Энергетические загрязнения техносферы кратко

Обновлено: 05.07.2024

Промышленные предприятия являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон. Источниками энергетического загрязнения также являются объекты энергетики, связей транспорта. Энергетическими загрязнителями являются: вибрационные и акустические воздействия; электромагнитные поля и излучения; воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.

Содержание работы

Энергетические загрязнения техносферы
Негативные факторы производственной среды
Негативные факторы при чрезвычайных ситуациях
Системы восприятия человеком состояния внешней среды
Оценка негативных факторов
Вредные вещества
Заключение
Список литературы

Файлы: 1 файл

энергетические загрязнения техносферы.docx

Энергетические загрязнения техносферы
Негативные факторы производственной среды
Негативные факторы при чрезвычайных ситуациях
Системы восприятия человеком состояния внешней среды
Оценка негативных факторов
Вредные вещества
Заключение
Список литературы

Энергетические загрязнения техносферы

Источниками вибрациями в городской среде являются: техническое оборудование ударного действия, рельсовый транспорт, строительные машины; тяжелый автотранспорт. Протяженность зоны воздействия вибрации определяется величиной из затухания в грунте. Значительные вибрации и шум в жилых зданиях могут создавать расположенные в них технические устройства.

Шум в городской среде создается транспортными средствами, промышленным оборудованием, санитарно-техническими устройствами и другими.

Основными источниками электромагнитных полей радиочастот являются радиотехнические объекты, телевизионные и радиолокационные станции, термические цеха и участки.

Электромагнитные поля промышленной частоты в основном поглощаются почвой, поэтому на небольшом расстоянии от линий электропередач электрическая напряженность поля падает с десятков тысяч Вольт на метр до нормативных уровней. Значительную опасность представляют магнитные поля, возникающие в зонах около линий электропередач токов промышленной теплоты, и в зонах, прилегающих к электрифицированным железным дорогам. В быту источниками электромагнитных полей и излучений являются телевизоры, дисплеи и другие устройства.

Негативные факторы производственной среды

Производственная среда – это часть техносферы, которая обладает повышенной концентрацией негативных факторов. Основными травмирующими и вредными факторами в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушение режимов и организаций деятельности и отклонение от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.

Вредные факторы подразделяют на: физические, химические, биологические и психофизиологические. Производственные условия характеризуются совокупностью негативных факторов, а также различаются по уровням вредных факторов и риску проявления травмирующих факторов.

На промышленных предприятиях к особо опасным работам относят:

Сборка и разборка тяжелого оборудования;
Транспортировка опасных веществ;
Ремонтно-строительные и монтажные работы на высоте более 1.5 метра, также работы на крыше;
Земляные работы в зоне энергетических сетей;
Подземные работы;
Монтаж, демонтаж и ремонт грузоподъемных кранов и подкрановых путей;
Гидравлические и пневматические испытания изделий;
Чистка и ремонт оборудования потенциальных установок.

Негативные факторы при чрезвычайных ситуациях

Чрезвычайные ситуации возникают при стихийных явлениях и при технологических авариях. Большое количество аварий происходит в угольной, горнорудной, химической, нефтегазовой и металлургической отраслях промышленности. Также в геологоразведке и на транспорте.

Возникновение чрезвычайных ситуаций в промышленных условиях и в быту часто связано с разгерметизацией систем повышенного давления. Причинами их разрушения могут быть: внешние механические воздействия; старение систем (снижение механической прочности); нарушение технологического режима; ошибки обслуживающего персонала; конструкторские ошибки; изменение состояния герметизированной среды; неисправности в контрольно-измерительных, регулирующих и предохранительных устройств.

Нарушение эксплуатационных свойств (разрушение или разгерметизация) систем повышенного давления в зависимости от физико-химических свойств рабочей среды может привести к появлению одного или комплекса поражающих факторов:

Ударная волна (последствия – травматизм, разрушение оборудование и несущих конструкций);
Возгорание (последствия – термические ожоги, потеря прочности материала, конструкций, зданий и сооружений);
Загрязнение окружающей среды (последствия – удушье, отравление, химические ожоги и загрязнение радиоактивными веществами).

Чрезвычайные ситуации техногенного характера возникают также в результате нерегламентирования хранения и транспортирования взрывчатых веществ, легко воспламеняющихся жидкостей, химических и радиоактивных веществ, переохлажденных и нагретых жидкостей и т. п. Нарушение регламента операций являются взрывы, пожары, прорывы химически активных жидкостей, выбросы газовых смесей.

При взрывах поражающий эффект возникает в результате воздействия элементов разрушенной конструкции, повышения давления в замкнутых объемах, направленного действия газовой или жидкостной струйки, действия ударной волны, а при взрывах большой мощности в следствие светового излучения и электромагнитного импульса.

Огромную опасность представляют аварии, на объектах ядерной энергетики и химического производства. При авариях все продукты ядерного деления высвобождаются в виде аэрозолей и распространяются в атмосфере в зависимости от силы и направления ветра.

Одной из причин пожаров и взрывах на объектах нефтегазового и химического производства и при эксплуатации средств транспорта являются разряды статического электричества.

Системы восприятия человеком состояния внешней среды

Человек нуждается в сведениях о состоянии и изменениях внешней среды, переработки этой информации, составление программ жизнеобеспечения. Возможность получать информацию об окружающей среде обеспечивается анализаторами. Они представляют собой системы ввода и анализа информации в мозг.

В высшем звене центральной нервной системы, коры головного мозга, информация, поступающая из внешней среды, анализируется и осуществляется выбор или разработка программы ответной реакции, т.е. формируется информация об изменении организации жизненных процессов таким образом, чтобы это изменение не привело к повреждению и гибели организма.

Датчиками сенсорных систем (анализаторов) являются структурные нервные образования, называемые рецепторами. Они представляют собой окончание чувствительных нервных волокон, которые способны возбуждаться при действии раздражителя. Часть из них воспринимает изменения в окружающей среде, а часть – во внутренней среде организма. Выделяют группу рецепторов, расположенных в скелетных мышцах, сухожилиях и сигнализирующих о тонусе мышц.

В зависимости от природы раздражителя рецепторы подразделяют на несколько групп:

механорецепторы, представляющие собой периферические отделы соматической, скелетно-мышичной и вестибулярной систем;
терморецепторы, воспринимающие температуру как внутри организма, как и среде, окружающей организм;
хеморецепторы, которые реагируют на воздействие химических веществ;
фоторецепторы, которые воспринимают световые раздражители;
Болевые рецепторы.

Оценка негативных факторов

При оценке воздействия негативных факторов следует учитывать: степень их влияния на здоровье и жизнь человека, уровень и характер изменения функционального состояния организма; уровень и характер изменения потенциальных резервов; степень адаптивных способностей.

Для оценки допустимости воздействия вредных факторов на организм человека исходят из биологического закона Вебера – Фехнера. Он выражает связь между изменением интенсивности раздражителя и силой вызываемого ощущения.

Закон Вебера – Фехнера позволяет построить нормирование вредных факторов. Чтобы исключить необратимые биологические эффекты, воздействие ограничивается предельно допустимыми условиями или предельно допустимыми концентрациями.

Предельно допустимая концентрация (предельно допустимый уровень) – это максимальное значение фактора, которое воздействуя на человека, не вызывает и у его потомства биологических изменений. Предельно допустимую концентрацию устанавливают для окружающей среды с учетом объемов производственного и социального характера. При нормировании руководствуются следующими принципами:

приоритет медицинских и биологических показаний к установлению санитарных регламентов перед прочими подходами;
пороговость действия неблагоприятных факторов;
внедрение профилактических мероприятий, появление опасного и вредного фактора.

В настоящее время известно около 7 млн. химических веществ и соединений, из которых 60 тысяч находят применение в деятельности человека. На международном рынке ежегодно появляется от 500 до1000 новых химических соединений и смесей.

Вредным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья.

Химические вещества в зависимости от их практического использования классифицируются на:

промышленные яды, используемые в производстве (органические растворители, топливо и красители);
Ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве (пестициды, инсектициды и др.);
бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок, средства санитарии, личной гигиены, косметики и др.
биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибках, у животных и насекомых.
отравляющие вещества (зарин, фосген и др.)

Ядовитые свойства могут проявлять все вещества. К ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах. К промышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений.

Основным путем поступления химических веществ в организм человека являются легкие. Бытовые отравления чаще всего возникают при попадании яда в желудочно- кишечный тракт. Возможно, острое отравление и заболевание при попадании яда непосредственно в кровь.

В настоящее время наблюдается активный рост городов. Это отрицательно сказывается на экологию среды обитания человека.

Регионы техносферы и природные зоны, примыкающие к очагам техносферы, постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями.

Основное антропогенное загрязнение атмосферного воздуха создают автотранспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности.

Самыми распространёнными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: оксид углерода, диоксид серы, оксид азота, углеводороды и пыль. В ряде городов атмосферные выбросы столь значительны, что при неблагоприятной для самоочищения атмосферы погоде (безветрие, температурная инверсия, при-которой дым стелется к земле, антициклональная погода с туманом) концентрация загрязнений в приземном воздухе достигает критической величины; при которой наблюдается остро выраженная реакция организма на вредные атмосферные выбросы. Возникает смог и фотохимический туман.

При использовании воду, как правило, загрязняют, а затем сбрасывают в водоемы. Внутренние водоемы загрязняются сточными, водами различных отраслей промышленности (металлургической, нефтеперерабатывающей, химической и др.), сельского и жилищно-коммунального хозяйства, а также поверхностными стоками. Основными источниками загрязнений являются промышленность и сельское хозяйство. Почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосфере, пахотные земли— при внесении удобрений и применении пестицидов.

Человечество всегда нуждалось в энергетических ресурсах, удовлетворяя на начальном этапе свою потребность в них через пищу. Постепенно, вместе с расширением энергетических потребностей, расширялись и возможности их удовлетворения. От использования первичных энергетических ресурсов, которые давала природа, и примитивных ветряных двигателей, человек перешел к добыче нефти и газа. С развитием индустриализации начали использовать гидроресурсы, энергию Солнца, атомную энергию. В основе развития мирового хозяйства лежит энергетика, а ежегодное мировое потребление энергии близко к $10$ млрд. т условного топлива.

Современные промышленные районы, города, жилища людей, природные зоны планеты находятся в зоне энергетического загрязнения, главными источниками которого являются предприятия промышленности, энергетические объекты, связь и транспорт. В крупных населенных пунктах люди окружены объектами, загрязняющими биосферу и влияющими на здоровье человека. Метрополитены, трамваи, рельсовый транспорт предприятий, железнодорожный транспорт, строительные машины и тяжелый автотранспорт создают энергетические загрязнения и относятся к источникам вибрации.

Распространение вибраций идет по грунту и конструкциям зданий. Через опорные поверхности общая вибрация передается на тело человека, а локальная через конечности рук и ног. Общая вибрация оказывает отрицательное действие на нервную систему человека, его вестибулярный, зрительный, тактильный анализаторы. Действие вибрации проявляется в головокружении, расстройстве координации движений, появляются симптомы укачивания, снижается болевая, тактильная, вибрационная чувствительность. Нарушаются обменные процессы – изменяется углеводный, белковый обмен, биохимические показатели крови.

Наиболее распространенной является локальная вибрация, образующаяся при работе с ручным механизированным инструментом. Опасность её заключается в том, что она вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, действует на нервные окончания, мышечные и костные ткани, способствует отложению солей в суставах пальцев.

Вторым фактором энергетического загрязнения техносферы является акустический шум – беспорядочные звуковые колебания в атмосфере. Создается он одиночными или комплексными источниками, которые могут находиться как внутри, так и снаружи здания. Привычным и не беспокоящим человека будет шум с уровнем звукового давления до $ 30$…$35$ дБ. Если его повысить до уровня $40$…$70$ дБ, то возникнет нагрузка на нервную систему, сопровождающаяся ухудшением самочувствия. Уровень шума выше $75$ дБ приводит к потере слуха. При уровне шума $140$ дБ возможен разрыв барабанных перепонок, а уровень более $160$ дБ приводит к смерти. В жилых домах, школах, больницах имеют место высокие уровни шума, приводящие к повышенному нервному напряжению. С ростом уровня шума увеличивается число нервных заболеваний.

Готовые работы на аналогичную тему

Помимо вибраций и акустического шума к энергетическим загрязнениям относятся инфразвук и ультразвук.

Инфразвук – это колебания по частоте не превышающие $20$ Гц нижней границы слухового восприятия человека. Возникнуть такие колебания могут в разных условиях, например, ветер обдувает здания, металлические конструкции, работают какие-либо машины, механизмы, извергаются вулканы, дуют штормовые ветры. Даже небольшая мощность инфразвука болезненно сказывается на ушах и заставляет колебаться внутренние органы человека, приводит к головокружению, вялости, потере равновесия.

Не только в машиностроении и металлургии, но и в современной медицине широко применяется ультразвук. Он имеет $2$ способа распространения – воздушный и контактный. Длительное его распространение в воздухе приводит к функциональному нарушению нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной систем. При контактном воздействии ультразвука на руки нарушается их капиллярное кровообращение, снижается болевая чувствительность. Ультразвуковые колебания, как было установлено, могут вызвать изменение костной структуры и разрежение плотности костной ткани. Работающие с ультразвуком имеют профессиональные заболевания.

Электромагнитные поля и излучения

Создав много вещей для своего комфорта, человек создал и новые проблемы для своего здоровья и окружающей среды. В списке вредных предметов быта стоят разнообразные источники электромагнитного излучения – компьютеры, мобильные телефоны, трансформаторы, акустическая техника и др.

Низкие частоты $5$-$35$ Гц и сверхвысокие в пределах $42$-$67$ Гц действуют на организм человека особенно разрушительно.

В живом организме при воздействии электромагнитного излучения происходит четыре группы изменений:

Дистрофические изменения в тканях и органах, при которых возникает нарушение питания тканей и органов;
Геморрагические проявления, проявляющиеся в повышенной кровоточивости;
Опустошение кроветворных органов, проявляющееся в малокровии, снижение иммунной защиты;
Инфекционные осложнения. Разрушенная иммунная система создает благоприятные условия для размножения в организме бактерий, вирусов, грибов, глистов и др.

Больше всего от электромагнитного излучения страдают активные органы – сердце и мозг. Особенно чувствительна к электромагнитным полям нервная система человека, и прежде всего, высшая нервная деятельность. В течение длительного времени воздействия электромагнитные поля накапливаются и имеют свой биологический эффект, который может проявиться в перспективе.

К таким проявлениям можно отнести:

Дегенеративные процессы ЦНС;
Лейкозы;
Опухоли мозга;
Гормональные заболевания.

Особую опасность электромагнитные поля несут для детей и беременных женщин, людей с аллергическими реакциями и с ослабленным иммунитетом. Как воздействуют электромагнитные поля на организм человека до конца ещё не известно. Несмотря на это, сегодня можно назвать те объекты, которые значительно влияют на здоровье человека – мобильные телефоны, планшеты, компьютеры, ноутбуки, оргтехника, телевизоры и др. Опасными являются и объекты инфраструктуры – линии электропередач, метро, самолеты, радио - и телестанции. Мобильные телефоны и компьютеры считают насущными источниками электромагнитного излучения.

Суть заключается в том, что в крови человека содержится соль, которая является проводником электричества. В результате того, что мозг и нервная система человека работают посредством нервных импульсов, то именно они являются более уязвимыми. Организм становится как бы одной большой радиоантенной, принимая на себя окружающие электромагнитные поля.

Лазерное излучение

В современном мире широкое применение нашли лазеры. Они используются в промышленности, медицине, в системе мониторинга состояния окружающей среды, в разнообразных научных исследованиях. Танцующие и переливающиеся лазерные лучи стали очень притягательными в эстрадных представлениях и шоу.

Лазерное излучение – это есть распространяющиеся почти параллельно друг другу электромагнитные волны.

Лазерный луч имеет острую направленность, малый угол рассеяния и большую интенсивность воздействия на облучаемую поверхность. Очень плотно воздействием лазерного излучения на человеческий организм, занимались специалисты разных областей медицины.

Проведенные исследования установили, что этот вид излучения имеет свои свойства:

Повреждающими факторами при работе с лазером являются прямые, рассеянные и отраженные излучения;
Параметры электромагнитной волны и локализация облучаемой поверхности влияют на степень поражения;
Энергия может поглощаться этой поверхностью и приводить к негативным эффектам – тепловому, световому и др.

Биологическое действие лазерного излучения имеет такую последовательность:

Температура тела резко повышается и сопровождается ожогом;
Затем происходит вскипание межтканевой и клеточной жидкости;
В результате образуется пар, создающий огромное давление и приводящий к взрыву – происходит разрушение окружающих тканей.

Наибольшую опасность представляют прямое и зеркально отраженное излучение, вызывающие патологические изменения в работе важнейших систем организма человека.

Лазерное излучение очень сильно воздействует на органы зрения человека, вызывая поражение сетчатки глаза, роговицы, радужной оболочки и хрусталика.

Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов промышленных регионов, городской среды, жилищ. К энергетическим загрязнениям относят вибрацию воздействия, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.

Вибрации в городской среде и жилых зданиях, и является технологическое оборудование ударного действия, рельсовый транспорт, строительные машины и тяжелый автотранспорт, распространяются по грунту. Протяженность зоны воздействия вибраций определяется величиной их затухания в грунте, которая, как правило, составляет 1 дБ/м (в водонасыщенных грунтах оно несколько больше). Чаще всего на расстоянии 50-60 м от магистралей рельсового транспорта вибрации затухают. Зоны действия вибраций около кузнечно-прессовых цехов, оснащенных молотами облегченными фундаментами, значительно больше и могут иметь радиус до 150-200 м. Значительные вибрации и шум в жилых зданиях могут создавать расположенные в них технические устройства (насосы, лифты, трансформаторы и т. п.).

Шум в городской среде и жилых зданиях создается транспортными средствами, промышленным оборудованием, санитарно-техническими установками и устройствами и др. На городских магистралях и в прилегающих к ним зонах уровни звука могут достигать 70-80 дБ А, а в отдельных случаях 90 дБ А и более. В районе аэропортов уровни звука еще выше.

Источники инфразвука могут быть как естественного происхождения (обдувание ветром строительных сооружений и водной поверхности), так и антропогенного (подвижные механизмы с большими поверхностями – виброплощадки, виброгрохоты; ракетные двигатели, ДВС большой мощности, газовые турбины, транспортные средства). В отдельных случаях уровни звукового давления инфразвука могут достигать нормативных значений, равных 90 дБ, и даже превышать их, на значительных расстояниях от источника.

Основными источниками электромагнитных полей (ЭМП) радиочастот являются радиотехнические объекты (РТО), телевизионные и радиолокационные станции (РЛС), термические цехи и участки (в зонах, примыкающих к предприятиям). Воздействие ЭМП промышленной частоты чаще всего связано с высоковольтными линиями (ВЛ) электропередач, источниками постоянных магнитных полей, применяемыми на промышленных предприятиях. Зоны с повышенными уровнями ЭМП, источниками которых могут быть РТО и РЛС, имеют размеры до 100. 150 м. При этом даже внутри зданий, расположенных в этих зонах, плотность потока энергии, как правило, превышает допустимые значения.

ЭМП промышленной частоты в основном поглощаются почвой, поэтому на небольшом расстоянии (50. 100 м) от линий электропередач электрическая напряженность поля падает с десятков тысяч вольт на метр до нормативных уровней. Значительную опасность представляют магнитные поля, возникающие в зонах около ЛЭП токов промышленной частоты и в зонах, прилегающих к электрифицированным железным дорогам. Магнитные поля высокой интенсивности обнаруживаются и в зданиях, расположенных в непосредственной близости от этих зон.

В быту источниками ЭМП и излучений являются телевизоры, дисплеи, печи СВЧ и другие устройства. Электростатические поля в условиях пониженной влажности (менее 70 %) создают паласы, накидки, занавески и т. д.

Микроволновые печи в промышленном, исполнении не представляют опасности, однако неисправность их защитных экранов может существенно повысить утечки электромагнитного излучения. Экраны телевизоров и дисплеев как источники электромагнитного излучения в быту не представляют большой опасности даже при длительном воздействии на человека, если расстояния от экрана превышают 30 см. Однако служащие отделов ЭВМ жалуются на недомогания при регулярной длительной работе в непосредственной близости от дисплеев. Воздействие ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего и внутреннего облучения.

Для человека, проживающего в промышленно развитых регионах РФ, годовая суммарная эквивалентная доза облучения из-за высокой частоты рентгенодиагностических обследований достигает 3000. 3500 мкЗв/год (средняя на Земле доза облучения равна 2400 мкЗв/год). [7]

Заключение

Список литературы

1) Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов / С. В. Белов, А. В. Ильницкая, А. Ф. Козьяков и др.; Под ред. С. В. Белова. 2-е изд., испр. и доп. – М.э: Высшая школа, 1999. – 448 с.: ил.

Читайте также: