Шум крыльев летучей мыши, бьющей воздух крыльями, в узком туннеле или тупике заставляет дрожать воздух и может вызвать звук очень низкого тона.
Стук сердца, шум дыхания (своего или напарника) в узких щелях, где тело прижато к камню, может распространяться породой на значительные расстояния, бывает достаточно громким и неожиданным.
Шум водотоков, водопадов, каскадов, который издает падающая вода, затрудняет, а иногда делает невозможной связь (сигнализацию) голо сом. Неожиданным бывает шум, издаваемый паводковыми водотоками.
Радиация.
Уровень фона радиации в пещерах отличается от уровня фона на поверхности.
Установлено, что естественный радиоактивный фон играет заметную роль для нормального течения жизненных процессов на планете. На поверхности уровень радиоактивного фона колеблется в пределах от 0,6 до 100 мГр/год. Превышение допустимых доз облучения приводит к лучевой болезни (критическая доза для человека 1,25 Гр). По рекомендациям Международного комитета радиационной защиты поглощенная доза, допустимая в производственных условиях, составляет
Д = 0,05 (В - 18), где:
Д – доза в Гр., В – возраст человека в годах.
Обнаружено, что облучение в малых дозах (около 0.25 Гр.) стимулирует активность иммунной системы, а снижение облучения (ниже фонового) действует угнетающе. Установлено, что чем выше фон естественной радиации, тем здоровее население. В известняковых пещерах уровень фона несколько выше, чем на поверхности (в два-три раза). Низкорадиоактивный мрамор, доломит и другие породы, которые могут с глубиной снижать фон радиоактивности.
Известны случаи за рубежом, когда глубокие пещеры используют как свалки радиоактивных отходов. Опасных доз излучения в исследованных пещерах на территории СССР не отмечено, но следует иметь в виду, что в зонах с повышенной концентрацией природных радионуклидов, богатых радиоактивными источниками, и в зонах тектонических нарушений пещеры могут иметь опасный уровень радиации.
Опасность радиоактивного облучения следует учитывать при первопрохождении пещер в неизвестных ранее спелеологам районах. Группы должны иметь дозиметры, например, типа ДКП-50-А, позволяющие визуально контролировать наличие радиации, или индикаторные ленты, наклеиваемые "скотчем" на каску.
Газы.
Газовый состав воздуха большинства пещер находится в пределах норм, допустимых для дыхания человека, но известны пещеры и с отклонениями по уровню концентрации различных газов.
Углекислый газ СО2 - бесцветен, не поддерживает дыхания и горения, имеет слабокислый вкус, тяжелее воздуха.
Небольшое содержание углекислоты, в 3-30 раз превышающее обычное (в атмосферном воздухе 0,03%), можно встретить в любой пещере. Встречаются пещеры с очень высокой концентрацией углекислого газа: Сен-Маро, Сульфатара, Собачья в Италии и др. Например, в гротах пещеры Будосбарбланг в Румынии концентрация СО2 достигает 95,5%, в пещере Фей в Швейцарии - 19,9%.
Наибольшую опасность представляют карманы углекислого газа, образующиеся в местах скопления гниющих растительных остатков в карстовых пещерах, а также газовые озера - в термокарстовых пещерах. Например, в газовых озерах Збрашевской пещеры в Чехословакии 36% углекислоты. Известны полости, в которых слой углекислоты зависит от давления атмосферы. Например, в колодце Кре дю Суси во Франции слой углекислоты колеблется от 0,3 до 19,5 м.
В СССР известны пещеры с максимальным содержанием СО2 до 7% (в частности - п."Золушка").
Вдыхание углекислого газа вызывает возбуждение, головные боли, чувство недомогания, головокружение, сонливость и расслабление мышц. Эффект от вдыхания проявляется при концентрациях около 2%. Оно становится затрудненным, и общий объем воздуха, вдыхаемого легкими, увеличивается. Глубина дыхания заметно возрастает при 4%, при 5% оно становится затрудненным. При 5-10% происходит потеря компенсаторных реакций. Свыше 10% углекислоты вызывает серьезное расстройство, и спелеолог теряет способность выполнять действия, направленные на самосохранение.
Опасно неожиданное попадание в газовые озера, где можно сразу потерять сознание.
Допустимое содержание в СО2 воздухе по нормам безопасности 0,5-1,0%.
Для измерения содержания углекислого раза применяют интерферометры, например, типов ШИ3, ШИ6, а также химические газоопределители, например, ГХ-5, с индикаторными трубками ТИСО2-22, ТИСО2-15. Можно использовать для индикации пламя свечи.
При снижении кислорода на 1% яркость пламени свечи уменьшается на треть. При 16-17% кислорода пламя гаснет. (Норма кислорода для дыхания 20%).
Окись углерода, СО - бесцветна, не имеет запаха и вкуса, легко смешивается с воздухом и горит. Может достигнуть опасных концентраций в непроветриваемых местах работы примусов, в местах близких от поверхностных или подземных взрывных работ, в аквалангах при неправильной зарядке и т.д.
Очень ядовита. Допустимое содержание в воздухе не более 0,0016%.
Метан - бесцветный, без запаха, не ядовитый, но горючий газ. Проникает в полости через тектонические разломы из недр. Содержание его от 6 до 16% делает воздух взрывоопасным.
Допустимое содержание 1-2%.
Сероводород - бесцветен, имеет резкий запах тухлых яиц. Присутствует в местах богатых минеральными водами. Пещеры с опасной концентрацией сероводорода расположены в районе Мацесты. Часто присутствует в незначительных концентрациях в гипсовых пещерах Кавказа.
Очень ядовит. Допустимое содержание не более 0,00066%.
Сернистый газ - бесцветен, обладает острым вкусом и запахом. Встречается в горных выработках, в местах близких от взрывных поверхностных или подземных работ.
Очень ядовит. Сильно разъедает слизистые оболочки, особенно глаз. Допустимое содержание не более 0000035%.
При первопрохождении пещер или исследованиях в другое время года, в случаях проведения взрывных работ в пещерах или вблизи них необходима проверка на загазованность. Применяют газоопределитель типа ГХ-4, ГХ-5 и стеклянные индикаторные трубки ТИСО-0,2; ТЙН2S – 0,0066; ТИSO2 – 0,007; ТИ(NO+NO2-0,005). В пещерах опасных по газу можно применять шахтные фильтрующие самоспасатели типа СПП-2 или противогазы промышленные фильтрующие с фильтрующими коробками: для сероводорода - серого цвета, для окиси углерода - белого цвета, для сероводорода и сернистого газа - желтого цвета, или универсальный - красного цвета.
При содержании кислорода меньше 16% и наличии вредных газов большой концентрации применяют изолирующие самоспасатели типа ШС-7, кислородные приборы КИП-1ТЗ, КИП-5, РКР-2 или респиратор "Урал-1М".
Глава 2. КЛИМАТИЧЕСКИЕ ОПАСНОСТИ ПЕЩЕР.
Температура воздуха.
Температура воздуха в пещерах обычно постоянна и колеблется в незначительных пределах. Известны пещеры с температурой воздуха от -5 до 12°С. В глубоких шахтах температура в среднем 3-9°С. Минусовые температуры встречаются лишь в пещерах со льдом. С увеличением глубины температура незначительно повышается.
Сохранение температуры тела 37°С в пределах нормы - необходимое условие жизнедеятельности человека. Оптимальный тепловой режим обеспечивающийся за счет теплопродукции человека и тепловым состоянием среды, называется тепловым комфортом.
Подземная среда не обеспечивает комфортных условий. Человек вынужден поддерживать тепловое равновесие за счет физической и химической терморегуляции организма, которая, однако, имеет пределы, а также специальных мер защиты.
На воздухе скрытый период терморегуляции организма составляет 30-40 минут.
Теплоотдача происходит за счет:
- длинноволнового излучения;
- молекулярной теплопроводности;
- турбулентной теплопроводности;
- испарения пота;
- дыхания;
- нагревания поступающей пищи и воды.
Теплопотери за счет длинноволнового излучения - это поглощение тепла человеческого организма капельками воды окружающего воздуха и стенами. Сравнительно небольшое уменьшение температуры стен относительно температуры воздуха оказывает заметное влияние на теплоощущение и комфортность: появляется состояние дискомфорта, теплопотери увеличиваются на 50% и более. При разности температур стен и воздуха 3-4°С на расстоянии 25-50 см от стены теплопотери одетого человека очень велики. Для уменьшения теплопотерь из-за стен достаточно находиться от них на расстоянии 0,7-1,0 м, при этом исчезает и ощущение дискомфортности.
При повышенной влажности температура одежды повышается на 3-4°С по сравнению с температурой воздуха, что препятствует конденсации влаги на ней, но приводит к резкому выделению тепла за счет поглощения его капельками воды в инфракрасном спектре. При 100% влажности и температуре воздуха ниже 15°С в состоянии покоя ощущение комфортности исчезает через 1-2 часа для легко одетого человека.
Теплопотери за счет молекулярной теплопроводности - это поглощение тепла за счет непосредственного соприкосновения тела с поверхностью стен, пола. Теплоотдача пропорциональна разности температур и площади соприкосновения поверхностей, она начинает сказываться при температуре поверхности ниже 20°С.
В положении стоя эти теплопотери происходят только через обувь, но при лазании, протискивании в щели теплопотери молекулярной проводимости резко увеличиваются. К ним в этом случае добавляются также теплопотери за счет длинноволнового излучения. Еще больше молекулярные теплопотери в мокром (даже выжатом) комбинезоне. Опытами Рубнера установлено, что такая одежда увеличивает теплопотери тела по сравнению с обнаженными частями из-за лучшей проводимости тепла через мокрую кожу.
Допустимое время пребывания в мокрой одежде в состоянии покоя не более 1 часа, при физической работе - 2-3 часа. В горизонтальных пещерах можно увеличить срок пребывания в несколько раз, сняв мокрую одежду целиком или частично. На вертикальных участках снимать одежду не рекомендуется, так как потерявшая эластичность кожа легко травмируется.