Методика розрахунку імовірної чисельності зараженого населення

У вогнищах ураження БА імовірна чисельність зараженого населення може бути визначена за формулою:

де N_ЗН – імовірна чисельність зараженого населення, чол.;

S_м – площа зони можливого біологічного зараження, км²;

S_м – площа зони біологічного зараження із щільністю населення на ній γ _мі, км²;

Г_мі - глибина поширення зараженого повітря у і -тому населеному пункті, км;

Г_р – розрахункова глибина поширення зараженого повітря, км;

γ _мі – середня щільність населення у і -тому населеному пункті (приблизні значення див. у таблиці 2, додатку 1), чол./км²;

ψ _{І, ІІ} – імовірність зараження людей у зоні І або ІІ.

n – загальна кількість населених пунктів, які піддалися біологічному зараженню, шт.

Далі процес розповсюдження інфекційної хвороби серед населення можна проходити за типом епідемій і розрахунки потенційної кількості санітарних та безповоротних втрат серед населення на зараженій території проводять, як для епідемічного процесу (див. матеріал в темі 2).

Розрахунок глибини поширення зараженого повітря та площі зони можливого біологічного зараження можна проводити за варіантом І (спрощеним алгоритмом) в залежності від типу атаки [46]. При цьому імовірну глибину поширення зараженого повітря розділяють на дві зони: зону І в межах, якої імовірність захворювання людей ψ _І, які там знаходяться без ЗІЗ лежить в діапазоні 100 – 30 % (в середньому можна прийняти 70-50 %); та зону ІІ в межах якої імовірність захворювання людей ψ _ІІ, лежить в діапазоні 30 – 1 %.

Типатаки А, випадок а: точкова атака у вигляді аерозольного генератора, бомби, снаряду тощо. Цей тип атаки використовують також для токсинів.

Місце атаки обводять колом із радіусом 1 км. Із точки атаки за напрямком вітру проводять лінію (імовірну глибину поширення), довжину якої розраховують за формулою:

де Г_р – імовірна глибина поширення зараженого повітря, км;

υ – швидкість повітря, км/год;

Т – тривалість ефективної дії аерозолю, годин (залежить від того, коли сталася атака вдень чи вночі, метеоумов для спрощених розрахунків в день можна прийняти до 6 годин, а в ночі з моменту атаки до сходу сонця).

На кінці лінії імовірної глибини поширення зараженого повітря, перпендикулярно до неї проводять лінії з обох її сторін, довжину яких обчислюють за формулою:

де В_р – імовірна ширина зони поширення зараженого повітря, км;

Г_р – імовірна глибина поширення зараженого повітря, км.

Далі із точки атаки проти напряму вітру поводять лінію довжиною у два радіуси (2 км). Потім від початку цієї лінії проводять дотичні промені до кола і далі до пересічення з кінцями ліній імовірної ширини зони зараженого повітря.

Загальну площу можливого зараження обраховують за формулою:

де S_р – загальна площа можливого зараження, км;

В_р – імовірна ширина зони поширення зараженого повітря, км;

Г_р – імовірна глибина поширення зараженого повітря, км.

Довжина зони І, складає ¼ від імовірної глибини поширення зараження повітря, довжина зони ІІ, складає ¾ від імовірної глибини понирення зараженого повітря. Приклад схеми малюнка наведено на рисунку 1.

Рис. 1 Приклад схеми малюнка при типі атаки А, випадку а

 

Тип атаки А, випадок b: лінійне розповсюдження аерозолю.

Розрахунок геометричних параметрів зони І та ІІ має таку послідовність: у точках початку і кінця лінії атаки довжиною L, малюють по колу з радіусом 1 км, після цього кола з’єднують паралельними лініями з шириною у два радіуси (2 км). Із лінії атаки за напрямком вітру проводять лінію Г_р (імовірну глибину поширення), довжину якої розраховують за формулою наведеною вище у прикладі атаки А, випадка а.

Далі з точок початку і кінця лінії атаки в протилежному напрямку вітру відкладають лінію у два розміри радіуса (2 км). Від цих точок проводять дотичні промені до кол і до пересічення з лінією імовірної ширини зони зараженого повітря Г_р. Приклад схеми малюнка наведено на рисунку 2.

 

Рис. 2 Приклад схеми малюнка при типі атаки А, випадку b

Імовірну глибину поширення розраховують за формулою:

де Г_р – імовірна глибина поширення зараженого повітря, км;

υ – швидкість повітря, км/год;

Т – тривалість ефективної дії аерозолю, годин (залежить від того, коли сталася атака вдень приймають за 6 годин, а вночі від часу початку атаки до сходу сонця, але не більше 8 годин).

Імовірну ширину зони поширення зараженого повітря розраховують за рівнянням:

де В_р – імовірна ширина зони поширення зараженого повітря, км;

L – довжина лінії атаки, км;

Г_р – імовірна глибина поширення зараженого повітря, км.

Загальну площу можливого зараження обраховують за формулою:

де S_р – загальна площа можливого зараження, км;

В_р – імовірна ширина зони поширення зараженого повітря, км;

L – довжина лінії атаки, км;

Г_р – імовірна глибина поширення зараженого повітря, км.

Тип атаки В: крупно-краплинне зараження поверхні землі.

Розрахунок глибини поширення зараженого повітря при типі атаки В, проводиться аналогічно типу атаки А, випадку а. Однак є відмінність. В цьому випадку радіус дорівнює зоні зараження, але радіус повинен бути не менше ніж 5 км, при цьому відстань від центру атаки до вершини трикутника буде складити 10 км. Приклад схеми малюнка наведено на рисунку 3.

Імовірну глибину поширення розраховують за формулою:

де Г_р – імовірна глибина поширення зараженого повітря, км;

υ – швидкість повітря, км/год;

Т – тривалість ефективної дії аерозолю, годин (залежить від того, коли сталася атака вдень приймають за 6 годин, а вночі від часу початку атаки до сходу сонця, але не більше 6 годин).

Імовірну ширину зони поширення зараженого повітря розраховують за рівнянням:

де В_р – імовірна ширина зони поширення зараженого повітря, км;

Г_р – імовірна глибина поширення зараженого повітря, км.

Загальну площу можливого зараження обраховують за формулою:

де S_р – загальна площа можливого зараження, км;

В_р – імовірна ширина зони поширення зараженого повітря, км;

Г_р – імовірна глибина поширення зараженого повітря, км.

Рис. 3 Приклад схеми малюнка при типі атаки В

 

Варіант ІІ. Більш точний розрахунок імовірної глибини поширення зараженого повітря, можна провести за наступним алгоритмом. Спочатку оцінююється швидкість осідання частинок аерозолю біосупензії за формулою наведеною нижче:

де υ – швидкість осідання частинок аерозолю біосуспензії у повітрі, м/с;

g – прискорення вільного падіння, 9, 81 м/с²;

d₀ – імовірний діаметр частинок аерозолю (варіюється в межах 1-20 мкм), м;

ρ ₀ – густина частинок аерозолю (у наближенні можна прийняти за густину води), кг/м³;

μ – динамічна в’язкість повітря (для 20 °С дорівнює 1, 84·10^-6), Па·с.

Потім розраховують час осідання частинок з висоти хмари аерозолю за рівнянням:

де t – час осідання частинок аерозолю, с;

υ – швидкість осідання частинок аерозолю, м/с;

Н – висота хмари (для розрахунків при наземному вивільненні аерозолю під час вибуху чи розпилення можна прийняти 10-20 м), м.

Далі розраховують імовірну глибину поширення зараженого повітря при заданій його швидкості:

де Г_р – імовірна глибина поширення зараженого повітря, м;

υ – швидкість повітря, м/с;

t – час осідання частинок аерозолю, сек;

К_п – коефіцієнт, який залежить від ступеня вертикальної стійкості повітря (0, 13 для інверсії; 0, 23 для ізотермії; 0, 24 для конвекції);

К_р – константа, яка враховує вплив рельєфу місцевості (див. табл. 4.2).

Площу зони можливого зараження аерозолем можна визначити за формулою (по аналогії з хімічними інцидентами):

де - площа зони можливого зараження, км²;

- розрахункова глибина зони можливого зараження, км;

- кут зони, який залежить від швидкості повітря.

Залежність кута від швидкості приземного вітру зображена нижче в таблиці 5.1.

Таблиця 5.1 Залежність кута зони можливого зараження аерозолем
Швидкість вітру, м/с	Кут φ, град
< 0, 5
0, 6-1
1, 1-2
> 2

 

Зона фактичного зараження, має форму еліпсу і включається в зону можливого зараження. Внаслідок можливих переміщень хмари аерозолю під дією вітру, зображення зони фактичного зараження на мапу (схему) не наноситься.

Площу зони фактичного зараження можна визначити за формулою:

де - площа зони фактичного зараження, км²;

К_п – коефіцієнт, який залежить від ступеня вертикальної стійкості повітря (0, 081 для інверсії; 0, 133 для ізотермії; 0, 235 для конвекції);

- розрахункова глибина зони можливого зараження, км;

t – час, який пройшов після утворення аерозолю, годин.

Деякі найважливіші характеристики БА за даними [14, 16, 52], неведені у таблиці 1, додатку 3.

Препарати для екстренної профілактики при визначених інфекційних захворювань в осередках біологічного ураження [29], наведені у таблиці додатку 4.

Препарати для екстренної профілактики при невизначених видах інфекційних захворювань в осередках біологічного ураження наведені нижче в таблиці 5.2 [29].

Таблиця 5.2 Схема спеціальної екстреної профілактики (при невизначеному збуднику)
№ п/п	Препарат*	Разова доза, г	Кратність приймання на добу	Середня тривалість курсу, діб
	Доксициклін	0, 2
	Рифампіцин	0, 3
	Тетрациклін	0, 5
	Сульфатон	1, 4

* Препарати розташовані за ступенем зниження ефективності.

 

 

Питання до теми 5. ХАРАКТЕРИСТИКА ВОГНИЩ УРАЖЕННЯ ПРИ БІОЛОГІЧНИХ ІНЦИДЕНТАХ.

1. Дайте коротку характеристику біологічним агентам (навести визначення, види та класифікацію біологічних агентів, а також описати можливі способи застосування).

2. Опишіть основні способи та засоби захисту від біологічних агентів в осередках зараження.

3. Визначте імовірну глибину поширення зараженого повітря у випадку розповсюдження терористами аерозолю із спорами сибірки, а також імовірну ширину зони поширення зараженого повітря та площу. Знайдіть, яка довжина та площа зони І та ІІ. Розрахуйте також приблизні санітарні та безповоротні втрати серед населення у цих зонах за наступних умов: тип атаки А, випадок а; швидкість вітру 3 м/с; час застосування літо, 07.00; середню густину населення на заражених територіях прийняти 100 чол/км²; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж.

4. Визначте імовірну глибину поширення зараженого повітря у випадку розповсюдження терористами аерозолю із холерними віріонами, а також імовірну ширину зони поширення зараженого повітря та площу. Знайдіть, яка довжина та площа зони І та ІІ. Розрахуйте також приблизні санітарні та безповоротні втрати серед населення у цих зонах за наступних умов: тип атаки А, випадок в; швидкість вітру 1 м/с; час застосування літо, 08.00; довжина лінії зараження – 10 км; середню густину населення на заражених територіях прийняти 150 чол/км²; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж.

5. Визначте імовірну глибину поширення зараженого повітря у випадку розповсюдження терористами аерозолю із вірусом пситакозу, а також імовірну ширину зони поширення зараженого повітря та площу. Знайдіть, яка довжина та площа зони І та ІІ. Розрахуйте також приблизні санітарні та безповоротні втрати серед населення у цих зонах за наступних умов: тип атаки В, випадок а; швидкість вітру 2 м/с; час застосування літо, 06.00; середню густину населення на заражених територіях прийняти 250 чол/км²; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж.

6. Визначте імовірну глибину поширення зараженого повітря у випадку розповсюдження бойових дій аерозолю із вірусом жовтої лихоманки, а також імовірну ширину зони поширення зараженого повітря та площу. Знайдіть, яка довжина та площа зони І та ІІ. Розрахуйте також приблизні санітарні та безповоротні втрати серед населення у цих зонах за наступних умов: тип атаки А, випадок а; швидкість вітру 4 м/с; час застосування літо, 15.00; середню густину населення на заражених територіях прийняти 200 чол/км²; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж.

7. Визначте імовірну глибину поширення зараженого повітря у випадку розповсюдження терористами аерозолю із чумою, а також імовірну ширину зони поширення зараженого повітря та площу. Знайдіть, яка довжина та площа зони І та ІІ. Розрахуйте також приблизні санітарні та безповоротні втрати серед населення у цих зонах за наступних умов: тип атаки А, випадок в; швидкість вітру 2, 5 м/с; час застосування літо, 16.00; довжина лінії зараження – 5 км; середню густину населення на заражених територіях прийняти 150 чол/км²; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж.

8. Визначте імовірну глибину поширення зараженого повітря у випадку розповсюдження бойових дій аерозолю із бруцельозом, а також імовірну ширину зони поширення зараженого повітря та площу. Знайдіть, яка довжина та площа зони І та ІІ. Розрахуйте також приблизні санітарні та безповоротні втрати серед населення у цих зонах за наступних умов: тип атаки А, випадок а; швидкість вітру 1, 5 м/с; час застосування літо, 18.00; середню густину населення на заражених територіях прийняти 175 чол/км²; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж.

9. Визначте первинні та вторинні імовірні санітарні та безповоротні втрати серед населення у 1, 5 млн. місті при проведенні терористичного акту на станції метро із застосуванням біологічних агентів, за наступних умов: збудник – натуральна віспа; імовірність зараження людей на станції прийняти, як для зони І, впродовж робочого часу метро; середній потік людей на станції 220 тис. чол./добу; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж. Під час вторинного розповсюдження інфекції у місті коеф. неспец. захисту прийняти для незадовільної сан.-епід. підготовки населення.

10. Визначте первинні та вторинні імовірні санітарні та безповоротні втрати серед населення у 2, 5 млн. місті при проведенні терористичного акту на станції метро із застосуванням біологічних агентів, за наступних умов: збудник – натуральна віспа; імовірність зараження людей на станції прийняти, як для зони І; під час зараження на станції знаходилось 200 чол.; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж. Під час вторинного розповсюдження інфекції у місті коеф. неспец. захисту прийняти для незадовільної сан.-епід. підготовки населення.

11. Визначте первинні та вторинні імовірні санітарні та безповоротні втрати серед населення у 1, 5 млн. місті при проведенні терористичного акту у міському житловому районі із застосуванням біологічних агентів, за наступних умов: збудник – холера; імовірність зараження людей прийняти, як для зони І; під час зараження на території району знаходилось 12 000 чол.; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж. Під час вторинного розповсюдження інфекції у місті коеф. неспец. захисту прийняти для незадовільної сан.-епід. підготовки населення.

12. Визначте первинні та вторинні імовірні санітарні та безповоротні втрати серед населення у 1, 0 млн. місті при проведенні терористичного акту під час проведення концерту в центрі міста із застосуванням біологічних агентів, за наступних умов: збудник – бруцельоз; імовірність зараження людей прийняти, як для зони І; під час зараження на території проведення концерту знаходилось 10 000 чол.; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж. Під час вторинного розповсюдження інфекції у місті коеф. неспец. захисту прийняти для незадовільної сан.-епід. підготовки населення.

13. Визначте первинні та вторинні імовірні санітарні та безповоротні втрати серед населення у 0, 75 млн. місті при проведенні терористичного акту у торгівельно-розважальному центрі із застосуванням біологічних агентів, за наступних умов: збудник – сибірка; імовірність зараження людей прийняти, як для зони І; під час зараження на території ТРЦ знаходилось 15 000 чол.; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж. Під час вторинного розповсюдження інфекції у місті коеф. неспец. захисту прийняти для незадовільної сан.-епід. підготовки населення.

14. Визначте первинні та вторинні імовірні санітарні та безповоротні втрати серед населення у 1, 25 млн. місті при проведенні терористичного акту у торгівельному центрі із застосуванням біологічних агентів, за наступних умов: збудник – вірус пситакозу; імовірність зараження людей прийняти, як для зони І; під час зараження на території ТЦ знаходилось 20 000 чол.; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж. Під час вторинного розповсюдження інфекції у місті коеф. неспец. захисту прийняти для незадовільної сан.-епід. підготовки населення.

15. Визначте первинні та вторинні імовірні санітарні та безповоротні втрати серед населення у 0, 5 млн. місті при аварії на заводі по виробництву вакцин та сироваток з викидом у повітря збудників дифтерії, за наступних умов: імовірність зараження людей прийняти, як для зони І; під час зараження на території заводу знаходилось 1 000 чол.; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж. Під час вторинного розповсюдження інфекції у місті коеф. неспец. захисту прийняти для незадовільної сан.-епід. підготовки населення.

16. Визначте імовірну глибину поширення зараженого повітря у випадку розповсюдження терористами аерозолю із спорами сибірки, а також імовірну ширину зони поширення зараженого повітря та площу. Знайдіть, яка довжина та площа зони І та ІІ. Розрахуйте також приблизні санітарні та безповоротні втрати серед населення у цих зонах за наступних умов: тип атаки А, випадок а; швидкість вітру 6 м/с; час застосування літо, 12.00; середню густину населення на заражених територіях прийняти 250 чол/км²; екстреної профілактики не проводилось; лікування теж.