Общий подход к определению вероятности поражения

Одна и та же мера воздействия, то есть одно и тоже значение поражающего параметра может вызвать последствия различной степени тяжести у различных людей. Следовательно эффект поражения носит вероятностный характер. Величина поражения (Р_пор) измеряется в долях от единицы или в % и выражается, как правило, функцией Гаусса (функцией ошибок) записываемой в виде:

.

(1)

В которой верхний предел интегральной функции (Pr) является так называемой пробит-функцией.[9] Она отражает связь между вероятностью поражения и поражающим эффектом. Пробит-функция может быть вычислена по уравнению вида:

Pr = a + b×ln(X),

(2)

Где a, b – константы для каждого вещества или процесса, характеризующие специфику и меру опасности его воздействия.

X – поглощенная субъектом доза негативного воздействия.

Термические воздействия

Для вероятности смертельного поражения при термических воздействиях X будет произведением интенсивности излучения на длительность теплового импульса

X = q4/3·τ·10-4,

(3)

Где q – действующий на человека тепловой поток ([Дж/м²·с] ≡[Вт/м²]);

τ – длительность воздействия (сек).

Пробит-функция для таких поражений будет определяться следующей формулой:

Pr = 14,5 + 2,56×ln(q4/3·τ·10-4),

(4)

Барические воздействия

X = f(ΔPф)

(5)

Для определения вероятности летального исхода от прямого воздействия на людей избыточного давления P_s и импульса I_s используется пробит-функция:

Pr = -2,44×ln[(7380/ Ps) + 1,9·109/(Ps·Is)].

(6)

Для случая полного разрушения зданий при газовом взрыве

Pr = -0,22×ln[(40/ Ps)7,4 + (460/Is)11,3].

(7)

Размерность P_s – Н/м²; I_s – Н/м²·с.

Токсические воздействия

Острые токсические воздействия. Токсическая нагрузка вычисляется с учетом изменения концентрации вещества за принятый период времени Т:

.

(8)

Здесь C(τ) – функция концентрации в той точке пространства, куда помещен объект. Она зависит от относительной плотности газа (по воздуху), параметра устойчивости атмосферы, скорости ветра, интенсивности и длительности выброса из источника, высоты источника относительно земли и т.п.

n – показатель степени, характеризующий механизм воздействия и природу токсиканта.

 

Относительная вероятность поражения (от 0 до 1) представляется в виде зависимости от пробит-функции:

P = f(Pr). Pr = a + b×ln(D).

(9) (10)

В случае пребывания объекта в атмосфере с постоянной концентрацией

Pr = a + b×ln(Cn ×τ).

(11)

Для различных веществ пробит-функция имеет различные константы, определяемые в результате медико-биологических исследований и отнесенные к среднестатистическому составу населения или к определенному контингенту людей (табл. 3).

 

Константы для вычисления пробит-функции летального поражения технического персонала (C – ppm, τ – мин)

 

Таблица 3.

Вещество	Pr = a + b×ln(Cn ×τ)
a	b	n
Аммиак	-35,90	1,85
Хлор	-8,29	0,92

 

Длительное воздействие токсичных веществ. Проблема длительного (хронического) воздействия малых концентраций вредных веществ на человека является на сегодня одной из наиболее сложных, так как последствия токсических поражений в этом случае должны определяться путем продолжительного сравнительного медико-биологического изучения большого количества людей, проживающих на загрязненной и чистой территории.

Многие исследователи для определения последствий длительного воздействия малых доз вредных веществ на человека используют линейные модели вида:

Рпор = kc×C.

(12)

Где: k – коэффициент дозовой зависимости для определенного вида ущерба за период всей жизни человека в данном районе;

С – средняя величина концентрации вредного вещества за год (мг/м³·год).

Эти модели строятся на основании данных о смертности и заболеваемости и, как правило, достаточно точно отражают последствия воздействия малых доз токсиканта на человека за продолжительный период времени.