军事靶场训练时会使用含有高爆炸药的弹药。这些弹药爆炸会在靶场上留下不同数量的能量残留物。由于未爆炸弹药对训练场的危险性、过去活动留下的能量以及难以处理和分析含有微量爆炸物的土壤,测量单个爆炸残留物一直很困难。目前已开发出一种方法,可以测量单个子弹爆炸后的能量残留物。已使用了两种类型的靶场:积雪覆盖的靶场,其下方是冻土或冰。两者都呈现出原始采样表面和简单的采样基质:雪。我们使用多增量抽样方法测试了 11 种弹药,并研究了四种情况:高阶和低阶实弹爆炸、现场吹爆以及高阶爆炸对近距离未爆炸弹药的影响。爆炸物残留物沉积率从高阶爆炸的 10 -6% 到近距离爆炸的 50% 以上不等,导致弹药部分爆炸。对靶场管理社区的影响包括地下水污染、无保护高爆炸物的安全风险以及最终导致靶场设施损失的环境恶化。
美国军方是炸药和推进剂的主要生产者和消费者。尽管我们多年来已经认识到其中一些化合物的毒性作用,但关于它们对人类健康影响的大部分数据是在第一次世界大战和第二次世界大战期间发表的,我们对其对人类和生态毒性的了解仍存在许多空白。关于对健康(尤其是对人类)影响的数据库是不均衡的,我们必须对新发现或描述的影响保持警惕,尤其是那些涉及致癌和生殖影响的影响。由于人类职业流行病学研究中缺乏足够的暴露数据,以及动物研究中缺乏特定途径的毒性数据(尤其是吸入和皮肤吸收),我们无法对大多数炸药进行剂量反应估计。因此,在判断人类接触这些化学物质时,我们有责任偏向安全,并且我们必须在对炸药可能的健康危害进行全面评估时纳入结构相似的化学物质的数据。大多数此类炸药的生产与美国的军事活动同步进行。和平时期的产量通常仅够满足研究和训练需要。在战争期间,这些化合物的制造量增加;劳动力增加(从而增加了不熟悉这些化合物的缺乏经验的工人的数量),缺乏经验的医生也需要
综上所述,使用简单模型(例如经过的时间)作为系统故障指标的缺陷在于,这些指标与系统恶化没有直接关系。预测系统故障的理想方法是直接测量恶化的进程。目前,正在开发通过小型嵌入式传感器进行此类测量的方法。然而,在许多情况下,直接测量方法是不可能的。确定恶化的另一种方法是测量应力条件,然后采用故障物理 (PoF) 模型将恶化与施加在系统上的应力条件关联起来。对于军用能量系统,使用情况可能不是一个好的指标,因为实际使用时间非常短。相反,能量系统恶化主要源于储存、处理和运输过程中环境条件引起的应力。这些负荷包括热、机械(振动、冲击)、环境(湿度)和化学(存在污染物)因素。产品退化的程度和速度取决于暴露于此类负载的性质、大小和持续时间。以下各节讨论适用于军事能量系统的模型和测量技术。
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美国陆军弹药厂 (AAP) 和装载、组装和包装 (LAP) 设施在弹药生产活动中会产生各种烟火、爆炸和推进剂 (PEP) 生产废物。这些含能材料 (EM) 废物和 EM 污染废物 (EMCW) 继续通过露天焚烧和露天爆炸 (OB/OD) 进行销毁,这是最常见的(“第一代”)EM 处置方法。焚烧是目前使用的可行的“第二代”处理方案,但监管机构和公众的接受度较差。由于担心陆军设施中 OB/OD 可能对人类健康造成风险以及对空气、土壤和水的环境影响,陆军不得不寻找和开发 OB/OD 处理的替代方案。