŜące monitorowanie stanu organizacji oraz wyposaŜenia SłuŜby DyŜurnej Miasta i<br />
Centrum Zarządzania Kryzysowego, pod kątem uzyskania i utrzymania wymaganych<br />
standardów,<br />
b) opracowanie, weryfikacja i aktualizowanie rozwiązań organizacyjno- technicznych z<br />
zakresu komunikacji /łączności/ pomiędzy wszystkimi ogniwami organizacyjnymi<br />
systemu zarządzania i reagowania kryzysowego, monitorowania zagroŜeń i ich<br />
skutków, utrzymania w gotowości systemu ostrzegania i alarmowania,<br />
c) przygotowanie zasad wymiany informacji, ich formy i zakresu w relacjach ze<br />
wszystkimi jednostkami organizacyjnymi zaplanowanymi do udziału w pracach<br />
Zespołu, obejmujących wszystkie fazy zarządzania kryzysowego,<br />
d) opracowanie, przyjęcie i wdroŜenie procedur w zakresie zwracania się o pomoc oraz<br />
trybu i zakresu jej udzielania,<br />
e) opracowanie, aktualizowanie i tworzenie zgodnie z potrzebami bieŜącymi baz danych<br />
teleadresowych, materiałowo-sprzętowych, medycznych, itp. określających wielkość<br />
poszczególnych kategorii zasobów ludzkich, środków i materiałów na potrzeby<br />
prowadzonych akcji ratowniczych oraz zabezpieczenia potrzeb ludności,<br />
f) przygotowanie warunków i rozwiązań organizacyjno-prawnych zabezpieczających<br />
koordynację pomocy humanitarnej dla ludności poszkodowanej,<br />
g) przygotowanie pakietu aktów prawnych niezbędnych do zabezpieczenia warunków do<br />
właściwego kierowania przez Prezydenta działaniami prowadzonymi w celu<br />
zapobieŜenia skutkom klęski Ŝywiołowej lub zdarzenia o znamionach klęski<br />
Ŝywiołowej i ich usunięcia na obszarze m. st. Warszawy,<br />
h) określenie oraz zabezpieczenie potrzeb materiałowo-technicznych i finansowych<br />
niezbędnych do realizacji przyjętych zadań,<br />
3) w fazie reagowania:<br />
a) podjęcie procesu czynnej koordynacji działań ratowniczych i porządkowo–ochronnych<br />
prowadzonych przez jednostki organizacyjne zaangaŜowane w reagowanie kryzysowe,<br />
b) podjęcie pracy w układzie całodobowym pełnym składem Zespołu,<br />
c) uruchomienie wszystkich systemów, struktur ratowniczych i procedur w celu<br />
zabezpieczenia moŜliwości realizacji przez Prezydenta funkcji kierowania w<br />
warunkach stanu klęski Ŝywiołowej lub zdarzenia o znamionach klęski Ŝywiołowej na<br />
obszarze m. st. Warszawy,<br />
d) zabezpieczenie procesu stałej, całodobowej wymiany informacji w zakresie zagroŜeń i<br />
podejmowania (podjętych) działań oraz współdziałanie ze słuŜbami (zespołami) innych<br />
organów administracji publicznej, resortów, organizacji pozarządowych i społecznych,<br />
e) monitorowanie zagroŜeń i ich skutków oraz prognozowanie ich dalszego rozwoju,<br />
f) wypracowanie optymalnych propozycji decyzji i rozwiązań, mających na celu<br />
właściwe i skuteczne wykorzystanie znajdujących się w dyspozycji sił i środków<br />
ratowniczych oraz koordynowanie przebiegu działań,<br />
g) koordynowanie działań w ramach procesu ewakuacji oraz z zakresu pomocy społecznej<br />
i humanitarnej, stworzenia doraźnych warunków do przetrwania osób<br />
poszkodowanych, ze szczególnym zwróceniem uwagi na pomoc medyczną i opiekę<br />
psychologiczną,<br />
h) uruchomienie punktów informacyjnych dla ludności,<br />
i) wprowadzenie w Ŝycie pakietu aktów prawnych niezbędnych do zabezpieczenia<br />
warunków do właściwego kierowania przez Prezydenta działaniami prowadzonymi w
celu zapobieŜenia skutkom klęski Ŝywiołowej i ich usunięcia na obszarze m. st.<br />
Warszawy,<br />
j) przyjmowanie meldunków i informacji o stanie realizacji poszczególnych zadań,<br />
k) opracowywanie raportu z prowadzonych działań,<br />
4) w fazie odbudowy:<br />
a) nadzorowanie procesu szacowania szkód oraz opiniowanie wniosków uprawnionych<br />
organów i instytucji o udzielenie pomocy finansowej i rzeczowej, na usunięcie strat i<br />
szkód wywołanych klęską Ŝywiołową lub zdarzeniem o znamionach klęski<br />
Ŝywiołowej,<br />
b) zapobieganie powstawaniu wtórnych zagroŜeń spowodowanych skutkami klęski<br />
Ŝywiołowej,<br />
c) zapewnienie dostatecznych warunków egzystencji ludności poszkodowanej,<br />
d) zorganizowanie systemu pomocy społecznej oraz dystrybucji środków pochodzących z<br />
pomocy humanitarnej na rzecz poszkodowanej ludności,<br />
e) podjęcie przedsięwzięć skutkujących odtworzeniem sił, środków i zasobów słuŜb<br />
ratowniczych, do poziomu gwarantującego osiągnięcie ich pełnej gotowości i<br />
zdolności do działań,<br />
f) koordynowanie i monitorowanie przedsięwzięć związanych z przywróceniem<br />
sprawności infrastruktury technicznej, budowlanej transportowej, łącznościowej,<br />
systemu zaopatrzenia ludności, produkcji przemysłowej i usług, oświaty i<br />
wychowania, kultury i sztuki,<br />
g) koordynowanie i monitorowanie przedsięwzięć związanych z przywróceniem<br />
równowagi i bezpieczeństwa ekologicznego i pierwotnego stanu środowiska<br />
naturalnego,<br />
h) opracowanie ocen, opinii i analiz oraz niezbędnej dokumentacji sprawozdawczej, w<br />
celu wypracowania wniosków i zaleceń mających na celu zmniejszenie w przyszłości<br />
negatywnych skutków klęski Ŝywiołowej, zdarzenia o znamionach klęski Ŝywiołowej<br />
lub innego nadzwyczajnego zagroŜenia,<br />
i) opracowanie propozycji zmian organizacyjnych mających na celu podniesienie<br />
sprawności i skuteczności działań słuŜb ratowniczych i jednostek organizacyjnych m.<br />
st. Warszawy, w warunkach klęski Ŝywiołowej oraz zdarzeń o znamionach klęski<br />
Ŝywiołowej lub innego nadzwyczajnego zagroŜenia,<br />
j) modyfikowanie i aktualizacja planu reagowania kryzysowego, ocen zagroŜenia i<br />
dokumentów stanowiących załączniki merytoryczne do planu.<br />
Zadania Grup wchodzących w skład Zespołu Reagowania Kryzysowego:<br />
Grupy Zespołu o charakterze stałym realizują zdania w ramach faz zarządzania sytuacją<br />
kryzysową zgodnie z Wewnętrznym Regulaminem BBiZK.<br />
Grupa Operacji i Organizacji Działań realizuje zadania w zakresie:<br />
a) wypracowania załoŜeń do realizacji zadań w ramach akcji ratowniczych oraz<br />
przywracania naruszonego porządku publicznego,<br />
b) przygotowania planów akcji, zabezpieczeń, itp. zgodnie z załoŜeniami Planu<br />
Reagowania Kryzysowego m. st. Warszawy,<br />
c) przygotowania propozycji decyzji i poleceń dla Szefa Zespołu,<br />
d) współdziałania ze słuŜbami, straŜami i inspekcjami oraz instytucjami,<br />
organizacjami i innymi organami uczestniczącymi w realizacji zadań w ramach<br />
prowadzonych akcji,<br />
e) kalkulacji sił i środków;<br />
3. Grupa Zabezpieczenia Logistycznego realizuje zadania w zakresie:<br />
a) organizacji zabezpieczenia logistycznego na potrzeby sił zabezpieczenia potrzeb
własnych zespołu,<br />
b) bieŜącego rozpoznania lokalizacji, wielkości i asortymentu zasobów niezbędnych<br />
na potrzeby przygotowywanych i prowadzonych akcji ratowniczych oraz<br />
przywracających naruszony porządek i bezpieczeństwo publiczne,<br />
c) przygotowania propozycji decyzji i poleceń umoŜliwiających pozyskanie oraz<br />
przemieszczenie zasobów niezbędnych do zabezpieczenia prowadzonych działań;<br />
4. Grupa Opieki Zdrowotnej i Pomocy Socjalno - Bytowej realizuje zadania w zakresie:<br />
a) wypracowania propozycji decyzji i poleceń mających na celu zabezpieczenie<br />
warunków opieki zdrowotnej i opieki socjalno - bytowej na rzecz poszkodowanej<br />
ludności,<br />
b) współdziałania z kierującym (dowodzącym) akcją ratowniczą w celu koordynacji<br />
działań związanych z ewakuacją poszkodowanej ludności,<br />
c) rozpoznania bieŜących faktycznych potrzeb poszkodowanej ludności w zakresie<br />
pomocy socjalno - bytowej oraz medycznej a takŜe źródeł i wielkości jej<br />
pozyskania.<br />
5.2. Jednostki ratowniczo - gaśnicze Państwowej StraŜy PoŜarnej<br />
Tabela 5.1 Wykaz środków będących w dyspozycji Komendy Miejskiej Państwowej StraŜy PoŜarnej.<br />
Lp. Rodzaj środka Liczba sztuk<br />
1. Agregat oddymiający 9<br />
2. Agregat piany lekkiej 7<br />
3. Agregat prądotwórczy 6<br />
4. Aparat do cięcia płomieniem ADCM 19<br />
5. Aparat powietrzny nadciśnieniowy 191<br />
6. Drabina mechaniczna i podnośnik hydrauliczny 11<br />
7. Działko wodno - pianowe 4<br />
8. Dźwig samochodowy 1<br />
9. Generator piany lekkiej 5<br />
10. Inne pojazdy specjalistyczne 22<br />
11. Linkowe urządzenie ratownicze 7<br />
12. Lokalizator ognia i temperatury 9<br />
13. Motopompa pływająca 6<br />
14. NoŜyce do 30t 12<br />
15. NoŜyco - rozpieracz do 1 0t 15<br />
16. Piła do betonu i stali 38<br />
17. Piła łańcuchowa do drewna 58<br />
18. Podnośnik pneumatyczny 20<br />
19. Podnośnik pneumatyczny powyŜej 1 0t 69<br />
20. Pompa z silnikiem spalinowym 24<br />
21. Przyrządy pomiarowe i wykrywacze 22<br />
22. Rozpieracz do 10t 22<br />
23. Rozpieracz kolumnowy 20
24. Samochód dowodzenia łączności 1<br />
25. Samochód gaśniczy 49<br />
26. Samochód oświetleniowy 2<br />
27. Samochód ratownictwa chemicznego i ekologicznego 4<br />
28. Samochód ratownictwa technicznego 12<br />
29. Samochód ratownictwa wodnego 2<br />
30. Samochód ratownictwa wysokościowego 2<br />
31. Samochód rozpoznawczo - ratowniczy 3<br />
32. Samochód węŜowy 2<br />
33. Samochód ze sprzętem p/gaz, i p/dym. 2<br />
34. Skokochron 9<br />
35. Sprzęt pływający 9<br />
36. Ściskacz rur 6<br />
37. Turbinowa pompa głębinowa 3<br />
38. Ubranie Ŝaroodporne typu cięŜkiego 45<br />
39. Zestaw pierwszej pomocy 15<br />
Źródło: Komenda Miejska Państwowej StraŜy PoŜarnej.<br />
Walka z poŜarami lub innymi klęskami Ŝywiołowymi na terenie miasta prowadzona jest<br />
przy uŜyciu sił i środków 16 Jednostek Ratowniczo-Gaśniczych będących jednostkami<br />
organizacyjnymi Komendy Miejskiej PSP m.st. Warszawy, Zakładu Ratowniczo-<br />
Gaśniczego Szkoły Głównej SłuŜby PoŜarniczej oraz trzech Ochotniczych StraŜy<br />
PoŜarnych: Ursus, Wesoła i Stara Miłosna. Stale zwiększająca się liczba interwencji<br />
związanych z działalnością StraŜy PoŜarnej zwielokrotnia intensywność eksploatacji<br />
sprzętu i wymaga zwiększonej w chwili obecnej aktywności ludzi. Jednostki Ratowniczo-<br />
Gaśnicze dysponują:<br />
- 22 średnimi samochodami gaśniczymi tzw. "pierwszego wyjazdu", w tym 14<br />
zakupionymi wiatach 1999-2002. Pozostałe to samochody 6-14 letnie na podwoziu<br />
samochodu Star. Samochody te są mocno wyeksploatowane, a najczęstsze usterki to:<br />
awarie silnika i przeniesienia napędu, awarie układu wodno-pianowego (autopompa,<br />
mieszacz, zasysacz), skorodowana karoseria i zbiornik wodny, uszkodzenia kratownicy<br />
nadwozia i ramy nośnej samochodu.<br />
- 26 cięŜkimi samochodami gaśniczymi, dysponowanymi w drugiej kolejności,<br />
wyposaŜonymi w zbiorniki wodne o poj. pow. 5 m 2 . Ich okres eksploatacji w<br />
poszczególnych typach marek kształtuje się następująco.<br />
• 5 szt. MAN zakupionych w 2001 r.,<br />
• 2 szt. JELCZ pozyskanych w roku 1999 i 2000,<br />
• 8 szt. JELCZ pozyskanych w latach 1989 – 1997,<br />
• 5 szt. TATRA pozyskanych w latach 1987 - 1989,<br />
• 5 szt. STEYR 1975-1980,<br />
• 1 szt. HUSH pozyskanych w roku 1993.<br />
Odrębnym zagadnieniem jest ilość i sprawność samochodowego sprzętu ratownictwa<br />
wysokościowego (drabiny, podnośniki), którego zapotrzebowanie w codziennych akcjach<br />
ratowniczo-gaśniczych wzrasta <strong>wraz</strong> z rozwojem <strong>aglomeracji</strong> <strong>miejskiej</strong>. Tendencja ta i
zapotrzebowanie na tego typu sprzęt wychodzi poza śródmiejskie centra urbanistyczne<br />
przenosząc się na nowo powstające osiedla zlokalizowane na rozległych terenach miasta.<br />
Obecny stan posiadania to 10 drabin mechanicznych w wieku eksploatacyjnym od 2 do 34<br />
lat, 5 podnośników hydraulicznych w wieku eksploatacyjnym od 1 do 22 lat. Stan techniczny<br />
tego sprzętu pogarsza się i w chwili obecnej 4 drabiny i 1 podnośnik wymagają wymiany na<br />
nowy. Według obecnie obowiązujących normatywów stanu wyposaŜenia, kaŜda Jednostka<br />
Ratowniczo-Gaśnicza powinna posiadać na wyposaŜeniu drabinę mechaniczną lub podnośnik<br />
hydrauliczny. Jest to dodatkowo podyktowane wspomnianym procesem urbanizacji obrzeŜy<br />
miasta, oraz zwiększonym czasem dojazdu tego typu sprzętu z centralnych rejonów<br />
Warszawy.<br />
Organizacja i przygotowania Komendy Miejskiej PSP m.st. Warszawy do prowadzenia<br />
działań ratowniczo-gaśniczych na terenie miasta Komenda miejska PSP m.st. Warszawy jest<br />
największą jednostką organizacyjną Państwowej StraŜy PoŜarnej w kraju. W jej skład<br />
wchodzi 16 jednostek ratowniczo-gaśniczych oraz wydziały realizujące zadania<br />
merytoryczne (operacyjne i kontrolno-rozpoznawcze) i logistyczne.<br />
W Warszawie funkcjonuje zintegrowany, centralny system dysponowania i dowodzenia<br />
jednostkami straŜy poŜarnych z terenu całego miasta. Przyjęcie takiej koncepcji kierowania<br />
działaniami jednostek umoŜliwia optymalne wykorzystanie ich sił i środków.<br />
Scentralizowanie kierowanie, dysponowanie i dowodzenie gwarantuje właściwą koordynację<br />
działań poszczególnych jednostek i elastyczne reagowanie na zmieniającą się sytuację<br />
poŜarową, w sposób uwzględniający bezpieczeństwo całego miasta. Ma to szczególne<br />
znaczenie wobec faktu, Ŝe Ŝadna warszawska dzielnica traktowana odrębnie nie dysponuje<br />
siłami i środkami gwarantującymi dostateczne zabezpieczenie swojego obszaru.<br />
Komenda Miejska Państwowej StraŜy PoŜarnej m.st. Warszawy dysponuje operacyjnie 17<br />
Jednostkami Ratowniczo-Gaśniczymi (JRG), z czego 16 JRG funkcjonuje w ramach<br />
Komendy Miejskiej, a 1 jednostka działa jako pododdział Szkoły Głównej SłuŜby<br />
PoŜarniczej.<br />
Teren Warszawy podzielony jest na 17 sektorów operacyjnych przyporządkowanych<br />
poszczególnym JRG. Granice sektorów nie pokrywają się z granicami administracyjnego<br />
podziału m.st. Warszawy. O ich kształcie decydują względy operacyjne, m.in. optymalizacja<br />
czasu dojazdu, potencjał sił i środków danej jednostki oraz warunki lokalowe obiektów<br />
którymi dysponuje StraŜ PoŜarna. Przestrzenny podział Warszawy na dzielnice i rejony<br />
operacyjne przedstawiono na załączonej mapie.<br />
Na terenie Warszawy działają ponadto 3 jednostki Ochotniczych StraŜy PoŜarnej tj. w<br />
Wesołej, Starej Miłosnej i Ursusie.<br />
5.3. Współpraca Jednostek StraŜy PoŜarnej z innymi słuŜbami<br />
Podstawą zabezpieczenia sił i środków na potrzeby działań ratowniczych na terenie m.st.<br />
Warszawy są Jednostki Ratowniczo-Gaśnicze Komendy Miejskiej Państwowej StraŜy<br />
PoŜarnej m.st. Warszawy, dla których wsparcie stanowią (na podstawie zespolenia z<br />
administracją publiczną szczebla powiatowego /miejskiego/): Komenda Stołeczna Policji,<br />
Powiatowy Inspektor Sanitarny, Powiatowy Inspektor Nadzoru Budowlanego, Powiatowa
Inspekcja Weterynaryjna, przedstawiciel Mazowieckiego Wojewódzkiego Inspektora<br />
Ochrony Środowiska, wyznaczone przez Burmistrzów jednostki organizacyjne dzielnic.<br />
Tabela 5.2 Bilans sił i środków do prowadzenia akcji ratowniczych.<br />
Lp. Siły i środki do uŜycia Ogółem Na dobę<br />
1 Stan osobowy 840 Średnia roczna 220 ratowników<br />
2 Przy stanie podwyŜszonej gotowości<br />
bojowej<br />
Źródło: Komenda Miejska Państwowej StraŜy PoŜarnej.<br />
840 330 ratowników<br />
Ratownictwo na terenie m.st. Warszawy prowadzone jest przy uŜyciu sprzętu<br />
rozlokowanego w kaŜdej JRG, oraz w ramach działań specjalistycznych grup<br />
ratowniczych utworzonych na bazie istniejących JRG:<br />
• specjalistycznej grupy ratownictwa technicznego JRG nr 6 wykorzystującej<br />
specjalistyczny sprzęt do działań ratowniczych podczas katastrof i wypadków<br />
budowlanych, komunikacyjnych oraz infrastruktury technicznej,<br />
• specjalistycznej grupy ratownictwa wysokościowego JRG nr 7 stosujące techniki<br />
alpinistyczne i wykorzystujące do działań ratowniczych specjalistyczny sprzęt<br />
ratowniczy, w tym statki powietrzne,<br />
• specjalistycznej grupy ratownictwa wodno-nurkowego JRG nr 5 stosujące techniki<br />
nurkowe i wykorzystujące do działań ratowniczych specjalistyczny sprzęt, w tym sprzęt<br />
pływający,<br />
• specjalistycznej grupy ratownictwa chemicznego i ekologicznego JRG nr 6,<br />
specjalistyczna grupa poszukiwawczo-ratownicza JRG 1 i 11 wykorzystując wyszkolone<br />
psy poszukiwawcze oraz specjalistyczny sprzęt do poszukiwania osób w gruzowiskach,<br />
• specjalistyczna grupa ratownictwa medycznego JRG 8 w działaniach z zakresu<br />
ratownictwa medycznego w warunkach pozaszpitalnych uczestniczy koordynator<br />
medycznych działań ratowniczych lub inny lekarz, który przybył pierwszy na miejsce<br />
zdarzenia. Lekarz koordynujący medyczne działania ratownicze, oznakowany w sposób<br />
widoczny dla innych uczestników działań ratowniczych, wspomaga kierującego<br />
działaniami w zakresie ratownictwa medycznego. Ratownictwo medyczne na terenie<br />
powiatu prowadzone jest jedynie na poziomie pierwszej pomocy medycznej w celu<br />
ratowania Ŝycia i zdrowia, podczas działań ratowniczo-gaśniczych w sytuacjach: gdy nie<br />
dotarł do miejsca zdarzenia wykwalifikowany zespół medyczny; gdy dostęp do<br />
poszkodowanych jest moŜliwy tylko dla straŜaków-ratowników przy wykorzystaniu<br />
sprzętu specjalistycznego; gdy skutki zdarzenia przekraczają moŜliwości przybyłego na<br />
miejsce zdarzenia personelu słuŜby zdrowia<br />
Komenda Stołeczna Policji moŜe skierować do akcji ratowniczych łącznie 1600 – 1800<br />
funkcjonariuszy.<br />
Tabela 5.3. Wykaz sił i środków będących w dyspozycji Komendy Stołecznej Policji.<br />
L.p. Wyszczególnienie Ogółem Do uŜycia na dobę<br />
1.<br />
Liczba funkcjonariuszy, którzy mogą być skierowani<br />
do udziału w akcji ratowniczej stan na dzień<br />
31.12.2003 . w tym policjantów Wydziału Ruchu<br />
Drogowego<br />
1600<br />
400<br />
00
2. Wykaz środków transportowych do przewozu osób. 480<br />
3.<br />
4.<br />
Wykaz środków transportowych do przewozu paliwa,<br />
wody sanitarnej, oraz innych środków logistycznego<br />
wsparcia działań ratowniczych.<br />
Ilość środków ze sprzętem rozgłaszającym, ponadto<br />
ręczne tuby elektroakustyczne<br />
5. Wykaz środków technicznych do ratownictwa wodnego 22<br />
Źródło: Komenda Stołeczna Policji<br />
5.4. Ratownictwo chemiczne na terenie powiatu warszawskiego<br />
Ratownictwo chemiczne na terenie powiatu prowadzone jest przy uŜyciu sił i środków:<br />
a) specjalistycznej grupy ratownictwa chemicznego i ekologicznego JRG nr 6,<br />
b) specjalistyczne grupy ratownictwa wodno-nurkowego JRG nr 5 stosujące techniki<br />
nurkowe i wykorzystujące do działań ratowniczych specjalistyczny sprzęt ratowniczy i<br />
pływający.<br />
W Warszawie, z roku na rok, występuje liniowa tendencja wzrostowa ilości interwencji<br />
jednostek PSP. Jednocześnie ze wzrostem liczby zdarzeń wzrasta liczba działań z uŜyciem<br />
sprzętu specjalistycznego związanego z ratownictwem technicznym, chemicznym i ekologicznym.<br />
Ogromne zróŜnicowanie występujących zagroŜeń w sferze szeroko pojętego ratownictwa<br />
technicznego stwarza coraz to nowsze wymagania sprzętowe szkoleniowe i ukierunkowane<br />
przygotowanie zawodowe specjalistów - ratowników. Obecny poziom sprzętowo kadrowy<br />
utrzymywany na miarę budŜetu a nie na miarę potrzeb moŜe w niedalekiej przyszłości<br />
doprowadzić do niewydolności układu specjalistycznych kierunkowych działań ratowniczych.<br />
5.5. Ratownictwo medyczne<br />
Organizacja ratownictwa medycznego obejmuje zespół działań planistyczno-organizacyjnych i<br />
stosowanie technik z zakresu pomocy medycznej w warunkach poza szpitalnych mających na<br />
celu ratowanie Ŝycia i zdrowia, podczas zdarzeń prowadzących do nagłej groźby utraty Ŝycia<br />
ludzkiego lub pogorszenia się stanu zdrowia. Organizacja ratownictwa medycznego obejmuje w<br />
szczególności:<br />
a) bieŜące analizowanie rodzaju i liczby zagroŜeń prowadzących do nagłego pogarszania się<br />
stanu zdrowia lub groźby utraty Ŝycia ludzkiego,<br />
b) ocenę groźby utraty Ŝycia ludzkiego lub pogorszenia się stanu zdrowia w wyniku zdarzenia<br />
i prognozowanie rozwoju zagroŜenia,<br />
c) dostosowanie sprzętu oraz technik niezbędnych do ratowania Ŝycia i zdrowia ludzi w<br />
zaleŜności od rodzaju i miejsca zdarzenia oraz liczby poszkodowanych i zagroŜonych,<br />
d) zapewnienie ciągłości procesu ratowania poszkodowanych i zagroŜonych ludzi na<br />
miejscu zdarzenia oraz właściwych procedur przekazywania poszkodowanych<br />
kwalifikowanej pomocy medycznej, wynikających z powiatowych i wojewódzkich planów<br />
ratowniczych,<br />
e) zapewnienie prowadzenia działań z zakresu ratownictwa medycznego przez osoby<br />
posiadające odpowiednie kwalifikacje, określone w odrębnych przepisach.<br />
Ratownictwo medyczne w warunkach poza szpitalnych w czasie walki z poŜarami, klęskami<br />
Ŝywiołowymi lub organizowania ratownictwa technicznego, chemicznego i ekologicznego<br />
prowadzą uprawnieni straŜacy z jednostek ochrony przeciwpoŜarowej oraz uprawnieni<br />
ratownicy z innych podmiotów włączonych do systemu w sytuacjach:<br />
75<br />
2<br />
120
– braku kwalifikowanej pomocy medycznej, gdy personel słuŜby zdrowia nie dotarł do<br />
miejsca zdarzenia,<br />
– braku moŜliwości wykorzystania personelu słuŜby zdrowia na miejscu zdarzenia, gdy<br />
dostęp do poszkodowanych jest moŜliwy tylko dla straŜaków-ratowników przy<br />
wykorzystaniu sprzętu specjalistycznego,<br />
– gdy zdarzenie ma cechy nagłego zagroŜenia z duŜą liczbą poszkodowanych, którego<br />
skutki przekraczają moŜliwości ich opanowania w ramach rutynowej działalności<br />
właściwych terytorialnie słuŜb medycznych.
6. 3-wymiarowe modelowanie transportu skaŜeń<br />
6.1 Dedykowany moduł numerycznego diagnozowania i prognozowania<br />
pogody dla obszarów miejskich na potrzeby 3-wymiarowej symulacji<br />
transportu skaŜeń<br />
Jednym z celów symulacji dyspersji atmosferycznej po awaryjnych uwolnieniach substancji<br />
niebezpiecznych jest prognozowanie wystąpienia przekroczenia stanu alarmowego co jest<br />
równowaŜne z koniecznością przeprowadzenia akcji np. ewakuacji ludności z zagroŜonego<br />
obszaru. Aby mieć moŜliwość wymodelować taką sytuację konieczna jest dobra znajomość<br />
pól meteorologicznych w skali <strong>miejskiej</strong>, dlatego właściwa implementacja dedykowanego<br />
modelu numerycznej prognozy pogody w skali lokalnej odgrywa istotną rolę.<br />
Pierwszym krokiem w tym celu moŜe być zastosowanie numerycznego modelu<br />
prognozowania pogody w duŜej rozdzielczości. W projekcie zastosowano wciąŜ najbardziej<br />
popularny model mezoskalowy – będący niemal standardem - MM5. Model ten nie jest juŜ<br />
właściwie dalej rozwijany, ale pojawił się jego następca – WRF, który nie jest w obecnej<br />
chwili wystarczająco dojrzałym produktem aby mógł być uŜywany operacyjnie. W<br />
przyszłości jednak naleŜy załoŜyć, iŜ to właśnie WRF stanie się najczęściej uŜywanym<br />
modelem mezoskalowym.<br />
W celu właściwego skonfigurowania modelu mezoskalowego załoŜono, Ŝe dane<br />
meteorologiczne brzegowo-początkowe, konieczne do uruchomienia MM5 będą pochodzić<br />
bądź z modelu globalnego lub regionalnego (np. z IMiGW). Dla celów testowych<br />
wykorzystano dane z amerykańskiego modelu globalnego GFS – są one dostępne w sieci<br />
Internetu. Niemniej jednak model MM5 jest przystosowany do wielu innych danych<br />
wejściowych – w szczególności z ECMWF. W warunkach polskich istnieje moŜliwość<br />
wykorzystania danych pochodzących z modelu niemieckiego COSMO-LM, który pracuje<br />
operacyjnie w Instytucie Meteorologii i Gospodarki Wodnej.<br />
Do przeprowadzenia przykładowych symulacji skonfigurowano dwa zestawy czterech<br />
zagnieŜdŜonych domen:<br />
– domena 1 obejmująca obszar Polski (31x31 pkt. krok siatki: 27 km)<br />
– domena 2 obejmująca obszar w centrum (28x28 albo 34x34 pkt. krok siatki: 9 km)<br />
– domena 3 obejmująca obszar wokół W-wy (22x22 albo 40x40 pkt. krok siatki: 3 km)<br />
– domena 4 obejmująca Warszawę (22x22 albo 40x50 pkt. krok siatki: 1 km)<br />
Zestawy te róŜnią się tylko wielkością siatek dla domen 2, 3 i 4.<br />
Zastosowano dane o terenie o rozdzielczości odpowiednio: 10 min (~19 km), 5 min (~ 9km) ,<br />
2 min (~ 4 km) oraz 30 sec (~ 0.9 km). Dane te zostały opracowane przez amerykańską<br />
agencję USGS i są dostępne w sieci Internetu. Na rys. 6.1 pokazano układ 4 domen, na rys.<br />
6.2 i 6.3 połoŜenie Warszawy (czerwony obszar) odpowiednio w domenie 3 i 4 – dla obu<br />
zestawów.<br />
Wykorzystane dane USGS to zarówno elewacja jak i pokrycie terenu z uwzględnieniem<br />
wegetacji.
Zastosowana najdokładniejsza siatka o rozdzielczości 1 km jest w zasadzie najdrobniejszą<br />
jaką moŜna uŜyć korzystając z ogólnie dostępnych danych. Trzeba teŜ zaznaczyć, iŜ w<br />
przypadku warunków miejskich przydatne byłoby posiadanie bardziej precyzyjnej 3wymiarowej<br />
mapy miasta z informacjami o wysokościach budynków oraz ich typie.<br />
Rys. 6.1a Układ czterech domen – zestaw 1.<br />
Rys. 6.1b Układ czterech domen – zestaw 2.
Rys. 6.2a PołoŜenie Warszawy w domenie 3 – zestaw 1.<br />
Rys. 6.2b PołoŜenie Warszawy w domenie 3 – zestaw 2.
Rys. 6.3a PołoŜenie Warszawy w domenie 4 – zestaw 1.<br />
Rys. 6.3b PołoŜenie Warszawy w domenie 4 – zestaw 2.<br />
W celu wykonania przykładowej symulacji prognozy pogody – jak wspomniano powyŜej –<br />
wykorzystano amerykańskie dane meteorologiczne pochodzące z modelu GFS. Ich
ozdzielczość to 1 o x 1 o dla całego globu. Obliczenia symulacyjne przeprowadzono dla<br />
jednego dnia – czas symulacji wynosił: przy zastosowaniu trzech domen 30 minut, dla<br />
wszystkich czterech 80 minut na jednoprocesorowym komputerze z zegarem 1.73 Mhz,<br />
pracującym pod <strong>systemem</strong> Linux. Świadczy to o moŜliwości zastosowania operacyjnego<br />
prognozowania nawet przy uŜyciu taniego sprzętu komputerowego. NaleŜy teŜ zaznaczyć, iŜ<br />
model MM5 został równieŜ zaimplementowany na klastrze Beowulf IEA.<br />
PoniŜej zamieszczono przykładowe wyniki symulacji w domenie 3 i 4 (dla 12-tej godziny<br />
symulacji):<br />
– rys. 6.4 i 6.5 temperatura na wys. 2 m<br />
– rys. 6.6 i 6.7 temperatura na poziomie 950 mb<br />
– rys. 6.8 i 6.9 wysokość warstwy granicznej<br />
– rys. 6.10 i 6.11 pole wiatru (u,w) na 10m oraz prędkość tarcia (rys. 6.12 i 6.13).<br />
PowyŜsze parametry zostały wybrane z jednej strony aby zilustrować róŜnice jakie się<br />
otrzymuje w wyniku uŜycia domen o róŜnej rozdzielczości jak i ze względu na to, Ŝe mają<br />
one istotne znaczenie dla modli transportu zanieczyszczeń w atmosferze w warstwie<br />
granicznej.<br />
Rys. 6.4 Temperatura na wys. 2 m – domena 3.
Rys. 6.5 Temperatura na wys. 2 m – domena 4.<br />
Rys. 6.6 Temperatura na poziomie 950 mb – domena 3.
Rys. 6.7 Temperatura na poziomie 950 mb – domena 4.<br />
6.8 Wysokość warstwy granicznej – domena 3.
Rys. 6.9 Wysokość warstwy granicznej – domena 4.<br />
Rys. 6.10 Pole wiatru na wys. 10m – domena 3.<br />
.
Rys. 6.11 Pole wiatru na wys. 10 m – domena 4.<br />
Rys.6.12 Prędkość tarcia – domena 3.
Rys. 6.13 Prędkość tarcia – domena 4.<br />
Analizując powyŜsze wyniki symulacji łatwo zauwaŜyć, Ŝe bardziej zgrubna domena 3 nie oddaje tak<br />
precyzyjnie stanu atmosfery jak domena 4 o drobniejszej siatce. Porównując róŜnice wydaje się, Ŝe<br />
zaprezentowana konfiguracja umoŜliwia wykonanie dokładniejszych symulacji, co moŜe mieć<br />
znaczenie zwłaszcza dla prognoz krótkoterminowych, gdyŜ moŜe ułatwić prognozę przekroczenia<br />
wartości progowych.<br />
Dane meteorologiczne otrzymane w wyniku zastosowania numerycznego mezoskalowego<br />
modelu prognozowania pogody mogą być uŜyte w modelu dyspersji atmosferycznej jako<br />
źródło informacji meteorologicznej. NaleŜy tu podkreślić, iŜ same dane pomiarowe z<br />
monitoringowej sieci stacji pomiarowych nie są wystarczające do wykonania dobrych<br />
symulacji. Po pierwsze niezbędna jest znajomość prognoz krótko- i średnioterminowych, zaś<br />
po drugie warunki miejskie charakteryzują się większą zmiennością parametrów<br />
meteorologicznych i zachodzi konieczność znajomości pól meteorologicznych w małej skale,<br />
którą moŜna osiągnąć jedynie przy uŜyciu precyzyjniejszych modeli meteorologicznych.<br />
6.2 Zaawansowane modele 3-wymiarowej symulacji rozprzestrzeniania się skaŜeń w<br />
powietrzu w <strong>aglomeracji</strong> <strong>miejskiej</strong><br />
6.2.1 <strong>Modele</strong> CFD<br />
W celu przeprowadzenia zaawansowanych 3-wymiarowych symulacji rozprzestrzeniania się<br />
skaŜeń w małej skali zasadniczo konieczne jest zastosowanie bardziej skomplikowanych<br />
modeli rozwiązujących pełne równania Naviera-Stokesa. Programy takie znane jako modele<br />
CFD (Computational Fluid Dynamics) umoŜliwiają szczegółową analizę zagadnień<br />
związanych z przepływem płynów, eliminując konieczność przeprowadzenia czasochłonnych<br />
i kosztownych badań doświadczalnych podczas cyklu projektowania i modernizacji urządzeń.<br />
Programy CFD pozwalają uzyskać niezbędne informacje o przepływie płynu (rozkład pola<br />
prędkości, pole ciśnienia), ruchu ciepła (pole temperatury) i masy (w tym reakcje chemiczne).
Osiąga się to poprzez numeryczne rozwiązanie równań opisujących wymianę pędu, bilansu<br />
energii i masy. Jest dostępnych kilka numerycznych metod, które umoŜliwiają rozwiązanie<br />
wspomnianych równań. Są to:<br />
- metoda elementu skończonego,<br />
- metoda objętości skończonej.<br />
KaŜda z tych metod posiada zalety jak równieŜ pewne ograniczenia w zaleŜności od klasy<br />
zagadnień. Najbardziej znanym i powszechnie stosowanym programem jest Fluent. Produkty<br />
firmy Fluent wykorzystują obie wymienione wyŜej metody tak, aby uŜytkownik miał<br />
moŜliwość analizy jak najszerszej grupy zagadnień. Aktualna wersja programu FLUENT 6.0<br />
zawiera:<br />
- solver metody objętości skończonej, siatka niestrukturalna, płyny ściśliwe i<br />
nieściśliwe, przepływy poddźwiękowe (dawniej program UNS),<br />
- solver metody objętości skończonej, siatka niestrukturalna, płyny ściśliwe, przepływy<br />
poddźwiękowe i naddźwiękowe (dawniej program RAMPANT)).<br />
UŜytkownikami tego oprogramowania są głównie naukowcy z ośrodków badawczych i<br />
uczelni, projektanci urządzeń przepływowych oraz inŜynierowie, którzy w swojej praktyce<br />
zawodowej mają styczność z problematyką przepływów płynów. Programy CFD są<br />
stosowane na etapie wdroŜenia nowych projektów, powiększania skali, modernizacji<br />
urządzeń. Dzięki tym moŜliwościom oprogramowanie to znajduje zastosowanie w wielu<br />
dziedzinach nauki i przemysłu.<br />
W procesie symulacji występują następujące etapy: sformułowanie modelu matematycznego,<br />
generacja siatki obliczeniowej, wprowadzenie danych (tzw. preprocessing), rozwiązanie<br />
problemu przy pomocy solvera i opracowanie wyników (postprocessing). Dostęp do<br />
programu uŜytkownik uzyskuje poprzez interface graficzny oparty na X Window System i<br />
OSF/Motif.<br />
Interfejs graficzny wykorzystuje system okien i rozwijalnych menu i dostępnych za pomocą<br />
myszy.<br />
Program składa się z kilku modułów pełniących specyficzne funkcje i dostępnych z kaŜdego<br />
poziomu programu. Dane dotyczące opracowanych problemów zapisywane są w postaci<br />
ujednoliconych zbiorów.<br />
Sformułowanie problemu i generacja siatki.<br />
Pierwszym krokiem jest zdefiniowanie modelu geometrycznego i wygenerowanie siatki<br />
obliczeniowej. UŜytkownik moŜe zrealizować to zadanie na kilka sposobów. Model<br />
geometryczny buduje się definiując kolejne punkty geometryczne modelu dwu lub<br />
trójwymiarowego, a następnie łączy je liniami o określonym kształcie. Powierzchnie brył są<br />
zdefiniowane jako kombinacje krzywych. Do programu moŜna wprowadzać zbiory opisujące<br />
geometrie obiektów zdefiniowanych w formacie IGES (np. z programów CAD).<br />
Na podstawie wprowadzonego opisu kształtu geometrycznego (poprzez powierzchnie)<br />
generuje siatkę obliczeniową, której gęstość jest większa w rejonach większych gradientów<br />
(prędkości, temperatur, itd.), a mniejsza w obszarach gdzie wartości gradientów są mniejsze.<br />
Generator siatki zawiera równieŜ algorytm do automatycznego generowania trójwymiarowej<br />
siatki obliczeniowej z uwzględnieniem modyfikacji na brzegu obszaru oraz funkcji gęstości
elementów. MoŜliwe jest wygenerowanie siatki zawierającej róŜne typy elementów (tzw.<br />
hybrid mesh).<br />
Druga moŜliwość to wprowadzenie do programu geometrii obiektu i siatek obliczeniowych<br />
utworzonych w programach I-DEASTM, PATRANTM, ANSYSR i ICEM-CFD.<br />
Definicja problemu.<br />
Po zdefiniowaniu geometrii i siatki obliczeniowej uŜytkownik, podaje warunki brzegowe i<br />
początkowe. Następnie uŜytkownik opisuje proces przez określenie równań modelu<br />
matematycznego i wybór metody ich rozwiązania. UŜytkownik podaje równieŜ własności<br />
fizyko-chemiczne materiałów i informacje dodatkowe jak parametry źródeł ciepła, szybkości<br />
reakcji chemicznych, współczynniki wymiany masy. Wszystkie te informacje są<br />
wprowadzane do programu za pomocą opcji menu lub moŜna skorzystać z dostępnej bazy<br />
substancji chemicznych.<br />
Rozwiązanie problemu.<br />
Rozwiązanie problemu polega na przekształceniu równań róŜniczkowych cząstkowych w<br />
równania algebraiczne lub równania róŜniczkowe zwyczajne. Równania te są rozwiązywane<br />
przy pomocy solvera z dokładnością określoną przez uŜytkownika (wartość domyślna i<br />
przyjęta 0.1% - błąd względny dla zmiennej wzięty z poprzedniej i aktualnej iteracji).<br />
UŜytkownik podczas obliczeń moŜe przerwać wykonywanie kolejnych iteracji, dokonać<br />
zmiany siatki (zagęścić lub rozrzedzić w dowolnym miejscu), a następnie wznowić proces<br />
obliczeń. Wszystko to odbywa się bez konieczności wychodzenia z modułu solvera.<br />
Opracowanie wyników.<br />
Opracowanie i wizualizacja wyników są moŜliwe dzięki modułowi postprocesora, który<br />
tworzy wykresy i trójwymiarowe obrazy rozkładów wartości parametrów (prędkości,<br />
temperatury, ciśnień, itd.). Mogą być równieŜ generowane wykresy obrazujące zmiany<br />
wymienionych wyŜej wartości w czasie i opisujące historie wybranych elementów płynu.<br />
Pełna trójwymiarowa grafika umoŜliwia dowolne obracanie i ustawienie obiektów na ekranie<br />
oraz analizę w dowolnych przekrojach.<br />
MoŜliwości współpracy z innymi systemami.<br />
Oferowane przez firmę Fluent Inc oprogramowanie zostało stworzone z myślą o<br />
uŜytkowniku, który w swojej działalności zawodowej ma do czynienia z róŜnymi systemami<br />
CAD/CAE. Istnieją moŜliwości importu i eksportu danych z następujących systemów:<br />
- generowanie siatki oraz wymiana danych<br />
- PATRAN/NASTRAN<br />
- ANSYS<br />
- I-DEAS<br />
- ICEM/CFD<br />
- postprocessing<br />
- AVS<br />
- IBM Data Explorer<br />
- FAST<br />
- FIELDVIEW
- TECPLOT<br />
Programy CFD firmy Fluent Inc to wydajne narzędzie pracy naukowców i inŜynierów, które<br />
powstało dzięki zainwestowaniu duŜych środków w rozwój oraz współpracy z licznymi<br />
ośrodkami naukowymi. Programy te moŜna zainstalować na wszystkich platformach<br />
uniksowych oraz w systemie Windows NT. Programy FLUENT są dostępne w wersji<br />
równoległej na platformy wieloprocesorowe oraz w sieci lokalnej dzięki czemu czas obliczeń<br />
moŜna wydatnie skrócić.<br />
W ramach niniejszego projektu przewiduje się przetestowanie moŜliwości zastosowania<br />
programów klasy CDF do precyzyjnych obliczeń dyspersyjnych w małej skali. Dlatego<br />
zdecydowano się na uŜycie programu Fluent. Program ten został zaimplementowany na<br />
klastrze komputerowym IEA. NaleŜy zaznaczyć, Ŝe jego zastosowanie w samym projekcie<br />
moŜe być jedynie w ograniczonym rozmiarze – głównie ze względu na:<br />
- brak wystarczająco szczegółowych informacji takich jak np. wysokości budynków,<br />
materiałów z jakich zostały wykonane, itp.,<br />
- brak operacyjnej moŜliwości uzyskania 3-wymiarowych pól meteorologicznych w<br />
bardzo małej skali (zaprezentowana uprzednio implementacja modelu MM5 pozwala<br />
na uzyskanie danych meteorologicznych w siatce o rozdzielczości 1 km, tymczasem<br />
naleŜałoby zejść do siatek rzędu minimum kilkudziesięciu metrów),<br />
- długi czas obliczeń wykluczający zastosowanie tego modelu w czasie rzeczywistym.<br />
Mimo tych ograniczeń biorąc pod uwagę dalszy rozwój systemu w oparciu o przeprowadzoną<br />
implementację oraz testy które będą wykonane przydatne będzie opracowanie projektu<br />
zastosowania w systemie wyników symulacji modelami CFD w przyszłości. Symulacje które<br />
moŜna byłoby zastosować mogą dotyczyć specyficznych obiektów jak przepływy w metrze<br />
bądź niektórych budynkach.<br />
6.2.2 Inne modele operujące w mikroskali<br />
Pewnym uproszczeniem w stosunku do modeli CFD są inne modele działające w mikroskali<br />
tj. w rozdzielczościach metrowych. Zasadniczo one równieŜ rozwiązują równania Naviera-<br />
Stokese, jednak stosowane są pewne uproszczenia – przybliŜenia i specjalne parametryzacje.<br />
Jednym z takich modeli jest ENVI-met opracowany w Niemczech na Uniwersytecie Bochum<br />
- program komputerowy jest dostępny bezpłatnie dla celów niekomercyjnych. Celem autorów<br />
było opracowanie modelu do przeprowadzenia symulacji meteorologicznych w mikroskali<br />
zwłaszcza dla warunków miejskich. Główna idea polega na zastosowaniu klasycznych<br />
równań Naviera-Stokesa, jednakŜe w przeciwieństwie do programów klasy CFD<br />
(Computational Fluid Dynamics) zakłada się, Ŝe rozdzielczość modelu jest rzędu metrów, w<br />
związku z tym zastosowane są róŜne parametryzacje umoŜliwiające wykonanie symulacji w<br />
stosunkowo krótkim czasie.<br />
Jednym z takich uproszczeń jest wyeliminowanie z równań gęstości powietrza za pomocą<br />
aproksymacji Boussinesqa (co prowadzi do dodatkowego członu źródłowego w równaniu na<br />
składową prędkości w). Modelowanie turbulencji opiera się na zastosowaniu domknięcia<br />
rzędu 1.5 opartego na pracy Mellora i Yamady, gdzie wprowadza się dwie dodatkowe<br />
wielkości: lokalną turbulencję oraz szybkość dyssypacji. Oszacowanie przepływów cieplnych<br />
opiera się na równaniach empirycznych uwzględniających wielkość powierzchni liści (tzw.<br />
LAI – leaf area index). Z kolei model gleby zakłada 14-warstwową strukturę do głębokości 2
m, jednakŜe tylko dla wierzchniej warstwy stosuje się model trójwymiarowy, dla pozostałych<br />
jest jednowymiarowy. Model wegetacji jest jednowymiarowy – ma charakter wertykalnej<br />
kolumny.<br />
Szczególną uwagę zwrócono na powierzchnię ziemi oraz budynki. Uwzględniona jest ich<br />
wysokość, co pozwala lepiej oszacować promieniowanie cieplne, gdyŜ moŜna wyznaczyć<br />
takŜe obszary cienia. Na rys. 6.14 pokazano moduł programu do definiowania obszaru<br />
modelowania. W tym przypadku jest to bardzo prosty obszar składający się z dwóch<br />
budynków oraz części roślinnej między nimi, co jest uproszczoną wersją „kanionu<br />
ulicznego”.<br />
Rys.6.14 Moduł do definiowania obszaru modelowania.
Rys. 6.15 Definiowanie opcji danych wejściowych.<br />
Rys. 6.16 Definiowanie podstawowych opcji meteorologicznych.
Rys. 6.17 Definiowanie własności gleby.<br />
Rys. 6.18 Opcje zaawansowane programu.<br />
Na rysunkach 6.15-6.17 przedstawiono sposób wprowadzania danych – w szczególności jakie<br />
wielkości mają być wyznaczane, podstawowe dane meteorologiczne (wiatr, temperatura, wilgotność,
zachmurzenie) oraz dane o glebie. UŜytkownik moŜe równieŜ określić parametry symulacji<br />
numerycznych w opcjach zaawansowanych.<br />
Na rysunkach 6.18-6.23 przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń dla obszaru z rys. 6.14<br />
Rys. 6.18 Temperatura wzdłuŜ osi x.<br />
Rys. 6.19 Wilgotność wzdłuŜ osi x.
Rys. 6.20 Kierunek wiatru w obszarze.<br />
Rys. 6.21 Siła wiatru w obszarze.
Rys. 6.22 Składowa w wiatru w obszarze.<br />
Rys. 6.23 Szybkości zmian temperatury względem wilgotności w obszarze.<br />
Siatka obliczeniowa była nieduŜa: 25x26x25 pkt z rozdzielczością 2m w kaŜdym kierunku. W<br />
rozpatrywanym obszarze najwyŜszy obiekt miał wysokość 20 m, zaś w pionie obszar<br />
modelowania sięgał 49 m.<br />
Z przedstawionych rysunków widać, iŜ program umoŜliwia przedstawienie dokładnych<br />
symulacji w obszarze zabudowanym. Na rys. 6.20 widać gwałtowną zmianę kierunku wiatru
(z 350 o do 100 o ), która odpowiada zwiększającej się prędkości od prawie zerowej do 4 m/s<br />
(związanej z przepływem wokół budynku).<br />
RównieŜ modelowanie zmienności składowej pionowej wiatru (która ma duŜy wpływ na<br />
turbulencję) jest dość precyzyjne. Oczywiście program moŜe wyznaczyć inne podstawowe<br />
parametry meteorologiczne jak temperatura czy wilgotność.<br />
Ponadto program umoŜliwia oszacowanie równieŜ wielu innych parametrów warstwy<br />
granicznej istotnych dla modelowania transportu i dyspersji skaŜeń takich jak energia<br />
kinetyczna turbulencji, liczba Reynoldsa, przepływy cieplne, dyssypację, lokalną wysokość<br />
warstwy mieszania a takŜe takie szczegóły jak np.: temperaturę liści i ścian, wielkości<br />
wody/pary na liściach, produkcję CO2 w obszarach zielonych (naleŜy wtedy określić tło<br />
stęŜenia CO2) czy szorstkość obiektów.<br />
Model ma równieŜ pewne moŜliwości symulowania dyspersji gazu przy zadaniu członu<br />
źródłowego, ale dotyczy to zasadniczo substancji pasywnych (nie uwzględnia się Ŝadnych<br />
transformacji).<br />
Czas przykładowej symulacji na okres 24 godzin dla tego prostego obszaru wynosił na<br />
zwykłym komputerze PC niespełna 3 godziny. Przy zastosowaniu szybszego komputera<br />
moŜna byłoby go znacznie skrócić, jednakŜe jak na razie nie ma wersji równoległej programu<br />
co umoŜliwiłoby istotne skrócenie czasu obliczeń. Z drugiej strony przedstawiona symulacja<br />
dotyczyła bardzo prostego i małego obszaru. W przypadku rzeczywistym – nawet przy<br />
załoŜeniu implementacji wersji równoległej potrzebny byłby bardzo silny klaster<br />
komputerowy, zwłaszcza dla duŜych <strong>aglomeracji</strong> miejskich.<br />
Dlatego wydaje się, Ŝe obecnie uŜycie programu moŜe być ograniczone do przypadków<br />
specjalnych, mianowicie do przeprowadzenia symulacji dla wybranych receptorów – i nawet<br />
wtedy konieczne będzie stosowanie dodatkowych uproszczeń, związanych z geometrią<br />
obszaru.<br />
6.2.3 MoŜliwości zastosowania modeli 3-wymiarowych<br />
W chwili obecnej bezpośrednie zastosowanie modeli 3-wymiarowych jest znacznie<br />
ograniczone z następujących powodów:<br />
- konieczna jest znajomość precyzyjnych danych odnośnie terenu jak np. wysokości<br />
budynków, materiałów z jakich je wykonano,<br />
- czas obliczeń nawet dla małego obszaru jest długi co zupełnie uniemoŜliwia<br />
wykonanie symulacji w czasie rzeczywistym,<br />
- konieczna jest znajomość pól meteorologicznych w skali poniŜej kilometra jako<br />
danych wejściowych.<br />
Z tych względów modele CFD ewentualnie moŜna byłoby zastosować jako wzorcowe<br />
symulacje do uzyskania lepszych parametryzacji w warunkach miejskich. Pewnym podejście<br />
pośrednim moŜe być uŜycie pakietu ENVI-met, który ma moŜliwości przeprowadzania<br />
symulacji w małej skali poprzez rozwiązywanie równań Naviera-Stokesa w znacznie<br />
krótszym czasie obliczeniowym niŜ typowe modele klasy CFD. Jest to osiągnięte poprzez<br />
zastosowanie pewnych specjalnych przybliŜeń oraz parametryzacji. Jednak bezpośrednie<br />
operowanie tym pakietem w czasie rzeczywistym na potrzeby systemów wspomagania<br />
decyzji jak na razie raczej trudne. Natomiast model moŜe być zastosowany do wykonania
specjalnych symulacji dla niewielkich obszarów, które są szczególnie waŜne lub wraŜliwe na<br />
działania terrorystyczne.
7. Struktura programu, diagramy logiczne<br />
W tej części zawarto ogólny opis programu do wyznaczania stref zagroŜeń. Szczegółowa<br />
dokumentacja techniczna zamieszczona jest w załączniku 4.<br />
7.1 Struktura systemu i system baz informacyjnych<br />
7.1.1 Struktura systemu<br />
Struktura podsystemu zagroŜeń chemicznych będzie oparta na następujących podstawowych<br />
elementach:<br />
− bazy danych własności fizyko-chemicznych substancji niebezpiecznych (toksycznych<br />
środków przemysłowych i środków bojowych),<br />
− powiązane z bazą substancji wartości progowe stęŜeń, które dla danej substancji<br />
pozwolą określić strefy zagroŜeń,<br />
− bazowe scenariusze zagroŜeń dla wybranych substancji lub ich grup – zaleŜeć one będą<br />
od typu uwolnienia, warunków przechowywania lub transportu,<br />
− część adaptacyjna scenariuszy zagroŜeń – zaleŜna od warunków meteorologicznych oraz<br />
lokalizacji źródła uwolnienia,<br />
− symulator zagroŜenia,<br />
− wyniki symulacji prezentowane na mapach cyfrowych w postaci stref zagroŜeń.<br />
Schematycznie zostało to przedstawione na rysunku 7.1 poniŜej.<br />
Rys 7.1 Struktura podsystemu zagroŜeń chemicznych.<br />
W niniejszej rozdziale zostaną przedstawione struktury baz informacyjnych, które znajdą<br />
zastosowanie w systemie. W kolejnych rozdziałach zostaną omówione szczegółowo<br />
podstawowe scenariusze, które stanowić będą podstawę do opracowania symulatorów<br />
zagroŜeń.
Z formalnego punktu widzenia zagroŜenie będzie reprezentowane w postaci strefy zagroŜenia<br />
zwizualizowanej na mapie cyfrowej w wyniku symulacji komputerowej. Oczywiście aby<br />
symulacja taka mogła być wykonana – w zaleŜności od scenariusza uŜytkownik będzie musiał<br />
wprowadzić szereg danych. Symulator w duŜej mierze będzie korzystał z uprzednio<br />
przeprowadzonych obliczeń zapamiętanych w bazach danych systemu.<br />
7.1.2 Struktury baz danych<br />
Niniejszy rozdział zawiera struktury baz danych, potrzebne do programu analizy ryzyka<br />
wystąpienia awarii podczas sprzedaŜy, wytwarzania, uŜywania lub magazynowania duŜych<br />
ilości substancji chemicznych.<br />
Są to następujące bazy danych:<br />
RODZAJ_SUB<br />
GAZ_T, CIECZ_T, GAZ_P, CIECZ_P, ROZTWORY<br />
KOR_TEMP, KOR_SPAL<br />
OPIS_SCENARIUSZA, OPIS_SC_WYBR_SUB<br />
TAB_REF_1, TAB_REF_2, ..., TAB_REF_12,<br />
TAB_REF_14, TAB_REF_15, ..., TAB_REF_29<br />
TAB_REF_BLEVE<br />
PoniŜsza tabela zawiera opis baz danych występujących w programie.<br />
Nazwa bazy danych Opis<br />
RODZAJ_SUB Baza składa się z pięciu rekordów. KaŜdy<br />
rekord zawiera jeden rodzaj substancji i<br />
nazwę odpowiedniej bazy danych substancji,<br />
np. dla rodzaju: gaz toksyczny podana jest<br />
nazwa bazy substancji GAZ_T<br />
GAZ_T Baza danych substancji zawierająca opis<br />
poszczególnych gazów toksycznych.<br />
Wyszukiwanie odpowiedniego gazu<br />
toksycznego moŜe być realizowane za<br />
pomocą pola ‘Nazwa chemiczna substancji’<br />
lub przez numer katalogowy CAS Nr<br />
CIECZ_T Dotyczy substancji chemicznych, które są<br />
cieczami toksycznymi. Sposób wyszukiwania,<br />
jak wyŜej.<br />
GAZ_P Dotyczy gazów palnych. Sposób<br />
wyszukiwania, jak wyŜej.<br />
CIECZ_P Dotyczy cieczy palnych. Sposób<br />
wyszukiwania, jak wyŜej.<br />
ROZTWORY Baza danych zawiera o roztworach wodnych<br />
wybranych substancji toksycznych, a<br />
mianowicie: amoniak, formalina, kwas<br />
chlorowodorowy, kwas fluorowodorowy,<br />
kwas sodowy, olej oparty na SO2. Sposób<br />
wyszukiwania, jak wyŜej
KOR_TEMP Baza zawiera współczynniki korekty<br />
temperatury cieczy parujących w<br />
temperaturach od 25 0 C do 50 0 C. Sposób<br />
wyszukiwania, jak wyŜej.<br />
KOR_SPAL Baza zawiera ciepło spalania dla substancji<br />
palnych, zarówno cieczy, jak i gazów. Sposób<br />
wyszukiwania, jak wyŜej.<br />
OPIS_SCENARIUSZA Baza zawiera opis poszczególnych<br />
przypadków wystąpienia ryzyka i odsyłacz do<br />
odpowiedniej bazy referencyjnej.<br />
Uwzględnia się:<br />
topografię terenu - miejski albo wiejski,<br />
scenariusz – najgorszy czy alternatywny?<br />
czas uwolnienia substancji – 10min czy<br />
60min?<br />
substancje cięŜkie czy lekkie?<br />
Warunki atmosferyczne: stabilność D lub F,<br />
prędkość wiatru 1,5m/s, czy 3,0m/s?<br />
OPIS_SC_WYBR_SUB Baza , jak wyŜej, w zaleŜności od wybranego<br />
przypadku odsyła do odpowiedniej bazy<br />
referencyjnej, z tym, Ŝe dotyczy ona tylko<br />
wybranych substancji: amoniaku w róŜnych<br />
TAB_REF_1, ..., TAB_REF_4,<br />
TAB_REF_14, ..., TAB_REF_17,<br />
TAB_REF_26, TAB_REF_27<br />
TAB_REF_5, ..., TAB_REF_8,<br />
TAB_REF_18, ..., TAB_REF_21,<br />
TAB_REF_28, TAB_REF_29<br />
TAB_REF_9, ..., TAB_REF_12,<br />
TAB_REF_22, ..., TAB_REF_25<br />
postaciach, chloru, dwutlenek siarki.<br />
Bazy referencyjne dla poszczególnych<br />
przypadków scenariusza, warunków<br />
topograficznych, atmosferycznych podające<br />
odległość do końcowego punktu toksycznego<br />
w km w zaleŜności od obliczonych wartości<br />
ilorazu szybkości uwolnienia(tona/min) przez<br />
punkt końcowy (mg/l)<br />
Bazy referencyjne dla poszczególnych<br />
przypadków scenariusza, warunków<br />
topograficznych, atmosferycznych podające<br />
odległość do końcowego punktu toksycznego<br />
w km w zaleŜności od zadanych wartości<br />
szybkości uwolnienia w tonach/min i<br />
zadanych punktów końcowych w mg/l<br />
Bazy referencyjne dla poszczególnych<br />
przypadków scenariusza, atmosferycznych<br />
podające odległość do końcowego punktu<br />
toksycznego w km niezaleŜnie od warunków<br />
topograficznych zarówno miejskich, jak i<br />
wiejskich, w zaleŜności od zadanych wartości<br />
szybkości uwolnienia w tonach/min dla<br />
wybranych substancji: amoniaku w róŜnych<br />
postaciach, chloru, dwutlenek siarki.<br />
TAB_REF_BLEVE Baza zawiera odległości do dawki<br />
promieniującego ciepła na progu<br />
potencjalnych oparzeń II stopnia zakładając<br />
eksplozję w czasie trwania kuli ognistej z
BLEVE, w zaleŜności od substancji<br />
chemicznej, czasu trwania w sekundach i<br />
wielkości w tonach kuli ognistej.<br />
PoniŜej podamy zaleŜności między bazami i sposób postępowania przy określaniu<br />
scenariusza.<br />
Na początku wybieramy rodzaj substancji z bazy RODZAJ_SUB.<br />
Następnie w zaleŜności od rodzaju, wybieramy substancję z jednej z pięciu baz substancji, a<br />
mianowicie: GAZ_T, CIECZ_T, GAZ_P, CIECZ_P, ROZTWORY.<br />
W obliczeniach dodatkowo korzysta się z baz korekcyjnych dla cieczy parujących i dla<br />
substancji palnych, są to bazy KOR_TEMP i KOR_SPAL.<br />
Następnie w bazach OPIS_SCENARIUSZA i OPIS_SC_WYBR_SUB wyszczególnione są<br />
przypadki, uwzględniające scenariusz najgorszy lub alternatywny, topografię terenu, czas<br />
uwolnienia substancji 10 min, czy 60 min, czy są to substancje cięŜkie czy lekkie. W tym<br />
momencie następuje odsyłanie do odpowiedniej bazy zawierającej tabelę referencyjną od<br />
numeru 1 do 12, od 14 do 29 lub w przypadku BLEVE do bazy referencyjnej<br />
TAB_REF_BLEVE.<br />
Baza danych RODZAJ_SUB<br />
Nazwa pola Typ liczba znaków Uwagi<br />
Rodzaj substancji tekstowy 20 - gaz toksyczny<br />
- ciecz toksyczna<br />
- gaz palny<br />
- ciecz palna<br />
- roztwór substancji<br />
Nazwa bazy danych tekstowy 15 Dla kaŜdego rodzaju<br />
substancji pole<br />
zawiera nazwę pliku<br />
bazy danych np.<br />
(GAZ_T, CIECZ_T,<br />
GAZ_P, CIECZ_P,<br />
ROZTWORY)<br />
Bazy danych substancji chemicznych<br />
Gazy toksyczne (GAZ_T)<br />
Nazwa pola Typ Liczba Dec Uwagi<br />
znaków (scale)<br />
CAS Nr liczbowy 15<br />
Nazwa chemiczna substancji tekstowy 50<br />
Masa molekularna liczbowy 6 2<br />
Ratio_heats liczbowy 5 2<br />
Punkt końcowy mg/l liczbowy 6 4 w jednostkach mg/l
Punkt końcowy ppm liczbowy 6 4 w jednostkach ppm<br />
Punkt końcowy baza tekstowy 15<br />
Współczynnik uwalniania –<br />
LFB<br />
liczbowy 4 2<br />
Współczynnik gęstości liczbowy 4 2<br />
Współczynnik gazowy liczbowy 2 w warunkach<br />
tłumienia<br />
Ciśnienie pary liczbowy 5 1 w 25 ° C<br />
Tabela odsyłaczy tekstowy 10 gazy lekkie lub<br />
cięŜkie<br />
Ciecze Toksyczne ( CIECZ_T )<br />
Nazwa pola Typ Liczba Dec Uwagi<br />
znaków (scale)<br />
CAS Nr liczbowy 15<br />
Nazwa chemiczna substancji tekstowy 50<br />
Waga molekularna liczbowy 6 2<br />
Ciśnienie pary w 25 0 C<br />
(mmHg)<br />
liczbowy 5 1<br />
Punkt końcowy mg/l liczbowy 7 5 w jednostkach mg/l<br />
Punkt końcowy ppm liczbowy 5 1 w jednostkach ppm<br />
Punkt końcowy baza tekstowy 15<br />
Liquid Factor Ambient–LFA liczbowy 6 4<br />
Liquid Factor Boiling –LFB liczbowy 4 2<br />
Współczynnik gęstości - DF liczbowy 4 2<br />
Współczynnik wycieku<br />
cieczy – LLF<br />
liczbowy 3<br />
Tabela odsyłaczy w tekstowy 10 ciecze lekkie lub<br />
najgorszym wypadku<br />
cięŜkie<br />
Tabela odsyłaczy w tekstowy 10 ciecze lekkie lub<br />
alternatywnym scenariuszu<br />
cięŜkie<br />
Gazy palne ( GAZ_P)<br />
Nazwa pola Typ liczba znaków Dec<br />
(scale)<br />
CAS Nr liczbowy 15<br />
Nazwa chemiczna substancji tekstowy 50<br />
Waga molekularna liczbowy 6 2<br />
Współczynnik zapłonu liczbowy 5 2<br />
Dolna granica zapłonu ( %<br />
objętości) - LFL<br />
liczbowy 4 1<br />
Górna granica zapłonu (%<br />
objętości) - ULF<br />
liczbowy 4 1<br />
LFL mg/l liczbowy 3<br />
Gas_Factor - GF liczbowy 3<br />
Liquit Factor Boiling(LFB) liczbowy 4 2<br />
Współczynnik gęstości - DF liczbowy 4 2<br />
Uwagi
Tabela odsyłaczy tekstowy 10 gazy lekkie lub<br />
cięŜkie<br />
Pool_Fire_Factor - PFF liczbowy 4 2<br />
Flash_Fraction_Factor - FFF liczbowy 5 3<br />
Ciecze palne ( CIECZ_P )<br />
Nazwa pola Typ liczba Dec Uwagi<br />
znaków (scale)<br />
CAS Nr liczbowy 15<br />
Nazwa chemiczna substancji tekstowy 50<br />
Waga_molekularna liczbowy 6 2<br />
Dolna granica zapłonu ( %<br />
objętości) - LFL<br />
liczbowy 4 1<br />
Górna granica zapłonu (%<br />
objętości) - ULF<br />
liczbowy 4 1<br />
Liquid_Factor_Ambient - LFA liczbowy 4 2<br />
Liquid_Factor_Boiling - LFB liczbowy 4 2<br />
Współczynnik gęstości liczbowy 4 2<br />
Współczynnik wycieku cieczy<br />
– LLF<br />
liczbowy 2<br />
Tabela odsyłaczy tekstowy 10 ciecze cięŜkie<br />
Pool_Fire_Factor – PFF liczbowy 4 2<br />
Roztwory wybranych substancji ( ROZTWORY )<br />
Nazwa pola Typ liczba Dec Uwagi<br />
znaków (scale)<br />
CAS Nr liczbowy 15<br />
Substancja w roztworze tekstowy 50<br />
Waga molekularna liczbowy 6 3<br />
Punkt końcowy mg/l liczbowy 6 4<br />
Punkt końcowy ppm liczbowy 3<br />
Punkt końcowy baza tekstowy 15<br />
StęŜenie liczbowy 3 początkowe<br />
stęŜenie w %<br />
Ciśnienie_pary_srednie_w_10min liczbowy<br />
przy wietrze 1,5m/s<br />
5 1 mmHg<br />
Ciśnienie_pary_srednie_w_10min liczbowy 5 1 mmHg<br />
przy wietrze 3,0m/s<br />
Liquid factor przy wietrze 1,5m/s liczbowy 6 4 w temperaturze<br />
25 0 C<br />
Liquid factor przy wietrze 3,0m/s liczbowy 6 4 w temperaturze<br />
25 0 C<br />
Współczynnik gęstosci - DF liczbowy 4 2<br />
Współczynnik wycieku cieczy – liczbowy 2<br />
LLF<br />
Tabela odsyłaczy w najgorszym<br />
scenariuszu<br />
tekstowy 10 roztwory lekkie lub<br />
cięŜkie
Tabela odsyłaczy w<br />
alternatywnym scenariuszu<br />
Bazy korekcyjne<br />
tekstowy 10 roztwory lekkie<br />
W zaleŜności od wybranej substancji i określonego scenariusza rozpatruje się jedną z 2 baz<br />
korekcyjnych. Pierwsza (KOR_TEMP) zawiera współczynnik korekcyjny temperatury dla<br />
parujących cieczy Korzystamy z tej bazy w celu korekty szybkości uwolnienia wyznaczonej<br />
w pierwszym etapie z bazy substancji (CIECZ_T, CIECZ_P). . Druga baza KOR_SPAL słuŜy<br />
do wyznaczania ciepła spalania dla substancji palnych. Korzystamy z tej bazy po wyborze<br />
substancji z baz (CIECZ_P, GAZ_P)<br />
Baza korekcyjna temperatury dla parujących cieczy (KOR_TEMP)<br />
Nazwa pola Typ Liczba Dec<br />
znaków (scale)<br />
CAS Nr liczbowy 15<br />
Nazwa chemiczna substancji tekstowy 50<br />
Temperatura wrzenia w 0 C liczbowy 6 2<br />
Współczynnik korekcyjny dla<br />
30 0 C<br />
liczbowy 3 1<br />
Współczynnik korekcyjny dla<br />
35 0 C<br />
liczbowy 3 1<br />
Współczynnik korekcyjny dla<br />
40 0 C<br />
liczbowy 3 1<br />
Współczynnik korekcyjny dla<br />
45 0 C<br />
liczbowy 3 1<br />
Współczynnik korekcyjny dla<br />
50 0 C<br />
liczbowy 3 1<br />
Baza ciepła spalania dla substancji palnych (KOR_SPAL).<br />
Uwagi<br />
Nazwa pola Typ liczba Dec Uwagi<br />
znaków (scale)<br />
CAS Nr liczbowy 15<br />
Nazwa chemiczna substancji tekstowy 50<br />
Stan fizyczny w temperaturze<br />
25 ° C<br />
tekstowy 5 ciecz lub gaz<br />
Ciepło spalania w kilo_joules/kg liczbowy 6 3<br />
Bazy opisu scenariusza<br />
Bazy słuŜą do wyboru tabel referencyjnych na podstawie wyboru jednego z dwóch<br />
scenariuszy (najgorszego lub alternatywnego) oraz określonych warunków atmosferycznych,<br />
topograficznych, czasu trwania uwolnienia, itp. W przypadku wystąpienia substancji w bazie<br />
OPIS_SC_WYBR_SUB i spełnienia warunków zawartych w niej, wtedy wybieramy jedną z<br />
tabel referencyjnych 9-12, 22-25. W pozostałych przypadkach korzystamy z bazy<br />
OPIS_SCENARIUSZA i wybieramy tabele 1-8, 14-21, 26-29 lub tabelę nr 30 dla BLEVE.
Baza OPIS_SCENARIUSZA<br />
Nazwa pola Typ Liczba<br />
znaków<br />
Uwagi<br />
Gęstość tekstowy 50 dense, neutrally<br />
buoyant<br />
Topografia tekstowy 8 wiejskie, miejskie<br />
Czas uwolnienia liczbowy 2 minuty<br />
Rodzaj substancji tekstowy 15 - substancja palna<br />
- substancja<br />
toksyczna<br />
Nazwa bazy danych tekstowy 15 Nazwa pliku bazy<br />
danych w której<br />
znajduje się tabela.<br />
Nazwy są określone<br />
w następujący<br />
sposób:<br />
TAB_REF_(N),<br />
gdzie N jest<br />
numerem 1-8, 14-<br />
21, 26-29,<br />
TAB_REF_BLEVE.<br />
Nr tabeli referencyjnej liczbowy 2 1-8 najgorszy<br />
scenariusz dla<br />
toksycznych, 14-21<br />
alternatywny dla<br />
toksycznych, 26-29<br />
scenariusz<br />
alternatywny dla<br />
palnych, 30 dla<br />
BLEVE<br />
Opis tabeli memo opis scenariusza<br />
słuŜący do wyboru<br />
tabeli referencyjnej<br />
Chemiczne tabele referencyjne dla scenariuszy<br />
Baza OPIS_SC_WYBR_SUB<br />
Nazwa pola Typ liczba<br />
znaków<br />
Uwagi<br />
CAS Nr liczbowy 15<br />
Nazwa chemiczna substancji tekstowy 50<br />
Gęstość tekstowy 50 dense, neutrally<br />
buoyant<br />
Topografia tekstowy 8 wiejskie, miejskie<br />
Czas uwolnienia liczbowy 2 czas w minutach<br />
Rodzaj substancji tekstowy 15 - substancja<br />
toksyczna<br />
Nazwa bazy danych tekstowy 15 Nazwa pliku bazy
danych, w której<br />
znajduje się tabela.<br />
Nazwy są określone<br />
w następujący<br />
sposób:<br />
TAB_REF_(N),<br />
gdzie N jest<br />
numerem 9-12, 22-<br />
25.<br />
Nr tabeli referencyjnej liczbowy 2 9-12 najgorszy<br />
scenariusz dla<br />
toksycznych , 22-25<br />
alternatywny<br />
scenariusz dla<br />
toksycznych<br />
Opis tabeli memo opis scenariusza<br />
słuŜący do wyboru<br />
tabeli referencyjnej<br />
Wykaz tabel referencyjnych, który moŜna zamieścić w opisach tabel (pole memo) w bazach<br />
OPIS_SCENARIUSZA i OPIS_SC_WYBR_SUB:<br />
1- Maksymalna odległość groźnych skutków, gaz lekki, uwolnienie 10 min, teren<br />
niezabudowany, prędkość wiatru do 1,5 m/s, stabilność atmosfery F.<br />
2- Maksymalna odległość groźnych skutków, gaz lekki, uwolnienie 60 min, teren<br />
niezabudowany, prędkość wiatru do 1,5 m/s, stabilność atmosfery F.<br />
3- Maksymalna odległość groźnych skutków, gaz lekki, uwolnienie 10 min, teren<br />
zabudowany, prędkość wiatru do 1,5 m/s, stabilność atmosfery F.<br />
4- Maksymalna odległość groźnych skutków, gaz lekki, uwolnienie 60 min, teren<br />
zabudowany, prędkość wiatru do 1,5 m/s, stabilność atmosfery F.<br />
5- Maksymalna odległość groźnych skutków dla gęstego gazu, uwolnienie 10 min, teren<br />
niezabudowany, prędkość wiatru do 1,5 m/s, stabilność atmosfery F.<br />
6- Maksymalna odległość groźnych skutków dla gęstego gazu, uwolnienie 60 min, teren<br />
niezabudowany, prędkość wiatru do 1,5 m/s, stabilność atmosfery F.<br />
7- Maksymalna odległość groźnych skutków dla gęstego gazu, uwolnienie 10 min, teren<br />
zabudowany, prędkość wiatru do 1,5 m/s, stabilność atmosfery F.<br />
8- Maksymalna odległość groźnych skutków dla gęstego gazu, uwolnienie 60 min, teren<br />
zabudowany, prędkość wiatru do 1,5 m/s, stabilność atmosfery F.<br />
9- Maksymalna odległość groźnych skutków dla do toksycznego punktu końcowego dla<br />
amoniaku płynnego pod ciśnieniem, stabilność atmosfery F, prędkość wiatru do 1,5<br />
m/s.<br />
10- Maksymalna odległość groźnych skutków dla niepłynnego lub płynnego amoniaku,<br />
stabilność atmosfery F, prędkość wiatru do 1,5m/s.<br />
11- Maksymalna odległość groźnych skutków dla chloru, stabilność atmosfery F,<br />
prędkość wiatru do 1,5m/s.<br />
12- Maksymalna odległość groźnych skutków dla dwutlenku siarki, stabilność atmosfery<br />
F, prędkość wiatru do 1,5 m/s.<br />
14- Maksymalna odległość groźnych skutków swobodnie płynącej plamy do toksycznego<br />
punktu końcowego dla szybkości uwolnienia dzielonej przez punkt końcowy, 10 min,<br />
teren niezabudowany, prędkość wiatru 3,0 m/s, stabilność atmosfery D.
15- Maksymalna odległość groźnych skutków dla swobodnie płynącej plamy dla<br />
szybkości uwolnienia dzielonej przez punkt końcowy, 60 min, teren niezabudowany,<br />
prędkość wiatru 3,0 m/s, stabilność atmosfery D.<br />
16- Maksymalna odległość groźnych skutków swobodnie płynącej plamy dla szybkości<br />
uwolnienia dzielonej przez punkt końcowy, 10 min, teren zabudowany, prędkość<br />
wiatru 3,0 m/s, stabilność atmosfery D.<br />
17- Maksymalna odległość groźnych skutków swobodnie płynącej plamy dla szybkości<br />
uwolnienia dzielonej przez punkt końcowy, 60 min, teren zabudowany, prędkość<br />
wiatru 3,0 m/s, stabilność atmosfery D.<br />
18- Maksymalna odległość groźnych skutków dla gęstego gazu, uwolnienie 10 min, teren<br />
niezabudowany, prędkość wiatru 3,0 m/s, stabilność atmosfery D.<br />
19- Maksymalna odległość groźnych skutków dla gęstego gazu, uwolnienie 60 min, teren<br />
niezabudowany, prędkość wiatru 3,0 m/s, stabilność atmosfery D.<br />
20- Maksymalna odległość groźnych skutków dla gęstego gazu, 10 min, teren<br />
zabudowany, prędkość wiatru 3,0 m/s, stabilność atmosfery D.<br />
21- Maksymalna odległość groźnych skutków dla gęstego gazu, 60 min, teren<br />
zabudowany, prędkość wiatru 3,0 m/s, stabilność atmosfery D.<br />
22- Maksymalna odległość groźnych skutków dla amoniaku płynnego pod ciśnieniem,<br />
stabilność atmosfery D, prędkość wiatru 3,0m/s.<br />
23- Maksymalna odległość groźnych skutków dla niepłynnego lub płynnego amoniaku<br />
przez schłodzenie, stabilność atmosfery D, prędkość wiatru 3,0m/s.<br />
24- Maksymalna odległość groźnych skutków dla chloru, stabilność atmosfery D,<br />
prędkość wiatru 3,0m/s.<br />
25- Maksymalna odległość groźnych skutków dla dwutlenku siarki, stabilność atmosfery<br />
D, prędkość wiatru 3,0 m/s.<br />
26- Maksymalna odległość groźnych skutków dla swobodnie płynącej plamy do dolnej<br />
granicy zapłonu (LFL) dla szybkości uwolnienia dzielonej przez LFL, teren<br />
niezabudowany, prędkość wiatru 3,0 m/s, stabilność atmosfery D.<br />
27- Maksymalna odległość groźnych skutków dla swobodnie płynącej plamy do dolnej<br />
granicy zapłonu (LFL) dla szybkości uwolnienia dzielonej przez LFL, teren<br />
zabudowany, prędkość wiatru 3,0 m/s, stabilność atmosfery D.<br />
28- Maksymalna odległość groźnych skutków dla gęstego gazu do dolnej granicy zapłonu,<br />
teren niezabudowany, prędkość wiatru 3,0 m/s, stabilność atmosfery D.<br />
29- Maksymalna odległość groźnych skutków dla gęstego gazu do dolnej granicy<br />
zapłonu, teren zabudowany, prędkość wiatru 3,0 m/s, stabilność atmosfery D.<br />
30- Maksymalna odległość groźnych skutków do dawki promieniującego ciepła na progu<br />
potencjalnych oparzeń II stopnia zakładając eksplozję w czasie trwania kuli ognistej z<br />
BLEVE.<br />
PowyŜej podano podstawowy zestaw baz – mogą być uzupełniane w zaleŜności od potrzeb.<br />
Bazy referencyjne<br />
Struktura baz danych dla tabel referencyjnych nr: 1,2,3,4,14,15,16,17,26,27. Odpowiadające<br />
tym bazom nazwy plików to: TAB_REF_1, TAB_REF_2, TAB_REF_3, .....<br />
Nazwa pola Typ Liczba<br />
znaków<br />
Dec (scale) Uwagi<br />
Początek przedziału<br />
liczbowy 10 2 wartość<br />
współczynnika<br />
uwolnienia/punktu
końcowego<br />
[(kg/min)/(mg/l)]<br />
Koniec przedziału liczbowy 10 2 wartość<br />
współczynnika<br />
uwolnienia/punktu<br />
końcowego<br />
[(kg/min)/(mg/l)]<br />
Odległość liczbowy 4 1 odległość do punktu<br />
końcowego w km<br />
Struktura baz danych dla tabel referencyjnych nr: 5-8, 18-21, 28, 29. Odpowiadające tym<br />
bazom nazwy plików to: TAB_REF_5, TAB_REF_6, TAB_REF_7, .....<br />
Nazwa pola Typ Liczba Dec Uwagi<br />
znaków (scale)<br />
Tempo uwolnienia liczbowy 6 tempo uwolnienia<br />
substancji tony/sek<br />
Punkt końcowy liczbowy 8 4 toksyczny punkt<br />
końcowy (mg/l)<br />
Odległość liczbowy 4 1 km<br />
Dla odległości przekraczających 40 km ustawić w bazie danych wartość 41.0<br />
Struktura baz danych dla tabel referencyjnych nr: 9-12, 22-25. Odpowiadające tym bazom<br />
nazwy plików to: TAB_REF_9, TAB_REF_10, TAB_REF_11, .....<br />
Nazwa pola Typ Liczba Dec Uwagi<br />
znaków (scale)<br />
Tempo uwolnienia liczbowy 6 tempo uwolnienia substancji<br />
szkodliwej kg/min<br />
Odległość liczbowy 4 1 odległość w km do punktu<br />
końcowego w warunkach<br />
wiejskich<br />
Odległość liczbowy 4 1 odległość w km do punktu<br />
końcowego w warunkach<br />
miejskich<br />
Baza danych TAB_REF_BLEVE dla substancji palnych zawierająca tabelę referencyjną nr 30<br />
dla przypadku BLEVE<br />
Nazwa pola Typ Liczba Dec Uwagi<br />
znaków (scale)<br />
CAS Nr liczbowy 15<br />
Nazwa chemiczna substancji tekstowy 50<br />
Objętość kuli liczbowy 6 kg<br />
Czas trwania liczbowy 4 2 sekundy<br />
Odległość Liczbowy 4 2 dystans w km
7.2. ZałoŜenia na symulatory<br />
Celem symulatora jest jak najszybsze określenie stref zagroŜeń. W tym celu naleŜy wcześniej<br />
przygotować, moŜliwie jak najszerszy, zestaw scenariuszy, które powinny być łatwo<br />
modyfikowane do aktualnych warunków meteorologicznych, lokalizacji oraz innych<br />
informacji o źródle. Schematycznie zostało to przedstawione na rysunku 7.1.<br />
KaŜdy scenariusz składa się z dwóch części:<br />
- bazowej (rodzaj substancji, typ uwolnienia itp.)<br />
- adaptacyjnej, która jest modyfikowana w celu dostosowania do aktualnej sytuacji.<br />
Tak więc, scenariusz jest podstawowym elementem wykorzystywanym przez symulatory.<br />
Definicje scenariuszy muszą być równieŜ zróŜnicowane z uwagi na: duŜą róŜnorodność<br />
substancji, ich własności i moŜliwe typy zagroŜeń oraz skutki uwolnień.<br />
Generalnie naleŜy rozwaŜyć trzy moŜliwości:<br />
- uwolnienie substancji toksycznej,<br />
- poŜar,<br />
- eksplozja.<br />
Oczywiste jest, iŜ niektóre substancje toksyczne mogą być równieŜ łatwopalne, podobnie jak<br />
to, Ŝe poŜar moŜe doprowadzić do wybuchu. Fakt ten naleŜy uwzględnić w symulacjach<br />
komputerowych.<br />
7.2.1 Bazowe scenariusze<br />
Określenie scenariuszy awaryjnych polega na wykonaniu następujących kroków:<br />
- wybraniu obiektu dla którego opracowywany jest scenariusz,<br />
- określeniu substancji, wielkości i rodzaju awarii,<br />
- określeniu warunków meteorologicznych.<br />
W poprzednim raporcie przedstawiono podstawowe scenariusze oraz jakiego rodzaju dane<br />
zwykle są wykorzystywane w obliczeniach symulacyjnych zagroŜeń dla trzech głównych<br />
typów zagroŜeń: uwolnień toksycznych, poŜarów oraz wybuchów. Wyniki symulacji dla<br />
podstawowych scenariuszy zostaną sparametryzowane co pozwoli na uproszczenie całego<br />
procesu wyznaczania stref. Jednak co najwaŜniejsze końcowy uŜytkownik de facto nie będzie<br />
musiał znać szczegółów przeprowadzonych symulacji, ale posłuŜy się modelem opisanym<br />
poniŜej w części 7.2.2.<br />
7.2.2 Model symulatora adaptacyjnych scenariuszy<br />
Na podstawie bazowych scenariuszy przygotowana zostanie baza danych umoŜliwiająca<br />
poprzez zastosowanie prostego modelu adaptację scenariusza do aktualnych warunków.<br />
Bazowe scenariusze zostaną sparametryzowane tak aby uŜytkownik mógł jak najszybciej<br />
uzyskać informacje w postaci obszaru zagroŜonego. Obszar ten reprezentujący strefę<br />
zagroŜenia będzie mógł być łatwo naniesiony na mapę cyfrową. W powiązaniu z <strong>systemem</strong><br />
informacji przestrzennej (GIS) stosunkowo łatwo moŜliwe będzie uzyskanie szeregu<br />
informacji istotnych dla działania słuŜb takich jak: oszacowanie liczby osób w strefie,<br />
określenie sposobu ewakuacji, itp.
W dalszym ciągu przedstawione zostaną scenariusze, na których bezpośrednio operować<br />
będzie uŜytkownik systemu oraz algorytmy wykorzystywane przez symulator. Scenariusze i<br />
algorytmy te będą bezpośrednio powiązane z bazami danych opisanymi w rozdziale 1.<br />
W przypadku uwolnienia toksycznej substancji, po określeniu czy dana substancja jest lekka<br />
czy cięŜka, moŜemy posłuŜyć się albo szczegółowym modelem fizyczno-chemicznym, lub<br />
tablicami referencyjnymi opisanymi w punkcie 1.2 aby przyspieszyć oszacowanie strefy<br />
skaŜonej. Metodyka ta oparta jest na podejściu rekomendowanym przez Amerykańską<br />
Agencję Środowiska (EPA) (EPA 550-8-99-009: „Risk Management Program Guidance for<br />
off-site Concequence Analysis”). W metodyce tej uwzględnia się zasadniczo dwa warianty<br />
obliczeń związanych z rodzajem uwolnienia oraz róŜnymi warunkami atmosferycznymi:<br />
- wariant najgorszy (uwolnienie natychmiastowe całej substancji, atmosfera stabilna –<br />
klasa F),<br />
- wariant alternatywny (atmosfera neutralna – klasa D).<br />
W razie potrzeb będzie istniała moŜliwość uzupełniania scenariuszy o kolejne warianty. W<br />
celu zrobienia takiego uzupełnienia konieczne będzie wykonanie obliczeń symulacyjnych za<br />
pomocą metod opisanych w poprzednim sprawozdaniu oraz przeprowadzenie parametryzacji<br />
wyników.<br />
Wariant najgorszy naleŜy stosować gdy nie ma dokładnych informacji o rodzaju uwolnienia<br />
lub warunkach meteorologicznych. W przypadku wariantu alternatywnego uŜytkownik musi<br />
wprowadzić pewne dodatkowe parametry dla scenariusza.<br />
NaleŜy równieŜ dodać, iŜ generalnie naleŜy przyjąć za zasadę, Ŝe stosuje się podejście<br />
konserwatywne – lepiej przeszacować strefę zagroŜenia niŜ podać za małą.<br />
Zachodzi równieŜ pytanie o sposób wyznaczenia strefy zagroŜeń – jakie kryterium przyjąć<br />
tzn. jakie wartości progowe wziąć pod uwagę. W cytowanej powyŜej metodyce<br />
amerykańskiej stosuje się głównie wartość ERPG-2 (obecnie moŜna przejść na AEGL-2 –<br />
wartości progowe zostały załączone w załącznikach 1 i 2). Wydaje się, iŜ rzeczywiście jest to<br />
dość rozsądna wartość jako, Ŝe podaje ona wartość, przekroczenie której powoduje powaŜne<br />
(praktycznie nieodwracalne) skutki zdrowotne. Wyznacza więc obszar, z którego naleŜy<br />
ewakuować ludność w pierwszej kolejności. PoniewaŜ jednak wartość graniczna jest<br />
przechowywana dla kaŜdej substancji w bazie danych, więc będzie moŜliwość wprowadzenia<br />
dowolnej innej liczby.<br />
Jak wynika ze struktur baz danych (w szczególności tabel referencyjnych) strefa zagroŜeń jest<br />
funkcją dwóch podstawowych wielkości:<br />
- szybkości uwolnienia (ewentualnie wielkości masy i czasu trwania uwolnienia),<br />
- przyjętej wartości progowej (np. ERPG-2).<br />
Dla ustalonych warunków meteorologicznych właśnie te dwie wielkości parametryzują<br />
rezultaty obliczeń symulacyjnych, które opierają się na metodach przedstawionych w<br />
rozdziale poprzednim, w wyniku czego otrzymuje się opisane wcześniej tabele referencyjne.<br />
W zaleŜności od typu zagroŜenia i substancji wykorzystuje się równieŜ szereg parametrów<br />
pomocniczych.<br />
Oczywiście dochodzą do tego warunki meteorologiczne. Jednak jak opisano uprzednio<br />
przygotowane zostaną podstawowe typy atmosferyczne, dla których przeprowadzone będą<br />
obliczenia symulacyjne.
Zasadnicza róŜnica między przypadkiem najgorszym a alternatywnym polega na załoŜeniu iŜ<br />
w przypadku najgorszym zachodzi natychmiastowe uwolnienie pewnej ilości substancji.<br />
Dlatego w tym przypadku liczba potrzebnych parametrów do wyznaczenia wielkości strefy<br />
zagroŜenia sprowadza się jedynie do następujących:<br />
- wyboru substancji,<br />
- podaniu wielkości uwolnionej masy,<br />
- rodzaj terenu (gęsta zabudowa miejska lub luźna),<br />
- opcjonalnym określeniu dodatkowych informacji jak: ograniczenie obszaru<br />
rozlewiska, zastosowanie środków ograniczających skutki, uwolnienie w budynku.<br />
W przypadku alternatywnym liczba niezbędnych parametrów jest większa i zaleŜy od rodzaju<br />
zagroŜenia tzn. substancji i typu uwolnienia, co zostało to opisane w następnym rozdziale.<br />
7.3. Model logiczny programu<br />
Celem niniejszej części jest pomoc w zrozumieniu jak ma działać proponowany program.<br />
Przedstawione schematy związane są równieŜ z interfejsem uŜytkownika w tym sensie, Ŝe<br />
kolejność poszczególnych działań dotyczy ciągu wyborów lub ogólnie akcji jakie operator<br />
systemu winien wykonać przy obsłudze programu komputerowego.<br />
Początkowo wybierana jest substancja (lub substancje w przypadku roztworów), która ulega<br />
uwolnieniu, co determinuje czy jest to substancja palna, toksyczna, lub promieniotwórcza<br />
(patrz Rys 7.2). W dalszej kolejności następuje wybór: stanu skupienia, warunków<br />
atmosferycznych i typu scenariusza (najgorszy dla szybkiego oszacowania zagroŜenia, przy<br />
czym zagroŜenie jest zawyŜone; natomiast alternatywny scenariusz pozwala na dokładniejsze<br />
określenie przebiegu wycieku substancji przez co daje dokładniejsze wyniki).<br />
Rys 7.2. Diagram przedstawiający róŜne grupy substancji które są brane pod uwagę przy<br />
obliczaniu stref zagroŜenia.<br />
Dalsza część algorytmu jest juŜ specyficzna dla danej grupy do które przypisana jest<br />
substancja. Wybór grupy odbywa się przy pomocy, stworzonej i omówionej w poprzednim<br />
opracowaniu, bazy danych. W tym przypadku uŜywa się bazy RODZAJ_SUB.
Przechodząc do omówienia poszczególnych przypadków naleŜy zwracać uwagę zarówno na<br />
schematy algorytmów jak i bazy danych które są wykorzystywane. W diagramach<br />
występować będą wielkości np.: temperatura, masa itp. przy których nie będzie podanych<br />
Ŝadnych wzorów czy odsyłaczy do bazy danych, oznaczać to będzie Ŝe naleŜy podać w<br />
programie te wielkości (na podstawie informacji zebranych przy badaniu uwolnienia).<br />
Dla substancji toksycznych będących cieczami w przypadku scenariusza najgorszego<br />
wykorzystywany jest następujący algorytm (rys. 7.3).<br />
Rys 7.3a. Diagram (część 1) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji ciekłych<br />
toksycznych dla scenariusza najgorszego przypadku.
Rys 7.3b. Diagram (część 2) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji ciekłych<br />
toksycznych dla scenariusza najgorszego przypadku.
Rys 7.3c. Diagram (część 3) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji ciekłych<br />
toksycznych dla scenariusza najgorszego przypadku.<br />
PowyŜszy schemat przedstawia algorytm który wykorzystuje następujące bazy danych:<br />
CIECZ_T, OPIS_SCENARIUSZA aby uwzględnić warunki atmosferyczne i topografię<br />
terenu. Podczas korekcji temperatury wykorzystywana jest KOR_TEMP. Natomiast<br />
uwzględniając tereny wiejskie naleŜy skorzystać z TAB_REF_1 lub TAB_REF_2,<br />
TAB_REF_5, TAB_REF_6 , dla terenów zurbanizowanych stworzono TAB_REF_3 lub<br />
TAB_REF_4, TAB_REF_7, TAB_REF_8. W scenariuszu uwzględnia się takŜe czas<br />
uwolnienia substancji: TAB_REF_1 i TAB_REF_3, TAB_REF_5, TAB_REF_7
uwzględniają 10 minutowe uwolnienie, zaś w TAB_REF_2 i TAB_REF_4, TAB_REF_6,<br />
TAB_REF_8 uwzględnia się 60 minutowe uwolnienie. Tabele TAB_REF_1 … TAB_REF_4<br />
są przeznaczone do obliczeń dla par o naturalnej gęstości, zaś TAB_REF_5 … TAB_REF_8<br />
są stworzone dla par o duŜej gęstości.<br />
Obliczenie stref zagroŜonych w przypadku uwolnienia cieczy toksycznych moŜna<br />
przeprowadzić wykorzystując scenariusz alternatywny. W tym przypadku korzysta się z baz:<br />
dla terenów wiejskich z TAB_REF_14 lub TAB_REF_15, TAB_REF_18, TAB_REF_19, dla<br />
terenów zurbanizowanych stworzono TAB_REF_16 lub TAB_REF_17, TAB_REF_20,<br />
TAB_REF_21. W scenariuszu uwzględnia się takŜe czas uwolnienia substancji:<br />
TAB_REF_14 i TAB_REF_16, TAB_REF_18, TAB_REF_20 uwzględniają 10 minutowe<br />
uwolnienie, zaś w TAB_REF_15 i TAB_REF_17, TAB_REF_19, TAB_REF_21 uwzględnia<br />
się 60 minutowe uwolnienie. Tabele TAB_REF_14 … TAB_REF_17 są przeznaczone do<br />
obliczeń dla par o naturalnej gęstości, zaś TAB_REF_18 … TAB_REF_21 są stworzone dla<br />
par o duŜej gęstości.<br />
PoniŜej znajduje się schemat algorytmu uŜywanego dla tego scenariusza (Rys 7.4).
Rys 7.4a. Diagram (część 1) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji<br />
toksycznych ciekłych przy scenariuszu alternatywnym.
Rys 7.4b. Diagram (część 2) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji<br />
toksycznych ciekłych przy scenariuszu alternatywnym.
Rys 7.4c. Diagram (część 3) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji<br />
toksycznych ciekłych przy scenariuszu alternatywnym.<br />
Podczas obliczania stref bezpieczeństwa dla substancji gazowych toksycznych takŜe moŜna<br />
wyróŜnić scenariusze najgorszy i alternatywny.
Przykładowo dla scenariusza najgorszego przypadku algorytm wygląda następująco (Rys 7.5).<br />
Rys 7.5a. Diagram (część 1) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji<br />
toksycznych gazowych przy scenariuszu najgorszego przypadku.
Rys 7.5b. Diagram (część 2) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji<br />
toksycznych gazowych przy scenariuszu najgorszego przypadku.<br />
W algorytmie wykorzystywane są bazy danych TAB_REF_1 … TAB_REF_12 podobnie jak<br />
dla substancji toksycznych ciekłych.<br />
Scenariusz alternatywny w którym obliczana jest wielkość strefy bezpieczeństwa dla gazów<br />
toksycznych przedstawiono na rysunku 7.6.
Rys 7.6a. Diagram (część 1) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji<br />
toksycznych gazowych dla scenariusza alternatywnego.
Rys 7.6b. Diagram (część 2) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji<br />
toksycznych gazowych dla scenariusza alternatywnego.<br />
Roztwory wodne substancji toksycznych takich jak: amoniak, chlor itp. są takŜe<br />
uwzględniane przy obliczeniach dokonywanych przez program. Algorytmy wykorzystywane<br />
dla nich są takie same jak dla innych substancji, jednak uŜywa się innych baz danych, zamiast
CIECZ_T i GAZ_T stosuje się bazy ROZTWORY. PoniŜej na rysunkach 7.7 i 7.8 pokazano<br />
wykorzystanie baz w zaleŜności od rodzaju substancji i scenariusza.<br />
Rys 7.7. Diagram przedstawiający bazy danych potrzebne do wyznaczenia odległości do<br />
punktu końcowego w zaleŜności od substancji zawartej w roztworze, dla przypadku<br />
najgorszego.<br />
Rys 7.8. Diagram przedstawiający bazy danych potrzebne do wyznaczenia odległości do<br />
punktu końcowego w zaleŜności od substancji zawartej w roztworze, dla przypadku<br />
alternatywnego.<br />
Specjalnym przypadkiem są mikstury cieczy toksycznych. Szybkość ich parowania moŜna<br />
wyznaczyć za pomocą następujących wzorów.
X<br />
⎛ Wr<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎟<br />
⎝ MW ⎠<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎝ ⎠<br />
r<br />
r =<br />
n ⎛ Wi<br />
∑ ⎜<br />
i= 1 MWi<br />
Xr – część moli substancji w miksturze<br />
Wr – masa substancji<br />
MWr – masa molowa substancji<br />
n – liczba składników mikstury<br />
Wi – masa pojedynczego składnika mikstury<br />
MWi – masa molowa pojedynczego składnika mikstury<br />
VP = X × VP<br />
m<br />
r<br />
p<br />
VPm – częściowe ciśnienie pary substancji w miksturze<br />
VPp – ciśnienie pary czystej substancji przy tej samej temperaturze co temperatura mikstury<br />
Przy czym szybkość parowania oblicza się dla kaŜdego składnika mikstury za pomocą<br />
formuły:<br />
0.<br />
78<br />
2 / 3<br />
0.<br />
0035×<br />
U × MW × A × VPm<br />
QR =<br />
T<br />
QR – szybkość parowania<br />
U – prędkość wiatru<br />
MW – masa molowa<br />
A – pole powierzchni rozlewiska utworzona przez całą ilość mikstury<br />
T - temperatura<br />
Przechodząc do grupy substancji palnych moŜna podzielić je ze względu na scenariusz. I tak<br />
dla scenariusza najgorszego naleŜy wykorzystać bazę TAB_REF_EXPL bądź obliczyć za<br />
pomocą wzorów i dostępnych danych. Baza TAB_REF_EXPL zawiera odległości do<br />
ciśnienia fali uderzeniowej 1psi w zaleŜności od ilości i rodzaju substancji. Baza ta jest<br />
potrzebna takŜe przy wyznaczaniu odległości fali uderzeniowej dla przypadku wybuchu<br />
chmury pary. Algorytm stosowany w programie dla tego scenariusza został przedstawiony na<br />
rysunku 7.9.
Rys 7.9. Diagram algorytmu zastosowanego w programie dla substancji palnych dla<br />
scenariusza najgorszego.<br />
Algorytm dla substancji palnych dla scenariusza alternatywnego jest uzaleŜniony od sposobu<br />
przechowywania substancji.<br />
NaleŜy wziąć pod uwagę substancje ciekłe i gazowe. Baza KOR_SPAL zawiera dane<br />
dotyczące ciepła spalania substancji zarówno dla cieczy jak i gazów. Algorytmy przy<br />
wyznaczaniu stref zagroŜeń są zróŜnicowane pod względem typu uwolnienia: dla poŜaru<br />
chmury pary wykorzystywane są tablice TAB_REF_26 … TAB_REF_29, dla eksplozji<br />
chmury pary słuŜy baza TAB_REF_13, natomiast dla poŜaru typu Bleve korzysta się z<br />
TAB_REF_BLEVE.<br />
Algorytm dla substancji palnych ciekłych przedstawiono na rysunku 710.
Rys 7.10a. Diagram (część 1) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji palnych<br />
ciekłych dla scenariusza alternatywnego.
Rys 7.10b. Diagram (część 2) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji palnych<br />
ciekłych dla scenariusza alternatywnego.<br />
Współczynnik spalania rozlewiska PFF, potrzebny do wyznaczenia odległości do punktu<br />
końcowego dla przypadku poŜaru rozlewiska, moŜna obliczyć korzystając ze wzoru:
PFF = H<br />
c<br />
5000π<br />
0.<br />
0001<br />
[ H + C ( T − 298)<br />
]<br />
v<br />
p<br />
b<br />
5000 – promieniowanie na jednostkę powierzchni otrzymane przez detektor (W/m 2 )<br />
Hc – ciepło spalania (J/kg)<br />
Hv – ciepło parowania (J/kg)<br />
Cp – pojemność cieplna cieczy (J/kg-K)<br />
Tb – temperatura wrzenia (K)<br />
298 – zakładana temperatura otoczenia(K)<br />
0.0001 – stała<br />
Algorytm programu w przypadku substancji gazowych jest inny niŜ dla cieczy, co widać na<br />
załączonym rysunku 7.11.
Rys 7.11a. Diagram (część 1) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji palnych<br />
gazowych dla scenariusza alternatywnego.
Rys 7.11b. Diagram (część 2) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji palnych<br />
gazowych dla scenariusza alternatywnego.<br />
Współczynnik częściowego przesyłu FFF wyznacza się zgodnie z równaniem:<br />
⎛ TbC<br />
FFF = ⎜<br />
⎝ h v<br />
l<br />
298 ⎞<br />
ln ⎟<br />
Tb<br />
⎠<br />
Tb – temperatura wrzenia gazu skondensowanego do cieczy (K)<br />
Cl – Ciepło specyficzne dla gazu skompresowanego do cieczy (J/kg-K)<br />
Hv – ciepło parowania gazu skompresowanego do cieczy (J/kg)<br />
298 – temperatura magazynowania gazu skompresowanego do cieczy [K]<br />
Substancje gazowe mogą zostać skroplone w ciśnieniu atmosferycznym, ten przypadek został<br />
przedstawiony na rysunku 7.12.
Rys 7.12a. Diagram (cześć 1) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji palnych<br />
skroplonych w ciśnieniu atmosferycznym dla scenariusza alternatywnego.
Rys 7.12b. Diagram (cześć 2) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji palnych<br />
skroplonych w ciśnieniu atmosferycznym dla scenariusza alternatywnego.<br />
Substancje gazowe mogą ulec skropleniu po wpływem ciśnienia. Algorytm dla tego<br />
przypadku pokazano na rysunku 7.13.
Rys 7.13a. Diagram (część 1) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji palnych<br />
skroplonych pod ciśnieniem dla scenariusza alternatywnego.
Rys 7.13b. Diagram (część 2) algorytmu zastosowanego w programie dla substancji palnych<br />
skroplonych pod ciśnieniem dla scenariusza alternatywnego.<br />
Specjalnym przypadkiem są mieszaniny substancji palnych.<br />
Dla tych substancji moŜna oszacować ciepło spalania (jako całości) uŜywając wielkości ciepła<br />
spalania dla poszczególnych składników. Ciepło spalania takiej mieszaniny jest dane jako:<br />
W W<br />
x<br />
y<br />
HC m = × HC x + × HC y<br />
Wm<br />
Wm<br />
gdzie,<br />
HCm -ciepło spalania mieszaniny palnej – tablicowe [kJ/kg]<br />
Wx – masa składnika X [kg lub funtach/2,2]<br />
Wy – masa składnika Y [kg lub funtach/2,2]<br />
HCx -ciepło spalania substancji X [kJ/kg]<br />
HCy -ciepło spalania substancji Y [kJ/kg]
Substancje promieniotwórcze<br />
Aczkolwiek niniejszy raport dotyczy części chemicznej, to naleŜy zauwaŜyć, iŜ podobne<br />
podejście moŜna zastosować w przypadku substancji promieniotwórczych. Dotyczy to<br />
zwłaszcza następujących przypadków:<br />
- incydentu ze źródłem promieniotwórczym,<br />
- wypadku transportowego z udziałem substancji promieniotwórczej,<br />
- ewentualnie aktu terroru.<br />
Trzeba jednak podkreślić, iŜ w przypadku instalacji jądrowych bądź uŜycia tzw. „brudnej<br />
bomby” sytuacja jest zwykle bardziej skomplikowana gdyŜ:<br />
- uwolnionych jest szereg substancji o róŜnym czasie połowicznego rozpadu, dlatego<br />
symulacje winny być przeprowadzone przy zastosowaniu bardziej zaawansowanych<br />
programów,<br />
- częstokroć informacja o tym jakie jest źródło uwolnienia jest minimalna – zwłaszcza<br />
w przypadku uŜycia brudnej bomby ilość i rodzaj uwolnionego materiału jest<br />
faktycznie nieznana.<br />
Niemniej jednak dla dość zgrubnego choćby oszacowania moŜliwej strefy zagroŜenia moŜna<br />
byłoby się posłuŜyć uproszczonym modelem, opartym na wcześniej przygotowanych<br />
scenariuszach. W związku z tym, zakłada się, Ŝe w systemie taka moŜliwość równieŜ będzie<br />
miała miejsce.<br />
Przy wyznaczaniu stref zagroŜeń dla substancji promieniotwórczych moŜliwe jest<br />
uwzględnienie zarówno typów broni nuklearnych (rodzaju, liczby) (w przypadku incydentu),<br />
jak i poszczególnych nuklidów promieniotwórczych jako substancji uwolnionych na początku<br />
incydentu.<br />
Rys 7.14. Diagram algorytmu zastosowanego w programie dla substancji<br />
promieniotwórczych.
8. Wywołanie interfejsu do obliczeń - (HPAC/RMP)<br />
8.1 Krótki opis modelu HPAC<br />
HPAC (Hazard Prediction and Assessment Capability) [4] jest pakietem do prognozowania<br />
skutków uwolnień substancji niebezpiecznych do atmosfery. Został on opracowany dla na<br />
potrzeby amerykańskiej agencji Defense Threat Reduction Agency (DTRA) i obecnie jest<br />
jednym z podstawowych narzędzi administracji amerykańskiej.<br />
W niniejszej części przedstawiony będzie krótki opis uŜycia programu HPAC, zaś w<br />
następnym zostaną przedstawione przykładowe symulacje przeprowadzone dla m.st.<br />
Warszawy z uŜyciem róŜnych substancji niebezpiecznych.<br />
Definicja zagroŜenia, prognozowania i oceny<br />
Trzy etapy modelowania uŜywane przez HPAC, a przez które przechodzi uŜytkownik,<br />
pokazane są na rysunku 8.1.<br />
Rys. 8.1. Etapy modelowania programu HPAC.<br />
Etap 1. Definicja źródła zagroŜenia.<br />
UŜytkownik opisuje incydenty lub określa wartości dla wszystkich parametrów uwolnienia.<br />
Etap 2. Transport.<br />
UŜytkownik określa które dane środowiskowe będą uŜywane. Następnie HPAC pobiera<br />
informacje o zdarzeniu i uwolnieniu, przewidując gdzie materiały NBC (nuklearne,<br />
biologiczne, chemiczne) zostaną przetransportowane przez atmosferę i oblicza depozycję<br />
materiału niebezpiecznego dla danego miejsca geograficznego.<br />
Etap 3. Skutki.<br />
HPAC przedstawia wyniki na mapie dzięki czemu moŜna je przeglądać i analizować. HPAC<br />
bierze pod uwagę takŜe oddziaływanie na ludzi efektów ekspozycji niebezpiecznych<br />
substancji takie jak: obraŜenia czy zgony. HPAC uŜywa róŜnych metod do szacowania<br />
skutków na ludzi róŜnych typów zagroŜeń:<br />
HPAC wykorzystuje wcześniej opracowane i przechowywane rezultaty działania algorytmu<br />
RIPD (Radiation-Included Performance Decrement), który wyznacza skutki oddziaływania na<br />
ludzi dla scenariuszy zagroŜeń nuklearnych włączając promieniowanie radiacyjne.<br />
HPAC wyznacza skutki uwolnień substancji CBR (Chemical, Biologial, Radiological).<br />
Wykorzystuje m.in. model CODA (Operational Degradation Analysis), który określa skutki<br />
oddziaływania na ludzi dla pewnych klas scenariuszy biologicznych i chemicznych. Podczas<br />
gdy HPAC bierze od uwagę wiele czynników, moduł CODA działa tylko dla ograniczonego<br />
podzbioru czynników biologicznych lub chemicznych. Dodatkowe czynniki mogą być<br />
uwzględniane później gdy niezbędne dane lub obliczenia reakcji na ludzi będą dostępne.<br />
Powtórzenie poszczególnych etapów jest konieczne do sprawdzenia wielkości zmian definicji<br />
źródła lub w odpowiedzi na zmiany danych środowiskowych. Ocena zmian dzięki roŜnym
odzajom ochrony ludzi lub poziomów aktywności moŜe być wykonane bez ponownego<br />
uruchomienia projektu HPAC.<br />
Incydenty, uwolnienia i scenariusze<br />
Incydenty<br />
Jako incydent opisywane jest wydarzenie uwolnienia materiału NBC do środowiska.<br />
Przykładem takiego zdarzenia moŜe być wypadek w reaktorze nuklearnym. UŜytkownik musi<br />
zdefiniować czas, miejsce zdarzenia i co zostało uwolnione dla kaŜdego incydentu. Typowo<br />
program wprowadza standardowe dane na wejście.<br />
HPAC pozwala uŜytkownikowi definiować incydent i obliczać powiązane uwolnienia<br />
uŜywając zintegrowanego modelu zdarzeń. Oznacza to, Ŝe uŜytkownik nie musi znać<br />
dokładnych charakterystyk uwolnionego materiału w zleceniu oszacowania efektów.<br />
UŜytkownik typowo wybiera incydenty i pozwala programowi określić uwolnienia związane<br />
z tymi incydentami.<br />
Uwolnienia<br />
Uwolnieniem w HPAC jest szczegółowy fizyczny opis materiału NBC uwolnionego do<br />
środowiska. Ten opis zawiera fizyczne własności materiału, ilość materiału w chmurze,<br />
wielkość i połoŜenie chmury, i czas w którym wydarzyło się uwolnienie. Uwolnienie moŜe<br />
być natychmiastowe lub ciągłe, stacjonarne bądź ruchome. Dane te moŜna wprowadzić<br />
bezpośrednio do HPAC lub do odpowiedniego pliku wejściowego.<br />
UŜytkownik moŜe, posługując się pewnymi narzędziami, analitycznie określić uwolnienie.<br />
Uwolnienie nie związane z incydentem nosi nazwę analitycznego uwolnienia.<br />
Scenariusze<br />
Scenariusz to grupa incydentów i/lub uwolnień które uŜytkownik łączy razem z<br />
obowiązującymi danymi środowiskowymi. Scenariusz HPAC moŜe zawierać incydenty tych<br />
samych lub róŜnych typów.<br />
Obszar zagroŜenia i prawdopodobieństwo skutków<br />
KaŜde prognozowanie transportu i dyspersji w atmosferze jest niepewne z wielu powodów.<br />
Dodatkowo oprócz przypadkowej natury turbulentnych procesów dyfuzji jest wiele innych<br />
źródeł niepewności w obliczaniu dyspersji. Jednym z głównych źródeł są dane<br />
meteorologiczne, które mogą opierać się na interpolacji lub ekstrapolacji obserwacji, lub<br />
mogą być numerycznym polem pogody (np. z modelu MM5). Inne przypadki niepewności<br />
zawierają niekompletną wiedzę o źródle, nieadekwatne modelowanie fizyki (dyspersji,<br />
depozycji, itp.), oraz numeryczne nieścisłości.<br />
Ocena niedokładności w przewidywaniu jest główną częścią kaŜdej odpowiedzi aplikacji<br />
odkąd jest uznawana za deterministyczną, bezbłędny wynik jest niemoŜliwy dla realnej<br />
sytuacji. Niedokładność jest silnie uzaleŜniona od dostępnych informacji, jak równieŜ od typu<br />
wymaganych danych wyjściowych, oraz jest waŜna do oszacowania niepewności wyników.<br />
Obliczanie i wyświetlanie powierzchni ryzyka jest w HPAC opcją która daje proste<br />
oszacowanie wielko-skalowych niepewności w polu wiatru. Niedokładności mogą pochodzić<br />
z danych obserwacyjnych lub danych numerycznych przewidywania pogody. W obu<br />
przypadkach mogą one zaleŜeć od interpolacji, ekstrapolacji, błędów dynamiki prognozy<br />
pogody lub przestrzennego lub czasowego oddzielenia od połoŜenia obserwacji lub<br />
pomiarów. Do dopasowywania do struktury HPAC niepewności pogody są traktowane<br />
podobnie do wielko-skalowych turbulencji. Oddzielenie modelów o rosnącym błędzie jest<br />
uŜywane jest w obserwacji lub danych numerycznych prognoz pogody. Generalnie, dalsze
oddalanie w czasie i przestrzeni od obserwacji lub punktu siatki, zwiększa niepewność lub<br />
powstawanie niezgodności z asymptotyczną granicą będącą klimatologiczną zmiennością.<br />
Kiedy kontury powierzchni zagroŜenia są definiowane w pliku materiału, rysunek<br />
powierzchni zagroŜenia moŜe być wyświetlany po zakończeniu obliczeń. Łatwiej jest<br />
interpretować wpływ niepewności zagroŜenia od smugi zanieczyszczeń jeśli pod uwagę<br />
weźmie się powierzchnię zagroŜenia w rozpatrywanym przypadku za pomocą rysunku.<br />
Powierzchnia zagroŜenia i prawdopodobieństwo skutków oraz podsumowujący rysunek dając<br />
kontur graniczny poza którym szansa Ŝe będzie się wystawionym na określone ryzyko jest<br />
bardzo mała. MoŜna zobrazować powierzchnię ryzyka jako linię konturu dookoła (np.<br />
najlepszego dopasowania) połoŜenia smugi. Standardowo kontur powierzchni zagroŜenia<br />
wyraŜa prawdopodobieństwo przekroczenia wskazywanego poziomu ryzyka. Przykładowo<br />
1% LD-50 oznacza 1% prawdopodobieństwo przekroczenia poziomu zagroŜenia LD-50.<br />
Oznacza to takŜe Ŝe z 99% prawdopodobieństwem poziom zagroŜenia (LD-50 w tym<br />
przypadku) nie wystąpi poza konturem powierzchni zagroŜonej.<br />
Transport atmosferyczny<br />
Model transportu atmosferycznego nosi w HPAC-u nazwę SCIPUFF. Jest to zaawansowany<br />
lagranŜowsko-gaussowski model obłoku który uŜywa techniki turbulencji z domknięciem<br />
drugiego rzędu, do opisu szybkości zmian dyspersji dla mierzenia statystycznej prędkości<br />
turbulencji. Domknięcie modelu umoŜliwia wykonanie przewidywań statystycznej<br />
zmienności pola koncentracji, które moŜe być uŜyte do oszacowania niepewności<br />
przewidywania rezultatów dyspersji pochodzących z niedokładności pól wiatru.<br />
SCIPUFF posiada algorytm który rozdziela obłok na dwa mniejsze jeśli zostaną przekroczone<br />
wyznaczone kryteria. Kryteria są określane na podstawie rozdzielczości pola prędkości, zaś<br />
algorytm moŜe stosować róŜne kryteria oddzielnie.<br />
Wielozadaniowy algorytm moŜe w prosty sposób dawać eksponencjalny wzrost liczby<br />
obłoków jeśli nakładające obłoki nie połączą się. SCIPUFF posiada wydajny algorytm<br />
opierający się na adaptacyjnym schemacie wielo-siatkowym.<br />
Jako dalsze udoskonalenie efektywności, SCIPUFF uŜywa schematu adaptacyjnego kroku<br />
czasowego, w którym kaŜdy obłok determinuje własny krok czasowy. Długość kroku jest<br />
określana za pomocą skali czasowej turbulencji, prędkości adwekcji i innych procesów<br />
fizycznych, dlatego długość kroku zwiększa się tak długo jak obłoki powiększają się i skala<br />
czasowa rośnie. Model ten dostosowuje krótkie kroki dla obłoków bliskich miejsca<br />
uwolnienia i uŜywa długich kroków dla późniejszych obłoków.<br />
8.2 Przykładowe symulacje przemysłowych substancji toksycznych<br />
Na rysunku 8.2 pokazano strefy zagroŜenia dla ludności przy uwolnieniu 180t propanu z<br />
ORLEN GAZ Sp. z o.o. Rozlewni Gazu Płynnego w Warszawie. Symulacja przedstawia stan<br />
ok. 4 godzin od incydentu. Na rysunku widoczne są kolorowe strefy:<br />
- TEEL-3 to poziom tymczasowej ekspozycji zagroŜenia, dotyczący osób nie<br />
związanych zawodowo z zagroŜeniem, który oznacza duŜe oddziaływanie podczas<br />
ekspozycji 15 minutowej np. moŜe dojść do przypadków śmierci,<br />
- TEEL-1 to poziom tymczasowej ekspozycji zagroŜenia, dotyczący osób nie<br />
związanych zawodowo z zagroŜeniem, który oznacza małe oddziaływanie podczas<br />
ekspozycji 15 minutowej np. moŜe dojść do lekkiego podraŜnienia, wyczuwalny jest<br />
nieprzyjemny zapach.
Rys 8.2. Przykładowa symulacja uwolnienia propanu.<br />
Rys8.3. Przykładowa symulacja uwolnienia amoniaku.<br />
Na rysunku 8.3 pokazano skutek uwolnienia amoniaku z 4 zbiorników po 5000 l w<br />
Tarchomińskich Zakładach Farmaceutycznych. Symulacja przedstawia stan po 12 godzinach<br />
od incydentu. Na rysunku widoczne są kolorowe strefy:<br />
- TEEL-3 i TEEL-1,<br />
- IDLH- to poziom bezpośredniego zagroŜenia dla Ŝycia lub zdrowia, dotyczy osób<br />
związanych zawodowo z zagroŜeniem, typowy czas ekspozycji to 30 minut.
Zaznaczono takŜe konturami następujące strefy:<br />
- 10% TEEL-1 to 10% prawdopodobieństwo wystąpienia TEEL-1.<br />
- 10% TEEL-3 to 10% prawdopodobieństwo wystąpienia TEEL-3.<br />
Rys 8.4. Przykładowa symulacja uwolnienia chloru.<br />
Na rysunku 8.4 przedstawiono skutki uwolnienia 5000l chloru ze zbiorników MPWiK w m.st.<br />
Warszawie S.A. Zakładu Wodociągu Centralnego. Symulacja obejmuje okres 12 godzin od zajścia<br />
incydentu. Widoczne są zaznaczone kolorami strefy:<br />
- ICT50 to czas koncentracji obezwładniania który oznacza Ŝe 50% populacji która<br />
podlega ekspozycji będzie niezdolna do działania.<br />
- Jak uprzednio TEEL-3 i TEEL-1.<br />
Strefy 10% TEEL-3 i 10% TEEL-1 zaznaczono kolorowymi konturami.<br />
W symulacjach rozróŜniano przypadki najgorsze i alternatywne. RóŜnica pomiędzy tymi<br />
przypadkami polega początkowo na załoŜeniu róŜnych warunków atmosferycznych, tzn.<br />
najgorszy przypadek był liczony dla stałej podczas trwania symulacji prędkości wiatru 4 m/s<br />
(średniej prędkości wiatru w Warszawie), a alternatywny 3 m/s. Nie mniej waŜną róŜnicą są<br />
warunki fizyczne uwolnień. Najgorsze przypadki obejmowały największe uszkodzenia<br />
zbiorników i szybkie uwolnienia całej dostępnej ilości substancji; podczas gdy w<br />
przypadkach alternatywnych brano pod uwagę mniejsze uszkodzenia pojemników,<br />
ograniczenia w szybkości wypływu substancji, a takŜe inne (niŜ dla przypadku najgorszego)<br />
stosunki części lotnej do ciekłej substancji. Podsumowując, symulując przypadek najgorszy<br />
kierowano się kryterium uzyskania jak największych zasięgów stref zagroŜenia, przy<br />
warunkach atmosferycznych i fizycznych które mogą rzeczywiście się zdarzyć. Zaś w<br />
przypadku alternatywnym starano się uzyskać średnie wielkości tych stref.
Rys 8.5. Symulacja uwolnienia 180 t propanu w najgorszym przypadku przy ulicy Swojskiej.<br />
Rys 8.6. Symulacja uwolnienia 20000 l amoniaku w najgorszym przypadku przy<br />
ulicy Flaminga.
Rys 8.7. Symulacja uwolnienia 5000 l chloru w najgorszym przypadku przy ulicy Koszykowej.<br />
Wyniki symulacji podsumowana w tabelach 8.1 i 8.2 poniŜej.<br />
Tabela 8.1 Uwolnienia substancji chemicznych dla przypadku najgorszego.<br />
Substancja Ilość Zasięg wzdłuŜ wiatru Zasięg w poprzek wiatru<br />
TEEL1 TEEL2 TEEL3 TEEL1 TEEL2 TEEL3<br />
Propan 180 t 690 m 690 m 690 m 250 m 250 m 250 m<br />
Propan 50 t 380 m 380 m 380 m 160 m 160 m 160 m<br />
Propan 20 t 310 m 310 m 310 m 90 m 90 m 90 m<br />
Amoniak 20 000 l 1,58 km 330 m 130 m 120 m 80 m 50 m<br />
Amoniak 10 000 l 1,09 km 260 m 110 m 100 m 70 m 40 m<br />
Amoniak 5 000 l 0,74 km 180 m 70 m 70 m 50 m 30 m<br />
Chlor 5 000 l 5,11 km 2,19 km 530 m 180 m 160 m 120 m<br />
Chlor 2 000 l 2,36 km 1,13 km 290 m 110 m 100 m 70 m<br />
Chlor 1 000 l 1,54 km 0,69 km 190 m 90 m 80 m 50 m<br />
Tabela 8.2 Uwolnienia substancji chemicznych dla przypadku alternatywnego.<br />
Substancja Ilość Zasięg wzdłuŜ wiatru Zasięg w poprzek wiatru<br />
TEEL1 TEEL2 TEEL3 TEEL1 TEEL2 TEEL3<br />
Propan 180 t 510 m 510 m 510 m 180 m 180 m 180 m<br />
Propan 50 t 300 m 300 m 300 m 100 m 100 m 100 m<br />
Propan 20 t 240 m 240 m 240 m 80 m 80 m 80 m<br />
Amoniak 20 000 l 1,02 km 230 m 90 m 90 m 60 m 40m<br />
Amoniak 10 000 l 0,71 km 180 m 70 m 80 m 50 m 30 m<br />
Amoniak 5 000 l 0,49 km 130 m 50 m 70 m 40 m 20 m<br />
Chlor 5 000 l 2,69 km 1,3 km 320 m 120 m 100 m 70 m<br />
Chlor 2 000 l 1,51 km 0,67 km 190 m 90 m 70 m 50 m<br />
Chlor 1 000 l 0,85 km 0,36 km 130 m 80 m 60 m 40 m
W przypadku propanu graniczne wartości stęŜeń TEEL-1 i TEEL-2 są takie same jak dla<br />
TEEL-3.<br />
Przykładowe symulacje podczas transportu<br />
Do awarii moŜe takŜe dojść poza zakładami przechowującymi substancje chemiczne,<br />
przykładowo w czasie transportu do tych zakładów. W przypadku transportu naleŜy<br />
rozpatrzyć substancje najczęściej przewoŜone – są to chlor i amoniak. Zostało to pokazano<br />
poniŜej.<br />
Rysunek 8.5 przedstawia strefy zagroŜenia które wyznaczono 12 godzin po wypadku<br />
drogowym. W incydencie przy ulicy WybrzeŜe Kościuszkowskie doszło do uwolnienia 21100<br />
kg amoniaku. Na rysunku zaznaczono kolorami strefy TELL-1, TELL-3 i IDLH. Natomiast<br />
kolorowymi konturami ograniczono strefy 10% TEEL-3 i 10% TEEL-1.<br />
Rys 8.8. Symulacja uwolnienia amoniaku w incydencie drogowym.
Rys 8.9. Symulacja uwolnienia chloru w incydencie drogowym.<br />
Rysunek 8.6 przedstawia strefy zagroŜenia dla ludności przy uwolnieniu 753 kg chloru. Strefy<br />
wyznaczono po 12 godzinach od incydentu. Wypadek drogowy był umiejscowiony na<br />
WybrzeŜu Szczecińskim. Uwzględnione rodzaje stref są takie same jak dla amoniaku.<br />
PoniŜej przedstawiono przykładowe obliczenia gdzie jako miejsce uwolnienia substancji<br />
chemicznych wybrano centrum miasta a mianowicie, okolice skrzyŜowania Alei<br />
Jerozolimskich i Kruczej w Warszawie.<br />
Wykonano obliczenia przypadków wypadków drogowych z udziałem samochodów<br />
przewoŜących dwie substancje chemiczne: amoniaku i chloru. Symulacje wykonano dla<br />
dwóch roŜnych objętości wypełnień cystern ok.: 12,8 m 3 i 50,8 m 3 .
Rys 8.10 Symulacja uwolnienia 5280 kg amoniaku z cysterny.<br />
Rys 8.11 Symulacja uwolnienia 9290 kg chloru z cysterny.
Rys 8.12 Symulacja uwolnienia 1330 kg amoniaku z cysterny.<br />
Rys 8.13 Symulacja uwolnienia 2350 kg chloru z cysterny.
Rys 8.14 Symulacja uwolnienia 38,5 m 3 amoniaku z cysterny przy skrzyŜowaniu ulic<br />
Kasprzaka i Prymasa Tysiąclecia, dla przypadku najgorszego.<br />
Rys 8.15 Symulacja uwolnienia 38,5 m 3 chloru przy skrzyŜowaniu ulic Kasprzaka i Prymasa<br />
Tysiąclecia, dla przypadku najgorszego.<br />
Wyniki powyŜszych symulacji podsumowano w tabelach 8.3 i 8.4 poniŜej.
Tabela 8.3 Uwolnienia transportowe substancji chemicznych dla przypadku najgorszego<br />
Substancja Ilość Zasięg wzdłuŜ wiatru Zasięg w poprzek wiatru<br />
TEEL1 TEEL2 TEEL3 TEEL1 TEEL2 TEEL3<br />
Amoniak 38,5 m 3 1,7 km 310 m 110 m 150 m 90 m 50 m<br />
Amoniak 25,6 m 3 1,38 km 230 m 100 m 130 m 80 m 50 m<br />
Amoniak 12,8 m 3 0,86 km 200 m 90 m 120 m 70 m 40 m<br />
Chlor 38,5 m 3 24,72 km 9,26 km 2,11 km 360 m 290 m 240 m<br />
Chlor 25,6 m 3 16,01 km 6,55 km 1,6 km 290 m 260 m 200 m<br />
Chlor 12,8 m 3 8,76 km 4 km 0,92 km 230 m 190 m 150 m<br />
Tabela 8.4 Uwolnienia transportowe substancji chemicznych dla przypadku alternatywnego<br />
Substancja Ilość Zasięg wzdłuŜ wiatru Zasięg w poprzek wiatru<br />
TEEL1 TEEL2 TEEL3 TEEL1 TEEL2 TEEL3<br />
Amoniak 38,5 m 3 1,11 km 220 m 110 m 120 m 80 m 40 m<br />
Amoniak 25,6 m 3 0,82 km 190 m 100 m 120 m 70 m 40 m<br />
Amoniak 12,8 m 3 0,56 km 140 m 60 m 80 m 50 m 30 m<br />
Chlor 38,5 m 3 13,42 km 5,31 km 1,22 km 270 m 230 m 180 m<br />
Chlor 25,6 m 3 7,94 km 3,9 km 0,89 km 230 m 200 m 150 m<br />
Chlor 12,8 m 3 4,97 km 2,22 km 0,54 km 180 m 160 m 120 m<br />
Innymi incydentami mogą być ataki terrorystyczne z udziałem środków bojowych. PoniŜej<br />
rozpatrzono kilka takich przypadków.<br />
Rys 8.16. Symulacja uwolnienia tabunu w budynku.<br />
Rysunek 8.11 przedstawia strefy zagroŜenia dla ludności przy uwolnieniu 17 kg tabunu w<br />
wentylacji budynku przy ulicy Marszałkowskiej na 1 piętrze. Strefy pokazane na rysunku to
90%, 50% i 10% prawdopodobieństwo zgonu dla przebywającej tam ludności po 13<br />
godzinach od uwolnienia.<br />
Rysunek 8.12 przedstawia strefy zagroŜenia dla ludności dla przypadku uwolnienia 10 kg<br />
tabunu w okolicach skrzyŜowania Marszałkowska-Aleje Jerozolimskie. Strefy obejmują 90%,<br />
50% i 10% prawdopodobieństwa zgonu po 12 godzinach od uwolnienia.<br />
Rysunek 8.13 przedstawia strefy zagroŜenia dla ludności dla przypadku uwolnienia 17 kg<br />
sarinu w budynku przy skrzyŜowaniu Jana P. II oraz Alej Jerozolimskich. Strefy obejmują<br />
90%, 50% i 10% prawdopodobieństwa zgonu. Symulacja ukazuje stan po 13 godzinach od<br />
uwolnienia.<br />
Rys 8.17. Symulacja uwolnienia tabunu na terenie otwartym.
Rys 8.18. Symulacja uwolnienia sarinu w budynku.<br />
W porównaniu do często spotykanych substancji chemicznych substancje uŜywane jako broń<br />
chemiczna oddziaływają na większych obszarach przy jednoczesnej mniejszej koncentracji.<br />
Rys 8.19 Symulacja uwolnienia 17 kg sarinu.
Rys 8.20. Symulacja uwolnienia 17 kg tabunu.<br />
Rys 8.21. Symulacja uwolnienia 1,02 kg sarinu.
Rys 8.22. Symulacja uwolnienia 1,02 kg tabunu.<br />
Rys 8.23. Symulacja uwolnienia 15 kg tabunu na terenie otwartym przy placu Bankowym, w<br />
najgorszym przypadku.
Rys 8.24. Symulacja uwolnienia 15 kg sarinu na terenie otwartym przy skrzyŜowania ulic:<br />
Puławskiej i Stefana Batorego, w najgorszym przypadku.<br />
W tabeli 8.5 i 8.6 podsumowano wszystkie przedstawione powyŜej wyniki symulacji z<br />
udziałem środków bojowych.<br />
Tabela 8.5 Uwolnienia substancji chemicznych dla przypadku najgorszego - strefy<br />
prawdopodobieństwa śmierci.<br />
Substancja Ilość Zasięg wzdłuŜ wiatru Zasięg w poprzek wiatru<br />
10 % 50 % 90 % 10 % 50 % 90 %<br />
Tabun 15 kg 6,26 km 3,34 km 2,12 km 110 m 90 m 70 m<br />
Tabun 5 kg 2,38 km 1,52 km 1,23 km 80 m 50 m 30 m<br />
Tabun 2 kg 1,34 km 1,15 km 1,05 km 40m 20 m -40 m<br />
Tabun<br />
(budynek)<br />
10 kg 220 m 140 m 100 m 50 m 40 m 30 m<br />
Tabun<br />
(budynek)<br />
2 kg 100 m 70 m 60 m 40 m 30 m 20 m<br />
Sarin 15 kg 2,34 km 1,64 km 1,22 km 120 m 90 m 70 m<br />
Sarin 5 kg 2,27 km 1,59 km 1,25 km 90 m 60 m 40 m<br />
Sarin 1 kg 1,28 km 1,1 km 0,98 km 30 m -20 m -170 m<br />
Sarin<br />
(budynek)<br />
10 kg 0,45 km 0,32 km 0,23 km 20 m 15 m 10 m<br />
Sarin<br />
(budynek)<br />
1 kg 60 m 40 m 30 m 30 m 20 m 10 m<br />
Tabela 8.6 Uwolnienia substancji chemicznych dla przypadku alternatywnego - strefy<br />
prawdopodobieństwa śmierci.
Substancja Ilość Zasięg wzdłuŜ wiatru Zasięg w poprzek wiatru<br />
10 % 50 % 90 % 10 % 50 % 90 %<br />
Tabun 15 kg 5,43 km 2,72 km 1,75 km 90 m 60 m 50 m<br />
Tabun 5 kg 1,86 km 1,03 km 0,97 km 70 m 50 m 20 m<br />
Tabun 2 kg 1,17 km 0,96 km 0,82 km 20m 10 m -30 m<br />
Tabun<br />
(budynek)<br />
10 kg 180 m 110 m 80 m 40 m 30 m 20 m<br />
Tabun<br />
(budynek)<br />
2 kg 80 m 60 m 50 m 30 m 20 m 10 m<br />
Sarin 15 kg 1,89 km 1,23 km 0,83 km 120 m 90 m 60 m<br />
Sarin 5 kg 1,56 km 1,07 km 0,76 km 90 m 60 m 30 m<br />
Sarin 1 kg 0,94 km 0,83 km 0,68 km 20 m 5 m -90 m<br />
Sarin<br />
(budynek)<br />
10 kg 0,37 km 0,24 km 0,11 km 20 m 15 m 10 m<br />
Sarin<br />
(budynek)<br />
1 kg 50 m 20 m 10 m 20 m 10 m 5 m<br />
Przedstawione powyŜej wyniki symulacji wykonane za pomocą programu HPAC są ilustracją<br />
moŜliwości jego zastosowania do scenariuszy alternatywnych, opisanych w rozdziałach<br />
poprzednich. Symulacje dla tych scenariuszy będą wykonywane przy uŜyciu róŜnych modeli<br />
w zaleŜności od konkretnej sytuacji. Uwzględnione będą przy tym uwarunkowania<br />
wynikające z charakterystycznego dla miasta terenu, które znajdą odzwierciedlenie we<br />
właściwym doborze parametrów modelowania – jak to juŜ zaznaczono w rozdziale 5<br />
niniejszego sprawozdania.
9. Analiza zagroŜeń wodnych<br />
9.1 Modelowanie rozprzestrzeniania się skaŜeń w <strong>miejskiej</strong> sieci dystrybucji wody pitnej<br />
Modelowanie rozprzestrzeniania się skaŜeń w sieci dystrybucji wody pitnej jest w zasadzie<br />
podobne do modelowania w systemie kanałów, ale występują teŜ istotne róŜnice. RóŜnice te<br />
związane są z następującymi elementami:<br />
1. Topologia sieci przesyłowej wody składa się z węzłów oraz odcinków między nimi.<br />
W węzłach moŜna wykonywać pomiary, mogą być teŜ ustawione zawory<br />
umoŜliwiające kontrole przepływu.<br />
2. Szybkość przepływu zaleŜy zasadniczo od ciśnienia – które moŜe być zmienne oraz<br />
jest kontrolowane przez operatora.<br />
3. Rolę modelu przepływowego odgrywa zatem model hydrauliczny.<br />
Sam proces rozprzestrzeniania się skaŜeń jest natomiast analogiczny do modeli kanałowych, z<br />
tym, Ŝe dyspersja w wodzie odgrywa minimalną rolę. Wiodącym czynnikiem jest sam<br />
przepływ. Korzystnym jest natomiast moŜliwość wykonywania pomiarów w węzłach, gdyŜ<br />
umoŜliwia to dobrą kalibrację modelu. W zaleŜności od substancji naleŜy uwzględnić teŜ jej<br />
reaktywność z wodą. W praktyce jednak w modelowaniu sieci przesyłowej nie rozwiązuje się<br />
równań róŜniczkowych analogicznie jak dla wód powierzchniowych, ale stosuje się podejście<br />
inŜynierskie oparte na formułach empirycznych – dzięki temu modele te są szybkie.<br />
Kluczową rolę w modelowaniu odgrywa zatem model hydrauliczny. Spośród najczęściej<br />
uŜywanych programów komputerowych moŜna wymienić dwa: PIPENET oraz EPANET<br />
będący częścią większego pakietu PipelineNet. Pierwszy z nich jest programem komercyjnym<br />
słuŜącym głównie do projektowania sieci przesyłowych. Drugi – EPANET – został<br />
opracowany na potrzeby Amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (EPA) i jest dostępny<br />
bezpłatnie. Właśnie ten pakiet został zaimplementowany oraz testowany.<br />
Opis<br />
EPANET jest programem umoŜliwiającym modelowanie rurociągów wodnych, opracowanym<br />
przez Wydział Zasobów Wodnych i Zaopatrzenia w Wodę Agencji Ochrony Środowiska<br />
USA (EPA). Jest to program dla środowiska Windows 95/98/NT/XP wykonujący symulacje<br />
zachowania hydraulicznego oraz jakości wody dla sieci rurociągów ciśnieniowych, dla<br />
długich okresów czasu.<br />
EPANET stanowi zintegrowane środowisko obliczeniowe słuŜące do edycji danych<br />
wejściowych dla sieci rurociągów, przeprowadzania symulacji hydraulicznych i jakości wody<br />
oraz do oglądania wyników symulacji w róŜnych formatach (np. mapy sieci w róŜnych<br />
skalach kolorów, tabele danych, wykresy zaleŜności od czasu oraz wykresy konturowe).<br />
EPANET jest programem dostępnym do bezpłatnego kopiowania, rozpowszechniania i<br />
uŜytkowania.<br />
MoŜliwości<br />
EPANET stanowi w pełni wyposaŜony pakiet długoczasowej analizy hydraulicznej, który<br />
moŜe:<br />
• analizować systemy dowolnego rozmiaru<br />
• obliczać spadek ciśnienia związany z tarciem przy pomocy metod Hazen-Williamsa,<br />
Darcy Weisbacha, lub Chezy-Manninga
• uwzględniać małe spadki ciśnienia spowodowane zakrętami, miejscami łączenia itd.<br />
• modelować pompy o stałej, lub zmiennej prędkości<br />
• obliczać energię i koszt pracy pomp<br />
• modelować róŜne rodzaje zaworów, łącznie z zaworami odcięcia, kontrolnymi,<br />
regulującymi ciśnienie oraz kontroli przepływu<br />
• uwzględniać dowolne kształty zbiorników (tj. powierzchnia przekroju moŜe się<br />
zmieniać z wysokością)<br />
• uwzględniać wiele zapytań dla danego węzła, kaŜdy z nich odpowiadający innej<br />
funkcji od czasu<br />
• modelować przepływ zaleŜny od ciśnienia z emiterów (tryskaczy)<br />
• opierać działanie systemu na prostych kontrolach czasowych, lub poziomu w<br />
zbiorniku, jak równieŜ na kontrolach o złoŜonych zasadach.<br />
Ponadto, analizator jakości wody EPANET umoŜliwia<br />
• modelowanie w czasie przemieszczania się w sieci niereaktywnej substancji śledzenia<br />
• modelowanie w czasie przemieszczania się i losu substancji reaktywnej podczas jej<br />
przyrostu (np. produkt uboczny dezynfekcji), lub rozkładu (np. pozostałości chloru)<br />
• modelowanie wieku wody w sieci<br />
• śledzenie jak duŜy procent przepływu z danego węzła dociera do innych węzłów<br />
• modelowanie reakcji zarówno w przepływie objętościowym, jak i przy ścianie rury<br />
• symulowanie reakcji przyrostu, lub rozkładu do określonego stęŜenia granicznego<br />
• stosowanie globalnych współczynników prędkości reakcji, które mogą być zmieniane<br />
dla kaŜdej rury<br />
• symulowanie zmiennego w czasie stęŜenia wkładów masowych w dowolnym miejscu<br />
sieci<br />
• modelowanie zbiorników jako reaktorów całkowitego mieszania, przepływu<br />
tłokowego, lub dwuprzedziałowych.<br />
Interfejs uŜytkownika EPANET zawiera graficzny edytor sieci rurociągów, ułatwiający<br />
proces tworzenia modeli sieci rurociągów oraz edycji ich właściwości. Sieć rurociągów moŜe<br />
się składać z takich elementów jak rury, węzły, rezerwuary, zbiorniki wieŜowe, pompy, czy<br />
zawory, które razem słuŜą do transportu wody ze źródeł do konsumentów. Ten system<br />
fizyczny jest modelowany jako sieć połączeń, łączonych węzłami w określoną geometrię<br />
rozgałęzień, lub pętli. Na poniŜszym rysunku przedstawiono przykładową sieciową<br />
reprezentację bardzo prostego systemu dystrybucji. Połączenia reprezentują rury, pompy i<br />
zawory. Węzły są punktami źródłowymi, punktami konsumpcji oraz urządzeniami<br />
przechowywania.<br />
rezerwuar<br />
pompa<br />
rura<br />
łącze<br />
zawór<br />
zbiornik
Rys 9.1. Sieciowa reprezentacja prostego systemu dystrybucji wody.<br />
EPANET śledzi przepływ wody w kaŜdej rurze, ciśnienie w kaŜdym węźle, wysokość<br />
poziomu wody w kaŜdym zbiorniku oraz stęŜenie danej substancji chemicznej w sieci w<br />
zadanym okresie symulacji. MoŜna zasymulować substancje chemiczne, wiek wody, źródła<br />
oraz śledzenie.<br />
Rys. 9.2. Schemat przykładowej sieci rurociągowej w EPANET.<br />
Danymi wejściowymi dla programu są:<br />
• budowa i stan techniczny sieci wodociągowej,<br />
• rodzaj materiału i chropowatość przewodów,<br />
• rozkład godzinowy rozbioru wody,<br />
• wartości stałych szybkości reakcji przy ściance rurociągu oraz w masie przepływającej<br />
wody,<br />
• początkowe stęŜenia do analizy jakości wody (w węzłach i źródle).<br />
MoŜliwe jest wprowadzenie charakterystyk i krzywych sprawności pomp oraz wprowadzenie<br />
krzywych napełnienia zbiornika i wzorców zmian. A takŜe edycja poszczególnych elementów<br />
sieci przy pomocy okna tzw. Przeglądarki (por. niŜej)
Rys. 9.3. Dwie zakładki okna przeglądarki.<br />
RóŜne narzędzia prezentowania danych oraz wizualizacji są uŜywane do wspomagania<br />
interpretacji wyników analizy sieci. Są nimi między innymi wykresy (np. zaleŜności od czasu,<br />
profili i konturowe), tablice oraz raporty specjalne (np. zuŜycie energii reakcje i kalibracja).<br />
Rys. 9.4. Edytor mapy sieci.
Program zawiera szereg narzędzi do analizy danych i wyników, umoŜliwiających: edycję<br />
danych i wyników na ekranie, tworzenie zestawień wyników w tabelach, graficzną<br />
prezentację wyników obliczeń na wykresach, animację schematu sieci wodociągowej, zmianę<br />
skali emitowanej na ekranie mapy oraz przesuwanie mapy, poszukiwanie wybranych<br />
obiektów. PoniŜej przedstawiono wykres przykładowego zestawienia wyników obliczeń.<br />
Rys. 9.5. Przykładowe wyniki symulacji prędkości dla wybranych łuków.<br />
PowyŜsza symulacja hydrauliczna przedstawia warunki, jakie panują w czasie eksploatacji<br />
systemu. Analizowany fragment sieci pracuje w niekorzystnych hydraulicznie warunkach,<br />
co moŜe być spowodowane przez:<br />
• obecny spadek zuŜycia wody,<br />
• przewymiarowanie sieci,<br />
• małe prędkości,<br />
• wydłuŜenie czasu transportu wody do odbiorców i stagnacja wody w przewodach,<br />
• pogorszenie jakości wody w zakresie fizyko-chemicznym i bakteriologicznym, lub<br />
• odkładanie się osadów wtórnych zanieczyszczeń w sieci wodociągowej.<br />
Zastosowania<br />
EPANET opracowano w celu umoŜliwienia firmom zaopatrującym w wodę podtrzymania i<br />
poprawy jakości wody dostarczanej klientom przez ich rurociągi. MoŜna z niego korzystać do<br />
zaprojektowania programów próbkowania, badać rozkład substancji dezynfekujących oraz<br />
tworzenie się produktów ubocznych oraz przeprowadzać oceny naraŜenia konsumentów.<br />
MoŜe wspomagać ocenę alternatywnych strategii poprawy jakości wody takich, jak uŜywanie<br />
róŜnych źródeł w systemach wieloźródłowych, zmiana czasów napełniania/opróŜniania<br />
zbiorników w celu zmniejszenia wieku wody, stosowanie dodatkowych stacji<br />
dezynfekujących w kluczowych miejscach w celu podtrzymania docelowych rezydualnych
wartości oraz planowanie opłacalnych programów czyszczenia i wymiany dla określonych<br />
rur.<br />
EPANET moŜe być takŜe uŜyte do planowania i poprawy hydrauliki układu. MoŜe być<br />
stosowany do wspomagania rozmieszczenia i określenia wielkości rur, pomp i zaworów,<br />
minimalizacji energii, analizy przepływu w razie poŜaru, badań podatności oraz szkolenia<br />
operatorów.<br />
Zbiór narzędzi programisty<br />
Zbiór narzędzi programisty EPANET jest biblioteką DLL zawierającą funkcje umoŜliwiające<br />
programistom dopasowywanie silnika obliczeniowego EPANET do własnych potrzeb.<br />
Funkcje te mogą być włączone w 32bitowe programy Windows napisane w C/C++, Delphi,<br />
Pascalu, Visual Basicu, lub innym języku mogącym wywoływać funkcje z biblioteki DLL w<br />
środowisku Windows. Istnieje ponad 50 funkcji, które mogą być uŜyte do otwarcia, pliku<br />
opisu sieci, wczytania i zmiany róŜnych parametrów projektowych i operacyjnych sieci,<br />
uruchomienia długoczasowych symulacji, dostępu do ich wyników bezpośrednio po ich<br />
uzyskaniu, zapisywania ich do pliku oraz zapisania wybranych wyników do pliku w formacie<br />
określonym przez uŜytkownika.<br />
Zbiór narzędzi jest przydatny przy tworzeniu specjalistycznych programów, jak modele<br />
optymalizacji, lub automatycznej kalibracji, które wymagają przeprowadzenia wielu analiz<br />
sieci. MoŜe uprościć dodawanie funkcji analitycznych do zintegrowanych środowisk<br />
modelowania sieci opartych na pakietach CAD, GIS oraz baz danych.<br />
Dostępny jest plik pomocy Windows zawierający wyjaśnienia róŜnych funkcji zbioru<br />
narzędzi; obejmuje on proste przykłady programistyczne. Zbiór narzędzi zawiera takŜe róŜne<br />
pliki nagłówkowe, pliki definicji funkcji oraz pliki .lib upraszczające łączenie z programami<br />
napisanymi w C/C++, Delphi, Pascalu oraz Visual Basicu.<br />
Przykład zastosowania modelu EPANET<br />
Instalacja programu EPANET<br />
EPANET w wersji 2 jest przeznaczony do działania w systemie Windows lub Linux. W celu<br />
instalacji wykonania instalacji programu EPANET w systemie naleŜy uruchomić<br />
samorozpakowujący się program epanet2.exe, który zainstaluje EPANET w folderze<br />
C:\Program Files\EPANET2.<br />
Dla rozpoznania działania programu EPANET przeanalizujemy model rozchodzenia się<br />
fluorku w instalacji wodnej w czasie 55 godzin. Na początek wczytamy z przygotowanego<br />
wcześniej programem EPANET pliku Net2.net schemat sieci wodociągowej (rys. 9.6).
Rys. 9.6 Schemat przykładowej sieci przesyłowej.<br />
W celu wykonania analizy zastosujemy dane pomiarowe zawartości fluorku w kilku węzłach<br />
– słuŜą one do kalibracji modelu.<br />
Podstawowym elementem cyklu obliczeniowego jest „Project”. Zawiera on tytuł i cel<br />
zadania symulacji jak równieŜ informacje o elementach instalacji wodnej. Aby wyświetlić<br />
okno projektu naleŜy wybrać Project->Sumary (rys. 9.7).
Rys. 9.7 Okno definicji projektu.<br />
Do wyświetlenia i modyfikacji podstawowych danych hydraulicznych słuŜy okno „Analysis<br />
option” z menu Project (rys. 9.8).<br />
Rys. 9.8 Okno opcji hydraulicznych.<br />
Symulację jakości wody w rurociągu przeprowadzamy przez uruchomienie „Run analysis” z<br />
menu Project. W wyniku analizy generowany jest raport, który wyświetlany jest na ekranie<br />
(rys. 9.9).
Rys. 9.9 Stan przebiegu analizy.<br />
W wyniku przeprowadzonej symulacji generowane są raporty. Raporty mogą być w formie<br />
graficznej lub tablic. PoniŜej zamieścimy kilka przykładowych. Na kolejnych rysunkach<br />
przedstawiono:<br />
- Szereg czasowy dla ciśnienia w węźle numer 6 (rys. 9.11); rodzaj wykresu wybiera się za<br />
pomocą okna przedstawionego na rys. 9.10<br />
- Szereg czasowy dla ciśnienia dla segmentu numer 7 (rys. 9.12)<br />
- Dystrybucja fluorku na ostatnią godzinę symulacji (rys. 9.13)<br />
- Balans całego przepływu w czasie (rys. 9.14)<br />
- Kontur stęŜenia fluorku na ostatnią godzinę symulacji (rys. 9.15)
Rys. 9.10 Okno wyboru wykresu.<br />
Rys. 9.11 Szereg czasowy dla ciśnienia w węźle numer 6.
Rys. 9.12 Szereg czasowy dla ciśnienia dla segmentu numer 7.<br />
Rys. 9.13 Dystrybucja fluorku na ostatnią godzinę symulacji.
Rys. 9.14 Balans całego przepływu w czasie.<br />
Rys. 9.15 Kontur stęŜenia fluorku na ostatnią godzinę symulacji.<br />
Raporty mogą być generowane w formie tablic. PoniŜej zamieszczamy kilka przykładów.<br />
- Tabela wielkości parametrów w kolejnych odcinkach na ostatnią godzinę symulacji (rys.<br />
9.17) – tabele wybiera się za pomocą okna z rys. 9.16<br />
Tabela wielkości parametrów w kolejnych węzłach na ostatnią godzinę symulacji (rys. 9.18)
Rys. 9.16 Ono wyboru tabeli.<br />
Rys. 9.17 Wielkości parametrów w kolejnych odcinkach na ostatnią godzinę symulacji.
Rys. 9.18 Wielkości parametrów w kolejnych węzłach na ostatnią godzinę symulacji.<br />
Wnioski<br />
Z przedstawionego powyŜej opisu działania programu EPANET wynika, iŜ moŜna byłoby go<br />
zastosować równieŜ dla <strong>miejskiej</strong> sieci dystrybucji wody pitnej. NaleŜy podkreślić, iŜ<br />
program nie ma ograniczenia co do wielkości sieci przesyłowej – właściwie moŜe być ona<br />
dowolnie duŜa i skomplikowana.<br />
Natomiast rozwaŜając zastosowanie tego modelu w miejskim centrum zastosowania<br />
kryzysowego trzeba zaznaczyć, iŜ pewną trudnością mogą być:<br />
- nieustanna konieczność aktualizacji sieci,<br />
- dostęp do bieŜących danych pomiarowych,<br />
- uwzględnienie działań podjętych przez operatora sieci w trakcie sytuacji związanej z<br />
uwolnieniem substancji niebezpiecznej do sieci.<br />
Z tego względu wydaje się, iŜ najlogiczniejszym rozwiązaniem byłaby implementacja takiego<br />
programu – lub programu podobnej klasy bezpośrednio u operatora sieci. Natomiast z punktu<br />
widzenia planowania zarządzania w sytuacji kryzysowej spowodowanej przedostaniem się<br />
substancji toksycznych do <strong>miejskiej</strong> sieci przesyłowej wody pitnej dobrze byłoby rozwaŜyć<br />
kilka podstawowych scenariuszy – tak mieć przygotowane schematy postępowania dla takiej<br />
sytuacji.<br />
9.2. Scenariusze zagroŜeń wodnych dla m.st. Warszawy<br />
Dla mieszkańców Warszawy rzeka Wisła dostarcza wodę dla celów przemysłowych i jest<br />
źródłem wody pitnej, która musi spełniać określone wymagania aby jej spoŜywanie było<br />
bezpieczne. Biorąc pod uwagę wielkości przepływów, Wisła stanowi nieograniczone źródło<br />
wody dla wszystkich potencjalnych uŜytkowników. JednakŜe woda ta jest obecnie złej jakości<br />
i z tego względu uŜytkownicy korzystają z niej niechętnie. Tym niemniej na odcinku
warszawskim istnieje kilka znaczących ujęć wody z Wisły. Największe znaczenie mają ujęcia<br />
wody dla potrzeb komunalnych Warszawy naleŜące do MPWiK połoŜone po obu stronach<br />
rzeki na odcinku od mostu Łazienkowskiego do Siekierek. Jest to system ujęć filtracyjnych,<br />
pobierających wodę z pod dna rzeki oraz stare ujęcie powierzchniowe typu brzegowego.<br />
Zasady pracy tych ujęć wymagają utrzymywania odpowiednich warunków w korycie rzeki i<br />
szczególnej opieki, tym bardziej, Ŝe jest to jedyne źródło wody dla duŜej części miasta.<br />
Oprócz tego na terenie Warszawy funkcjonują ujęcia wody dla celów przemysłowych: EC<br />
Siekierki, EC Powiśle, Huta Lucchini, EC śerań (z Kanału śerańskiego).<br />
Parametry oceny jakości wody do picia są unormowane rozporządzeniami Ministra Zdrowia i<br />
Opieki Społecznej. Rozporządzenie z dnia 16 listopada 1961 r. obowiązujące przez okres 16<br />
lat, określało w zakresie dopuszczalnych ilości substancji chemicznych w wodzie do picia,<br />
maksymalne stęŜenia tylko kilku składników mineralnych: chlorków, fluorków, siarczanów,<br />
Ŝelaza, manganu oraz ołowiu, arsenu, miedzi i cynku. Nowelizacja tego rozporządzenia w<br />
roku 1977 polegała z jednej strony na podniesieniu dopuszczalnej zawartości niektórych<br />
składników, na przykład: chlorków z 250 do 300 mg/dm 3 , fluorków z 1,0 do 1,5 mg/dm 3 ,<br />
siarczanów z 150 na 200 mg/dm 3 , Ŝelaza z 0,3 na 0,5 mg/dm 3 , z drugiej strony na obniŜeniu<br />
dopuszczalnej zawartości miedzi z 1,0 na 0,5 mg/dm 3 i wprowadzeniu dodatkowych norm<br />
odnoszących się do mikrozanieczyszczeń organicznych, pestycydów z grupy węglowodorów<br />
chlorowanych oraz detergentów (SPC). Normy jakościowe zostały ponownie zmienione w<br />
1990 r. i w tej wersji stanowią zestaw aktualnie obowiązujących wymagań sanitarnych dla<br />
wody pitnej. Państwowy Zakład Higieny w Warszawie przygotował ostatnio projekt kolejnej<br />
nowelizacji Rozporządzenia Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej w przedmiotowej sprawie.
PoniŜej przedstawiono parametry jakościowe dotyczące parametrów chemicznych.<br />
Tablica 9.1.Parametry jakościowe wody o kryterium zaostrzonym (dotyczy tylko parametrów<br />
chemicznych).<br />
Nazwa substancji Jednostka Norma aktualna Projekt normy<br />
Arsen mg/dm 3 As 0,05 0,01<br />
Chlorki mg/dm 3 Cl 300 250<br />
Chrom mg/dm 3 Cr 0,01 0,005<br />
Cynk mg/dm 3 Zn 5,0 3,0<br />
Glin mg/dm 3 Al 0,3 0,2<br />
Nikiel mg/dm 3 Ni 0,03 0,02<br />
Ołów mg/dm 3 Pb 0,05 0,03<br />
Srebro mg/dm 3 Ag 0,05 0,01<br />
śelazo mg/dm 3 Fe 0,5 0,3<br />
Detergenty anionowe mikrogram/dm 3 200 -<br />
Detergenty kationowe mikrogram/dm 3 100 -<br />
Detergenty niejonowe mikrogram/dm 3 200 -<br />
SPC (ogólnie) mikrogram/dm 3 - 200<br />
Dichloroetan mikrogram/dm 3 10 5<br />
Pentachlorofenol mikrogram/dm 3 10 1<br />
2,4,-D(kwas 2,4-dichlorofenoksyoctowy) mikrogram/dm 3 50 30<br />
Lektura proponowanych norm na tle dotychczasowych wymagań jakościowych dla wody<br />
pitnej prowadzi do sformułowania następujących uwag:<br />
Propozycja zaostrzenia wymagań sanitarnych [tablica 1] dotyczy niektórych metali cieŜkich i<br />
węglowodorów chlorowanych jako zanieczyszczeń toksycznych, a więc chromu Cr 6+ , arsenu,<br />
niklu, ołowiu i srebra oraz węglowodorów chlorowanych - chlorku etylu, pentachlorofenolu i<br />
pochodnych kwasu fenoksyoctowego. Przewidziane jest równieŜ zaostrzenie norm wobec<br />
nietoksycznych substancji, takich jak chlorki i związki Ŝelaza. NaleŜy zauwaŜyć, Ŝe<br />
pronowane zmiany dopuszczalnej zawartości Ŝelaza i chlorków mają tylko przywrócić normę<br />
z roku 1961.<br />
Liberalizacja wymogów sanitarnych w stosunku do wody pitnej dotyczy natomiast duŜej<br />
grupy zanieczyszczeń toksycznych, takich jak rtęć, selen, amoniak, cyjanki, węglowodory<br />
aromatyczne B(a)p i węglowodory chlorowane [tablica 2]. Tendencja do tolerowania<br />
podwyŜszonych zawartości rtęci jest niezrozumiała. Rtęć obok kadmu i ołowiu naleŜy<br />
bowiem do grupy pierwiastków o wysokiej toksyczności. W organiźmie człowieka rtęć<br />
powoduje enzymatyczne zaburzenia w komórkach oraz zmiany w fosforowych wiązaniach<br />
DNA, co wiąŜe się konsekwencjami mutagennymi, ponadto działa poraŜająco na układ<br />
nerwowy i niszczy komórki mózgowe. Mimo iŜ Światowa Organizacja Zdrowia określa<br />
dopuszczalne dla człowieka dawki rtęci, to jednak brakuje informacji na temat<br />
długoczasowego oddziaływania niskich stęŜeń rtęci oraz róŜnorodnych jego związków.<br />
Dodatkowe obawy wywołuje oddziaływanie synergiczne rtęci w obecności innych
pierwiastków, prowadzące do zwiększonej koncentracji tych pierwiastków w komórkach [5].<br />
Określenie granicy tolerancji pojedynczego związku chemicznego na organizm nie wyjaśnia<br />
skutków oddziaływania kompleksowego grupy zanieczyszczeń chemicznych. W stosunku do<br />
ołowiu proponuje się zaostrzenie normy do 0,03 mg/dm 3 Pb, natomiast w odniesieniu do<br />
kadmu - pozostawienie na dotychczasowym poziomie 0,005 mg/dm 3 Cd.<br />
Tablica 9.2. Parametry jakościowe wody o kryterium złagodzonym.<br />
Nazwa substancji Jednostka Norma aktualna Projekt normy<br />
Amoniak mg/dm 3 N 0,5 1,5<br />
Chlor wolny mg/dm 3 Cl2 0,05 i więcej 0,5<br />
Cyjanki mg/dm 3 CN 0,02 0,07<br />
Miedź mg/dm 3 Cu 0,05 1,0<br />
Rtęć mg/dm 3 Hg 0,001 0,002<br />
Selen mg/dm 3 Se 0,01 0,02<br />
Substancje rozpuszcz. mg/dm 3 800 1000<br />
Benzo(a)piren mikrogram/dm 3 0,015 0,025<br />
Chlorofenol mikrogram/dm 3 brak zapachu 0,3<br />
Tetrachloroetan mikrogram/dm 3 10 30<br />
Trichloroetan mikrogram/dm 3 30 50<br />
DDT i metabolity mikrogram/dm 3 1 2<br />
HCB<br />
(Heksachlorobenzen)<br />
mikrogram/dm 3 0,015 0,5<br />
Heptachlor mikrogram/dm 3 0,1 0,4<br />
Zastanawiająca jest ilość nowych parametrów oceny jakości wody pitnej. MoŜna by uznać ten<br />
fakt za sukces gdyby nie świadomość, Ŝe to konsekwencja pogorszenia się stanu środowiska<br />
oraz Ŝe to tylko część nowych związków chemicznych, jakie występują w wodzie [tablica 4].<br />
Tablica 9.3. Parametry jakościowe (chemiczne) wody - bez zmian.<br />
Nazwa substancji Jednostka Norma aktualna<br />
Fluorki mg/dm 3 F 1,5<br />
Kadm mg/dm 3 Cd 0,005<br />
Mangan mg/dm 3 Mn 0,1<br />
Siarczany mg/dm 3 SO4 200<br />
Sód mg/dm 3 Na 200<br />
Benzen mikrogram/dm 3 10<br />
Chloroform mikrogram/dm 3 30<br />
Czterochlorek węgla mikrogram/dm 3 5<br />
Formaldehyd mikrogram/dm 3 50<br />
Tablica 9.4. Nowe parametry jakościowe wody .
Nazwa substancji Jednostka Projekt normy<br />
Antymon mg/dm 3 Sb 0,005<br />
Azbest */ ilość włókien/dm 3 70<br />
Azotyny mg/dm 3 N 1,0<br />
Beryl mg/dm 3 Be 0,004<br />
Bar mg/dm 3 Ba 0,7<br />
Chloraminy mg/dm 3 Cl 0,5<br />
Chlorany mg/dm 3 ClO3 0,03<br />
Chloryny mg/dm 3 ClO2 0,1<br />
Fosforany mg/dm 3 P2O5 5,0<br />
Magnez mg/dm 3 Mg 60<br />
Tal mg/dm 3 Tl 0,002<br />
Wanad mg/dm 3 V 0,06<br />
Akryloamid mikrogram/dm 3 0,4<br />
Akrylonitryl mikrogram/dm 3 0,4<br />
Bromodichlorometan mikrogram/dm 3 15<br />
Bromoform mikrogram/dm 3 30<br />
Chlorek etylu mikrogram/dm 3 100<br />
Chlorobenzen mikrogram/dm 3 20<br />
Chlorooctowy kwas mikrogram/dm 3 30<br />
Dibromochlorometan mikrogram/dm 3 30<br />
Dichlorobenzen mikrogram/dm 3 15<br />
Dichlorofenol mikrogram/dm 3 0,3<br />
Dichlorometan mikrogram/dm 3 20<br />
Epichlorohydryna mikrogram/dm 3 9<br />
Etylobenzen mikrogram/dm 3 30<br />
Etylenu tlenek mikrogram/dm 3 2<br />
Ftalan dibutylu mikrogram/dm 3 10<br />
Ksyleny mikrogram/dm 3 20<br />
PCB (Polichlorobifenyle) mikrogram/dm 3 0,5<br />
Styren mikrogram/dm 3 10<br />
Tetrachloroetylen mikrogram/dm 3 30<br />
Toluen mikrogram/dm 3 40<br />
Trichlorobenzen mikrogram/dm 3 5<br />
Trichloroetylen mikrogram/dm 3 50
Trichlorofenol mikrogram/dm 3 3<br />
Winylu chlorek mikrogram/dm 3 2<br />
*/ tylko włókna o długości powyŜej 5 m i średnicy 0,3 m<br />
W związku z brakiem środków finansowych na kosztowne technologie uzdatniania wody,<br />
odpowiedzią na wzrost zanieczyszczenia wód jest często podnoszenie dopuszczalnej normy.<br />
Nie zawsze rozumiany jest pogląd, Ŝe toksyczne zanieczyszczenia chemiczne nawet w<br />
ilościach dopuszczonych normą, są niepoŜądane w wodzie do picia a metody uzdatniania<br />
wody są drogie i nie zawsze skuteczne. Zapomina się, Ŝe lepszym rozwiązaniem jest<br />
znalezienie źródła wody niezanieczyszczonej, która nie wymaga uzdatniania. W tej sytuacji<br />
szczególnej wartości nabierają zasoby wód podziemnych o wysokich walorach jakościowych.<br />
Tymczasem zasoby te są często rabunkowo eksploatowane na inne cele niŜ potrzeby<br />
konsumpcyjne ludności. Warunkiem racjonalnej gospodarki zasobami czystych wód<br />
podziemnych jest m.in. wprowadzenie rozdzielczego systemu dystrybucji wody.<br />
Kolejna nowelizacja kryteriów oceny jakości wody do picia nie rozwiązuje problemu<br />
zanieczyszczenia środowiska, paradoksalnie wykazuje permanentną jego degradację. Ilość<br />
nowych parametrów chemicznych, które będzie naleŜało uwzględnić przy ocenie<br />
przydatności wody, świadczy o niedoskonałości dotychczasowych przepisów sanitarnych i<br />
wątpliwych próbach pogodzenia realnego stanu zanieczyszczenia wody na ujęciach<br />
wodociągowych z progiem tolerancji biologicznej tych zanieczyszczeń.<br />
Przy uŜyciu programu dyspersja.exe przeprowadzono symulację dla <strong>aglomeracji</strong><br />
warszawskiej, biorąc pod uwagę kilka scenariuszy dotyczących skaŜenia chemicznego lub<br />
radiologicznego.<br />
Przewidziano następujące moŜliwe sytuacje:<br />
1. Uwolnienie ciągłe z fabryki nawozów w Puławach azotanu amonu.<br />
2. Wypadek cysterny przewoŜącej chlor na moście w Górze Kalwarii.<br />
3. Wypadek cysterny przewoŜącej amoniak na moście Siekierkowskim.<br />
4. Wypadek cysterny przewoŜącej chlor na moście Siekierkowskim.<br />
5. Wypadek cysterny przewoŜącej siarczany na moście Siekierkowskim.<br />
Dla Puław i mostu w Górze Kalwarii nie przeliczano scenariuszy dla wszystkich substancji,<br />
poniewaŜ wielkości, które musiałby zostać uwolnione aby stęŜenie w Warszawie przekraczało<br />
dopuszczalne normy są nierealne.<br />
1. Uwolnienie ciągłe z fabryki nawozów w Puławach azotanu amonu<br />
Zakłady Azotowe Puławy stanowią duŜe zagroŜenie dla Wisły, z której czerpią wodę dla<br />
celów przemysłowych produkując toksyczne często substancje. Norma azotanu amonu<br />
wynosi do 50 mg/l w wodzie pitnej. Na potrzeby scenariusza przyjęto szerokość rzeki 300m,<br />
prędkość średnią nurtu 2m/s, kolejno dwie głębokości dla niskiego i wysokiego stanu wody<br />
5m i 7m. Obliczenia zrobiono dla róŜnych strumieni uwolnienia, dla tego samego brzegu, na<br />
którym nastąpiło wprowadzenie substancji do rzeki. Odległość Puławy-Warszawa to około<br />
130km. Substancja uwolniona w Puławach będzie w Warszawie po około 18 godzinach.<br />
Strumień uwolnionego<br />
azotanu amonu [kg/s]<br />
StęŜenie azotanu amonu w<br />
Warszawie przy średniej<br />
StęŜenie azotanu amonu w<br />
Warszawie przy średniej
głębokości Wisły h=7m głębokości Wisły h=5m<br />
700 kg/s 166 mg/l 233 mg/l<br />
400 kg/s 95 mg/l 133 mg/l<br />
300 kg/s 71 mg/l 100 mg/l<br />
250 kg/s 59 mg/l 83 mg/l<br />
PoniŜej przedstawiono zaleŜność stęŜenia substancji od głębokości Wisły.<br />
2. Wypadek cysterny przewoŜącej chlor na moście w Górze Kalwarii<br />
Góra Kalwaria znajduje się około 20km na południe od Warszawy. Na tym odcinku szerokość<br />
Wisły wynosi około 250m. Zakładając moŜliwość wpadnięcia do rzeki cysterny przewoŜącej<br />
chlor naleŜy uwzględnić, Ŝe w wodzie będą obecne same chlorki, poniewaŜ zajdą<br />
odpowiednie reakcje chemiczne i chlor w czystej postaci praktycznie występował nie będzie.<br />
RównieŜ normy dla ilości chlorków w wodzie pitnej są znacznie łagodniejsze niŜ dla chloru, i<br />
wynoszą 300mg/l. Oczywiście substancji szkodliwej w jednej cysternie nie jest duŜo, moŜna<br />
jednak załoŜyć Ŝe w pewnym momencie skaŜona woda dopłynie do stacji poboru wody pitnej<br />
i Ŝe wówczas skaŜenie będzie na tyle duŜe, Ŝe przekroczy dopuszczalne normy dla obecności<br />
chlorków w wodzie pitnej. Substancja uwolniona w G.Kalwarii będzie w Warszawie po około<br />
2,5 godzinach. Obliczenia zrobiono dla róŜnych wielkości uwolnienia, dla tego samego<br />
brzegu, na którym nastąpiło wprowadzenie substancji do rzeki.<br />
Ilość uwolnionego chloru na<br />
moście w G.Kalwarii [t]<br />
StęŜenie chloru w Warszawie<br />
przy średniej głębokości<br />
Wisły h=5m<br />
StęŜenie chloru w Warszawie<br />
przy średniej głębokości<br />
Wisły h=7m<br />
0,8 322 mg/l 228 mg/l<br />
1,1 442 mg/l 314 mg/l<br />
5 2010 mg/l 1430 mg/l
3. Wypadek cysterny przewoŜącej amoniak na moście Siekierkowskim<br />
Most Siekierkowski jest mostem najbardziej wysuniętym na południe. Na tym odcinku<br />
szerokość Wisły wynosi około 220m. Odległość os mostu do stacji poboru wody przyjęto<br />
5km. Zakładając moŜliwość wpadnięcia do rzeki cysterny przewoŜącej amoniak moŜna<br />
załoŜyć Ŝe w pewnym momencie skaŜona woda dopłynie do stacji poboru wody pitnej i Ŝe w<br />
wówczas skaŜenie będzie na tyle duŜe, Ŝe przekroczy dopuszczalne normy dla obecności<br />
chlorków w wodzie pitnej. Normy dla amoniaku w wodzie pitnej to jedynie 0,5mg/l.<br />
Substancja potrzebuje około 40 minut aby dotrzeć do stacji poboru wody 5 km dalej.<br />
Obliczenia zrobiono dla róŜnych wielkości uwolnienia, dla tego samego brzegu, na którym<br />
nastąpiło wprowadzenie substancji do rzeki.<br />
Ilość uwolnionego amoniaku<br />
na moście Siekierkowskim<br />
[kg]<br />
StęŜenie amoniaku w<br />
Warszawie przy średniej<br />
głębokości Wisły h=5m<br />
StęŜenie amoniaku w<br />
Warszawie przy średniej<br />
głębokości Wisły h=7m<br />
10 5,9 mg/l 3,5 mg/l<br />
100 59,7 mg/l 35,4 mg/l<br />
500 297,8 mg/l 177,3 mg/l<br />
4. Wypadek cysterny przewoŜącej chlor na moście Siekierkowskim<br />
Most Siekierkowski jest mostem najbardziej wysuniętym na południe. Na tym odcinku<br />
szerokość Wisły wynosi około 220m. Odległość os mostu do stacji poboru wody przyjęto<br />
5km. Zakładając moŜliwość wpadnięcia do rzeki cysterny przewoŜącej amoniak moŜna<br />
załoŜyć Ŝe w pewnym momencie skaŜona woda dopłynie do stacji poboru wody pitnej i Ŝe w<br />
wówczas skaŜenie będzie na tyle duŜe, Ŝe przekroczy dopuszczalne normy dla obecności<br />
chlorków w wodzie pitnej. Normy dla chloru w wodzie pitnej to 300mg/l. Substancja<br />
potrzebuje około 40 minut aby dotrzeć do stacji poboru wody 5 km dalej. Obliczenia zrobiono<br />
dla róŜnych wielkości uwolnienia, dla tego samego brzegu, na którym nastąpiło<br />
wprowadzenie substancji do rzeki.<br />
Ilość uwolnionego chloru na<br />
moście Siekierkowskim [t]<br />
StęŜenie chloru w Warszawie<br />
przy średniej głębokości<br />
Wisły h=5m<br />
StęŜenie chloru w Warszawie<br />
przy średniej głębokości<br />
Wisły h=7m<br />
505 301 mg/l 179 mg/l<br />
800 478 mg/l 283 mg/l<br />
1000 597 mg/l 354 mg/l<br />
5. Wypadek cysterny przewoŜącej siarczany na moście Siekierkowskim<br />
Most Siekierkowski jest mostem najbardziej wysuniętym na południe. Na tym odcinku<br />
szerokość Wisły wynosi około 220m. Odległość os mostu do stacji poboru wody przyjęto<br />
5km. Zakładając moŜliwość wpadnięcia do rzeki cysterny przewoŜącej siarczany moŜna<br />
załoŜyć Ŝe w pewnym momencie skaŜona woda dopłynie do stacji poboru wody pitnej i Ŝe w<br />
wówczas skaŜenie będzie na tyle duŜe, Ŝe przekroczy dopuszczalne normy dla obecności<br />
chlorków w wodzie pitnej. Obliczenia zrobiono dla róŜnych wielkości uwolnienia, dla tego<br />
samego brzegu, na którym nastąpiło wprowadzenie substancji do rzeki. Normy dla<br />
siarczanów amoniaku w wodzie pitnej to 200 mg/l. Siarczany potrzebują około 42 minut aby<br />
dotrzeć do stacji poboru wody 5 km dalej.
Ilość uwolnionego<br />
siarczanów na moście<br />
Siekierkowskim [kg]<br />
StęŜenie siarczanów w<br />
Warszawie przy średniej<br />
głębokości Wisły h=5m<br />
StęŜenie siarczanów w<br />
Warszawie przy średniej<br />
głębokości Wisły h=7m<br />
350 209 mg/l 124 mg/l<br />
500 298 mg/l 177 mg/l<br />
1000 597 mg/l 355 /l<br />
9.3 Dokumentacja techniczna i uŜytkowa programu<br />
Program został stworzony na podstawie opracowania: „Generic Models for Use in Assessing<br />
the Impact of Discharges of Radioactive Substances to the Environment”, International<br />
Atomic Energy Agency, Vienna, 2001 oraz „Fizyki Środowiska” E.Boeker, R.Grondelle,<br />
2002. Niniejszy opis dotyczy najnowszej, poprawionej wersji programu.<br />
Program dyspersja.exe wylicza wartość stęŜenia [kg/m 3 ] danej substancji chemicznej lub<br />
koncentracji [Bq/m 3 ] danego radionuklidu w Ŝądanych trzech odległościach od źródła<br />
uwolnienia. W programie zastosowano najprostsze przybliŜenie jednowymiarowe dla<br />
omawianych problemów. Największy wpływ na rozprzestrzenianie się zanieczyszczenia w<br />
rzekach ma turbulencja związana głównie z prądem podłuŜnym w rzece. Dlatego teŜ<br />
decydujący wpływ na wielkość koncentracji zanieczyszczenia ma odległość punktu pomiaru<br />
od miejsca uwolnienia wzdłuŜ koryta rzeki. W opracowaniu omówiono tylko te funkcje, które<br />
są istotne dla miasta Warszawy.<br />
Po uruchomieniu programu naleŜy dokonać wyboru rodzaju uwolnionej substancji.<br />
radioaktywnej lub chemicznej, a następnie dalszych scenariuszy.<br />
9.4 Scenariusze dla uwolnienia substancji chemicznych<br />
Program zakłada moŜliwość wyboru przez uŜytkownika rodzaju scenariusza uwolnienia:<br />
1. uwolnienie natychmiastowe;<br />
2. uwolnienie ciągłe.<br />
UŜytkownik wybiera takŜe rodzaj uwolnionej substancji chemicznej z listy dostępnych<br />
substancji w interfejsie uŜytkownika. Program wczytuje dla danej substancji odpowiednio<br />
współczynnik dyfuzji molekularnej χ dla przepływów laminarnych lub współczynnik<br />
poprzeczny dyfuzji turbulencyjnej y<br />
ε dla przepływów turbulentnych. Odpowiednie ekrany<br />
programu są analogiczne jak przedstawione w dalszej części.
Uwolnienie natychmiastowe<br />
UŜytkownik podaje następujące dane:<br />
− masę uwolnionej substancji M(kg);<br />
− szerokość rzeki W(m);<br />
− głębokość rzeki d(m);<br />
− średnią prędkość rzeki (prąd) u(m/s);<br />
− temperaturę wody T(C);<br />
− czas jaki upłynął od momentu uwolnienia t(s);<br />
− strumień wypływu substancji chemicznej Q (kg/s);<br />
− trzy dowolne odległości od miejsca uwolnienia xi(m), dla których poszukuje wartości<br />
koncentracji uwolnionej substancji chemicznej.<br />
Za przepływ turbulentny uznaje się przepływy, dla których tzw. Liczba Reynoldsa przekracza<br />
wartość 500. Do obliczenia wartości Re potrzebna jest kinematyczna lepkość wody, która jest<br />
ściśle związana z temperaturą. Lepkość wody maleje <strong>wraz</strong> ze wzrostem temperatury. Dlatego<br />
teŜ dla większych temperatur przepływ w rzece jest mniej turbulentny i odwrotnie. Liczba<br />
u ⋅W<br />
Reynoldsa wynosi Re = .<br />
ν<br />
wody<br />
W zaleŜności od wartości liczby Re stosuje się dwa algorytmy do wyliczenia wartości<br />
koncentracji substancji chemicznych w danych odległościach x(m).<br />
Przepływ laminarny (Re
2<br />
Q ⎡ ( x − ut)<br />
⎤<br />
C ( x,<br />
t)<br />
=<br />
⋅ exp⎢−<br />
3<br />
⎥<br />
( 4π<br />
⋅ χ ⋅t<br />
) ⎣ 4 ⋅ χ ⋅t<br />
⎦<br />
Jest to wielkość koncentracji mierzonej w danej odległości od źródła, na jednym z brzegów<br />
rzeki.<br />
Przepływ turbulentny (Re>500)<br />
Znacznie częściej w rzekach występuje przepływ turbulentny. Wówczas kiedy Re>500<br />
stosowana jest poniŜsza zaleŜność do wyliczenia koncentracji C [kg/m 3 ]:<br />
2<br />
M ⎡ ⎛ ( x − ut)<br />
⎞⎤<br />
C ( x,<br />
t)<br />
= ⋅ exp⎢−<br />
⎜<br />
⎟<br />
⎟⎥<br />
2 π ⋅κ<br />
⋅ t ⎣ ⎝ 4 ⋅κ<br />
⋅t<br />
⎠⎦<br />
Wówczas długość całkowitego mieszania pionowego (koncentracja substancji<br />
chemicznej wynosi wówczas 50% wartości początkowej) wynosi:<br />
2<br />
0, 1⋅<br />
u ⋅W<br />
L =<br />
ε<br />
Uwolnienie ciągłe<br />
UŜytkownik podaje następujące dane:<br />
− szerokość rzeki W(m);<br />
− głębokość rzeki d(m);<br />
− średnią prędkość rzeki (prąd) u(m/s);<br />
− strumień wypływu substancji chemicznej q (kg/s);<br />
− rodzaj przepływu (rodzaj przepływu: prosty kanał, kanał irygacyjny, meandrujące<br />
strumienie (implikuje ε const ⋅u<br />
⋅ d );<br />
y<br />
= *<br />
y<br />
− kąt nachylenia rzekiα (stopnie);<br />
− trzy dowolne odległości od miejsca uwolnienia xi(m), dla których poszukuje wartości<br />
koncentracji uwolnionej substancji chemicznej;<br />
− poprzeczne odległości od brzegu dla punktu uwolnienia (yo=0 jeśli uwolnienie na<br />
brzegu) yo (m);<br />
− poprzeczne odległości od brzegu dla punktu mierzenia y(m).
Dla powyŜszych wartości algorytm postępowania jest następujący:<br />
• obliczenie nachylenia: S = sinα<br />
• obliczenie prędkości tarcia: u * = gdS (g=9,81m/s 2 )<br />
• obliczenie ε y w zaleŜności od rodzaju strumienia:<br />
prosty kanał : ε 0,<br />
15⋅<br />
u ⋅ d<br />
y<br />
= *<br />
kanał irygacyjny: ε 0,<br />
24 ⋅ u ⋅ d<br />
y<br />
= *<br />
meandrujące strumienieε 0,<br />
6 ⋅u<br />
⋅ d<br />
•<br />
q<br />
obliczenie: Co =<br />
u ⋅ d ⋅W<br />
•<br />
x ⋅ε<br />
y<br />
obliczenie parametru: x′<br />
= 2<br />
u ⋅W<br />
• obliczenie parametru: y ′ = y / W<br />
• obliczenie parametru: ′ = y / W<br />
yo o<br />
Wówczas średnia koncentracja C (kg/m 3 ) wynosi:<br />
C ( x,<br />
y)<br />
C0<br />
⋅<br />
4π<br />
⋅ x′<br />
= ∑ ∞<br />
n=<br />
−∞<br />
⎡ ( y′<br />
− y′<br />
o − 2n)<br />
exp⎢−<br />
⎣ 4 ⋅ x′<br />
y<br />
= *<br />
2<br />
⎤ ⎡ ( y′<br />
+ y′<br />
o − 2n)<br />
⎥ + exp⎢−<br />
⎦ ⎣ 4 ⋅ x′<br />
Wówczas długość całkowitego mieszania pionowego (koncentracja substancji<br />
chemicznej wynosi wówczas 50% wartości początkowej) wynosi:<br />
2<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎦
0, 1⋅<br />
u ⋅W<br />
L =<br />
ε<br />
y<br />
2
10. Analiza zagroŜeń dla składowisk odpadów<br />
Na terenie miasta moŜe wystąpić duŜe zagroŜenie z tytułu składowania odpadów<br />
przemysłowych I i II grupy uciąŜliwości (odpady niebezpieczne). Na większych<br />
składowiskach zakładowych nagromadzone są głównie odpady paleniskowe z hutnictwa<br />
metali nieŜelaznych i produkcyjne. Składowane są takŜe zaolejone czyściwa, zuŜyte<br />
rozpuszczalniki, odpady lakiernicze, osady pogalwaniczne, oleje przepracowane,<br />
akumulatory, lampy wyładowcze. Część odpadów jest gromadzona czasowo do momentu<br />
przekazania specjalistycznym firmom.<br />
PoniŜsza tabela przedstawia składowiska odpadów przemysłowych o największej ilości<br />
nagromadzonych odpadów w tym I i II gr. uciąŜliwości.<br />
Tabela 10.1 Składowiska odpadów przemysłowych.<br />
Nazwa zakładu, Powierzchnia Ilość odpadów Odpady I i II<br />
Lp składowisko<br />
w [ha] [t]<br />
kategorii<br />
1. EC Siekierki,<br />
składowisko odpadów<br />
Paleniskowych w<br />
Zawadach<br />
45,5 3988345 532<br />
2. Huta LW Sp. z o. o.,<br />
hałda przyzakładowa<br />
35 726200 4605<br />
3. EC śerań, Składowisko<br />
Mokre odpadów<br />
paleniskowych<br />
56 386228 0<br />
Zgodnie z nowymi wymaganiami Prawa Ochrony Środowiska z dnia 1 października 2001<br />
odpady muszą być przetworzone przed ich składowaniem. Jednym ze sposobów jest ich<br />
przetworzenie termiczne - powszechnie zwane spalaniem. Odpady przeznaczone do spalenia<br />
klasyfikowane są głównie na trzy grupy: odpady komunalne, odpady przemysłowe oraz<br />
odpady niebezpieczne. W tych trzech grupach odpadów znajdują się takie, które ze względu<br />
na brak innych moŜliwości przetworzenia poddaje się zniszczeniu w procesach termicznych,<br />
zwykle spalaniu. Proces spalania odpadów powoduje powstanie wielu zanieczyszczeń<br />
chemicznych emitowanych do środowiska <strong>wraz</strong> ze spalinami oraz pozostających w popiołach.<br />
W szczególności podczas niekontrolowanego spalania lub spalania w niesprawnych i<br />
przestarzałych technologicznie urządzeniach, emisja zanieczyszczeń do atmosfery moŜe<br />
stanowić powaŜny problem ekologiczny.<br />
Zanieczyszczenia chemiczne moŜna podzielić na dwa typy: pierwotne i wtórne. Pierwsze to<br />
takie, które są szkodliwe same w sobie i wywołują niepoŜądane skutki w tej postaci, w której<br />
zostały wprowadzone do środowiska. Natomiast substancje szkodliwe wtórne powstają w<br />
wyniku procesów chemicznych w środowisku, często ze znacznie mniej szkodliwych<br />
substratów.<br />
Na podstawie oceny pewnych właściwości substancji niebezpiecznych określa się stopień ich<br />
szkodliwości. Przede wszystkim właściwości związków dzieli się na właściwości wywołujące<br />
skutki oraz na właściwości rozprzestrzeniania się. Zatem ocenie podlegają: toksyczność<br />
(krótko lub długookresowa), trwałość, właściwości dyspersyjne, zdolność wchodzenia w
eakcje chemiczne, którym podlega związek, łącznie z reakcjami rozkładu, tendencja do<br />
bioakumulacji w łańcuchach pokarmowych, łatwość kontroli.<br />
Konsekwencją procesów spalania jest generowanie duŜej ilości pozostałości i produktów<br />
ubocznych. Pozostałości procesów spalania mogą być wytwarzane w róŜnych etapach<br />
spalania, zarówno w samym procesie spalania, jak i przy czyszczeniu instalacji czy mieleniu<br />
odpadów. Pozostałości powstające bezpośrednio podczas spalania to popioły, generowane<br />
głównie poprzez proces odsiarczania.<br />
MoŜna je podzielić na:<br />
osadzające się pyły oraz ŜuŜle z kotłowni,<br />
pyły powstające w procesie spalania ciekłych paliw,<br />
pyły emitowane do atmosfery,<br />
produkty uboczne z procesu odsiarczania ciekłych paliw.<br />
Mniejsze znaczenie mają zanieczyszczenia powstające w wyniku czyszczenia i konserwacji<br />
sprzętu. Zalicza się do nich przede wszystkim:<br />
pozostałości z czyszczenia,<br />
odrzuty z mielenia odpadów stałych,<br />
ścieki z czyszczenia wodą instalacji,<br />
pozostałości po procesach katalizy,<br />
ścieki z laboratoriów,<br />
inne marginalne zanieczyszczenia,<br />
PoniŜszy schemat przedstawia najwaŜniejsze elementy cyklu utylizacji niebezpiecznych<br />
odpadów.<br />
Składowiska odpadów niebezpiecznych EC Siekierki oraz Huta LW są zakładami o<br />
zwiększonym ryzyku ze względu na rodzaj i ilość przetwarzanych substancji<br />
niebezpiecznych.
Zakłady te otrzymują prawie wszystkie rodzaje niebezpiecznych odpadów, oprócz substancji<br />
zakaźnych, wybuchowych i radioaktywnych. Odpady te występują w postaci ciekłej lub<br />
stałej. Są one dostarczane do zakładów głównie cięŜarówkami, ale takŜe transportem<br />
kolejowym.<br />
Powstawanie gazu wysypiskowego<br />
Odpady składowane na wysypisku są mieszaniną materiałów organicznych i nieorganicznych<br />
o róŜnej wilgotności. JeŜeli zostaną stworzone odpowiednie warunki składowania tj.<br />
ugniatanie i przykrywanie warstwy odpadów ziemią lub innym materiałem, to okres w<br />
którym podlegają one działaniu tlenu i światła jest bardzo krótki, co stwarza warunki dla<br />
zachodzenia procesów rozkładu beztlenowego. Rozkład ten jest następstwem szeregu<br />
spontanicznie zachodzących procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych. Największy<br />
udział w procesach rozkładu ma rozkład biologiczny. Procesy biologiczne wywierają<br />
bezpośredni wpływ na potrzebie procesów chemicznych i fizycznych poprzez zmianę takich<br />
czynników jak pH i potencjał redoks.<br />
Jedną z charakterystycznych cech odpadów wysypiskowych jest ich heterogeniczność.<br />
Średnio około 75% odpadów miejskich stanowią biodegradowalne materiały organiczne.<br />
Substancje zawarte w odpadach znacznie róŜnią się między sobą szybkością rozkładu.<br />
Szybkiej degradacji ulegają odpady Ŝywnościowe. Odpady ogrodowe naleŜą do grupy o<br />
średnim okresie półtrwania - 5 lat. Papier, tektura, drewno, odpady włókiennicze ulegają<br />
powolnemu rozkładowi (okres półtrwania -15 lat). Natomiast tworzywa sztuczne i guma nie<br />
ulegają degradacji.<br />
Martwa materia organiczna ulega procesom gnicia. Pod wpływem mikroorganizmów<br />
następuje degradacja aerobowa, trwająca tak długo, jak w środowisku jest obecny tlen.<br />
Produktem końcowym rozkładu jest mieszanina gazów składająca się głównie z dwutlenku<br />
węgla u metanu w róŜnych proporcjach. Po zakończeniu procesu fermentacyjnego, pozostała<br />
masa organiczna przekształca się bardzo wolno. Układ osiąga stan stabilizacji.<br />
Objawem stabilizacji wysypiska jest zakończenie wydzielania gazów. Powstawanie metanu<br />
rozpoczyna się w środowisku beztlenowym. Zespół mikroorganizmów powodujących ten<br />
proces charakteryzuje się dynamiczną koegzystencją róŜnych gatunków powiązanych<br />
łańcuchem Ŝywieniowym:<br />
pierwsza grupa bakterii fermentacyjnych jest odpowiedzialna za hydrolizę złoŜonych<br />
surowców spoŜywczych przez egzoenzymy. W wyniku tych procesów powstają proste<br />
cukry, aminokwasy i kwasy tłuszczowe. Monomery te są następnie przetwarzane<br />
przez te same, lub inne bakterie na róŜne związki pośrednie, mianowicie z jednej<br />
strony octany i wodór, z drugiej zaś propioniany, maślany, waleriany, mleczany i<br />
etanol;<br />
druga grupa bakterii produkuje octany i wodór z poprzednio powstałych produktów<br />
pośrednich, z substancji organicznych zawierających azot produkują jony amonowe, a<br />
zawierających siarkę - jony wodorosiarczrczkowe;<br />
trzecia grupa mikroorganizmów - bakterie metanogenne produkują metan na drodze<br />
hydrolizy octanów.<br />
Stwierdzono, Ŝe metan moŜe powstawać nie tylko z wodoru i dwutlenku węgla, lecz takŜe z<br />
mrówczanów, metanolu i metyloamin. DuŜe jest zagroŜenie zapachowe, największe zaś w<br />
ciągu pierwszego roku po złoŜeniu odpadów. Długo utrzymujące się zapachy są powodowane
obecnością węglowodorów. Substancje powodujące występowanie przykrych zapachów<br />
mogą być obecne w odpadach jako składniki (np. większość chlorowęglowodorów) lub<br />
powstawać w wyniku rozkładu (np. organiczne związki siarki).<br />
W ciągu całego okresu eksploatacji wysypiska konieczne jest przewidywanie emisji<br />
odpadów. Wydzielanie się zapachów z wysypiska do otoczenia moŜe być określone poprzez<br />
poziom stęŜenia siarkowodoru przy powierzchni gruntu. Wskutek złoŜonych oddziaływań<br />
pomiędzy róŜnymi rodzajami zapachów, określenie intensywności zapachu najlepiej jest<br />
dokonywać poprzez grupę badanych osób. Z tym sposobem badania wiąŜe się problem<br />
indywidualnych róŜnic w reagowaniu na zapachy i zmęczenia zapachowego. Wadą metody<br />
jest równieŜ jej duŜa pracochłonność. Obecnie stosuje się technikę olfaktometrii, której<br />
zasada polega na rozcieńczeniu próbki powietrza, aŜ do osiągnięcia poziomu progowego dla<br />
danego zapachu.<br />
Ze względu na miejsce powstawania zapachów, wysypisko moŜna podzielić na warstwę<br />
powierzchniową, gdzie odpady są wysypywane, warstwę wewnętrzną lepiej lub gorzej<br />
przykrytą, oraz spadki i miejsca gromadzenia ścieków. Szybkość wydzielanie się zapachów z<br />
tych miejsc jest róŜna i w mniejszym lub większym stopniu związana z ich charakterystyką:<br />
ilością wysypywanych odpadów, częstotliwością operacji, czy powstawaniem pęknięć.<br />
Jako skuteczną metodę likwidacji zapachów wysypiskowych często zaleca się spalanie gazu,<br />
gdyŜ związki śladowe są trudne do usunięcia innych moŜe wynosić jedynie 35 - 75 %<br />
wartości teoretycznej.<br />
Wpływ czynników środowiskowych<br />
Do czynników środowiskowych wpływających na proces biologicznej metanogenezy naleŜą:<br />
temperatura;<br />
pH;<br />
anaerobioza;<br />
wilgotność;<br />
zawartość azotu;<br />
obecność lub nieobecność związków promujących lub inhibitujących;<br />
szczepienia mikrobiologiczne.<br />
Powstawanie metanu zachodzi najefektywniej w dwóch przedziałach temperatur:<br />
mezofilowym 30-37 °C,<br />
termofitowym 50-65 °C.<br />
Przy zmniejszeniu temperatury do 20°C powstawanie metanu i wzrost organizmów<br />
metanogennych zachodzi coraz wolniej. Przy temperaturze 20°C metan jeszcze powstaje, ale<br />
wzrost mikroorganizmów nie trwa długo.<br />
Obecność bakterii metanogennych jest podstawowym warunkiem powstawania metanu.<br />
Podczas badań mikroflory w glebie na wysypiskach odpadów domowych, stwierdzono, Ŝe<br />
mikroorganizmy te nie przemieszczają się nawet na odległość kilku centymetrów.<br />
ZagroŜenia powodowane przez gaz wysypiskowy<br />
Gaz wysypiskowy moŜe powodować liczne zagroŜenia naleŜące do 5 kategorii:<br />
1. ZagroŜenia dla roślin - degradacja strefy ukorzeniania.<br />
2. ZagroŜenia dla budowli - osiadanie, wybuchy, poŜary.
3. ZagroŜenia dla ludzi - nieprzyjemny zapach, niedotlenienie, działanie toksyczne,<br />
wybuchy lub poŜary.<br />
4. Zanieczyszczenie wód, degradacja wód gruntowych.<br />
5. ZagroŜenia dla atmosfery, zanieczyszczenie powietrza.<br />
KaŜde z tych zagroŜeń moŜe obejmować teren samego wysypiska i jego otoczenia.<br />
ZagroŜenia dla budynków<br />
Osiadanie wysypisk i powstawanie gazu lub oba te zjawiska na raz wywierają niekorzystny<br />
wpływ na róŜne budowle wzniesione na terenie wysypisk lub w jego pobliŜu. Niezmiernie<br />
waŜne jest uświadomienie sobie faktu, Ŝe gaz wysypiskowy stanowi powaŜne potencjalne<br />
zagroŜenie. Stąd wypływa konieczność oszacowania potencjalnych ilości metanu przed<br />
podjęciem decyzji budowlanych oraz późniejsze monitorowanie jego poziomu pozwalające na<br />
uniknięcie bardzo powaŜnych problemów. Zachowanie się gazu wysypiskowego zaleŜy<br />
szczególnie od proporcji dwutlenku węgla do metanu. Stosunek ten steruje gęstością gazu i<br />
jego palnością oraz wpływa na szybkość emisji i rozpraszania wielkości określających<br />
zdolność do gromadzenia się tej palnej mieszaniny. Budynki moŜna odpowiednio<br />
zabezpieczyć, lecz podnosi to znacznie koszt. Niezbędne jest w tym przypadku instalowanie<br />
sprawnych systemów wentylacyjnych zdolnych do pracy przez wiele lat. Z tego powodu<br />
prawdopodobnie bardziej opłaca się wznosić duŜe budynki, takie jak fabryki czy bloki<br />
mieszkalne, posiadające skuteczne zabezpieczenia, niŜ budować domki jednorodzinne.<br />
Alternatywnym rozwiązaniem jest usuwanie gazu z terenu wysypiska poprzez efektywny<br />
system odwiertów.<br />
PoŜary<br />
Gdy metan uchodzi bezpośrednio do otwartej atmosfery istnieje niewielkie ryzyko jego<br />
wybuchu, lecz naleŜy brać pod uwagę moŜliwość zapłonu. Od wielu lat obsługa wysypisk<br />
akceptuje niewielkie poŜary powstałe w wyniku samozapalenia się metanu i traktuje to jako<br />
jedną z mniejszych uciąŜliwości związanych z gromadzeniem odpadów. Lecz zagroŜenie<br />
samozapłonem na wysypiskach będzie rosło, jeŜeli nie zostaną poczynione działania mające<br />
na celu odzysk gazu wysypiskowego oraz kontrolę jego emisji i migracji. Przy ocenie<br />
moŜliwości zagospodarowania przestrzeni i zabudowy terenów wysypiska naleŜy brać pod<br />
uwagę spełnienie następujących kryteriów:<br />
wysypisko powinno być zamknięte przynajmniej od 10 lat;<br />
głębokość wysypiska nie powinna przekraczać 10 m;<br />
wysypisko powinno być usytuowane na stabilnym, niskowodnym podłoŜu;<br />
nie składowanie materiałów toksycznych lub niebezpiecznych, szczególnie odpadów<br />
ciekłych.<br />
Zasady konstrukcji powinny uwzględniać moŜliwość pękania ścian i przerywania<br />
przewodów. Na wysypiskach, gdzie nie przestrzega się zasad właściwego składowania<br />
odpadów, moŜna się spodziewać wystąpienia ich gęstości rzędu 0,4 t/m³. Wstępny zapłon i<br />
rozwój podpowierzchniowych poŜarów na wysypiskach zaleŜy od wielu czynników: składu<br />
odpadów, zawartości wilgoci, obecności tlenu, ciśnienia wywieranego przez otoczenie na<br />
przestrzeń zapłonu. Samozapalenie produktów rozkładu, takich jak metan, zachodzi przy<br />
dostatecznym dostępie powietrza i powstaniu odpowiednio wysokiej temperatury. Podczas<br />
procesów egzotermicznego rozkładu biologicznego, lub chemicznego utleniania zapłon<br />
zachodzi wówczas, gdy dany produkt rozkładu osiągnie temperaturę samozapłonu. Dla<br />
metanu temperatura ta wynosi 235°C. Wzrost temperatury rozpoczyna się w momencie<br />
zapoczątkowania biologicznego rozkładu substancji organicznej.
W obecności tlenu oksydacja biologiczna powoduje podwyŜszenie temperatury do 60-70°C.<br />
Zwiększenie temperatury powoduje wzrost szybkości chemicznego utleniania odpadów.<br />
Wzrost temperatury do punktu samozapłonu jest następstwem, trwających nieprzerwanie<br />
procesów chemicznego utleniania poprzedzonych wstępnym wytworzeniem ciepła w wyniku<br />
procesu degradacji biologicznej. Niezbędnym warunkiem osiągnięcia temperatury<br />
samozapłonu jest ciągły dopływ tlenu. Związki pyroforowe, jak np. metale cięŜkie, siarka i<br />
Ŝelazo w obecności tlenu mogą równieŜ spowodować taki wzrost temperatury, Ŝe nastąpi<br />
przekroczenie punktu samozapłonu metanu. Na powierzchni wysypiska istnieje duŜo<br />
potencjalnych wlotów powietrza, powstają one np. w wyniku instalowania urządzeń do<br />
pozyskiwania lub kontroli gazu wysypiskowego. Dostęp powietrza ułatwiają równieŜ<br />
pęknięcia lub rysowania powierzchni powstałe w wyniku osiadania. Niemniej jednak dopływ<br />
powietrza do palącego się materiału jest zazwyczaj niewielki, tak, Ŝe poŜary<br />
podpowierzchniowe przybierają formę tlenia lub Ŝarzenia.<br />
Główne zagroŜenie środowiska powodowane gazem wysypiskowym związane jest z jego<br />
zdolnościami do tworzenia mieszanin wybuchowych z powietrzem i łatwości migracji ze<br />
składowiska do obszarów przyległych, właściwości wybuchowe gazu wysypiskowego są<br />
wynikiem obecności etanu, wodoru, tlenku węgla i siarkowodoru.<br />
Wodór, powstający w początkowych fazach rozkładu materii organicznej jest gazem<br />
łatwopalnym. Z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe przy wartości 4,1-75%. Na<br />
szczęście będąc gazem bardzo lekkim, rozchodzi pionowo i bardzo szybko. Zostało opisane<br />
wiele wypadków będących następstwem eksplozji metanu wskutek powstania krytycznego<br />
stęŜenia (5-15% obj.) w zamkniętej przestrzeni. Gaz wysypiskowy jest mieszaniną metanu i<br />
innych gazów o róŜnych ladach i jego dokładne granice wybuchowości są specyficzne dla<br />
danego przypadku i zazwyczaj nieznane. Rozpatruje się na ogół jedynie zawartość metanu,<br />
którego granice wybuchowości tylko nieznacznie zaleŜą od stęŜenia obojętnych składników<br />
takich jak dwutlenek węgla lub azot.<br />
W normalnych warunkach stęŜenie metanu wewnątrz budynków nie przekracza 1,25% i nie<br />
osiąga 5% w granicach wysypiska. W masie odpadów metan wytwarza się zwykle w<br />
stęŜeniach znacznie wyŜej granicy wybuchowości, lecz rozcieńczenie powietrzem powoduje<br />
wstanie stęŜeń wybuchowych. Na szczęście, w większości przypadków do wybuchu nie<br />
dochodzi, wskutek braku aktywatora np. otwartego ognia. Problem zagroŜenia metanem staje<br />
się powaŜny, gdy gaz nie moŜe przedostać się w sposób naturalny do atmosfery, lub nie jest<br />
odzyskiwany. Gdy warstwa, na której usytuowane jest wysypisko, jest przepuszczalna lub<br />
gdy posiada pasma przepuszczalne, następuje pozioma migracja gazu.<br />
KaŜda zamknięta przestrzeń, budowla lub pojazd, moŜe działać jako pojemnik zbiorczy gazu.<br />
Wszędzie tam, gdzie budynek znajduje się na drodze migracji gazu metanowego, gaz<br />
przedostaje się do wietrzą, zbiera w zamkniętej przestrzeni i jeŜeli powstaną warunki do<br />
zapłonu (np. zaiskrzenie), wybucha lub zapala się. Podstawowymi drogami, którymi gaz<br />
moŜe dostać się do budynku są pęknięcia i szczeliny w podłodze lub ścianach oraz rury i<br />
przewody. Najbardziej niebezpieczne są pomieszczenia małe o słabej wymianie powietrza.<br />
Zabezpieczenie przed niebezpieczną wędrówką metanu poprzez grunty przyległe do<br />
wysypiska polega na budowie nieprzepuszczalnych zapór lub systemów wentylacyjnych.<br />
Stosowane są róŜne technologie, lecz w kaŜdym przypadku warstwa podłogowa musi być<br />
wykonana starannie tak, aby uniknąć pękania lub skutków porowatości cementu. Mogą być
stosowane nieprzepuszczalne membrany z tworzyw sztucznych (np. PFHD posiadające<br />
aprobatę techniczną upowaŜnionej jednostki badawczej) układane na lub pod podłogą.<br />
Podłogi mogą być instalowane na warstwie Ŝwiru lub pokruszonych kamieni, tworzącej<br />
warstwę wentylacyjną. Wewnątrz pomieszczeń powinny być zainstalowane czujniki metanu.<br />
ZagroŜenia dla ludzi<br />
Stosowanie wartości progowych poszczególnych składników gazu dla oceny toksyczności<br />
mieszanin gazowych, do których naleŜy gaz wysypiskowy, nie zawsze jest właściwe, gdyŜ<br />
nie uwzględnia pojawienia się efektów synergicznych. Jednak doniesienia o ich pojawieniu są<br />
rzadkie. Przyjmuje się więc, Ŝe wartości progowe stęŜenia mieszaniny gazów jest równa<br />
sumie ilorazów stęŜeń poszczególnych składników przez ich wartości progowe.<br />
Niebezpieczne substancje zagraŜające zdrowiu ludzkiemu zostały wykryte podczas wielu<br />
badań próbek gazu wysypiskowego, a kilka spośród najbardziej szkodliwych (benzen,<br />
siarkowodór, chlorek winylu) w stęŜeniach znacznie przekraczających wartości progowe. W<br />
takich przypadkach ze względu na moŜliwość naraŜenia ludzi, wymagane jest podjęcie<br />
odpowiednich działań w celu zmniejszenia ilości tych substancji i ich kontroli.<br />
Dwutlenek węgla powstaje w wyniku spalania odpadów, które zawierają pierwiastek węgiel.<br />
Cały czas na Ziemi, <strong>wraz</strong> z rozwojem społecznym i wzrostem zapotrzebowania na energię,<br />
obserwuje się wzrost stęŜenia dwutlenku węgla w atmosferze. Jest on co prawda<br />
asymilowany przez rośliny w procesie fotosyntezy i dlatego wstępują okresowe wahania<br />
koncentracji, lecz nadal duŜa jego część pozostaje w atmosferze.<br />
Dwutlenek węgla jest zaliczany do związków pośrednich pomiędzy toksycznymi i<br />
nietoksycznymi. Trujące działanie dwutlenku węgla nie jest, spowodowane jego<br />
toksycznością, lecz wypieraniem tlenu z układu oddechowego. Wykazuje tendencje do<br />
gromadzenia się w przestrzeniach nisko połoŜonych, gdyŜ jest cięŜszy od powietrza. Liczne<br />
wypadki zatruć miały miejsce up. podczas wchodzenia ludzi do piwnic. W wysokich<br />
stęŜeniach dwutlenek węgla posiada specyficzny, ostry zapach. Naturalne stęŜenia tego gazu<br />
wynoszą około 250-350 ppm. Mimo nietoksyczności posiada niską wartość progową<br />
wynoszącą tylko 0,5% obj. (5000 ppm), a próg ekspozycji krótkotrwałej wynosi zaledwie<br />
1,5%. Przebywanie w miejscu, gdzie stęŜenie CO, wynosi ponad 5% obj. stanowi powaŜne<br />
zagroŜenie dla Ŝycia. Objawy zatrucia dwutlenkiem węgla to mdłości i osłabienie. Przy<br />
zawartości 3% pojawiają się trudności w oddychaniu i bóle głowy. Przy zawartości 5 - 6%<br />
obj. objawy nasilają się i przy 10% pojawiają się zakłócenia wzroku i dreszcze. Warunki te<br />
organizm moŜe znieść jedynie przez kilka minut, po czym moŜe nastąpić śmierć.<br />
W wyniku niezupełnego spalania powstaje tlenek węgla – czad (CO). Jest on niezwykle<br />
groźny i silnie toksyczny. Jest to bezbarwny, bezwonny gaz, lŜejszy od powietrza, trudno<br />
rozpuszczalny w wodzie. Powoduje cięŜkie zatrucia (zaczadzenie). Najbardziej wraŜliwy na<br />
jego działanie jest mózg. Około 80% zawartego w powietrzu CO jest wiązana z hemoglobiną<br />
we krwi, tworząc karboksyhemoglobinę (HbCO), niezdolną do przenoszenia tlenu, co<br />
prowadzi do niedotlenienia tkanek. Przy zawartości ok. 20% HbCO we krwi mówimy o tzw.<br />
"ostrym zespole mózgowym" charakteryzującym się spadkiem czujności i rozróŜniania,<br />
sennością, dezorientacją, w końcu moŜe dojść do śpiączki i śmierci. Po długiej ekspozycji w<br />
warunkach wysokiego stęŜenia CO moŜe nastąpić równieŜ uszkodzenie mięśnia sercowego.<br />
Czas przebywania gazów reakcyjnych w temperaturach 850 -11000 0 C wynosi minimum 2s.<br />
Wynika z tego, Ŝe w tych warunkach następuje praktycznie całkowite utlenienie węgla do
CO2 . Pozostają jedynie śladowe ilości CO (poniŜej 1 ppm). Obecność tlenku węgla w gazach<br />
spalinowych na poziomie powyŜej 20 ppm (przy zawartości tlenu 11%) świadczy o<br />
niewłaściwie prowadzonym procesie dopalania gazów reakcyjnych. Efektem tego jest<br />
jednoczesny wzrost zawartości węglowodorów aromatycznych i dioksyn. Zawartość tlenku<br />
węgla i tlenu w gazach spalinowych stanowi obecnie podstawowy wskaźnik prawidłowego<br />
prowadzenia procesu spalania. Pomiar stęŜenia CO i O2 jest podstawą do dokonywania<br />
regulacji instalacji. Głównie dotyczy to kontroli masy wprowadzanych odpadów do komór<br />
spalania lub spopielania (piroliza) oraz ilości wprowadzanego powietrza nadmiarowego do<br />
urządzenia dopalającego spaliny.<br />
Tlenek węgla jest silnie trujący. Związek ten wiąŜe hemoglobinę wypierając tlen, co<br />
powoduje niewydolność układu oddechowego. W środowisku zawierającym 5000 ppm tlenku<br />
węgla powoduje śmierć po paru minutach. Wartość progowa stęŜenia CO wynosi 50 ppm.<br />
Siarkowodór jest równieŜ silnie trujący. Atakuje układ nerwowy. Ma działanie narkotyczne<br />
oddziaływując przez skórę i rozpuszczając się w tłuszczach.<br />
Wartość progowa stęŜenia H2S wynosi 10 ppm, a próg ekspozycji krótkotrwałej - 15 ppm.<br />
PowyŜej 50 ppm następuje poraŜenie powonienia w granicach 20-150 występuje podraŜnienie<br />
oczu i zakłócenia oddychania. StęŜenia powyŜej 400 ppm są niebezpieczne, gdyŜ zostaje<br />
zaatakowany układ nerwowy. PowyŜej 700 ppm zachodzi powaŜne zagroŜenie Ŝycia wskutek<br />
niewydolności układu oddechowego. Śmierć następuje natychmiast, gdy stęŜenie H2S<br />
przekracza 5000 ppm.<br />
Dwutlenek siarki SO2 powstaje głównie w procesie spalania paliw stałych zawierających<br />
zwykle domieszki siarki i jej związków. SO2 to bezbarwny gaz o ostrym, charakterystycznym<br />
zapachu, cięŜszy od powietrza. Czas Ŝycia SO2 w atmosferze wynosi kilka godzin, poniewaŜ<br />
ulega on rozpuszczeniu w wodzie powierzchniowej. Tlenki siarki powodują powstawanie<br />
kwaśnych deszczy, czyli opadów atmosferycznych <strong>wraz</strong> z kwasem siarkowym. Ich skutkami<br />
są uszkodzenia liści roślin, rozpuszczanie wapiennych budowli, zakwaszanie gleb, zmiana pH<br />
wód czy korozja konstrukcji metalowych. Siarka łatwo reaguje z tlenem w czasie spalania.<br />
Następnie w suchym powietrzu lub dzięki katalizatorom (platyna, wanad, światło słoneczne,<br />
ozon) dwutlenek siarki utlenia się do SO3. Podczas reakcji z tlenkiem azotu tworzy się kwas<br />
siarkowy (H2O+2NO+SO2→H2SO4 + N2O). Tlenki siarki powodują powstawanie kwaśnych<br />
deszczy, czyli opadów atmosferycznych <strong>wraz</strong> z kwasem siarkowym.<br />
SO2 ma działanie toksyczne, atakuje najczęściej drogi oddechowe i struny głosowe. Po<br />
wniknięciu do ściany dróg oddechowych przenika do krwi i dalej do całego organizmu.<br />
Kumuluje się w ściankach tchawicy i oskrzelach oraz w wątrobie, śledzionie, mózgu i<br />
węzłach chłonnych. DuŜe stęŜenie SO2 moŜe prowadzić równieŜ do zmian w rogówce oka.<br />
Szczególną szkodliwość na zdrowie człowieka przypisuje się jednoczesnemu skaŜeniu<br />
powietrza SO2 i siarczanami, jak teŜ mieszaniną SO2, cząstek stałych i innych substancji<br />
powstających przy spalaniu kopalin.<br />
Podczas spalania do atmosfery przedostają się tlenki azotu : głównie tlenek azotu (NO) i<br />
dwutlenek azotu (NO2). Tlenki NOx mogą powstawać w róŜny sposób, w zaleŜności od źródła<br />
azotu N2 i środowiska reakcji. Oprócz tlenków NO i NO2, w cyklu spalania moŜe powstać<br />
takŜe podtlenek azotu N2O. MoŜliwe jest tworzenie N2O oparte na produktach pośrednich<br />
takich jak: HCN, NH3. WyŜsza emisja N2O występuje przy niskich temperaturach spalania<br />
(poniŜej 1000 o C). Wówczas teŜ cząsteczki podtlenku azotu są stabilne. Przy wyŜszych<br />
temperaturach N2O jest redukowane do N2.
Tlenki azotu są prekursorami powstających w glebie związków rakotwórczych i<br />
mutagennych.<br />
Dwutlenek azotu moŜe reagować z rodnikami hydroksylowymi lub innymi z wytworzeniem<br />
kwasu azotowego: HNO3. Ten, podobnie jak kwas siarkowy H2SO4, opada <strong>wraz</strong> z opadami<br />
atmosferycznymi na ziemię jako kwaśny deszcz.<br />
Związki azotu (i siarki) zanieczyszczają zarówno powietrze (tlenki siarki i azotu), jak i glebę<br />
(zakwaszenie – obniŜenie jej naturalnego pH) oraz wodę (przedostając się do zbiorników<br />
wodnych niszczą faunę i florę). Tlenek azotu ma działanie toksyczne. ObniŜa odporność<br />
organizmu na infekcje bakteryjne, działa draŜniąco na oczy i drogi oddechowe, jest przyczyną<br />
zaburzeń w oddychaniu.<br />
Ilość pyłów zaleŜy od rodzaju spalania: np. ze spalania węgla pochodzi aŜ około 80-90%<br />
pyłów. Spalanie paliw ciekłych emituje duŜo mniejsze ilości pyłów, a pyły ze spalania gazu<br />
ziemnego mają pomijalne znaczenie. Pyły i drobiny wprowadzane do środowiska mogą<br />
podlegać róŜnym procesom w zaleŜności od wielkości. NajdłuŜej w atmosferze przebywają<br />
drobiny o średnicy mniejszej niŜ 2,5μm. Odległość jaką mogą pokonać drobiny zaleŜy od<br />
warunków meteorologicznych oraz ich własności fizycznych. Usuwanie drobin z atmosfery<br />
zaleŜy od ich rozmiaru, gęstości i kształtu.<br />
Najkrócej w atmosferze przebywają największe drobiny (o średnicy większej niŜ 10μm),<br />
szybko opadają one w pobliŜu źródła. Mniejsze pyły i drobiny potrafią przebyć nawet setki<br />
kilometrów. Aerozole mogą słuŜyć za jądra kondensacji i pyły mogą być wówczas<br />
wymywane z deszczem z atmosfery.<br />
Pyły powodują podraŜnienia naskórka i śluzówki. Najniebezpieczniejsze są pyły<br />
najdrobniejsze o wielkości cząstki do 5μm, które z łatwością przenikają do organizmu<br />
wywołując jego zatrucie, zapalenia górnych dróg oddechowych, pylicę, nowotwory płuc,<br />
choroby alergiczne i astmę.<br />
Pyły opadające na liście mogą dostać się w głąb tkanek roślinnych. Większość cząstek<br />
ostatecznie opada na ziemię i moŜe być spoŜyta np. <strong>wraz</strong> z niedokładnie umytymi<br />
warzywami.<br />
Podobnie jak chlor, fluor jest takŜe jednym ze składników odpadów. Fluor jest uwalniany<br />
podczas spalania w spalarniach, których kominy nie są wyposaŜone w FGD. Po reakcjach z<br />
wodorem powstają fluorowodory, a następnie po reakcji z wilgotnym powietrzem powstaje<br />
kwas fluorowodorowy HF. Kwas fluorowodorowy rozpuszcza większość metali oprócz złota,<br />
platyny i ołowiu. Jest trujący, wywołuje trudno gojące się rany.<br />
DuŜe spalarnie, które nie są wyposaŜone w kominy odsiarczające (bez FGD), są głównym<br />
źródłem kwasu solnego HCl w atmosferze. Emisja HCl jest spowodowana obecnością<br />
śladowych ilości chloru w niektórych paliwach, takich jak węgiel czy ropa naftowa. Podczas<br />
spalania odpadów, cząsteczki chloru są uwalniane, a następnie reagują z wodorem do postaci<br />
kwasu solnego HCl.
Kwas solny jest substancją ciekłą, Ŝrącą, wydzielającą trujące i Ŝrące pary, działającym<br />
korodująco. W warunkach normalnych jest bezbarwną lub lekko Ŝółtą cieczą, dymiącą na<br />
powietrzu.<br />
Jest to Ŝrący, silny utleniacz. W warunkach naturalnych podchloryn sodu jest białą, nietrwałą<br />
substancją stałą, rozkładającą się wybuchowo. Bardziej trwały jest w postaci roztworu<br />
wodnego, który charakteryzuje się ostrym, duszącym zapachem chloru. Najczęściej występuje<br />
w postaci rozcieńczonego roztworu wodnego. Na organizm ludzki działa Ŝrąco.<br />
Roztwory wodne podchlorynu sodu rozkładają się między innymi z wydzieleniem chloru i<br />
dwutlenku chloru. SkaŜony obszar naleŜy bezwzględnie wyizolować z otoczenia. Małe ilości<br />
neutralizuje się roztworem kwaśnego węglanu sodu lub wodnym roztworem tiosiarczanu<br />
sodu.<br />
W warunkach normalnych wodorotlenek sodowy jest białym lub bezbarwnym ciałem stałym<br />
rozpływającym się w powietrzu. Substancja ta nie ma zapachu. W przemyśle i handlu<br />
występuje pod nazwami: wodorotlenek sodowy, soda Ŝrąca, soda kaustyczna, kaustyk.<br />
Stosowany jest w postaci roztworów wodnych, wodno-alkoholowych i alkoholowych.<br />
Taki roztwór nosi nazwę ługu sodowego. Rozpuszczaniu wodorotlenku sodowego w wodzie<br />
towarzyszy wydzielanie duŜej ilości ciepła.<br />
Wodorotlenek sodu jest substancją niepalną, nie podtrzymuje palenia i nie tworzy mieszanin<br />
wybuchowych z powietrzem. Jedynie w środowisku wilgotnym jego kontakt z niektórymi<br />
metalami (glin, cynk) powoduje powstanie wodoru, tworzącą mieszaninę wybuchową z<br />
powietrzem. W przypadku wystąpienia moŜliwości tworzenia się gazu wybuchowego naleŜy<br />
starać się szybko rozcieńczyć wodorotlenek duŜą ilością wody.<br />
Jest to mieszanina węglowodorów i dodatków ulepszających. Substancja ciekła, palna, część<br />
składników z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe. W skład olejów napędowych<br />
wchodzą węglowodory parafinowe, naftenowe, aromatyczne, i liczne inne związki organiczne<br />
oraz dodatki specjalne, o budowie uzaleŜnionej od ich przeznaczenia.<br />
Oleje napędowe są stosowane do silników spalinowych z zapłonem samoczynnym. Składniki<br />
zawarte w olejach napędowych rozpuszczają lipidy ustrojowe (neurony i błony komórkowe),<br />
co w efekcie prowadzi do uszkodzenia i zahamowania czynności układu nerwowego,<br />
znieczulenia ogólnego, drgawek i śpiączki.<br />
W przypadku rozlewu na wolnym powietrzu, olej opałowy naleŜy zbierać mechanicznie do<br />
pojemników, oraz przy pomocy palnych sorbentów roślinnych. Powierzchnię rozlewiska<br />
naleŜy ograniczyć poprzez usypanie ziemnych obwałowań lub wykopanie rowów zbiorczych<br />
wyłoŜonych folią. SkaŜona gleba ulega wymianie. Rozlany olej na powierzchni akwenu<br />
wodnego zbiera się mechanicznie lub przy pomocy pływających sorbentów do szczelnych<br />
pojemników. NaleŜy prowadzić do jak najszybszego ograniczenia powierzchni zajętej przez<br />
rozlaną substancję. Na akwenach stawia się zapory pływające - fabryczne lub tworzone na<br />
obszarze akcji z dostępnych materiałów.<br />
PCDDs i PCDFs nie są same w sobie i nigdy nie były przedmiotem produkcji, powstają<br />
jednak jako niepoŜądany produkt uboczny w czasie niektórych procesów przemysłowych,<br />
procesów spalania, awariach itp. Jednym z głównych źródeł ich powstawania jest spalanie<br />
róŜnego rodzaju odpadów (komunalnych, szpitalnych, przemysłowych). Źródłem PCDDs i
PCDFs mogą być wszelkie termiczne reakcje z udziałem chlorowanych aromatycznych<br />
prekursorów np. procesy spalania organicznych materiałów w obecności źródła chlorowca,<br />
zwłaszcza w warunkach deficytu tlenowego.<br />
Dioksyny tworzą się głównie w procesie termicznej kondensacji z substancji będących ich<br />
prekursorami (obecnych w śmieciach chlorofenoli, chlorowanych bifenyli itp.), wskutek<br />
rekombinacji wolnych rodników w strefie gorącej procesu dopalania spalin, a takŜe w<br />
procesie katalitycznej syntezy na powierzchni aktywnych katalitycznie cząstek popiołu, juŜ w<br />
chłodniejszej strefie reakcji w temperaturze około 400°C. Chlorodioksyny i furany tworzą się<br />
w bardzo szerokim zakresie temperatur w procesach spalania od ok. 400°C do ok. 1000°C, a<br />
zaokludowane na cząstkach popiołów są w praktyce termicznie niezniszczalne nawet powyŜej<br />
1000°C.<br />
PCDD/PCDF istnieją w stałych odpadach pozostałych po procesie spalania, takich jak<br />
opadające pyły, hałdy, pyły i drobiny unoszące się w powietrzu.<br />
Polichlorowane dioksyny ulegają rozkładowi w świetle nadfioletowym (obecnym w świetle<br />
słonecznym) do duŜo mniej toksycznych związków. Silne światło słoneczne jest obecnie<br />
jedynym ratunkiem dla skaŜonych dioksynami terenów. Naturalne więc źródło niszczenia<br />
tych związków przynajmniej w obrębie duŜych miast (szczególnie Krakowa i na terenie miast<br />
Śląska) jest na tyle osłabione, Ŝe naleŜy liczyć się tu ze stosunkowo największym<br />
nagromadzeniem się dioksyn, zwłaszcza w glebie w ciągu najbliŜszych lat. Powierzchnie liści<br />
wielu drzew i krzewów, pokryte substancjami woskowatymi stwarzają doskonałe warunki do<br />
szybkiego niszczenia dioksyn pod wpływem światła słonecznego.<br />
Dioksyny naleŜą do najsilniej działających trucizn poznanych przez człowieka. Udowodniono<br />
w badaniach klinicznych, Ŝe dioksyny działają silnie mutogennie, naruszając właściwą<br />
strukturę kodu genetycznego rozmnaŜających się komórek Ŝywych organizmów.<br />
Wielokrotnie stwierdzono u osób o podwyŜszonej w stosunku do przeciętnej zawartości<br />
dioksyn w organizmie, powstawanie komórek nowotworowych.<br />
Istnieje 75 rodzajów dioksyn i 135 rodzajów furanów. Wielkość emisji tych związków do<br />
atmosfery określa wskaźnik ich toksyczności (TEF) odpowiedni dla kaŜdego rodzaju<br />
związku. Najbardziej toksycznym izomerem PCDDs, a więc najwaŜniejszym z punktu<br />
widzenia ochrony środowiska, a tym samym i analityki, jest 2,3,7,8-tetrachloro- dibenzo-pdioksyna<br />
o wzorze C12H4Cl402. Najczęściej uŜywanym w stosunku do tego związku skrótem<br />
jest TCDD. TCDD jest ciałem stałym krystalizującym w postaci bezbarwnych igieł.<br />
W wyniku prowadzonych badań nad zawartością toksycznych substancji chemicznych w<br />
gazach spalinowych ze spalarni odpadów przemysłowych wykazano, Ŝe pomimo tak<br />
rygorystycznych warunków spalania przy zawartości chloru poniŜej 10mg/kg (0,001%)<br />
spalanych odpadów polichlorowane bifenyle, polichlorowane dibenzodioksyny i<br />
dibenzofurany powstają w gazach spalinowych w stęŜeniu nawet 100 ng-TEQ/m3. W<br />
praktyce więc wszystkie spalarnie odpadów muszą być wyposaŜane w bardzo sprawne<br />
systemy oczyszczania spalin. Nie wystarczą tu rozwiązania oparte o cyklony odpylające i<br />
płuczki alkaliczne. Wymagane są systemy katalitycznego utleniania i odchlorowania lub w<br />
ostateczności wielostopniowe filtry adsorpcyjne w połączeniu z bardzo sprawnie działającymi<br />
urządzeniami odpylającymi.<br />
Znaczne zastosowanie znajdują teŜ niektóre chlorowe pochodne związków organicznych.
Gazowy chlor ma kolor Ŝółto-zielony i jest trujący. Jest cięŜszy od powietrza. Posiada ostry,<br />
duszący zapach. Po wydostaniu się ze zbiornika szybko odparowuje, tworząc cięŜki obłok<br />
ścielący się tuŜ nad powierzchnią ziemi. Powoduje podraŜnienia błon śluzowych oczu, nosa,<br />
górnych dróg oddechowych. Wywołuje łzawienie, kichanie, ślinotok i kaszel - połączone z<br />
bólami głowy i w okolicy mostka. Przy wyŜszych stęŜeniach występuje<br />
obrzęk płuc i śmierć. Chlor uŜywany jest w instalacjach do uzdatniania wody.<br />
Do najwaŜniejszych zanieczyszczeń występujących w wodach powierzchniowych, które<br />
pojawiają się w następstwie zrzutu do nich ścieków, moŜna zaliczyć m.in. fenole. Są to<br />
pochodne węglowodorów aromatycznych (WWA).<br />
Fenol jest czysty bezbarwny, w obecności związków Ŝelaza przyjmuje barwę róŜową albo<br />
brunatną. Jest to substancja krystaliczna o silnym charakterystycznym zapachu Powoduje<br />
trudno gojące się oparzenia, jego opary są trujące i palne. Jest słabo rozpuszczalny w wodzie.<br />
Ma właściwości Ŝrące.<br />
Cyjanek potasu w warunkach normalnych jest białym, krystalicznym proszkiem<br />
rozpływającym się na powietrzu, o zapachu gorzkich migdałów. Pod wpływem kwasów<br />
mineralnych i organicznych oraz wilgoci, cyjanek potasu rozkłada się szybko z wydzieleniem<br />
silnie toksycznego cyjanowodoru, który tworzy mieszaniny wybuchowe z powietrzem.<br />
Roztwory wodne mają odczyn silnie alkaiczny. Cyjanek potasu jest silną trucizną. Zatrucie<br />
moŜe nastąpić na drodze pokarmowej, poprzez wdychanie par i płynów, a takŜe przez<br />
wilgotną skórę lub zranienia.<br />
Cyjanek miedzi w warunkach normalnych jest krystalicznym ciałem stałym o barwie zielonej.<br />
Pod wpływem kwasów mineralnych i organicznych oraz wilgoci, cyjanek miedzi rozkłada się<br />
szybko z wydzieleniem silnie toksycznego cyjanowodoru, który tworzy mieszaniny<br />
wybuchowe z powietrzem. Roztwory wodne mają odczyn silnie alkaiczny.<br />
Cyjanek srebra w warunkach naturalnych jest krystalicznym ciałem stałym. Nie rozpuszcza<br />
się w wodzie. Pod wpływem kwasów mineralnych i organicznych, a nawet dwutlenku węgla<br />
z powietrza oraz wilgoci, rozkłada się szybko z wydzieleniem silnie toksycznego<br />
cyjanowodoru, który tworzy mieszaniny wybuchowe z powietrzem.<br />
Wszystkie powyŜej wymienione cyjanki (potasu, miedzi i srebra) działają szybko<br />
doprowadzając na ogół do śmierci. Dawka śmiertelna wynosi 2 mg/kg wagi człowieka.<br />
SkaŜenia gruntu i wody likwidują ratownicy wyposaŜeni w kompletne gazoszczelne ubrania<br />
ochronne i rękawice gumowe oraz ochraniacze dróg oddechowych z odpowiednimi<br />
pochłaniaczami. SkaŜony grunt podlega neutralizacji 20% wodnym roztworem siarczanu<br />
Ŝelazowego. SkaŜone akweny wyłączone są z wszelkiej działalności gospodarczej.<br />
Cyjanek kadmu w warunkach normalnych jest białym, krystalicznym ciałem stałym. Pod<br />
wpływem ogrzewania ulega rozkładowi. Pod wpływem kwasów mineralnych i organicznych<br />
oraz wilgoci, cyjanek kadmu rozkłada się szybko z wydzieleniem silnie toksycznego<br />
cyjanowodoru, który tworzy mieszaniny wybuchowe z powietrzem. Roztwory wodne mają<br />
odczyn silnie alkaiczny. Cyjanek kadmu zbiera się mechanicznie do hermetycznych<br />
pojemników z twardego tworzywa sztucznego lub metalowych bębnów, zamykanych deklami<br />
przy pomocy taśm. SkaŜona gleba podlega wymianie, skaŜone akweny nie mogą być<br />
gospodarczo wykorzystane do czasu wyraŜenia zgody przez organy sanitarne.
Znaczna część lotnych związków organicznych obecnych w gazie wysypiskowym jest trująca<br />
i posiada działanie kancerogenne. NaleŜą do nich benzen, chlorek winylu i chloroform.<br />
Toksyczność węglowodorów jest wiązana z ich działaniem i draŜniącym i narkotycznym.<br />
Efekt ten występuje wyłącznie w przypadku toluenu, ksylenu i propylobenzenu. Mimo, Ŝe juŜ<br />
rozcieńczenie powietrzem atmosferycznym w stosunku 1000-10000 razy większości<br />
przypadków doprowadza do obniŜenia stęŜenia składników toksycznych do wielkości poniŜej<br />
granicy bezpieczeństwa dla człowieka, to skazane jest ograniczenie dostępu do miejsc, gdzie<br />
złoŜono świeŜe odpady, ludziom o stwierdzonych zaburzeniach nerwowych lub<br />
oddechowych. wskazane jest równieŜ monitorowanie zamkniętych przestrzeni, gdzie<br />
współczynnik rozcieńczenia moŜe nie być wystarczająco duŜy. Jest bardzo prawdopodobne,<br />
Ŝe ludzie przebywający na wysypisku podczas przebudowy zamkniętych starych wysypisk,<br />
mogą być naraŜeni na zatrucie. W tych przypadkach zabezpieczenie stanowi rozcieńczenie<br />
rzędu 104-106.<br />
SCENARIUSZE:<br />
Dla Siekierek:<br />
a) PoŜar na wysypisku - uwolnienie 8 860 000 ton metanu (przy zał.0,4t/m 3 ).<br />
b) PoŜar na wysypisku - uwolnienie 1 100 000 ton metanu (przy zał. 5% odpadów).<br />
c) Wybuch pojemnika z chlorem: 1600 kg.<br />
Dla Huty:<br />
a) PoŜar na wysypisku - uwolnienie 1 600 000 ton metanu (zał.0,4t/m 3 ).<br />
b) PoŜar na wysypisku - uwolnienie 200 000 ton metanu (zał. 5% odpadów).<br />
c) Wybuch pojemnika z chlorem: 1600 kg.<br />
Do obliczeń przyjęto temp. otoczenia 25C, ciśnienie atmosferyczne 1013hPa, wilgotność<br />
20%.<br />
Poza tym kaŜdy scenariusz przeliczono dla dwóch warunków stabilności atmosfery:<br />
I - prędkość wiatru przyjęto jako 5m/s, bezchmurne niebo, teren urbanistyczny, a stabilność<br />
atmosfery jako B (umiarkowanie niestabilna);<br />
II - prędkość wiatru przyjęto jako 2m/s, a stabilność atmosfery jako C/D (neutralna).<br />
WYNIKI:<br />
W wyniku składowania róŜnych odpadów na wysypisku zawsze znajduje się pewna ilość<br />
metanu. Według róŜnych źródeł objętość metanu naleŜy szacować przy załoŜeniu 0,4t/m 3 lub<br />
5% objętości składowiska. PoniŜej przedstawiono schematy wybuchu metanu przy pierwszym<br />
i drugim załoŜeniu na wysypiskach w Siekierkach oraz Hucie. Obszar samego wybuchu<br />
(promień o średnicy kilkudziesięciu metrów) nie jest wielki, natomiast naleŜy się liczyć z tym<br />
Ŝe fala uderzeniowa jest znacznie większa oraz Ŝe przy poŜarze wysypiska emitowane są<br />
równieŜ inne substancje szkodliwe, z których moŜe powstać chmura gazu groźnego dla<br />
zdrowia i Ŝycia ludzkiego.<br />
Oba analizowane wysypiska zawierają odpady niebezpieczne, naleŜące do I kategorii<br />
odpadów niebezpiecznych. Przeanalizowano i przedstawiono obszar skaŜenia dla przypadku<br />
uwolnienia około 1,5 tony ciekłego chloru. Po 12 godzinach od uwolnienia chloru teren<br />
skaŜony obejmuje obszar o najdłuŜszej średnicy około 5km. Wyraźnie widać, Ŝe po 12<br />
godzinach od momentu uwolnienia w przypadku większej prędkości wiatru teren skaŜony jest<br />
nieco mniejszy (około 4km), poniewaŜ tak szybki wiatr zdąŜył juŜ rozwiać i rozproszyć
zanieczyszczenie Natomiast w przypadku wiatru o prędkości 2m/s czyli stabilności atmosfery<br />
C/D teren skaŜony jest większy (6km) i zanieczyszczenie cały czas pozostaje nad<br />
zaznaczonym terenem. RównieŜ osób poszkodowanych jest wówczas znacznie więcej.<br />
a) Scenariusz: poŜar na wysypisku w Siekierkach- uwolnienie 8 860 000 ton metanu<br />
(przy zał.0,4t/m 3 )<br />
Warunki pogodowe I, poŜar na wysypisku - uwolnienie 8 860 000 ton metanu (przy<br />
zał.0,4t/m 3 )<br />
Warunki pogodowe II, poŜar na wysypisku - uwolnienie 8 860 000 ton metanu (przy<br />
zał.0,4t/m 3 )
) Scenariusz: poŜar na wysypisku w Siekierkach- uwolnienie 1 100 000 ton metanu<br />
(przy zał. 5% odpadów)<br />
Warunki pogodowe I, poŜar na wysypisku - uwolnienie 1 100 000 ton metanu (przy zał. 5%<br />
odpadów)<br />
Warunki pogodowe II, poŜar na wysypisku - uwolnienie 1 100 000 ton metanu (przy zał. 5%<br />
odpadów)
c) Scenariusz: wybuch pojemnika z chlorem: 1600kg na Siekierkach<br />
Warunki pogodowe I, wybuch pojemnika z chlorem (1600kg) w Siekierkach<br />
Warunki pogodowe II, wybuch pojemnika z chlorem (1600kg) w Siekierkach
a) Scenariusz: poŜar na wysypisku w Hucie- uwolnienie 1 600 000 ton metanu (przy<br />
zał.0,4t/m 3 )<br />
Warunki pogodowe I, poŜar na wysypisku w Hucie- uwolnienie 1 600 000 ton metanu (przy<br />
zał.0,4t/m 3 )<br />
Warunki pogodowe II, poŜar na wysypisku w Hucie- uwolnienie 1 600 000 ton metanu (przy<br />
zał.0,4t/m 3 )
) Scenariusz: poŜar na wysypisku w Hucie- uwolnienie 200 000 ton metanu (zał. 5%<br />
odpadów)<br />
Warunki pogodowe I, poŜar na wysypisku w Hucie- uwolnienie 200 000 ton metanu (zał. 5%<br />
odpadów)<br />
Warunki pogodowe II, poŜar na wysypisku w Hucie- uwolnienie 200 000 ton metanu (zał. 5%<br />
odpadów)
c) Scenariusz: wybuch pojemnika z chlorem: 1600kg - Huta<br />
Warunki pogodowe I, wybuch pojemnika z chlorem: 1600kg - Huta<br />
Warunki pogodowe II, wybuch pojemnika z chlorem: 1600kg - Huta
Załącznik 1 Wartości progowe AEGL dla bojowych środków<br />
trujących dla ludności cywilnej.<br />
1) ParaliŜujące środki trujące<br />
Poziom<br />
naraŜenia<br />
AEG L -1<br />
AEGL - 2<br />
AEGL - 3<br />
Scenariusz<br />
naraŜenia<br />
10 min<br />
30 min<br />
1 h<br />
4h<br />
8h<br />
10 min<br />
30 min<br />
1 h<br />
4 h<br />
8 h<br />
10 min<br />
30 min<br />
1 h<br />
4 h<br />
8 h<br />
2) Parzące środki trujące<br />
Poziom<br />
naraŜenia<br />
AEG L -1<br />
AEGL - 2<br />
Scenariusz<br />
naraŜenia<br />
10 min<br />
30 min<br />
1 h<br />
4 h<br />
8 h<br />
10 min<br />
30 min<br />
1 h<br />
4 h<br />
8 h<br />
GA<br />
(Tabun)<br />
(CASNR -<br />
77-81-6)<br />
0.0069<br />
0.0040<br />
0.0028<br />
0.0014<br />
0.0010<br />
0.087<br />
0.050<br />
0.035<br />
0.017<br />
0.013<br />
0.76<br />
0.38<br />
0.26<br />
0.14<br />
0.10<br />
Sulpfur Mustard<br />
(gaz<br />
musztardowy)<br />
iperyt)<br />
(CASRN -<br />
505-60-2<br />
0.40<br />
0.13<br />
0.067<br />
0.017<br />
0.0083<br />
0.60<br />
0.20<br />
0.10<br />
0.025<br />
0.013<br />
GB<br />
(Sarin)<br />
(CASNR -<br />
107-44-8 )<br />
0.0069<br />
0.0040<br />
0.0028<br />
0.0014<br />
0.0010<br />
0.087<br />
0.050<br />
0.035<br />
0.017<br />
0.013<br />
0.38<br />
0.19<br />
0.13<br />
0.070<br />
0.051<br />
Nitrogen<br />
Mustard<br />
(iperyt<br />
azotowy)<br />
(CASRN -<br />
538-07-8)<br />
GD/GF<br />
(Soman)<br />
(CASNR -<br />
96-64-0)<br />
0.0035<br />
0.0020<br />
0.0014<br />
0.00070<br />
0.00050<br />
0.044<br />
0.025<br />
0.018<br />
0.0085<br />
0.0065<br />
0.38<br />
0.19<br />
0.13<br />
0.070<br />
0.051<br />
Lewisite<br />
(luizyt)<br />
(CASNR -<br />
541-25-3)<br />
VX<br />
methylphospho<br />
nothioic acid<br />
(CASNR -<br />
5078269-9)<br />
0.00057<br />
0.00033<br />
0.00017<br />
0.00010<br />
0.000071<br />
0.0072<br />
0.0042<br />
0.0029<br />
0.0015<br />
0.00104<br />
0.029<br />
0.015<br />
0.010<br />
0.0052<br />
0.0038<br />
Jednostka<br />
BD BD mg/m 3<br />
0.13<br />
0.044<br />
0.022<br />
0.0056<br />
0.0028<br />
0.65<br />
0.23<br />
0.12<br />
0.035<br />
0.018<br />
mg/m 3<br />
Jednostka<br />
mg/m 3<br />
mg/m 3<br />
mg/m 3
AEGL - 3<br />
10 min<br />
30 min<br />
1 h<br />
4 h<br />
8 h<br />
BD – brak wystarczających danych<br />
3) Duszące środki trujące<br />
Poziom<br />
naraŜenia<br />
AEG L -1<br />
AEGL - 2<br />
AEGL - 3<br />
Scenariusz<br />
naraŜenia<br />
10 min<br />
30 min<br />
1 h<br />
4 h<br />
8 h<br />
10 min<br />
30 min<br />
1 h<br />
4 h<br />
8 h<br />
10 min<br />
30 min<br />
1 h<br />
4 h<br />
8 h<br />
BD – brak wystarczających danych<br />
3.9<br />
2.7<br />
2.1<br />
0.53<br />
0.27<br />
Phosgene<br />
(fosgen)<br />
(CASRN –<br />
75-44-5)<br />
BD<br />
0.60<br />
0.60<br />
0.30<br />
0.080<br />
0.040<br />
3.6<br />
1.5<br />
0.75<br />
0.20<br />
0.090<br />
2.2<br />
0.74<br />
0.37<br />
0.093<br />
0.047<br />
Chlorine<br />
(chlor)<br />
(CASRN -<br />
7782-50-5)<br />
0.50<br />
0.50<br />
0.50<br />
0.50<br />
0.50<br />
2.8<br />
2.8<br />
2.0<br />
1.0<br />
0.71<br />
50<br />
28<br />
20<br />
10<br />
7.1<br />
3.9<br />
1.4<br />
0.74<br />
0.21<br />
0.11<br />
Phosphine<br />
(fosfina)<br />
(CASRN -<br />
7803-51-2)<br />
mg/m 3<br />
Jednostka<br />
BD ppm<br />
4.0<br />
4.0<br />
2.0<br />
0.50<br />
0.25<br />
7.2<br />
7.2<br />
3.6<br />
0.90<br />
0.45<br />
ppm<br />
ppm
Załącznik 2 Tabela wartości progowych AEGL/ERPG/TEEL<br />
Uwaga: JeŜeli dana substancja nie posiadała wartości normy AEGL ani ERPG została dla niej uŜyta wartość TEEL – w kolumnach TEEL dla<br />
substancji pisanych tłustym drukiem są zatem wpisane wartości AEGL lub przy jej braku ERPG.<br />
Tabela 2.1. Wartości progowe AEGL/ERPG/TEEL dla toksycznych substancji przemysłowych.<br />
Nazwa substancji Nazwa angielska CAS NR TEEL-0 TEEL-1 TEEL-2 TEEL-3 Jednostka Komentarz<br />
(3,3-Dimetylo-2-butylo<br />
metylofosfonofluorydat, GD)<br />
2-chloroetanol<br />
etylenochlorohydryna<br />
alkohol 2-chloroetylowy<br />
chlorohydryna etylenu<br />
aceton<br />
propanon<br />
keton dimetylowy<br />
akrylonitryl<br />
cyjanek winylu<br />
nitryl kwasu akrylowego<br />
amoniak bezwodny<br />
Soman (3,3-Dimethyl-2-butyl<br />
methylphosphonofluoridate,<br />
GD) 96-64-0 0.00003 0.00018 0.0022 0.017 ppm Końcowe AEGL-1, -2, -3.<br />
Ethylene chlorohydrin<br />
Acetone<br />
Acrylonitrile<br />
Ammonia<br />
107-07-3 1 1 7 7 ppm<br />
67-64-1 200 200 3200 5700 ppm Tymczasowe AEGL-1, -2, -3.<br />
107-13-1 2 10 35 75 ppm ERPG-1, -2, -3<br />
Tymczasowe AEGL-2, -2, -3,<br />
7664-41-7 25 30 160 1100 ppm ERPG-1, -2, -3.<br />
bezwodnik octowy Acetic Anhydride 108-24-7 5 5 5 200 ppm<br />
butan Butane 106-97-8 800 2400 4000 19000 ppm<br />
chlor<br />
chloran(I) sodu<br />
Chlorine<br />
7782-50-5 0.5 0.5 2 20 ppm<br />
podchloryn sodowy, roztwór Sodium hypochlorite<br />
zawierający ... % aktywnego Cl<br />
chloro(fenylo)metan<br />
7681-52-9 25 75 500 500 mg/m3<br />
(chlorometylo)benzen<br />
chlorek benzylu<br />
α-chlorotoluen<br />
Benzyl chloride<br />
100-44-7 1 1 10 25 ppm ERPG-1, -2, -3<br />
ERPG-1, -2, -3, Końcowe AEGL-<br />
2, -3.
chloroform<br />
trichlorometan<br />
Chloroform<br />
67-66-3 2 2 64 3200 ppm<br />
ERPG-2, -3, Tymczasowe AEGL-<br />
2, -3<br />
chlorowodór, bezwodny Hydrogen chloride<br />
(Hydrochloric acid) 7647-01-0 0.5 1.8 22 100 ppm ERPG-1, -2, -3, Końcowe AEGL.<br />
cyjanowodór Hydrogen cyanide<br />
(Hydrocyanic acid) 74-90-8 2 2 7.1 15 ppm ERPG-2, -3, Końcowe AEGL<br />
dichlorek siarki Sulfur monochloride 10025-67-9 1 1 1 5 ppm<br />
dichloro-1-fluoroetan Dichloro-1-fluoroethane, 1,1-<br />
(HCFC-141b Freon 141) 1717-00-6 500 1000 1700 3000 ppm Końcowe AEGL-1, -2, -3<br />
dimetyloamidocyjanofosforan Ethyl dimethylamido-<br />
etylu<br />
cyanophosphate (Tabun GA) 77-81-6 0.00013 0.00042 0.0053 0.039 ppm Końcowe AEGL-1, -2, -3.<br />
dinitrofenol Dinitrophenol 25550-58-7 0.25 0.75 5 25 mg/m3<br />
disiarczek węgla<br />
Carbon disulfide<br />
75-15-0 4 4 160 480 ppm<br />
ERPG-1, -2, -3, Tymczasowe<br />
AEGL-2, -3.<br />
etanol<br />
alkohol etylowy<br />
Ethyl alcohol (ethanol)<br />
64-17-5 1000 3000 3300 3300 ppm<br />
Etylo-Sdimetyloaminoetylometylofosf<br />
onotiolat<br />
fluorowodór<br />
Fosfina<br />
Ethyl-S-dimethylaminoethyl<br />
methylphosphonothiolate (VX<br />
nerve agent) 50782-69-9 5E-06 1.6E-05 0.00027 0.00091 ppm Końcowe AEGL-1, -2, -3.<br />
Hydrogen fluoride<br />
(Hydrofluoric acid)<br />
Phosphine<br />
7664-39-3 1 1 24 44 ppm<br />
7803-51-2 0.3 1 2 3.6 ppm<br />
ERPG-1, -2, -3 10-min ERPG-1, -<br />
2, -3: 2 ppm, 50 ppm, 170 ppm.<br />
Końcowe AEGLs.<br />
ERPG-2, -3, Tymczasowe AEGL-<br />
2, -3<br />
fosgen<br />
chlorek karbonylu<br />
Phosgene<br />
ERPG-2, -3, Końcowe AEGL-2, -<br />
tlenochlorek węgla<br />
75-44-5 0.1 0.1 0.3 0.75 ppm 3.<br />
hydrazyna dwuamina<br />
Hydrazine<br />
302-01-2 0.1 0.1 13 35 ppm<br />
ERPG-1, -2, -3, Tymczasowe<br />
AEGL<br />
izocyjanian butylu Butyl isocyanate, n- 111-36-4 0.0035 0.01 0.05 1 ppm ERPG-1, -2, -3<br />
izocyjanian metylu Methyl isocyanate 624-83-9 0.02 0.025 0.067 0.2 ppm ERPG-1, Końcowe AEGL -2, -3<br />
izopropylometanofluorofosfon Isopropyl methanefluoro-<br />
at(SarinGB)<br />
phosphonate (Sarin GB) 107-44-8 0.00015 0.00048 0.006 0.022 ppm Końcowe AEGL-1, -2, -3.<br />
kwas azotowy(V) ... % Nitric acid WFNA (White<br />
Fuming) 7697-37-2 0.53 0.53 24 92 ppm AEGL-1, -2, -3, ERPG-1, -2, -3
kwas cyjanowodorowy ...% Hydrogen cyanide<br />
kwas pruski ...%<br />
(Hydrocyanic acid) 74-90-8 2 2 7.1 15 ppm ERPG-2, -3, Końcowe AEGLs<br />
kwas siarkowy(VI) ... % Sulfuric acid 7664-93-9 1 2 10 30 mg/m3 ERPG-1, -2, -3<br />
metanol<br />
alkohol metylowy<br />
Methyl alcohol (Methanol)<br />
67-56-1 200 530 2100 7100 ppm<br />
ERPG-1, -2, -3, Tymczasowe<br />
AEGL-1, -2, -3<br />
nadtlenek wodoru, roztwór ...<br />
%<br />
Hydrogen peroxide<br />
7722-84-1 1 10 50 100 ppm ERPG-1, -2, -3<br />
nitrapiryna (PN) 2-chloro-6- Nitrapyrin (2-Chloro-6-<br />
(trichlorometylo)pirydyna (trichloromethyl)pyridine) 1929-82-4 15 20 50 400 mg/m3<br />
octan etylu<br />
ester etylowy kwasu octowego<br />
oksiran<br />
Ethyl acetate<br />
141-78-6 400 400 400 2000 ppm<br />
epoksyetan<br />
Ethylene oxide (Oxirane)<br />
ERPG-2, -3, Tymczasowe AEGLtlenek<br />
etylenu<br />
75-21-8 1 5 45 200 ppm 2, -3.<br />
paliwo do silników<br />
odrzutowych ( JP-5 i JP-8)<br />
Jet fuels (JP-5 and JP-8)<br />
70892-10-3 100 290 500 500 mg/m3 Tymczasowe AEGL-1, -2, -3<br />
paliwo otto ( głównie<br />
dwuazotan glikolu<br />
propylenowego 6423-43-4)<br />
Otto Fuel (mainly Propylene<br />
Glycol Dinitrate 6423-43-4)<br />
106602-80-6 0.05 0.17 1 13 ppm Końcowe AEGL-1, -2, -3<br />
propan Propane 74-98-6 1000 2100 2100 2100 ppm<br />
propan-2-ol alkohol<br />
izopropylowy (2)<br />
Isopropyl alcohol<br />
67-63-0 400 400 2000 2000 ppm<br />
siarczek 2-chloroetylu Bis(2-chloroethyl) sulfide<br />
(HD Sulfur mustard) 505-60-2 0.0035 0.01 0.02 0.32 ppm Końcowe AEGL-1, -2, -3.<br />
siarkowodór<br />
Hydrogen sulfide<br />
7783-06-4 0.51 0.51 27 50 ppm<br />
ERPG-1, -2, -3, Tymczasowe<br />
AEGL-1, -2, -3<br />
tetrachloroeten<br />
tetrachloroetylen<br />
perchloroetylen<br />
Perchloroethylene<br />
(Tetrachloroethylene)<br />
127-18-4 25 35 230 1200 ppm<br />
ERPG-1, -2, -3, Tymczasowe<br />
AEGL-1, -2, -3<br />
toluen<br />
metylobenzen<br />
Toluene<br />
108-88-3 200 200 510 2900 ppm<br />
ERPG-1, -2, -3, Tymczasowe<br />
AEGL-1, -2, -3<br />
trimetyloamina (3)<br />
triazotan propano-1,2,3-triylu<br />
Trimethylamine 75-50-3 5 15 100 500 ppm ERPG-2, -3<br />
triazotan glicerolu<br />
Nitroglycerin<br />
nitrogliceryna<br />
55-63-0 0.1 0.1 2 75 mg/m3<br />
wodorotlenek potasu Potassium hydroxide 1310-58-3 2 2 2 150 mg/m3
wodorotlenek sodu Sodium hydroxide 1310-73-2 0.5 0.5 5 50 mg/m3 ERPG-1, -2, -3
Załącznik 3 Działania w strefach zagroŜeń<br />
Zamknięcie strefy przy<br />
niewielkim wycieku<br />
Najpierw<br />
zaniknąć<br />
strefę<br />
zagroŜenia<br />
z kaŜdej<br />
strony<br />
Potem<br />
ostrzegać<br />
w kier.<br />
wiatru<br />
lub<br />
ewakuować<br />
(wiatr<br />
boczny<br />
- połowa<br />
odległości)<br />
Ostrzeganie lub<br />
ewakuacja przy<br />
większym wycieku<br />
Najpierw<br />
zamknąć<br />
strefę<br />
zagroŜenia<br />
z kaŜdej<br />
strony<br />
Potem<br />
ostrzegać<br />
w kier.<br />
wiatru<br />
lub<br />
ewakuować<br />
(wiatr<br />
boczny<br />
- połowa<br />
odległości)<br />
m<br />
m m m<br />
AMONIAK, bezwodny, skroplony 50 300 100 1500<br />
ROZTWORY AMONIAKU, uwodnione.<br />
gęstość wzgl mniejsza niŜ 0,88 przy 15'C<br />
ponad 50% wag amoniaku<br />
50 300 100 1500<br />
FLUOREK BOROWY 500 8000 500 8000<br />
TRÓJFLUOREK BOROWY 500 8000 500 8000<br />
TLENEK WĘGLA 50 500 50 1300<br />
CHLOR 300 5000 500 8000<br />
GAZ ŚWIETLNY 100 1500 500 8000<br />
GAZ MIEJSKI 100 1500 500 8000<br />
CYJANOGEN. skropl 100 1500 100 1500
DWUCYJAN. skropl 100 1500 100 1500<br />
TLENEK ETYLENU, czysty lub z azotem 50 1300 200 3000<br />
DWUTLENEK WĘGLA i TLENEK ETYLENU.<br />
MIESZANKI.<br />
ponad 6% wag. tlenku etylenu<br />
50 1300 400 6500<br />
FLUOR, zgeszczony 200 3000 200 3000<br />
BROMOWODÓR. bezwodny 500 8000 500 8000<br />
CHLOROWODÓR, bezwodny 200 3000 400 6500<br />
KWAS PRUSKI, bezwod . stabil 200 3000 200 3000<br />
CYJANOWODÓR bezwod. stabil. 200 3000 200 3000<br />
KWAS CYJANOWODOWY. bezw . stabil. 200 3000 200 3000<br />
FLUOROWODÓR, bezwod 100 1500 300 5000<br />
SIARKOWODÓR, skropl 500 8000 500 8000<br />
AMINOMETAN. bezwod 50 1300 300 5000<br />
METYLOAMINA. bezw 50 1300 300 5000<br />
MONOMETYLOAMINA. bezwodna 50 1300 300 5000<br />
BROMOMETAN 200 3000 300 5000<br />
BROMEK METYLU 200 3000 300 5000<br />
MERKAPTAN METYLOWY 50 1300 400 3000<br />
CZTEROTLENEK AZOTU, skroplony 50 1300 400 3000<br />
DWUTLENEK AZOTU skroplony 50 1300 400 3000<br />
CHLOREK NITROZYLU 50 600 400 3000<br />
TLENOCHLOREK WĘGLA 500 8000 500 8000<br />
FOSGEN 500 8000 500 8000<br />
DWUTLENEK SIARKI skroplony 200 3000 500 8000<br />
AKROLEINA. stabil. 300 5000 400 6500<br />
ALDEHYD AKRYLOWY, stabilizowany 300 5000 400 6500<br />
ALDEHYD ALLILOWY. stabilizowany 300 5000 400 6500<br />
ALKOHOL ALLILOWY 50 1300 50 1300
PROPANOL 50 1300 50 1300<br />
ALKOHOL PROPYLOWY 50 1300 50 1300<br />
CHLOROHYDRINA ETYLENOWA 50 1300 50 1300<br />
DWUCHLOROETANOL 50 1300 50 1300<br />
BUTEN-2-AL stabil 50 300 50 600<br />
ALDEHYD KROTONOWY. stabilizowany 50 300 50 600<br />
TRÓJMETYLOAMINA stabilizowana 50 300 50 600<br />
ALDEHYD PROPYLENU, stabilizowany 50 300 50 600<br />
1.1 DWUMETYLO-HYDRAZYNA 400 6500 500 8000<br />
DWUMETYLOHYDRAZYNA, niesymetryczna 400 6500 500 8000<br />
MRÓWCZAN CHLOROMETANOWY 50 300 50 300<br />
CHLOROMRÓWCZAN ETYLU 50 300 50 300<br />
ETYLENOIMIN, stabil. 200 3000 300 5000<br />
DWUMETYLENOIMIN, stabilizowany 200 3000 300 5000<br />
CHLOROMRÓWCZAN METYLOWY 50 1300 200 3000<br />
WĘGLAN METYLOCHLOROWY 50 1300 200 3000<br />
MRÓWCZAN METYLOCHLOROWY 50 1300 200 3000<br />
ETER CHLOROWO-METYLOWY 50 300 50 600<br />
CHLOROMETOKSYMETAN 50 300 50 600<br />
ETER METYLOWO-CHLOROWY 50 300 50 600<br />
METYLOHYDRAZYNA 500 8000 500 8000<br />
KARBONYL NIKLOWY 500 8000 500 8000<br />
CZTEROKARRBONYL NIKLOWY 500 8000 500 8000<br />
PENTABOROWODOR 500 8000 500 8000<br />
CZTERONITROMETAN 50 600 50 1300<br />
CYJANOHYDRYNA ACETONU stabil. 50 300 50 300<br />
ARSENIANY, ciekłe g. i. n. w. 50 300 50 300<br />
ARSENINY, ciekłe g. i. n. w. 50 300 50 300<br />
ZWIĄZKI ARSENU, ciekłe, g. i. n. w. 50 300 50 300
ZWIĄZKI ARSENU, organiczne, ciekłe, g. i. n. w. 50 300 50 300<br />
CHLOREK ARSENU 400 6500 500 8000<br />
TRÓJCHLOREK ARSENU 400 6500 500 8000<br />
CHLOREK ARSENAWY 400 6500 500 8000<br />
BROMOACETON 50 300 50 300<br />
CHLOROPIKRYNA 200 3000 300 5000<br />
TRÓJCHLORONITROMETAN 200 3000 300 5000<br />
NITROCHLOROFORM 200 3000 300 5000<br />
CHLOROPIKRYNA i MIESZANKI BROMKU METYLU 50 1300 400 6500<br />
CHLOROPIKRYNA i MIESZANKI CHLORKU METYLU 50 1300 50 1300<br />
MIESZANKI CHLOROPIKRYNY g.inw 200 3000 300 5000<br />
CHLOREK CYJANU, stabilizowany 500 8000 500 8000<br />
SIARCZAN METYLU 50 600 50 600<br />
DWUMETYLOWY ESTER KWASU SIARKOWEGO 50 600 50 600<br />
DWUBROMEK ETYLENU 50 300 50 300<br />
1.2-DWUBROMOETAN 50 300 50 300<br />
KWAS CYJANOWODOROWY bezwodny, slabil<br />
wchłonięty w porowaty, obojętny materiał<br />
200 3000 200 3000<br />
CYJANOWODÓR, bezw slabil . wchłonięty<br />
w porowaty, obojętny materiał<br />
200 3000 200 3000<br />
KWAS PRUSKI, bezw stabil , wchłonięty<br />
200 3000 200 3000<br />
w porowaty, obojętny materiał<br />
TLENEK AZOTU 200 3000 200 3000<br />
MERKAPTAN PERCHLOROMETYLOWY 50 1300 50 1300<br />
CZTEROCHLOREK TIOKARBONYLOWY 50 1300 50 1300<br />
CHLOREK TRÓJCHLOROMETANOSULFONOWY 50 1300 50 1300<br />
CHLOROACETON. stabilizowany 50 300 50 300<br />
JEDNOCHLOROACETON 50 300 50 300<br />
CHLOROACETOFENON. ciekły lub stały 300 5000 400 6500
CHLOREK FENACYLOWY. ciekły lub siały 300 5000 400 6500<br />
FENYLOCHLOROMETYLOKETON. ciekły lub siały 300 5000 400 6500<br />
CZTEROETYLODWUTIOPIROFOSFORAN 50 300 50 300<br />
ALLILOCHLOROMRÓWCZAN 50 300 50 300<br />
CHLOROMRÓWCZAN ALLILU 50 300 50 300<br />
CHLOR OWEGLAN ALLILU 50 300 50 300<br />
TRÓJCHLOREK BOROWY 300 3000 500 8000<br />
BROM 500 8000 500 8000<br />
ROZTWORY BROMU 500 8000 500 8000<br />
PENTAFLUOREK BROMU 500 8000 500 8000<br />
TRÓJFIUOREK BROMU 50 1300 50 1300<br />
TRÓJFLUOREK CHLORU 300 5000 500 8000<br />
KWAS CHLOROOCTOWY, ciekły 50 300 50 300<br />
KWAS JEDNOCHLOROOCTOWY. ciekły 50 300 50 300<br />
KWAS CHLOROSULFONOWY 50 300 50 300<br />
TRÓJCHLOREK FOSFORU 300 5000 500 8000<br />
TLENOCHLOREK FOSFORU 200 3000 300 5000<br />
DWUCHLOREK DWUSIARKI 200 3000 200 3000<br />
CHLOREK SIARKI 200 3000 200 3000<br />
DWUCHLOREK SIARKI, stabilizowany 200 3000 200 3000<br />
BEZWODNIK SIARKOWY, stabilizowany 50 600 50 1300<br />
TRÓJTLENEK SIARKI stabilizowany 50 600 50 1300<br />
OLEUM 50 600 50 600<br />
KWAS PIROSIARKOWY 50 600 50 600<br />
KWAS SIARKOWY, dymiący 50 600 50 600<br />
CHLOREK TIONYLU 300 5000 400 6500<br />
CHLOREK TYTANU 50 300 50 300<br />
CZTEROCHLOREK TYTANU 50 300 50 300<br />
CZTEROFLUOREK KRZEMU 400 6500 500 8000
BROMEK CYJANU 300 5000 300 5000<br />
BROMOCYJAN 300 5000 300 5000<br />
ETYLODWUCHLOROARSYNA 50 300 50 300<br />
BOROETAN 500 8000 500 8000<br />
SZEŚCIOWODOREK DWUBORU 500 8000 500 8000<br />
2,2-ETER CHLOROETYLOWY 50 300 50 300<br />
TLENEK DWUCHLOROETYLOWY 50 300 50 300<br />
ETER DWYCHLORODWUETYLOWY 50 300 50 300<br />
GAZY POD CIŚNIENIEM zapalne, trujące g. i. n. w. 500 8000 500 8000<br />
GAZY SPRĘśONE, zapalne trujące, g. i. n. w. 500 8000 500 8000<br />
GAZY SKROPLONE zapalne trujące g.i.n.w. 500 8000 500 8000<br />
GAZY POD CIŚNIENIEM trujące g. i. n. w. 500 8000 500 8000<br />
GAZY SPRĘśONE trujące. g. i. n. w. 500 8000 500 8000<br />
GAZY SKROPLONE trujące, g. i. n. w. 500 8000 500 8000<br />
MIESZANKI TLENKU A70TU 1 DWUTLENKU<br />
50 1300 50 1300<br />
AZOTU<br />
CIECZE ZAPALNE, trujące, g. i. n. w. 500 8000 500 8000<br />
KARBONYLEK śELAZA 500 8000 500 8000<br />
PIECIOKARBONYLEK śELAZA 500 8000 500 8000<br />
KWAS AZOTOWY dymiący czerwono 50 1300 50 1300<br />
CHLOROWODÓR, oziębiony, skroplony 400 6500 500 8000<br />
ARSENOWODÓR 500 8000 500 8000<br />
ARSENIAK 500 8000 500 8000<br />
DWUCHLOR0SILAN 100 1500 400 6500<br />
TLENEK FLUORU 500 8000 500 8000<br />
TLENEK DWUFLUORU 500 8000 500 8000<br />
FLUOREK SULFURYLU 300 5000 500 8000<br />
GERMAN 500 8000 500 8000<br />
GERMAN OWODÓR 500 8000 500 8000
MONOGERMAN 500 8000 500 8000<br />
SZEŚCIOFLUOREK SELENU 500 8000 500 8000<br />
PIĘCIOFLUOREK FOSFORU 300 3000 300 3000<br />
FOSFORIAK 500 8000 500 8000<br />
FOSFOROWODÓR 500 8000 500 8000<br />
SELENOWODOR. bezwodny 500 8000 500 8000<br />
SIARCZEK KARBONYLU 200 3000 200 3000<br />
TIOTLENEK WĘGLA 200 3000 200 3000<br />
DWUMETYLOTLENOCHLOREK FOSFORU 50 300 50 300<br />
DWUIZOCYJANIAN IZOFORONU 300 5000 300 5000<br />
ALLILOAMINA 50 1300 200 3000<br />
2-AMINOPROPENYL 50 1300 200 3000<br />
2-PROPENYL AMINY 50 1300 200 3000<br />
BENZOTIOL 50 300 50 300<br />
MERKAPTAN FENYLOWY 50 300 50 300<br />
TIOFENOL 50 300 50 300<br />
1.2-DWUMETYLOHYDRAZYNA 50 300 50 300<br />
DWUMETYLOHYDRAZYNA symetryczna 50 300 50 300<br />
CHLOROMRÓWCZAN IZOPROPYLOWY 50 300 50 300<br />
WODOROKARBOKSYLANCHLOROIZOPROPYLOWY 50 300 50 300<br />
HYDROFLUOREK KARBOKSYLOWY 500 8000 500 8000<br />
FLUOREK KARBONYLU 500 8000 500 8000<br />
CZTEROFLUOREK SIARKI 500 8000 500 8000<br />
SZEŚCIOFLUOREK ACETONOWY 500 8000 500 8000<br />
ACETON SZEŚCIOFLUOROWY 500 8000 500 8000<br />
TRÓJTLENEK AZOTU 50 1300 50 1300<br />
CHLOREK PIWALONU 50 300 50 300<br />
CHLOREK TRÓJMETYLOACETYLENOWY 50 300 50 300<br />
TRÓJFLUOREK AZOTU 50 600 50 1300
IZOCYJANEK METYLU 500 8000 500 8000<br />
ROZTWORY IZOCYJANKU METYLU 500 8000 500 8000<br />
IZOCYJANIAN ETYLU 50 1300 50 1300<br />
IZOCYJANIAN BUTYLOWY, 3-rzędowy 50 1300 50 1300<br />
IZOCYJANIAN BUTYLOWY, normalny 50 300 50 600<br />
IZOCYJANIAN IZOBUTYLOWY 50 300 50 600<br />
IZOCYJANIAN FENYLU 50 300 50 300<br />
FENYLOKARBIMID 50 300 50 300<br />
DWUFENYLOMETAN-4 4-DWUIZOCYJANIAN 50 300 50 300<br />
METYLEN-BIS(4-FENYLENOIZOCYJANIAN) 50 300 50 300<br />
ACETYLOKETON, stab. 50 1300 200 3000<br />
DWUKETEN 50 1300 200 3000<br />
METYLOCHLOROSILAN 50 600 50 1300<br />
TRÓJBUTYNOAMINA 50 300 50 300<br />
CHLOROPIE.CIOFLUOREK 300 5000 500 8000<br />
GAZFISCHERAITROPSCHA 50 600 50 1300<br />
MIESZANKA TLENKU WE.GW 1 WODORU 50 600 50 1300<br />
GAZ SYNTETYCZNY 50 600 50 1300<br />
METYLOORTOKRZEMIAN 50 600 50 1300<br />
CZTEROMETOKSYSIWN 50 600 50 1300<br />
SZEŚCIOCHLOROCYKLOPENTADIEN 50 600 50 600<br />
PERCHLOROCYKLOPENTADIEN 50 600 50 600<br />
CHLOROACETONITRYL 50 300 50 300<br />
CHLOROOCTAN NITRYLU 50 300 50 300<br />
METYLOCHLOROCYJANEK 50 300 50 300<br />
ANTYMONOWODÓR 500 8000 500 8000<br />
STYBIN 500 8000 500 8000<br />
TRÓJBROMEK BOROWY 200 3000 300 5000<br />
TRÓJBROMOBORAN 200 3000 300 5000
WĘGLAN PROPYLOCHLOROWY normalny 50 300 50 300<br />
MRÓWCZAN PROPYLOCHLOROWY 50 300 50 300<br />
CIECZE TRUJĄCE, g. i. n. w. 400 6500 500 8000<br />
CIECZE SAMOZAPALNE nie nazw. inaczej 50 300 50 300<br />
CHLOREK BROMU 500 8000 500 8000<br />
JEDNOCHLOREK BROMU 500 8000 500 8000<br />
CIECZE śRĄCE, trujące, g. i. n. w. 500 8000 500 8000<br />
CIECZE TRUJĄCE, Ŝrące, g. i. n. w. 500 8000 500 8000<br />
CIECZE TRUJĄCE, zapalne, g. i. n. w. 500 8000 500 8000<br />
2-METYLOHEPTANOTIOL-2 50 300 50 300<br />
OKTYLOMERKAPTAN. 3-rzędowy 50 300 50 300<br />
MIESZANKI, o zawart. ponad 12% wag. tlenku etylenu 50 300 50 1300<br />
FLUOREK PERCHLORYLU 300 5000 300 5000<br />
MATERIAŁY ZAPALAJĄCE (UTLENIAJĄCE), ciekłe.<br />
trujące g. i. n. w.<br />
500 8000 500 8000
Załącznik 4 Dokumentacja programu do wyznaczania<br />
stref zagroŜeń<br />
Wprowadzanie nowych obliczeń stref zagroŜeń substancji do bazy danych.<br />
Substancja identyfikowana jest za pomocą numeru CAS. Numer ten musi być<br />
indywidualny dla danej substancji. Nazwa numeru CAS moŜe być w zasadzie<br />
dowolna za wyjątkiem znaków: podkreślenie dolne ‘_’ i znak odstępu (spacja) ‘ ’, a<br />
takŜe znaków które nie mogą występować w nazwach plików.<br />
Przed dodawaniem obliczeń substancji do bazy, naleŜy sprawdzić czy jest ona<br />
wymieniona w pliku GRUPY_SUBSTANCJI.txt i czy znajduje się tam poprawny<br />
numer CAS a takŜe indywidualny (dla danej substancji) NR_GRUPY.<br />
Konieczne jest sprawdzenie czy substancja została wymieniona w jednym z plików<br />
zaleŜnie od rodzaju substancji: CIECZ_P.txt, CIECZ_T.txt, GAZ_P.txt, GAZ_T.txt,<br />
RADIOLOGICZNY.txt, WEAPON.txt. Wiersz dotyczący danej substancji powinien<br />
być wypełniony zgodnie z pierwszym wierszem pliku.<br />
Przypadek gdy dla jednej substancji są rozpatrywane przypadki z róŜnymi<br />
właściwościami chemiczno-fizycznymi oddziaływania na otoczenie (np.: substancja<br />
w stanie lotnym i ciekłym, czy substancja radioaktywna w brudnej bombie i<br />
uwolniona z reaktora) wymagane jest nadanie osobnych numerów CAS dla róŜnych<br />
przypadków.<br />
Obliczone za pomocą programu HPAC strefy zagroŜenia znajdują się w pliku o<br />
nazwie zawierającej rozszerzenie ‘.hpac’. Nazwa pliku z programu HPAC powinna<br />
być zapisana w następującej konwencji:<br />
numerCAS_grupasubstancji_masasubstancji_predkoscwiatru_zachmurzenie_rodzajpo<br />
wierzchni_czasuwolnienia.hpac<br />
Przykładowo nazwa 75-15-0_1_99.9936_10_3_0_615.hpac zawiera następujące<br />
elementy:<br />
75-15-0 numer CAS dla dwusiarczku węgla (css - carbon disulfide) znajdującą się w<br />
plikach<br />
GRUPY_SUBSTANCJI.txt i CIECZ_T.txt<br />
1 grupę substancji w pliku GRUPY_SUBSTANCJI.txt<br />
99.9936 masę substancji [kg]<br />
10 prędkość wiatru [m/s]<br />
3 zachmurzenie: silne nasłonecznienie<br />
0 rodzaj powierzchni: teren zabudowany<br />
615 czas uwolnienia [min]<br />
.hpac rozszerzenie charakterystyczne dla plików wyjścia z programu HPAC<br />
Poszczególne elementy nazwy rozdzielone są znakiem ‘_’ (podkreślenia dolnego),<br />
dlatego nie mogą zawierać tego znaku w sobie. Wymóg ten dotyczy w zasadzie tylko<br />
numeru CAS gdyŜ pozostałe elementy nazwy to liczby.<br />
Strefy zagroŜenia powinny być przekonwertowane z pliku .hpac do pliku .txt. Nazwa<br />
pliku tekstowego powinna być nadana w takiej samej konwencji jak dla pliku .hpac.<br />
Nazwa ta będzie więc się róŜnić tylko rozszerzeniem.<br />
Przykładowo będzie to 75-15-0_1_99.9936_10_3_0_615.txt
Przekonwertowanie pliku .hpac do formatu .txt z jednoczesnym dodaniem do bazy<br />
danch odbywa się za pomocą funkcji hpac_dodanie_do_bazy (). Funkcja ta zawiera<br />
następujące parametry:<br />
• tryb działania funkcji: automatyczny lub ręczny<br />
• nazwę plik wejściowego (np.: 75-15-0_1_99.9936_10_3_0_615.hpac)<br />
• nazwę pliku wyjściowego (np.: 75-15-0_1_99.9936_10_3_0_615.txt)<br />
• rodzaj substancji<br />
• masę substancji w kg<br />
• prędkość wiatru w m/s<br />
• zachmurzenie<br />
• rodzaj podłoŜa<br />
• czas uwolnienia w minutach<br />
• nazwę pliku tymczasowego – musi być róŜna od nazw plików<br />
wejściowego i wyjściowego (np.: tymczasowy_nazwa_pliku.txt)<br />
• zmienna y – niezbędne do określenia grupy substancji (nie naleŜy<br />
zmieniać)<br />
• zmienna znak – niezbędne do określenia grupy substancji (nie naleŜy<br />
zmieniać)<br />
Tryb działania funkcji:<br />
0 – tryb automatyczny, dane będą dodawane automatycznie: trzeba podać nazwę pliku<br />
wejściowego zawierającą poprawny numer CAS na początku, substancja o tym<br />
numerze CAS powinna być takŜe wymieniona w pliku GRUPY_SUBSTANCJI.txt i<br />
powinna mieć nadany indywidualny NR_GRUPY. Parametry z bazy HPAC mogą być<br />
dowolne, gdyŜ będą one odczytywane z pliku wejściowego.<br />
1 – tryb ręczny, dane będą podawane ręcznie: trzeba podać nazwę pliku wejściowego<br />
i wyjściowego, i wszystkie parametry z bazy HPAC (numer grupy substancji musi<br />
być zgodny z tym w pliku GRUPY_SUBSTANCJI.txt)<br />
Nazwy plików wejściowego, wyjściowego i tymczasowego powinny znajdować się w<br />
cudzysłowach np.: "75-15-0_1_99.9936_10_3_0_615.hpac"<br />
Przykład wywołania funkcji:<br />
w trybie ręcznym<br />
hpac_dodanie_do_bazy( 1, "75-15-0_1_99.9936_10_3_0_615.hpac", "75-15-<br />
0_1_99.9936_10_3_0_615.txt", 1, 99.9936, 10.0, 3, 0, 615.0,<br />
"tymczasowy_nazwa_pliku.txt", y, znak);<br />
w trybie automatycznym<br />
hpac_dodanie_do_bazy( 0, "75-15-0_1_99.9936_10_3_0_615.hpac", "dowolne.txt",<br />
0, 0, 0, 0, 0, 0, "tymczasowy_nazwa_pliku.txt", y, znak);<br />
Aby program wyliczał poprawne strefy zagroŜeń powinien mieć wystarczającą liczbę<br />
wyliczonych scenariuszy w bazie danych. Niezbędne minimum to 2 róŜne scenariusze<br />
dla jednej wartości zmiennej. Co więcej zmienne zachmurzenie i rodzaj podłoŜa<br />
powinny mieć obliczone co najmniej po 2 scenariusze dla kaŜdej moŜliwej wartości
Informacje ogólne<br />
W programie kaŜda substancja posiada indywidualny dla siebie numer CAS, który<br />
jest zarazem identyfikatorem rodzaju substancji. Rozpatrywane są następujące rodzaje<br />
substancji:<br />
• ciecze palne wymienione są w pliku CIECZ_P.txt<br />
• ciecze toksyczne wymienione są w pliku CIECZ_T.txt<br />
• gazy palne wymienione są w pliku GAZ_P.txt<br />
• gazy toksyczne wymienione są w pliku GAZ_T.txt<br />
• substancje bojowe wymienione są w pliku WEAPON.txt<br />
• substancje radiologiczne wymienione są w pliku<br />
RADIOLOGICZNY.txt<br />
ZałoŜono Ŝe substancja o unikalnym numerze CAS naleŜy tylko do jednego rodzaju.<br />
W przypadku gdy chcemy umieścić substancje w dwóch lub więcej rodzajach<br />
substancji, naleŜy nadać oddzielne (i róŜne) numery CAS dla róŜnych rodzajów<br />
substancji. Jest to uzasadnione gdyŜ dla róŜnych rodzajów substancji stosowane są<br />
róŜne modele obliczeniowe.<br />
Baza danych<br />
W programie wykorzystywane są strefy zagroŜeń obliczone za pomocą programu<br />
HPAC. Wszystkie substancje dla których dokonano tych obliczeń wymienione są w<br />
pliku GRUPY_SUBSTANCJI.txt. Plik ten zawiera numery CAS unikalne dla danej<br />
substancji chemicznej. Danemu numerowi CAS przypisany jest unikalny numer grupy<br />
– który będzie uŜywany w bazie danych.<br />
Sama baza danych znajdująca się w pliku baza.db, zawiera następujące parametry:<br />
numer porządkowy<br />
masa substancji w funtach<br />
grupa substancji taka sama jak w pliku GRUPY_SUBSTANCJI.txt<br />
prędkość wiatru w m/s<br />
zachmurzenie<br />
rodzaj podłoŜa<br />
czas uwolnienia w minutach<br />
nazwa pliku zawierającego strefy zagroŜeń<br />
Zachmurzenie obejmuje następujące wartości:<br />
1 - nocne małe zachmurzenie dla obliczeń dokonywanych w nocy przy ustawieniu<br />
CLEAR lub SCATTERED „Cloud Cover” modułu pogody HPAC<br />
2 - nocne duŜe zachmurzenie dla obliczeń dokonywanych w nocy przy ustawieniu<br />
BROKEN lub OVERCAST „Cloud Cover” modułu pogody HPAC<br />
3 - silne nasłonecznienie dla obliczeń dokonywanych w dzień przy ustawieniu<br />
CLEAR w „Cloud Cover” modułu pogody HPAC<br />
4 - umiarkowane nasłonecznienie dla obliczeń dokonywanych w dzień przy<br />
ustawieniu SCATTERED „Cloud Cover” modułu pogody HPAC<br />
5 - słabe nasłonecznienie dla obliczeń dokonywanych w dzień przy ustawieniu<br />
BROKEN lub OVERCAST „Cloud Cover” modułu pogody HPAC<br />
Przy czym za dzień jest uznawany okres czasu od 5:00 rano do 20:00 wieczorem tej<br />
samej doby.
Rodzaj podłoŜa obejmuje wartości:<br />
0 – teren zabudowany, ustawienie Urban „Surface Type” dla modułu pogody HPAC<br />
1 – teren niezabudowany, ustawienie Cultivated „Surface Type” dla modułu pogody<br />
HPAC<br />
Sposób dokonywania obliczeń<br />
Wybór substancji determinuje sposób w jaki będą wykonywane obliczenia przez<br />
program.<br />
Substancje które znajdują się w pliku GRUPY_SUBSTANCJI.txt i dla których<br />
dokonano obliczeń stref zagroŜenia w programie HPAC a następnie dodano do bazy<br />
danych, będą podlegały obliczeniom opartym na wspomnianej bazie danych.<br />
Substancje chemiczne toksyczne i palne (zarówno ciecze i gazy wymienione w<br />
plikach ich dotyczących) które nie znajdują się w bazie danych (i w pliku<br />
GRUPY_SUBSTANCJI.txt) będą podlegały obliczeniom opartym na modelu RMP.<br />
Następnie zostanie wybrana inna, najbardziej zbliŜona pod względem otrzymywanych<br />
zasięgów stref zagroŜeń, substancja (toksyczna lub palna) która występuje w bazie<br />
danych. Porównanie wyników obliczeń modelu RMP dla obu substancji umoŜliwi<br />
ustalenie współczynnika przeskalowania. Wynikiem ostatecznym będą strefy<br />
zagroŜenia otrzymane po odpowiednim przeskalowaniu poprzednio obliczonym<br />
współczynnikiem.<br />
Następnym etapem dla substancji, niezaleŜnie czy znalazła się ona w bazie danych<br />
czy tylko w modelu RMP, jest interpolacja. W bazie danych znajdują się odwołania<br />
do plików z gotowymi strefami zagroŜeń obliczone dla pewnych przypadków (czyli<br />
dla pewnych wartości zmiennych wymienionych w bazie danych). W przypadku gdy<br />
uŜytkownik programu podał na wejściu wartości zgodne z występującymi w bazie<br />
danych wynikiem etapu interpolacji będą dokładnie takie same strefy jak obliczone<br />
programem HPAC. W przypadku nie pokrywania się danych wejściowych choć z<br />
jednym parametrem bazy danych następuje interpolacja. Zastosowano tutaj<br />
interpolację liniowa.<br />
Rozpatrzmy przypadek gdy uŜytkownik chce obliczyć strefę zagroŜenia dla 15kg<br />
pewnej substancji. Niestety w bazie danych nie znajduje się przypadek odpowiadający<br />
15kg. Dlatego w czasie etapu interpolacji dochodzi to przeszukania bazy danych i<br />
odnalezienia dwóch najbliŜszych przypadków. Przykładowo odnaleziono strefy<br />
odpowiadające 10kg i 20kg. Następnie dokonywana jest interpolacja z pomocą tych<br />
stref. Wybierane są punkty wewnątrz stref (10kg i 20kg ) co najczęściej odpowiada<br />
punktowi uwolnienia substancji. Następnie punkty z tych strefach znajdujące się pod<br />
tym samym kątem względem punktów wewnętrznych i dowolnym kierunkiem są<br />
porównywane. Porównywanie punktów polega na interpolacji liniowej w tych<br />
punktów w tym przykładzie wynikiem będzie punkt o współrzędnych wynikających z<br />
połowy odległości między nimi.<br />
Problem w którym nie zgadza się więcej niŜ jedna wartość z bazy danych w<br />
porównaniu z danymi wejściowymi jest rozpatrywany na podobnej zasadzie.<br />
JednakŜe dla 1 niezgodnej wartości (przykładowo masy) potrzebne są 2 przypadki<br />
obliczonych stref z bazy, dla 2 niezgodnych wartości (np. masa i prędkość wiatru) 4<br />
przypadki z bazy, dla 3 róŜnych potrzeba 8 przypadków z bazy, dla 4 róŜnych<br />
potrzeba 16 przypadków, i wreszcie dla wszystkich 5 róŜnych (gdyŜ numer<br />
porządkowy, grupa substancji i nazwa pliku zawierającego strefy zagroŜeń nie biorą
udziału w interpolacji) wartości potrzeba 32 przypadków z bazy. Dlatego teŜ ta cześć<br />
programu będzie zajmować najwięcej czasu przy wykonywaniu się programu.<br />
Plik wynikowy zawierający strefy zagroŜeń odpowiadające danym wprowadzonym<br />
przez uŜytkownika, jest konwertowany do pliku umoŜliwiającego zamieszczenie ich<br />
w Google Earth. Przed konwersją do pliku zgodnego z programem Google Earth<br />
punkty ze stref zagroŜeń są poddawane sortowaniu, co moŜe okazać się potrzebne<br />
przy prawidłowym wyświetlaniu tych stref na mapie świata (Google Earth).<br />
Substancje które nie są wymienione w plikach CIECZ_P.txt, CIECZ_T.txt,<br />
GAZ_P.txt, GAZ_T.txt, RADIOLOGICZNY.txt, WEAPON.txt nie będą podlegały<br />
obliczeniom, oznacza to Ŝe trzeba skorzystać z innego niŜ ten programu.<br />
Wprowadzanie danych początkowych do programu<br />
Dane początkowe wprowadza się poprzez edycję pliku dane_poczatkowe.txt.<br />
Informacje dotyczące poszczególnych zmiennych wejściowych zawarte są w<br />
wierszach pliku. KaŜdy wiersz rozpoczyna się od wartości zmiennej, następnie<br />
oddzielona znakiem tabulacji znajduje się jednostka zmiennej - pole jednostek<br />
(jednostka musi być wpisana tak jak wybrana z komentarza, lecz bez nawiasów []), na<br />
końcu (takŜe oddzielona znakiem tabulacji) znajduje się komentarz dotyczący<br />
zmiennej. W komentarzu znajdują się:<br />
Jednostki, w nawiasach [], w jakich moŜna zmienne wprowadzać (brak jednostki<br />
oznaczany jest znakiem myślnik ‘-’), dokładnie takie wyraŜenia jednostek naleŜy<br />
wpisywać w pola z jednostkami (bez nawiasów []), pierwsza występująca jednostka<br />
jest domyślną – co oznacza Ŝe taką właśnie jednostkę załoŜy program w przypadku<br />
nie rozpoznania jednostki w polu jednostek;<br />
nazwa zmiennej;<br />
wartości jakie są przyjmowane przez daną zmienną – dotyczy to zmiennych<br />
określających stan substancji lub charakterystyki uwolnienia.<br />
W pliku wejściowym znajdują się zmienne w następującej kolejności:<br />
zachmurzenie w nocy lub w dzień(bez jednostki [-]) przyjmuje wartości:<br />
1 nocne duŜe zachmurzenie;<br />
2 nocne małe zachmurzenie;<br />
3 silne nasłonecznienie;<br />
4 umiarkowane nasłonecznienie;<br />
5 słabe nasłonecznienie<br />
masa uwolnionej substancji moŜe przyjmować jednostki: [funt], [kg], [dag], [g],<br />
[uncja], przyjmuje wartości liczbowe dodatnie (znakiem dziesiętnym jest kropka ‘.’<br />
np.: 5.21)<br />
powierzchnia budynku w którym uwolniono substancję moŜe przyjmować jednostki:<br />
[stopa2], [m2], [km2], [dm2], [cm2], [mm2], [a], [ha], [cal2], [jard2], [akr]<br />
temperatura otoczenia i uwolnionej substancji moŜe przyjmować jednostki: [K], [C],<br />
[F], [R]
prędkość wiatru moŜe przyjmować jednostki: [m/s], [m/min], [m/h], [km/s],<br />
[km/min], [km/h]<br />
szybkość uwolnienia substancji przyjmuje jednostki: [funt/min], [funt/s], [funt/h],<br />
[kg/min], [kg/s], [kg/h]<br />
powierzchnia dziury w zbiorniku o jednostkach: [cal2], [stopa2], [m2], [dm2], [cm2],<br />
[mm2], [jard2]<br />
ciśnienie cieczy w zbiorniku o jednostkach: [PSI], [Pa], [MPa], [bar], [atmfiz],<br />
[kG/m2], [kG/cm2], [kG/mm2], [dyn/cm2], [mmHg], [mmH2O]<br />
temperatura w zbiorniku przyjmuje jednostki: [K], [C], [F], [R]<br />
współczynnik osłabienia, bez jednostki, przyjmuje wartości z przedziału 0.0 do 1.0<br />
wysokość kolumny cieczy powyŜej dziury w zbiorniku z moŜliwymi jednostkami:<br />
[cal], [m], [dm], [cm], [mm], [mikrometr], [stopa], [jard]<br />
początkowa prędkość wypływu cieczy ze zbiornika, przyjmuje jednostki: [funt/min],<br />
[funt/s], [funt/h], [kg/min], [kg/s], [kg/h]<br />
powierzchnia poprzeczna rury, przyjmuje jednostki: [cal2], [stopa2], [m2], [dm2],<br />
[cm2], [mm2], [jard2]<br />
róŜnica w wysokości otworu wylotowego a miejsca przerwania, z jednostkami:<br />
[stopa], [cal], [m], [dm], [cm], [mm], [mikrometr]<br />
czas uwolnienia substancji, jednostki: [min], [s], [h]<br />
powierzchnia ograniczenia, jednostki: [stopa2], [cal2], [m2], [km2], [dm2], [cm2],<br />
[mm2], [a], [ha], [jard2] [akr]<br />
wysokość ograniczenia, jednostki: [stopa], [cal], [m], [dm], [cm], [mm], [mikrometr],<br />
[jard]<br />
kierunek wiatru, o jednostce [stopnie], przyjmuje wartości z przedziału 0.0 do 360.0<br />
np:<br />
0.0 wiatr z północy;<br />
90.0 wiatr ze wschodu;<br />
180.0 wiatr z południa;<br />
270.0 wiatr z zachodu.<br />
długość geograficzna miejsca uwolnienia o jednostce [stopnie] np.: 21.02<br />
szerokość geograficzna miejsca uwolnienia, o jednostce [stopnie] np.: 52.23<br />
numer CAS - sposób identyfikacji substancji chemicznej, bez jednostki [-] np.: 7783-<br />
60-0
stan skupienia substancji chemicznej, bez jednostki [-]: ciecz lub gaz; wielkość ta nie<br />
musi być wypełniona poprawnie, gdyŜ program sam sprawdzi stan skupienia<br />
substancji<br />
rodzaj substancji chemicznej, bez jednostki [-]: toksyczna, palna, bojowa,<br />
radiologiczna; wielkość ta nie musi być wypełniona poprawnie, gdyŜ program sam<br />
sprawdzi rodzaj substancji<br />
typ scenariusza, bez jednostki [-], przyjmuje wartości:<br />
0 scenariusz najgorszy;<br />
1 scenariusz alternatywny.<br />
sposób uwolnienia gazów, bez jednostki [-], przyjmuje wartości:<br />
0 gaz nie skroplony;<br />
1 gaz skroplony przez przechłodzenie;<br />
2 gaz skroplony pod ciśnieniem.<br />
uwolnienie do powierzchni, bez jednostki [-], przyjmuje wartości:<br />
0 nie ograniczonej<br />
1 ograniczonej<br />
uwolnienie do miejsca, bez jednostki [-], przyjmuje wartości:<br />
1 budynku;<br />
0 terenu otwartego.<br />
sposób przechowywania gazu, bez jednostki [-], przyjmuje wartości:<br />
1 zbiornik z gazem;<br />
0 podawana wartość;<br />
2 gaz w rurze;<br />
3 zbiornik ze skroplonym gazem;<br />
4 zbiornik z gazem skroplonym pod ciśnieniem.<br />
osłabienie uwolnienia substancji, bez jednostki [-], przyjmuje wartości:<br />
0 nie ma osłabienia;<br />
1 osłabienie istnieje.<br />
topografia terenu, bez jednostki [-], przyjmuje wartości:<br />
0 teren zabudowany;<br />
1 teren otwarty<br />
sposób uwolnienia substancji palnej, bez jednostki [-], przyjmuje wartości:<br />
0 poŜar chmury;<br />
1 wybuch chmury;<br />
2 poŜar rozlewiska;<br />
3 bleve - poŜar kulisty.<br />
Wiersze w pliku oddzielone są znakiem końca linii - tutaj znak enter.<br />
Dane końcowe wyprowadzane z programu
Program tworzy plik dane_wynikowe.txt zawierający obliczone strefy zagroŜeń dla<br />
danych początkowych. Plik ten zawiera w pierwszym wierszu współrzędne<br />
geograficzne punktu uwolnienia. Wiersze następne zajmują 3 strefy zagroŜenia. Strefy<br />
występują w kolejności od najbardziej niebezpiecznych dla zdrowia i Ŝycia człowieka<br />
do najmniej wpływających niekorzystnie. KaŜda ze stref zaczyna się wierszem z<br />
wpisem ‘strefa’ i numerem strefy. Ostatnia czyli 1 strefa kończy się wierszem z<br />
samym wpisem ‘strefa’.<br />
WyŜej wspomniany plik (dane_wynikowe.txt) po uporządkowaniu punktów w<br />
poszczególnych strefach jest konwertowany do formatu .kml i otrzymuje nazwę<br />
dane_wynikowe.kml. Format ten umoŜliwia wyświetlenie stref zagroŜeń w programie<br />
Google Earth.<br />
Rodzaje stref zagroŜeń<br />
Strefy zagroŜeń zaleŜą od rodzaju substancji chemicznej.<br />
Dla substancji chemicznych toksycznych i palnych rozróŜniamy strefy:<br />
TEEL-3 – moŜe dojść do trwałego uszczerbku na zdrowiu, bądź zagroŜenia Ŝycia;<br />
TEEL-2 – moŜe dojść do zagroŜenia zdrowia;<br />
TEEL-1 – nie ma trwałego zagroŜenia zdrowia, lecz mogą wystąpić np.: nudności<br />
zawroty głowy itp.<br />
Dla substancji bojowych rozróŜniamy strefy:<br />
90% - oznacza procent śmiertelnych przypadków wśród ludności obecnej w strefie;<br />
50% - oznacza procent śmiertelnych przypadków wśród ludności obecnej w strefie;<br />
10% - oznacza procent śmiertelnych przypadków wśród ludności obecnej w strefie.<br />
Dla substancji radiologicznych rozróŜniamy strefy:<br />
ewakuacji – potrzebna jest ewakuacja ludności;<br />
schronienia – ludność moŜe pozostać w budynkach;<br />
monitoringu – strefa w której trzeba monitorować dawkę promieniowania.<br />
WaŜne pliki w programie<br />
Plik o rozszerzeniu .exe to plik samego programu.<br />
W programie występują pliki które zawierają istotne informacje dla programu i nie<br />
naleŜy ich modyfikować bez potrzeby (chyba Ŝe chce się wprowadzić nowe<br />
substancje, lub dla dane_poczatkowe.txt wprowadzić dane początkowe). Są to:<br />
wszystkie pliki mające nazwy pisane wielką literą jak:<br />
CIECZ_P.txt dotyczy cieczy palnych<br />
CIECZ_T.txt dotyczy cieczy toksycznych<br />
ERPG_TEEL.txt dotyczy wartości granicznych dla stref ERPG i TEEL<br />
GAZ_P.txt dotyczy gazów palnych<br />
GAZ_T.txt dotyczy gazów toksycznych<br />
GRUPY_SUBSTANCJI.txt definjuje grupy substancji<br />
RADIOLOGICZNY.txt dotyczy substancji radiologicznych<br />
WEAPON.txt dotyczy substancji bojowych<br />
ROZTWORY.txt dotyczy roztworów<br />
KOR_TEMP.txt dotyczy korekcji temperatury<br />
KOR_SPAL.txt dotyczy korekcji współczynnika spalania
TAB_REF_01.txt … TAB_REF_12.txt i TAB_REF_14.txt … TAB_REF_29.txt<br />
wartości graniczne substancji w modelu RMP<br />
TAB_REF_BLEVE.txt wartości graniczne substancji z poŜarem kulistym w modelu<br />
RMP<br />
TAB_REF_EXPL.txt wartości graniczne substancji wybuchowych w modelu RMP<br />
pliki zawierające numery CAS na początku nazwy zawierają wartości graniczne<br />
substancji w modelu HPAC np.: 75-15-0_1_0.99918_0_3_0_720.txt;<br />
baza.db plik bazy danych<br />
dane_poczatkowe.txt dane początkowe (ten plik moŜna modyfikować w celu zmiany<br />
danych początkowych);<br />
pliki zawierające wyniki obliczeń to: dane_wynikowe.txt i dane_wynikowe.kml.<br />
Pozostałe pliki to:<br />
pliki o rozszerzeniach: .cpp, .h, .obj, .tds, .bpr to pliki kodu źródłowego programu.<br />
pliki o rozszerzeniach: .xls to plikiarkusza kalkulacyjnego, nie są one potrzebne w<br />
programie, nie mniej jednak ułatwiają edycję plików tekstowych.<br />
pliki tekstowe (.txt) o nazwach pisanych z małych liter poza wymienionymi wyŜej są<br />
plikami tymczasowymi i będą ulegały zmianom w czasie działania programu.<br />
Wyniki w postaci plików tekstowych i Google Earth<br />
Przykładowy niepełny plik wyjściowy (pozostawiono tylko 3 punkty dla kaŜdej<br />
granicy strefy) przedstawiono poniŜej.<br />
21.01999999999999957 52.22999999999935028<br />
strefa 3<br />
21.02017814466708856 52.23000685168469204<br />
21.02017700328894634 52.23001369980546116<br />
21.02017585853456083 52.23002056812029536<br />
strefa 2<br />
21.02034571228239557 52.23001329631860301<br />
21.02033989496720423 52.23002630715431138<br />
21.02033335676225434 52.23003898861521322<br />
strefa 1<br />
21.02061858158064567 52.23002379033174946<br />
21.02060949837190407 52.23004717317500223<br />
21.02059466214109662 52.23006954956914427<br />
..........<br />
strefa<br />
Dodatkowo tworzony jest plik „dane_wynikowe.kml” będący w formacie xml<br />
gotowym skryptem do wyświetlania stref zagroŜenia w programie „Google Earth”.<br />
Przykładowy plik dane_wynikowe.kml (strefy zostały skrócone)
<br />
<br />
Strefy<br />
<br />
<br />
ff00ffff<br />
2<br />
<br />
<br />
7f00ffff<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
ffff0000<br />
2<br />
<br />
<br />
7fff0000<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
ff0000ff<br />
2<br />
<br />
<br />
7f0000ff<br />
<br />
<br />
<br />
Zrodlo uwolnienia<br />
<br />
Uwolnienie<br />
LON:21.05053999999999803LAT:52.23783499999935032<br />
]]><br />
<br />
root://styleMaps#default+nicon=0x307+hicon=0x317<br />
<br />
<br />
<br />
root://icons/palette-4.png<br />
84<br />
12<br />
12<br />
12<br />
<br />
<br />
<br />
ffffffff<br />
1<br />
<br />
<br />
<br />
1<br />
relativeToGround<br />
21.05053999999999803,52.23783499999935032,10<br />
<br />
<br />
<br />
strefa 3<br />
strefa zagrozen 3: TEEL3<br />
<br />
21.05053999999999803<br />
52.23783499999935032
30000.0<br />
30.0<br />
0.0<br />
<br />
1<br />
#stref3<br />
<br />
1<br />
1<br />
relativeToGround<br />
<br />
21.05059591936646868,52.23783147194539822,10<br />
21.05059591614390158,52.23782678718169592,10<br />
21.05059591453230894,52.23782444479984122,10<br />
21.0505896985851102,52.23782093283858785,10<br />
21.05058969616741038,52.23781741926612199,10<br />
21.05058969536141333,52.23781624807529766,10<br />
21.05058348022078008,52.23781390730544416,10<br />
21.05058347860875756,52.23781156492400158,10<br />
21.05057726427468978,52.23781039534505055,10<br />
21.05057104832909687,52.23780688338491984,10<br />
21.05057104832909687,52.23780688338491984,10<br />
21.05056483238405462,52.23780337142506624,10<br />
21.05056483238405462,52.23780337142506624,10<br />
21.05056483238405462,52.23780337142506624,10<br />
21.05055240371873637,52.23780103226708604,10<br />
21.05054618938648048,52.23779986268790765,10<br />
21.0505337623333979,52.23779986590902524,10<br />
21.05052754880684418,52.23779986751908666,10<br />
21.05051512416781634,52.23780338430712078,10<br />
21.0505089114452062,52.23780455710543436,10<br />
21.05049648841049503,52.23781041626843802,10<br />
21.05049027729321054,52.23781393144329854,10<br />
21.0504840661744943,52.23781744661724958,10<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
strefa 2<br />
strefa zagrozen 2: TEEL2<br />
<br />
21.05053999999999803<br />
52.23783499999935032<br />
30000.0<br />
30.0<br />
0.0<br />
<br />
1<br />
#stref2<br />
<br />
1<br />
1<br />
relativeToGround<br />
<br />
21.0506393429002685,52.23772839579788752,10<br />
21.05063312857284075,52.23772722622809539,10<br />
21.05062069910800915,52.23772371589677732,10<br />
21.05059584180358101,52.23771903761569036,10<br />
21.05059584180358101,52.23771903761569036,10<br />
21.05070771513421946,52.23776234252671458,10<br />
21.05070771351123326,52.237760000141229,10<br />
21.05070149917899514,52.23775883057122371,10<br />
21.05069527997819989,52.23775063384582751,10<br />
21.05068284888201902,52.23774478112935782,10<br />
21.05067663292891211,52.2377412691752383,10<br />
21.05067041616479528,52.23773658602927128,10<br />
21.05066420102428992,52.23773424526786613,10<br />
21.0506517723672637,52.2377319061289569,10
21.0506393429002685,52.23772839579788752,10<br />
21.05058341396311406,52.23771786966513276,10<br />
21.05056477179865837,52.23771553214238139,10<br />
21.05055855747438898,52.23771436257096212,10<br />
21.05052749071014873,52.23771554185100996,10<br />
21.05052127719539001,52.23771554346797074,10<br />
21.05050263826706924,52.23771789069578375,10<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
strefa 1<br />
strefa zagrozen 1: TEEL1<br />
<br />
21.05053999999999803<br />
52.23783499999935032<br />
30000.0<br />
30.0<br />
0.0<br />
<br />
1<br />
#stref1<br />
<br />
1<br />
1<br />
relativeToGround<br />
<br />
21.05052123102717942,52.23764878565234682,10<br />
21.05052123102717942,52.23764878565234682,10<br />
21.05048395323570532,52.23765348013814958,10<br />
21.05045288975137652,52.23765934417806278,10<br />
21.05043425084766895,52.23766169140734661,10<br />
21.05042182544939777,52.23766403701663563,10<br />
21.05037833976952655,52.2376769313823388,10<br />
21.0503721286786103,52.23768044655679432,10<br />
21.05035349459207694,52.23768982088751045,10<br />
21.05033486210298932,52.23770153758390222,10<br />
21.05032865100201889,52.23770505275182785,10<br />
<br />
<br />
<br />
<br />