许周暘,刘巧维,赵艳梅,陈肖华
上世纪90年代以来,尤其是2001年“9·11”事件后,恐怖主义在全球迅速蔓延[1],爆发中心逐渐由中东及北非地区以及与撒哈拉以南的非洲交接区域向南亚、东南亚、西欧等地区扩散[2]。作为恐怖主义分子可能采取的恐怖手段中的一种,核恐怖袭击越来越受到人们的重视。学者将核恐怖袭击分为利用放射性散布装置袭击和利用核武器或粗糙核装置袭击两种,其中利用放射性散布装置袭击也被称为脏弹恐怖袭击。由于制造脏弹的材料容易获得、制作工艺简单,并且能造成极大的社会恐慌心理,脏弹恐怖袭击的可能性明显高于核武器或粗糙核装置袭击[3]。根据我国第7次人口普查结果[4]及相关推算,我国常住人口高于1 000万的城市有18座,人口密度高于1 000人/km2的城市达到27座,相较于乡镇,此类城市一旦遭受脏弹恐怖袭击,影响的人员规模大,需要提前做好应急医学处置准备。
1995-11车臣分裂分子在莫斯科伊斯梅罗夫斯基公园安置了一枚铯-137的脏弹;2001-10被美国中央情报局逮捕的巴基斯坦官员交代,基地组织已成功从乌兹别克斯坦的伊斯兰运动组织获取了用于制造脏弹的原料;2002年春,被捕的基地组织高级成员交代基地组织已掌握了制造脏弹的知识[5]。近年来,脏弹恐怖袭击已成为一种现实威胁,2010年以来历届全球核安全峰会上,核恐怖主义的威胁及其应对已成为了常规性议题。脏弹恐怖袭击受到恐怖分子青睐,主要由于脏弹的几个特点:放射性材料易获取、易制备、易携带和易造成社会心理效应。
1.1 放射性材料来源广泛,易获取冷战结束后,储存在前苏联各加盟共和国境内的核原料不时出现被盗与被走私出境的现象[6],早在2000年时,前苏联和俄罗斯就已发生了247起核材料、放射源等失窃、失控、走私等事件[7]。随着核与辐射技术的应用范围不断扩大,小型放射源被广泛应用于工业探伤、安检、辐照灭菌、医疗和科研等多个领域,截止至2020年底,我国在用放射源约15万枚,各类射线装置20.5万台[8]。于此同时,放射性材料管理却存在疏漏,1988-2005年我国共丢失放射源597枚,至少256枚仍未能找回[9]。这些失控的放射源都可能被用于制造脏弹恐怖袭击。
1.2 不涉及链式反应,易制备脏弹是指利用传统爆炸物将放射性物质以液态或固态微粒的形式散布到环境中的特殊装置[10],2005年,“基地”组织在其网站上发布了脏弹制作手册[11]。同核武器相比,脏弹在爆炸过程中并未涉及链式反应,制造时仅需在普通爆炸装置基础上加入放射性物质即可,制备工艺较核武器简单。
1.3 隐蔽性强,易携带脏弹外形和尺寸灵活,既有旅行袋或旅行箱型的炸弹(20~40 kg TNT当量),也有腰带型和背心型的小型炸弹(5~10 kg TNT当量),携带方便,隐蔽性强。
1.4 造成巨大的社会心理效应脏弹也被称为大范围致混乱破坏性武器。由于辐射损伤的随机性效应以及既往切尔诺贝利事故及福岛核事故的相关报道,人们往往对辐射存在“恐惧”心理。脏弹袭击造成的辐射环境会使人员心理处于一种焦虑担忧状态,导致心理压力加大,由此产生较大的心理应激反应,心理损伤率大幅度增加。
城市脏弹恐怖袭击在创伤、放射性损伤和心理效应等方面具有新特点。辛悦等[12]指出,综合考量城市安保力量及袭击成本,恐怖分子更倾向于选择室外人群密集处引爆的攻击策略,其次为建筑物内引爆,在室外偏僻上风向处引爆的概率为0。考虑袭击者的期望回报,针对大中城市交通枢纽或地标建筑(往往人流量也较大)的袭击更能达到袭击者的目的,就我国而言,北上广深等大城市的地铁站或大型商场(室内)、公园或者大型娱乐集会场所(室外)等均可能成为袭击目标。不同的攻击策略可导致损伤特点发生改变,例如,爆炸发生在人群密集处时,现场存在许多创伤人员,伤情复杂;爆炸发生在室外时,相较于建筑物内爆炸,沾染人员多、洗消去污困难。
2.1 爆炸发生于人群密集处时,创伤人员多且伤情复杂脏弹恐怖袭击发生于人群密集处时,除了放射性物质导致的辐射损伤外,炸弹造成的创伤更为普遍且严重[13],脏弹恐怖袭击现场应急医学救援的分类环节的工作原则应该是兼顾污染分类的同时着重开展创伤分类。
同室外人群密集处例如广场等相比,地铁站即满足人群密集的要求,同时可以控制气象条件等外界因素对放射性污染扩散的影响,是研究脏弹损伤特别是创伤较为理想的模型。我国多位学者曾以地铁脏弹爆炸建模,对其造成的创伤和放射性损伤进行了评估。
根据余晨等[14]研究的地铁站突发爆炸人员伤亡评估模型,5 kg TNT当量的爆炸物在地铁站内爆炸时所造成的伤亡半径约15 m,10 kg TNT当量时半径达33 m。姚远等[15]模拟了2 kg、5 kg和40 kg TNT当量爆炸物在地铁站售票层和站台层爆炸所能造成的人员伤亡情况,得出5 kg TNT当量爆炸物在站台层爆炸能造成2.3人死亡、27.8人重伤、17.8人轻伤的结论。真实场景远比模型复杂,地铁爆炸所造成的创伤伤员的数量高于模型推算。据陈晟报道[16],2010-03莫斯科两起地铁站爆炸案共造成40人死亡,超过80人受伤,其中一起1.5 kg TNT当量的爆炸即造成16人死亡;2011-04白俄罗斯地铁站爆炸案中,5 kg TNT当量爆炸物造成了15人死亡、近200人受伤。
脏弹除了造成创伤外,还造成放射性损伤。段中山等[17]以内层为TNT炸药、外层为铀粉的球状炸弹为模型建立了地铁站内脏弹爆炸烟团扩散模型,对炸药质量与球壳质量比值为0.5和2两种情况时的烟团扩散进行了仿真。结果表明,脏弹爆炸产生的烟团能在10 s内污染地铁站内所有人员,30 s左右烟团运动达到平衡,对空间造成长期污染。
综上所述,地铁站发生脏弹袭击事件,当爆炸物TNT当量为5 kg时,可能出现创伤伤员百余人,伤类可包括爆炸伤、冲击伤、烧伤等,同时造成地铁站内所有人员沾染,并造成地铁站内环境污染。此时人员的创伤分类成为脏弹恐怖袭击事件分类环节的一项重要工作。
2.2 爆炸发生于室外时,沾染人员多,去污洗消困难相较于地铁站等室内条件,爆炸发生于室外时,沾染人员数量更多,人员的放射分类及洗消成为事故处置的难点。胡啸峰等[18]模拟了不同风速及风向对我国某城市公园脏弹爆炸的影响,认为风向相同时,风速越小,社会风险越大;郑超慧等[19]以我国某城市街区为模型研究了小尺度复杂街区发生脏弹恐怖袭击时不同爆炸位置及风场条件下的放射性污染物的扩散特征;Jeong等[20]模拟了韩国首尔遭受脏弹恐怖袭击时铯-137的扩散情况;王海洋等以常见放射源种类、放射源活度、风速及大气等参数模拟了放射性物质的扩散。根据这些模型以及Hotspot算法的结果,室外脏弹爆炸时影响范围可达到6 km,按上文我国城市人口密度1 000人/km2估算,受影响人数可达10余万人。另一方面,脏弹污染的持续时间较长。以铯-137为例,其半衰期长达30.2年,对水源、土壤及空气的污染将造成长期的影响。
2.3 社会心理效应明显,救援难度大脏弹恐怖袭击的一个重要目的就是在公众中引起恐慌,从而破坏正常的社会生活秩序。美国卫生与公众服务部(United Stats Department of Health and Human Services, HHS)提出[21],遇到灾害时人们的心理会经历8个阶段,分别是威胁期(threat phase)、警觉期(warning phase)、冲击期(impact phase)、英雄主义期(heroic phase)、兴奋期(honeymoon phase)、库存期(inventory phase)、醒悟期(disillusionment phase)及恢复期(recovery phase)。而当遭遇辐射事故时,往往不存在英雄主义期和兴奋期,并且醒悟期和恢复期持续时间非常长。因此核与辐射突发事件后,核暴露人员会出现不同程度的急性心理应激反应,轻者可以自行消失症状,而重者不仅会对其生活造成持续影响,而且容易引发创伤后应激反应,救援过程中需要格外关注。
鉴于恐怖主义扩散及我国放射性物质来源广、高人口密度城市多等特点,我国具有遭受城市脏弹恐怖袭击的威胁风险,为了提高救治效率、减少人员伤亡,结合城市脏弹恐怖袭击损伤特点对其开展应急医学救援对策研究十分必要。脏弹恐怖袭击事件作为核和辐射事故的一种类型,其应急医学救援的流程和方法主要参照了《核和辐射事故医学响应程序》[22]。
3.1 分类分类环节是伤员与医疗救援人员接触的第一站,该环节中医疗救援人员通过快速判断伤员的伤情和(或)污染情况并给出后续的处理意见,使大批量不同伤情的人员得到及时有效的处理。不管是第一响应者还是后续抵达现场的医疗救援队人员,事先熟练掌握伤员分类方法都有助于更好的挽救生命、改善预后。脏弹恐怖袭击的分类包括两方面内容,即创伤分类和放射学分类。伤员需要先进行创伤分类,判断暂无生命危险的,再进行放射学分类[23]。
3.1.1 创伤分类方法目前全球范围内存在院前和院内两大类别的数十种创伤分类方法,脏弹应急医学救援现场分类属院前分类,冯庚[24]对院前分类常用的检伤分类方法进行了介绍,其中较为认可的方法有CRAMS(Circulation、Respiration、Abdomen、Motor、Speech)评 分 法、简 易 创伤计分法和START检伤分类法(Simple Triage And Rapid Treatment, START)等。其中START分类法经过了实际验证并得到广泛认可[25-26],其分类等级及标识为:(1)第一优先:红色标识,伤员需要在60 min内得到救治;(2)第二优先:黄色标识,伤员伤情在数小时内不会恶化;(3)第三优先(延期处置):绿色标识,伤员伤情在数天内不会恶化,也被称为“行走伤员”;(4)期待处置(最后处置):黑色标识,伤员由于伤情过于严重或医疗条件限制已丧失救治机会,仅给予止痛及临终关怀。
3.1.2 放射性损伤分类方法单纯放射性损伤和放射性核素污染的伤员,其分类等级及标识参照《核和辐射事故伤员分类方法和标识》[27],整理后见表1,满足任一条件即可。
表1 放射性损伤分类方法[27]
另外,HHS提出[30],当出现大规模伤亡时,分类等级还应考虑到医疗资源情况,并给出了不同医疗资源状态下单纯辐射损伤和辐射合并创伤伤员的分类优先级,例如,单纯放射性损伤吸收剂量在6~10 Gy时分类等级应为第一优先,但当医疗资源匮乏时其等级可调整为延迟处置甚至最后处置;类似的,当中度创伤合并2 Gy以上放射性损伤时应为第一优先,但当医疗资源匮乏时可调整为延期或期待处置。当脏弹恐怖袭击出现医疗资源缺乏时可进行借鉴。
3.2 去污洗消脏弹恐怖袭击可对大范围人员造成体表污染。对需要去污洗消的人员,按照如下顺序进行:(1)去除人员外衣及鞋子,这通常能去除90%的表面污染,脱下的衣物应按人员放置于密封袋中,并标注姓名、时间、地点等信息后妥善保管。(2)进行全身体表污染检测并标记沾染区域;(3)按照如下顺序进行去污洗消:全身,放射性单片,开放伤口,体表孔道(鼻、嘴、耳等),局部沾染(由高到低)等;(4)去污洗消过程中应注意:水温应适宜,温度过高可能导致放射性物质经由毛孔吸收,温度过低可能导致放射性物质被收缩的毛孔包括难以去除;向水中添加中性肥皂以乳化和溶解污染物;去污洗消过程中动作应轻柔,避免破坏皮肤屏障而造成放射性物质吸收。(5)去污洗消终止的标准:一般来说,当放射性污染水平低于2倍本底水平时,即可中止去污洗消。需要注意的是,当经过两轮去污洗消后放射性污染水平仍高于2倍本底,或第二次去污洗消去污效果低于10%时,应考虑内污染可能。
3.3 心理救援由于辐射损伤具有随机性效应等特点,致使在辐射环境下人员心理长期处于一种焦虑、担忧状态,导致心理压力增大,由此产生较大的心理应激反应,造成心理损伤大幅度增加。据估算,受到影响的人员中有1/5会产生心理应激,因此,在应急医学救援过程中进行心理救援十分必要,特别是对儿童及其母亲和孕妇。同时也必须认识到,除了公众之外,救援人员也是心理救援的对象之一。心理干预的原则包括:(1)优先挽救生命;(2)以集体治疗为主;(3)心理治疗与药物治疗相结合。心理干预的工作流程包括:(1)准备各类印刷品,包括包含心理危机干预培训内容的宣传单、心理评估的表单等;(2)对当地精神卫生中心的人员进行培训,统一技术流程和评估方法;(3)安排人员至各个医院、社区等地发放宣传单,运用表单对人员进行心理筛查;(4)对筛查结果进行登记,对心理应激人员进行初步心理干预,并后送干预效果不佳的人员;(5)对心理应激人员进行随访;(6)对干预团队进行心理晤谈,及时处理干预人员的应激反应。
3.4 应急培训与演练为增强救援人员的心理防护能力,必须加强人员的应急培训于演练。目前来看,真核环境训练场内进行培训与演练能够有效帮助救援人员战胜恐核情绪,提升医学防护水平和防护状态下操作技能,但真核训练场存在场地有限、安全隐患等不足之处,因此,有学者提出[31]可以运用虚拟仿真技术进行核应急医学救援训练,通过沉浸式的训练体验,跨越时间和空间的限制帮助人员适应并掌握救援环境与流程,提高核应急医学救援水平。
图1 创伤合并放射性损伤处置优先级
目前虽然还未发生过城市脏弹恐怖袭击,但面对恐怖主义的威胁,结合我国放射性物质来源广泛、高人口密度城市数量多等特点,我们必须做好应急医学救援的相关准备。本文结合地铁站及室外脏弹爆炸模型,估算了我国发生脏弹袭击时可能的创伤及放射性沾染人员数量,对城市脏弹恐怖袭击应急医学救援中分类、去污洗消、心理救援、培训演练等问题进行了探讨,旨在增强我国应急医学救援能力。