Savu

Savu , tai tahroja on Quebec ja Acadia , on pilvi kaasun, ja höyryjen (enemmän tai vähemmän kuumaa) ja hiukkasten kiinteät aineet emittoiman tulipalo , kemiallisia reaktioita tai mekaanisen lämmitys. Nämä hiukkaset ovat pääasiassa nokea ( palamatonta hiiltä ) sekä lentotuhkaa ; Usein savu sisältää myös suuria määriä metallisia ja orgaanisia yhdisteitä pieninä määrinä, mutta monet niistä ovat myrkyllisiä.

Savulähteet

Ihmiset altistuvat tilastollisesti ensisijaisesti puun , kivihiilen, savukkeiden ja tulipalojen savulle .

Lueteltujen onnettomuuksien ja niiden onnettomuusanalyysin perusteella vaarallisimmat höyrylähdeonnettomuudet tapahtuvat ensin kemianteollisuudessa (joka valmistaa ja / tai käsittelee palavia ja / tai vaarallisia materiaaleja, joskus eksotermisten reaktioiden lähteitä .), Sitten maatalouskemikaalit ja kasvinsuojelu (tuotanto ja varastointi) ja lopulta varastot, kaatopaikat tai renkaiden varastot jne. Tuotteita tai materiaaleja ovat usein muovit (PVC, neopreeni, polystyreeni jne.), Kumit (renkaat), synteettiset päällysteet, eristeet, tekstiilit, matot, matot, lakat, liimat, polttoaineet ja liuottimet, lämpöeristimet, sähkökaapelit. jolla on suuri myrkyllisten kaasujen mahdollisuus.

Myrkyllisyys ja höyryjen vaarat

Aikana tulipalo , savua edustaa useita vaaroja, jotka voivat yhdistää vaikutuksia tai jopa toimia synergistisesti:

• Sen peittävyys ja kyky vaikeuttaa hengitystä vaikeuttavat huomattavasti evakuointia (rakennuksesta tai palavasta metsästä tai savannista jne.), Elottomien uhrien havaitsemista sekä hätäpalvelujen etenemistä. Se on myös " suodatin vaikutus  ", joka muuttaa käsitystä värejä joita palomiehet , ja siksi lukeminen tulen  : keltainen liekit näkyvät punaisina savun läpi, ja jos savu katto on paksu, se voi piilottaa savua. Rullat liekin ennustava yleistynyt välähdys  ;
• Lisäksi CO 2ja tukehtuva CO, savu sisältää kymmeniä - satoja myrkyllisiä yhdisteitä, jotka aiheuttavat myrkytyksen  ; Savun hengittäminen on numero yksi tappaja tulessa. Myrkyllinen vaikutus voi jatkua palon sammuttamisen jälkeen. Savulla on systeemistä toksisuutta. Myöskään maaseudun tulipalojen myrkyllisyyttä ei pidä aliarvioida (olki ja seisova ruoho voivat myös vapauttaa myrkyllisiä syaanivetyyhdisteitä polttamisen aikana (sänki tulipalon aikana). Jäähtyneen savun hengittäminen on haitallista, koska se aiheuttaa vain vähän tai ei lainkaan välitöntä tai lyhytaikaista epämukavuutta; höyryjen kerrostama hiili on syöpää aiheuttavaa ja monet höyryjen kerrostamat hiukkaset ovat myrkyllisiä (erityisesti jätteiden ja jätteiden palamisen yhteydessä) Myös ydinonnettomuuksien tai radioaktiivisen laskeuman saastuttamien metsäpalojen savut, esimerkiksi Tšernobylin katastrofin jälkeen, ovat myös radioaktiivisia ja vastuussa radionuklidien uudelleenpäästöistä ja maantieteellisistä liikkeistä ovat esimerkiksi torjunta-aineiden palosavua , ammusten palohöyryjä tai räjähtäviä , hitsauskaasuja ( nanohiukkasten ja metallihöyryjen lähde ). puupalot ovat myrkyllisten ja saastuttavien tuotteiden lähde.
• Savu, kun se esiintyy, kuljettaa lämpöä (palavat kaasut ja hehkuvat hiukkaset); savuun kuuma, voi aiheuttaa palovammoja sisäinen ja keuhkojen ja hengitysteiden  ; helpottamalla lämpötilan nousua tiloissa, joissa se leviää, se voi aiheuttaa uuden tulipalon syntymisen poissa alkuperäisestä kohdennuksesta;
• Se sisältää yleensä palamattomia kaasuja, jotka johtuvat materiaalien pyrolyysistä ; Sekoittumalla ilman kanssa se voi aiheuttaa savun räjähdyksen ( backdraft ) tai jopa yleisen flashoverin ( flashover ).
• Jotkut höyryt ovat hyvin happamia (johtuen esimerkiksi PVC: n palamisesta; yksin tai yhdessä sammutusveden kanssa ne voivat pilata teknisiä laitteistoja ja rakennusmateriaaleja; rakenteet voivat kärsiä peruuttamattomista vaurioista jopa lyhyen altistuksen jälkeen. Jopa tietyille liitoselementeille. Tämä ongelma katastrofin jälkeen altistuu hajoamisille ja rakenteellisille epäonnistumisille katastrofia seuraavina päivinä tai viikkoina. On olemassa puhdistamisprosesseja, joiden on puututtava niihin tunteihin tai päiviin, jotka jätteenpolttoilman savunpuhdistus tapahtuu ennen savupiipusta poistumista.

Myrkylliset tulipalohöyryt

INERIS luokittelee ne kolmeen luokkaan:

1. tukehtuvat höyryt  : nämä ovat nopeimmin kuolemaan johtavia, pääasiassa seuraavilla aineilla: NO, H2S, SO2, HCN, CO;
2. ärsyttävät höyryt  : noken (polysyklisten typen ja hiilimikrohiukkasten yhdisteiden) lisäksi se voi olla mineraalihappoja ja erilaisia ​​ärsyttäviä orgaanisia tuotteita. Palosavussa yleisimmät epäorgaaniset happokaasut ovat HCl, HBr, HF, NOx, SOx, P2O5. Orgaanisia ärsyttäviä aineita ovat hiiliyhdisteet ( formaldehydi , akroleiini , butyraldehydi jne.), Typpijohdannaiset (NO, NH3, isosyanaatit , amiinit );
3. höyryt, joilla on "erityinen myrkyllisyys"  : ne sisältävät tiettyjä tuotteita - usein pieninä määrinä - jotka voivat olla syöpää aiheuttavia , perimää vaurioittavia , allergeenisia ... Yleensä vaikutukset eivät ole akuutteja, mutta ilmenevät pitkällä aikavälillä (esim. bentseeni , dioksiini , dibentsofuraani . ..).

Tärkeimmät myrkyllisten kaasujen yhdisteet

Tärkeimmät palon aikana vapautuneet yhdisteet ovat hiili, typpi, kloori ja rikki. Näiden määrälliset ja laadulliset vaihtelut riippuvat lämpöhajoamisolosuhteista, tuotteen kemiallisista alkuaine-analyyseistä ja tulen tyypistä. Täten hyvin ilmastoitujen tulipalojen typpeä vapautuu NOx: n muodossa, kun taas korkeassa lämpötilassa, kun tuli tuuletetaan, typpeä vapautuu pääasiassa HCN: n muodossa.

INERIS-lainatun SFPE : n paloturvallisuustekniikan oppaan vuodelta 2002 mukaan nämä ovat:

• Hiilimonoksidi (CO) ja hiilidioksidi (CO2): yleisimmät ja runsaimmat palamistuotteet. Valmistetun CO: n kokonaismäärä on sama suuruusluokka kaikille materiaaleille, olipa kyseessä sitten tiivis tai paisutettu tuote, taipuisa tai jäykkä vaahto, muovi tai perinteinen materiaali;
• Syaanivetyhappo (HCN): tuote, jota vapautuu polyamidien, polyakrilonitriilien, polyakryylinitriilibutadieenistyreenin (ABS), akryylinitriilipolystyreenien (SAN) sekä polyuretaanien ja nitropolymeerien kanssa. Ajan 1000  ° C: ssa , polyuretaanit vapauttamaan kaikki niiden massasta muodossa HCN;
• Typpioksidit tai typpihöyryt NOx (NO, NO2): tuotteet, joita vapautuu polyakryylinitriilien, polyamidien ja selluloidien kanssa;
• Rikkidioksidi (SO2) ja rikkivety (H2S): tuotteet, joita vapautuu polysulfonien ja muiden rikkipolymeerien tapauksessa;
• Kloorivetyhappo (HCl): tuote, jota vapautuu PVC: n ja synteettisten palonestoaineiden kanssa kloorilla (klooratut polyesterit). Siten PVC vapauttaa kaiken kloorinsa 400 ° C: ssa HCl: n muodossa (yksi pullo 55 g kivennäisvettä vapauttaa 15 1 HCl: ää);
• Fluorivetyhappo (HF): tuote, joka vapautuu esimerkiksi polytetrafluorieteenin tapauksessa;
• Fosgeeni (COCl2): tätä tuotetta vapautuu pieninä määrinä tietyissä palamistapauksissa;
• Akryylinitriili tai vinyylisyanidi: SAN: n ja ABS: n julkaisema tuote;
• Styreeni: tuote, joka vapautuu polystyreenien tapauksessa;
• Ammoniakki (NH3): tuote, joka vapautuu tiettyjen polyamidipalojen yhteydessä tai lannoitteiden hajoamisen aikana. -
• Etikkahappo (CH3CO2H) ja kloori (Cl2) vinyyliasetaattien polttamisen yhteydessä;
• Bromi (Br2): tuote, jota vapautuu tiettyjen palonestoaineiden tai halogenoitujen tuotteiden tapauksessa, mutta usein kynnysarvoilla, jotka ovat selvästi myrkyllisten kynnysarvojen alapuolella;
• Metallit (mukaan lukien elohopea ja lyijy, jotka sublimoidaan helposti hengitettäviksi höyryiksi klassisen tulen lämpötiloissa);
• Erilaiset puutteellisesti palaneet tähteet: tervat, alifaattiset tai aromaattiset hiilivedyt erittäin hienoissa hiukkasissa (aerosolit), PAH-yhdisteet (polysykliset aromaattiset hiilivedyt, mukaan lukien bentso (a) pyreeni) voivat tunkeutua hengitysteihin (keuhkoputken ja keuhkopöhön riski).

Huomautus: HCl: n, HF: n ja NH3: n tapauksessa reaktio ilmankosteuden kanssa tapahtuu, koska nämä tuotteet ovat hydroskooppisia.

Taistelu tulta vastaan

Joissakin paikoissa (esim laitokset avataan yleisölle vuonna Ranskassa ), rakentamisen standardit edellyttävät savunpois- keinoin .

Suljetun tilan palossa palomiehille on ensisijaista hallita savua:

• sulkeminen (ovien sulkeminen) tai päinvastoin evakuointi (poistoaukot, toisin sanoen aukko, vaikka se merkitsisi ikkunan tai katon murtamista), mahdollisesti toiminnallisen ilmanvaihdon perustaminen  ;
• höyryjen jäähdyttäminen tekemällä hajautettu (sumutettu) ja pulssi vesisuihku tai "piirtämällä" (piirtämällä kirjaimia ilmassa hajotetun suihkun kanssa).

Yhdestä kilosta muovia syntyy 2500  m 3 savua.

Savua metsäpaloista

Ilmastonmuutoksen, kosteikkojen tuhoutumisen ja metsäpalojen riskin lisääntyessä normaalien planeettasyklien myötä metsäpalojen terveys- ja ilmastovaikutukset lisääntyvät , varsinkin kun metsäpalojen koko ja koko kasvavat. maailman alueilla, myös asutuilla alueilla.

Niinpä äskettäisen Yhdysvaltain länsiosassa tehdyn tutkimuksen (Climatic Change, 2016) mukaan näistä tulipaloista on tullut säännöllisten savuaaltojen lähde; Tapahtumaa, joka vaikuttaa maisemaan tai väestöön, joka kestää vähintään 48 tuntia, kutsutaan savu-aalloksi; 2010-luvulla tällä maailman alueella ne ovat yli kahden kolmasosan hiukkasista, jotka saastuttavat ilmaa päivinä, jolloin liittovaltion ilmanlaatustandardit ylitetään. Jotkut ihmisyhteisöt ovat alttiina näille höyryille päiviä tai viikkoja (esim. Länsi-Yhdysvallat tai esimerkiksi Seeley Lake (1600 sielun kaupunki, joka sijaitsee 50 kilometriä Missoulasta koilliseen ), jossa kaupunki hukkui savuun suuressa osassa elokuuta ja syyskuun alkuun saakka. 2017, joka aiheutti ilmansaasteiden nousun lähes 20 kertaa ympäristönsuojeluviraston hyväksymäksi luokittelemaan kynnysarvoon tai jopa kuukausiin ( Indonesia ), mikä lisäsi erityisesti keuhkosairauksien ja astman riskejä. Nämä tulipalot ovat rajat ylittävän pilaantumisen lähteitä, mikä herättää erityisiä oikeudellisia kysymyksiä ehkäisyn ja lain suhteen.

Tämä ilmiö voi pahentua vuoteen 2050 mennessä, kun länsimaissa yli 80 miljoonaa ihmistä todennäköisesti kärsii lähes 60 prosentin "savuaaltojen" määrän kasvusta kansanterveyden sekä savun laadun ja keston vahingoksi . Tämä on motivoinut useita käynnissä olevia tutkimuksia pilaantumisen mittaamisesta, näiden höyryjen kemiallisuudesta ja epäpuhtauksien evoluutiosta ilmakehän eri korkeuksilla. Nämä mittaukset suoritetaan satelliiteilla, ja toisinaan lentokoneiden ( C-130 ja pian DC-8 ja droonit ) ottamilla näytteillä suoraan metsäpalojen savupaloihin.

Tämän työn pitäisi antaa ymmärtää ja mallintaa paremmin metsä-, pensaiden, joutomaiden jne. Tulipalojen käyttäytymistä ja kemiaa sekä myrkyllisyyttä tai ekotoksisuutta. erityisesti huolta aiheuttavien epäpuhtauksien, kuten mikro- ja nanohiukkasten, dioksiinien, typpioksidien (jotka vaikuttavat epäsuorasti troposfäärin otsonin muodostumiseen, joka on yksi huolestuttavista epäpuhtauksista, jolla on taipumusta lisääntyä suuressa osassa maailmaa). Tutkijoita kiinnostaa myös hiilimonoksidi ja suuri määrä VOC-yhdisteitä ( haihtuvia orgaanisia yhdisteitä ). Tšernobylin laskeuma-alueella tulipalot ovat uusien radionuklidien leviämisten lähde.

Nämä höyryt ovat aerosolien lähteitä, jotka absorboivat osan auringonvalosta. Ne ovat myös vuorovaikutuksessa mikroilmaston, sateiden ja ilmaston kanssa (ne voivat muodostaa pilviä, joista suurin osa luokitellaan pyrocumulus- perheeseen ). Siksi on tärkeää ymmärtää paremmin näiden aerosolien käyttäytyminen, kun ne imeytyvät pilviin. Näiden ilmiöiden ymmärtäminen (myös silloin, kun ne johtuvat palamisesta ja määrätyistä metsäpaloista) on välttämätöntä niiden ekologisten ja kansanterveydellisten vaikutusten ymmärtämiseksi , mutta myös sääennusteiden korjaamiseksi suurten metsäpalojen aikana ja jälkeen.

Yöllä ja joskus päivällä ( ilmakehän muuttuessa ) osa savuista voi laskeutua tai pysähtyä laaksoissa, mikä heikentää ilman laatua entisestään.

Tämän työn avulla voidaan myös arvioida paremmin biomassassa ja tietyissä hiilinieluissa väliaikaisesti kiinnitetyn hiilen aiheuttamia tappioita ja siten pystyä paremmin arvioimaan hiilineutraaliuden olosuhteita puuenergia-alalla.

Tiedämme, että heidän työnsä vaikuttaa kaupunkien palomiehien terveyteen hengitettävien höyryjen myrkyllisyyden vuoksi, mutta vuonna 2018 meillä ei vielä ole tietoa metsäpalomiehien, ammattilaisten tai vapaaehtoisten terveydestä.

Sarah Henderson, ympäristöepidemiologi ja tutkija BC Center for Disease Control ( Vancouver , Kanada ) haluaa tutkia savuaaltojen aikana syntyneiden lasten terveyttä.

Taktinen käyttö

Savua tuottavaa järjestelmää kutsutaan "  savunmuodostajaksi  ". Armeija käyttää joskus savupommeja peittämään sotilaiden tarkka sijainti; niitä käytetään myös suorittamaan päivän aikana taivaalta näkyviä majakoita esimerkiksi merkitsemään helikopterin laskeutumisvyöhyke ( pudotusalue tai DZ). Savukoneita käytetään myös ilmapiirien luomiseen yökerhoissa . Savua voidaan käyttää virkistystarkoituksiin, kuten sähinkäisiä . Niitä on helppo tehdä ja ne tehdään usein itse, esimerkiksi pingispöydistä.

Näissä neljässä tapauksessa höyryjä pidetään tällä hetkellä myrkyttöminä.

Savu suurista tulipaloista: malli sen tutkimiseen, millainen ydintalvi olisi

Vuonna 2019 kiinalaiset tutkijat (professori Pengfei Yun kanssa, asiantuntija mahdollisen ydinsodan seurausten arvioimiseksi Jinanin yliopistossa Guangzhossa) käyttivät Länsi-Kanadassa vuonna 2017 suurta metsäpalojen savupäätä tarkentamaan ydinsodan aiheuttaman pilven vaikutukset . Tällaisen metsäpalon savu nousee stratosfääriin (+ 23 km) ja kirjaimellisesti upotetaan sinne; haihtuminen kesti noin 8 kuukautta (tämä havainto vahvistaa ydintalvimallien ennusteet .

Elintarvikkeiden säilöntä

Altistaa tietyt elintarvikkeet tupakoida (prosessia kutsutaan tupakointi ) lisää niiden hylly elämää . Tunnetuimmat ovat kinkku , kala , juusto ...

Katso myös

Bibliografia

• Cretin F Carrau A (2000) Menetelmän kehittäminen varastotulien lämpö- ja toksisten vaikutusten arvioimiseksi (DRA 03).
• C. Chivas, J.Cescon, Tulipalojen myrkyllisyys ja leviäminen - Fenomenologia ja vaikutusten mallinnus , INERIS,17. maaliskuuta 2005, 66  Sivumäärä ( lue verkossa )
• Labadie, M., Capaldo, L., Courtois, A., & Mégarbane, B. (2016) Palosavun myrkyllisyysmekanismit (hiilimonoksidi ja syanidit pois lukien) . Intensiivinen elvytyslääketiede, 25 (5), 506-513.
• Leroy, G., Rahman, S., & Truchot, B. (2013, joulukuu) Rakenteellinen nestekytkin paloturvallisuuteen . Ranskan mekaniikkakongressissa. AFM, Maison de la Mécanique, 39/41 rue Louis Blanc, 92400 Courbevoie, Ranska (FR).
• Noumowe A (2003) Päällystys hiilivetyseoksessa tai betonissa palotilanteessa. Publibook-painokset.
• Ribet N, Bontems V, Escudié D & Rigolot E (2018) Paloystävä vai vihollinen? . Dunod.

Huomautuksia ja viitteitä

1. Suuri terminologinen sanakirja
2. Savua käytetään edelleen
3. esimerkiksi BARPI ARIA -tietokannassa, jota INERIS käyttää
4. INERIS; Savu myrkyllisyys  katso s 9/66
5. Guillaume E (2012). Palohöyryjen myrkyllisyys. tekniset tekniikat ( yhteenveto
6. Carsin, H., Le Gulluche, Y., Marotel, C., Mien, G., Timsit, JF ja Guilbaud, J. (1990). Palohöyryjen myrkyllisyys keuhkoissa. Elvytys ja ensiapu ", toim. Expansion Scientifique Française, Pariisi, 437-457.
7. Megarbane B, Chaiba D & Baud F (2002) Myrkytyksen alkuperä ja hoito palosavun hengittämisellä . Ympäristö, riskit ja terveys, 1 (4), 241-9.
8. Besserre R & Delort P (1997) Maaseutupalojen systeeminen myrkyllisyys: kliininen tapaus, kaksi laboratoriotutkimusta . Urgences Medicales, 16 (2), 77-80 ( yhteenveto ).
9. Jarry J (1992) toksisuuden tutkimus lämpöhajoamisen tuotteet maatalouden farmaseuttisten yhdisteiden | Väitöskirja, Rouenin yliopisto | ( yhteenveto ).
10. Carbonel, P., & Bigourd, J. (1980). Testausmenetelmät höyryjen myrkyllisyyden arvioimiseksi. Ponneaineet, räjähteet, pyrotekniikka, 5 (2--3), 83-86 ( yhteenveto ).
11. Blandin, M., Pachura, S., Magot, D., & Staudt, JP (2018). Työkalu, joka auttaa arvioimaan kemiallista riskiä hengittämällä hitsaustoimintaa varten . Ammattitautien ja ympäristön arkistot.
12. Thaon, I., Guillemin, M., Gonzalez, M., & Cantineau, A. (2001). Metallihitsaukseen liittyvät myrkylliset riskit ja työperäiset patologiat. Ammatilliset ja ympäristöpatologiat julkaisussa Medico-kirurginen tietosanakirja, 16-538.
13. Reygagne A, Balacey JF, Richard B, Garnier R. Combourieu Y, lerest V & Boillot R (1999) Kaarihitsauskaasujen myrkyllisyysriskien arviointi rautateiden korjausten aikana . Ammattitautien ja ammattilääketieteen arkisto, 60 (5), 461-463.
14. Masse R & Boudène C (2013) Myrkytykset takan äärellä : Viimeisimmät tiedot puuhöyryjen terveysvaikutuksista . Kansallisen lääketieteellisen akatemian tiedote, 197 (1), 187-191.
15. Lici, V. (1996) Kotitalousjätteen polttamisen savukaasujen puhdistusjäämien esikäsittely emäksisessä vesipitoisessa väliaineessa ennen stabilointia. Soveltaminen kiinteytymis-stabilointiin hydraulisilla sideaineilla ja lasitukseen (Väitöskirja, Compiègne).
16. https://www.ineris.fr/sites/ineris.fr/files/contribution/Documents/Omega_16_Toxicite_fumees_web.pdf
17. LEMMIKKIELÄIMET Handbook of Fire Protection Engineering, 3 th edition (2002)
18. [1]
19. Hugues Demeude & Pascal Rossignol, "10 kiloa palavaa muovia, joka tuottaa 25 000 kuutiometriä savua"  ; vuonna Ship valot SPS kannella; DDSC ottaa käyttöön uuden aluksen tulipalon RNG: n  . spmag Nro 954 helmikuu 2004
20. (en) Warren Cornwall , "  Tutkijat kilpailevat paljastamaan, kuinka runsas metsäpalo vaikuttaa ilmastoon ja terveyteen  " , Science , Washington (District of Columbia), American Association for the Advancement of Science ,31. toukokuuta 2018( ISSN  0036-8075 ja 1095-9203 , luettu verkossa , kuultu 9. tammikuuta 2019 ).
21. "  savun tekeminen pingispöydistä  "
22. Mills, MJ, Toon, OB, Lee-Taylor, J., & Robock, A. (2014) Multidecadal globaali jäähdytys ja ennennäkemätön otsonihäviö alueellisen ydinkonfliktin jälkeen . Maan tulevaisuus, 2 (4), 161-176.
23. Yu, P., Toon, OB, Bardeen, CG, Zhu, Y., Rosenlof, KH, Portmann, RW, ... & de Gouw, J. (2019). Mustahiiltä parvet kulopalossa savustavat korkealle stratosfääriin muodostaen pysyvän vesiputken. Science, 365 (6453), 587 - 590 | yhteenveto .

Katso myös

• Plume (hydrodynaaminen)
• Savun polttaminen
• Kirurgiset höyryt
• Ringelmannin ori-kortti