Энергетическое загрязнение окружающей среды кратко
Обновлено: 07.05.2024
Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон. К энергетическим загрязнениям относят вибрационное и акустическое воздействия, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.
Вибрации в городской среде и жилых зданиях, источником которых 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 с 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.).
Вибрация машин может приводить к нарушению функционирования техники и вызывать серьезные аварии. Установлено, что вибрация является причиной 80% аварий в машинах. В частности, она приводит к накоплению усталостных эффектов в металлах, появлению трещин.
При воздействии вибрации на человека наиболее существенно то, что тело человека можно представить в виде сложной динамической системы. Многочисленные исследования показали, что эта динамическая система меняется в зависимости от позы человека, его состояния – расслабленное или напряженное – и других факторов. Для такой системы существуют опасные, резонансные частоты. И если внешние силы воздействуют на человека с частотами, близкими или равными резонансным, то резко возрастает амплитуда колебаний как всего тела, так и отдельных его органов.
Для человека резонанс наступает:
- В положении сидя при частоте 4 – 6 Гц
- Для головы – 20 – 30 Гц
- Для глазных яблок – 60 – 90 Гц
При этих частотах интенсивная вибрация может привести к травматизации позвоночника и костной ткани, расстройству зрения, у женщин – вызвать преждевременные роды.
Колебания вызывают в тканях органов переменные механические напряжения. Информация о действующей вибрации воспринимается вестибулярным аппаратом.
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.
В зависимости от уровня шумового загрязнения и продолжительности его воздействия, а также от индивидуальных качеств человеческого организма, шум оказывает на него самые различные действия. Шумовое загрязнение, даже довольно небольшого уровня, способно создавать значительные перегрузки нервной системы человека, оказывать на него негативное психологическое действие. Подобную ситуацию особенно часто наблюдаем у людей, которые заняты умственной интеллектуальной деятельностью.
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 здании, расположенных в этих зонах, плотность потока энергии, как правило, превышает допустимые значения.
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
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.
Наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Биологический эффект электромагнитных полей в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания.
Особо опасны электромагнитные поля могут быть для детей, беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом.
Воздействие ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего и внутреннего облучения. Внешнее облучение вызывают источники рентгеновского и γ-излучения, потоки протонов и нейтронов. Внутреннее облучение вызывают α и β-частицы, которые попадают в организм человека через органы дыхания и пищеварительный тракт.
Ионизирующее излучение вызывает в организме цепочку обратимых и необратимых изменений. Пусковым механизмом воздействия являются процессы ионизации и возбуждения атомов и молекул в тканях. Диссоциация сложных молекул в результате разрыва химических связей – прямое действие радиации. Существенную роль в формировании биологических эффектов играют радиационно-химические изменения, обусловленные продуктами радиолиза воды. Свободные радикалы водорода и гидроксильной группы, обладая высокой активностью, вступают в химические реакции с молекулами белка, ферментов и других элементов биоткани, что приводит к нарушению биохимических процессов в организме. В результате нарушаются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, возникают новые химические соединения, не свойственные организму. Это приводит к нарушению деятельности отдельных функций и систем организма.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Источники, виды, масштабы и последствия энергетического загрязнения окружающей среды.
Источники, виды, масштабы и последствия энергетического загрязнения окружающей среды.
Источники, виды, масштабы и последствия энергетического загрязнения окружающей среды.
Изменения окружающей среды — результат воздействия техногенной деятельности на биосферу. Энергетические загрязнения спровоцированы активно развивающейся промышленностью, многочисленными энергообъектами, транспортными предприятиями, объектами связи. Длительное влияние источников загрязнения на человека и животных — причина изменения структуры тканей и клеток организма.
Виды энергетических загрязнений
Негативное энергетическое воздействие на биосферу и человека связано с развитием транспорта, мегаполисов и промышленных регионов. К видам энергетических загрязнений относят:
- вибрационное действие;
- поля электромагнитного излучения;
- ионизирующее излучение;
- ультразвук.
Источники энергетических загрязнений различны, носят антропогенный или естественный характер, оказывают влияние на здоровье человека.
Вибрационные загрязнения
Вибрации — колебательные движения частиц, возникающие при работе технических установок ударного действия. В условиях городской среды в жилой зоне шумы вызваны движением тяжелого автотранспорта, лифтами, насосами.
К вибрационным загрязнениям относят инфразвук. Его источники — двигатели ракет, самолетов, устройства для испытания газов.
Степень давления инфразвука часто превышает норму даже на существенном расстоянии от непосредственного источника.
Вибрации и шумы негативно действуют на человека, вызывая серьезные последствия: физические заболевания, снижение умственной деятельности и стрессы. Уровень отрицательного воздействия зависит от интенсивности шума, места работы человека и его физиологических особенностей.
Электромагнитное излучение
Источником электромагнитного излучения является любое устройство, которое вырабатывает или поглощает электроэнергию. Промышленные источники — телевизионные вышки и высоковольтные линии электропередач. Среди бытовых источников можно выделить микроволновые печи, телевизоры, гаджеты.
Отрицательное действие электромагнитного излучения проявляется в некорректной работе физиологических функций человека.
Наиболее подвержены негативному воздействию головной мозг и эндокринная система.
Ионизирующее излучение
К источникам ионизирующих энергетических загрязнений относят:
- ядерные реакторы;
- рентгеновские аппараты;
- любые устройства, использующие изотопы;
- радиоактивные отходы.
Технический прогресс в совокупности с потребностями общества по-прежнему заставляют внедрять перечисленные приборы в промышленность несмотря на радиационную опасность. Но научные сотрудники стремятся к созданию надежных, максимально безопасных установок с жесткими условиями их использования.
Ионизирующее излучение провоцирует расстройство биохимических процессов у человека: ткани мутируют, формируются новые, не свойственные организму соединения. Примеры такого излучения — последствия аварий на АЭС в Чернобыле.
Ультразвук
Еще одним видом энергетического загрязнения являются колебания высокочастотных звуковых волн — ультразвук. Источниками этого типа являются отдельные виды производственного оборудования и ультразвуковые медицинские устройства. Волны разделяют на воздушные и контактные.
Ультразвук — единственный вид энергетического загрязнения, который при небольшой интенсивности благоприятно действует на человека: улучшает обменные процессы и способствует ускоренной транспортировке крови к тканям организма.
Но при интенсивных волнах и длительном контакте наблюдается разрушение клеток.
Средства защиты
Сохранение экологической ситуации и защита окружающей среды от энергетических загрязнений включает в себя переход к безотходному производству и применение дополнительных средств защиты.
Комплекс задач по сохранению биосферы включает в себя несколько направлений:
- модернизация технологического процесса;
- ликвидация токсичных отходов, их замена на безвредные;
- экологическая оценка промышленных предприятий;
- снижение интенсивности излучения;
- разработка нового оборудования и защитных экранов.
Также необходимы дополнительные средства защиты — глушители шума, нейтрализаторы газов, виброизоляция. Для снижения вибраций и уровня акустического шума применяется действенный метод — посадка деревьев.
Технические достижения, новейшие аппараты для очистки и старые проверенные средства защиты используются в совокупности и регулярно внедряются в технологические процессы всех отраслей промышленности.
Негативное энергетическое воздействие на биосферу и человека связано с развитием транспорта, мегаполисов и промышленных регионов. К видам энергетических загрязнений относят:
- вибрационное действие;
- поля электромагнитного излучения;
- ионизирующее излучение;
- ультразвук.
Источники энергетических загрязнений различны, носят антропогенный или естественный характер, оказывают влияние на здоровье человека.
Вибрационные загрязнения
Вибрации — колебательные движения частиц, возникающие при работе технических установок ударного действия. В условиях городской среды в жилой зоне шумы вызваны движением тяжелого автотранспорта, лифтами, насосами.
К вибрационным загрязнениям относят инфразвук. Его источники — двигатели ракет, самолетов, устройства для испытания газов.
Степень давления инфразвука часто превышает норму даже на существенном расстоянии от непосредственного источника.
Вибрации и шумы негативно действуют на человека, вызывая серьезные последствия: физические заболевания, снижение умственной деятельности и стрессы. Уровень отрицательного воздействия зависит от интенсивности шума, места работы человека и его физиологических особенностей.
Электромагнитное излучение
Источником электромагнитного излучения является любое устройство, которое вырабатывает или поглощает электроэнергию. Промышленные источники — телевизионные вышки и высоковольтные линии электропередач. Среди бытовых источников можно выделить микроволновые печи, телевизоры, гаджеты.
Отрицательное действие электромагнитного излучения проявляется в некорректной работе физиологических функций человека.
Наиболее подвержены негативному воздействию головной мозг и эндокринная система.
Ионизирующее излучение
К источникам ионизирующих энергетических загрязнений относят:
- ядерные реакторы;
- рентгеновские аппараты;
- любые устройства, использующие изотопы;
- радиоактивные отходы.
Технический прогресс в совокупности с потребностями общества по-прежнему заставляют внедрять перечисленные приборы в промышленность несмотря на радиационную опасность. Но научные сотрудники стремятся к созданию надежных, максимально безопасных установок с жесткими условиями их использования.
Ионизирующее излучение провоцирует расстройство биохимических процессов у человека: ткани мутируют, формируются новые, не свойственные организму соединения. Примеры такого излучения — последствия аварий на АЭС в Чернобыле.
Ультразвук
Еще одним видом энергетического загрязнения являются колебания высокочастотных звуковых волн — ультразвук. Источниками этого типа являются отдельные виды производственного оборудования и ультразвуковые медицинские устройства. Волны разделяют на воздушные и контактные.
Ультразвук — единственный вид энергетического загрязнения, который при небольшой интенсивности благоприятно действует на человека: улучшает обменные процессы и способствует ускоренной транспортировке крови к тканям организма.
Но при интенсивных волнах и длительном контакте наблюдается разрушение клеток.
Источники, виды, масштабы и последствия энергетического загрязнения окружающей среды.
Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон. К энергетическим загрязнениям относят вибрационное и акустическое воздействия, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.
Вибрации в городской среде и жилых зданиях, источником которых 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 с 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.).
Вибрация машин может приводить к нарушению функционирования техники и вызывать серьезные аварии. Установлено, что вибрация является причиной 80% аварий в машинах. В частности, она приводит к накоплению усталостных эффектов в металлах, появлению трещин.
При воздействии вибрации на человека наиболее существенно то, что тело человека можно представить в виде сложной динамической системы. Многочисленные исследования показали, что эта динамическая система меняется в зависимости от позы человека, его состояния – расслабленное или напряженное – и других факторов. Для такой системы существуют опасные, резонансные частоты. И если внешние силы воздействуют на человека с частотами, близкими или равными резонансным, то резко возрастает амплитуда колебаний как всего тела, так и отдельных его органов.
Для человека резонанс наступает:
— В положении сидя при частоте 4 – 6 Гц
— Для головы – 20 – 30 Гц
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
— Для глазных яблок – 60 – 90 Гц
При этих частотах интенсивная вибрация может привести к травматизации позвоночника и костной ткани, расстройству зрения, у женщин – вызвать преждевременные роды.
Колебания вызывают в тканях органов переменные механические напряжения. Информация о действующей вибрации воспринимается вестибулярным аппаратом.
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.
В зависимости от уровня шумового загрязнения и продолжительности его воздействия, а также от индивидуальных качеств человеческого организма, шум оказывает на него самые различные действия. Шумовое загрязнение, даже довольно небольшого уровня, способно создавать значительные перегрузки нервной системы человека, оказывать на него негативное психологическое действие. Подобную ситуацию особенно часто наблюдаем у людей, которые заняты умственной интеллектуальной деятельностью.
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 здании, 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.
Наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Биологический эффект электромагнитных полей в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания.
Особо опасны электромагнитные поля могут быть для детей, беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом.
Воздействие ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего и внутреннего облучения. Внешнее облучение вызывают источники рентгеновского и γ-излучения, потоки протонов и нейтронов. Внутреннее облучение вызывают α и β-частицы, которые попадают в организм человека через органы дыхания и пищеварительный тракт.
Ионизирующее излучение вызывает в организме цепочку обратимых и необратимых изменений. Пусковым механизмом воздействия являются процессы ионизации и возбуждения атомов и молекул в тканях. Диссоциация сложных молекул в результате разрыва химических связей – прямое действие радиации. Существенную роль в формировании биологических эффектов играют радиационно-химические изменения, обусловленные продуктами радиолиза воды. Свободные радикалы водорода и гидроксильной группы, обладая высокой активностью, вступают в химические реакции с молекулами белка, ферментов и других элементов биоткани, что приводит к нарушению биохимических процессов в организме. В результате нарушаются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, возникают новые химические соединения, не свойственные организму. Это приводит к нарушению деятельности отдельных функций и систем организма.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Источники, виды, масштабы и последствия энергетического загрязнения окружающей среды.
Источники, виды, масштабы и последствия энергетического загрязнения окружающей среды.
Источники, виды, масштабы и последствия энергетического загрязнения окружающей среды.
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Средства защиты
Сохранение экологической ситуации и защита окружающей среды от энергетических загрязнений включает в себя переход к безотходному производству и применение дополнительных средств защиты.
Комплекс задач по сохранению биосферы включает в себя несколько направлений:
- модернизация технологического процесса;
- ликвидация токсичных отходов, их замена на безвредные;
- экологическая оценка промышленных предприятий;
- снижение интенсивности излучения;
- разработка нового оборудования и защитных экранов.
Также необходимы дополнительные средства защиты — глушители шума, нейтрализаторы газов, виброизоляция. Для снижения вибраций и уровня акустического шума применяется действенный метод — посадка деревьев.
Технические достижения, новейшие аппараты для очистки и старые проверенные средства защиты используются в совокупности и регулярно внедряются в технологические процессы всех отраслей промышленности.
Особенно резко возросла нагрузка на окружающую среду во второй половине 20 века. Во взаимоотношениях между обществом и природой произошел качественныйскачёк, когда в результате резкого увеличения численности населения, интенсивной индустриализации и урбанизации нашей планеты хозяйственные нагрузки начали повсеместно превышать способность экологических систем к самоочищению и регенерации.
Содержание
Введение 3
Энергетические загрязнения 4
Методы борьбы с энергетическими загрязнениями 13
Вывод 14
Список литературы 15
Работа состоит из 1 файл
реферат.docx
МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Кафедра Химической техники и экологии
Выполнил студент группы № 7911
Баранов Николай Викторович
Николаев Олег Кирилович
Энергетические загрязнения 4
Методы борьбы с энергетическими загрязнениями 13
Список литературы 15
Особенно резко возросла нагрузка на окружающую среду во второй половине 20 века. Во взаимоотношениях между обществом и природой произошел качественный скачёк, когда в результате резкого увеличения численности населения, интенсивной индустриализации и урбанизации нашей планеты хозяйственные нагрузки начали повсеместно превышать способность экологических систем к самоочищению и регенерации. Вследствие этого нарушился естественный круговорот веществ в биосфере, под угрозой оказалось здоровье нынешнего и будущего поколений людей.
Экологическая проблема современного мира не только остра, но и многогранна. Она появляется практически во всех отраслях материального производства, имеет отношение ко всем регионам планеты. На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразное и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества.
Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете. Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы, материальные загрязнители.
Загрязнение — это процесс отрицательного видоизменения окружающей среды — воздуха, воды, почвы — путём её интоксикации веществами, которые угрожают жизни живых организмов.
Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере.
Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете.
Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности.
Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.
Помимо материальных групп загрязняющих веществ человечество столкнулось с не менее острой проблемой энергетических загрязнений.
Особым видом антропогенного воздействия на окружающую природную среду является ее энергетическое загрязнение. Под этим понятием будем подразумевать выбросы в биосферу от промышленных и иных объектов различных видов энергии таких интенсивностей, которые могут быть опасны (вредны) для организма человека и животных и существенным образом отрицательно влиять на экологическую обстановку местности, региона.
Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ. К энергетическим загрязнениям относят: тепловое загрязнение вибрацию воздействия, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.
Тепловое загрязнение. В настоящее время в мире за год добывается около 4 млрд. т угля, 3 млрд. т нефти и около 1500 млрд. м 3 природного газа—основных видов органического топлива. При сжигании этого количества топлива выделяется около 280-10' 5 кДж тепла.
Кроме того, следует учесть, что значительная часть выработанной электроэнергии, в конечном счете вновь преобразуется в тепло в электронагревательных установках, осветительных приборах и также рассеивается в окружающую среду.
Другим крупным потребителем тепла органического топлива, главным образом жидкого, являются транспортные средства — автомобили, тепловозы, морские и речные суда, самолеты. Транспортные энергетические установки, преобразующие тепло топлива в механическую энергию, имеют к. п. д. также не выше 0,4. Следовательно, и в этом случае потери тепла в окружающую среду составляют значительную цифру.
Огромное количество топлива (в том числе дрова, торф и другие, не приведенные и не учтенные выше) сжигается в нагревательных промышленных печах, топках технологических паровых котлов, сушильных и других установках, а также для обогрева жилищ и общественных зданий. Практически все это тепло рассеивается в окружающей среде.
Последствия теплового загрязнения биосферы в настоящее время изучены еще недостаточно. По оценкам ученых, тепло антропогенного происхождения в настоящее время еще неизмеримо мало по сравнению с теплом, поступающим от Солнца и из земных недр, и составляет примерно 0,005 % этого количества, и таким образом не может существенно сказаться на тепловом балансе Земли. Однако столь малая цифра не должна вызывать успокоенности.
Действительно, в глобальном масштабе тепловое загрязнение биосферы пока, видимо, не может считаться опасным. Однако мощные источники антропогенных выбросов тепла при условии их высокой концентрации на небольших территориях могут оказывать заметное влияние на тепловой режим этих территорий, пространств, акваторий. Это относится, например, к таким крупным промышленным районам, как Рурский бассейн в ФРГ, Чикагский и Лос-Анджелесский промышленные комплексы в США, ряд районов в Японии и т. д. Здесь температура воздуха зимой в крупных городах обычно на несколько градусов выше, чем поблизости расположенных небольших населенных пунктах.
Заметно также изменяют тепловой режим рек и озер сбросы в них тепла от тепловых электростанций. Это существенно влияет на условия обитания водных организмов и на структуру экологических систем таких водоемов. Иначе говоря, влияние мощных антропогенных источников тепла на биосферу вполне ощутимо, хотя и имеет локальный характер.
Электромагнитное загрязнение. Среди выдающихся достижений человечества в науке и технике XX в. особое место занимают успехи в открытии, исследовании и практическом использовании электромагнитных волн широкого диапазона частот. Электромагнитные излучения применяются для радиосвязи, радиолокации, радионавигации, в системах радиотелеметрии, а также в промышленности для высокочастотного нагрева материалов при их сушке, спекании, плавке и т. д. Передача, распространение этого вида энергии происходит в соответствии с ее назначением, в основном в атмосфере, космосе, хотя может происходить и в других средах.
На Земле естественных и стабильных источников таких излучений практически нет, а сеть искусственных, т. е. антропогенных, в настоящее время исключительно широка и неуклонно разрастается. Образное выражение о том, что в эфире стало тесно, соответствует действительности. За исключением, пожалуй, только нагревательных установок, все источники электромагнитных излучений специально предназначаются для распространения радиоволн в пространстве (атмосфере). С этой точки зрения радиоволны не могут считаться отходами производства, загрязнителями. Однако с другой точки зрения, радиоволны (электромагнитные излучения) при определенных значениях параметров (частота, интенсивность) могут оказывать вредное или даже опасное воздействие на организм человека, на население определенных территорий, отрицательно влиять на другие живые организмы. Это и позволяет отнести электромагнитные излучения определенных диапазонов параметров к одной из разновидностей энергетического загрязнения окружающей среды. В какой-то мере можно говорить и о загрязнении эфира некоторыми видами электромагнитных излучений, являющимися помехами для радиосвязи, телевидения и т. п.
Это воздействие можно обнаружить вблизи ЛЭП, где электромагнитный фон заметно повышен. Электромагнитное поле 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 линий электропередач 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 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.
Радиоактивное загрязнение. Рассеянные на Земле природные радиоактивные вещества и проникающие сквозь атмосферу космические лучи создают естественный фон радиоактивного излучения, безопасный для живых организмов. Антропогенные источники такого излучения значительно мощнее и опаснее для живой природы, поэтому можно говорить о радиоактивном загрязнении окружающей среды от этих источников.
Радиоактивное загрязнение природной среды может вызываться проникновением в нее радиоактивных веществ в достаточно большом количестве или работой специальных установок (научно-исследовательских, энергетических, медико-диагностических и др.), при которой происходит излучение электромагнитных волн (т. е. рентгеновских α -лучей). Опасность загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами возникает при добыче и обогащении их руд, погрузочно-разгрузочных работах, их перевозке и хранении. Серьезную проблему представляет также сбор, обезвреживание, удаление и захоронение радиоактивных отходов.
Опасность воздействия радиоактивных излучений на живые организмы, включая человека, заключается в ионизации жидкостей и тканей организма, сопровождающейся сложными физико-химическими и биологическими процессами, которые приводят к таким результатам, как разрывы молекулярных связей, изменение структуры молекул, гибель клеток, нарушение обмена веществ, образование злокачественных опухолей и многим другим, вплоть до смертельного исхода.
Характер такого воздействия радиоактивных (или ионизирующих) излучений на организм человека учитывался при разработке в США первых экземпляров атомной бомбы, так как наряду с огромной разрушительной силой взрыв ее неизбежно (и это было известно) сопровождается мощным губительным радиоактивным излучением и заражением. Несмотря на то что непосредственно в военных целях с 1945 г. на Земле взорвано только две небольшие по нынешним понятиям атомные бомбы (над Хиросимой и Нагасаки), причинившие тем не менее массовую гибель людей и неисчислимые бедствия, атомное оружие в настоящее время представляет реальную опасность радиоактивного заражения всей биосферы. Широко, в частности, известна трагедия жителей малых островов Бикини, а также японских рыбаков, пострадавших в мирное время от радиоактивного заражения при испытаниях ядерных бомб, проводившихся Соединенными Штатами Америки в Тихом океане.
К настоящему времени в мире накоплено столько атомного и термоядерного оружия, что при возникновении ядерного конфликта он может перерасти в глобальную катастрофу, которая погубит не только человечество, но и всю биосферу в ее современном состоянии. Эта опасность вызывает особую озабоченность мировой общественности. Наша страна и все прогрессивное человечество ведут непримиримую борьбу не только за запрещение ядерного оружия, но и за полное запрещение всех видов его испытаний.
Негативное энергетическое воздействие на биосферу и человека связано с развитием транспорта, мегаполисов и промышленных регионов. К видам энергетических загрязнений относят:
- вибрационное действие;
- поля электромагнитного излучения;
- ионизирующее излучение;
- ультразвук.
Источники энергетических загрязнений различны, носят антропогенный или естественный характер, оказывают влияние на здоровье человека.
Вибрационные загрязнения
Вибрации — колебательные движения частиц, возникающие при работе технических установок ударного действия. В условиях городской среды в жилой зоне шумы вызваны движением тяжелого автотранспорта, лифтами, насосами.
К вибрационным загрязнениям относят инфразвук. Его источники — двигатели ракет, самолетов, устройства для испытания газов.
Степень давления инфразвука часто превышает норму даже на существенном расстоянии от непосредственного источника.
Вибрации и шумы негативно действуют на человека, вызывая серьезные последствия: физические заболевания, снижение умственной деятельности и стрессы. Уровень отрицательного воздействия зависит от интенсивности шума, места работы человека и его физиологических особенностей.
Электромагнитное излучение
Источником электромагнитного излучения является любое устройство, которое вырабатывает или поглощает электроэнергию. Промышленные источники — телевизионные вышки и высоковольтные линии электропередач. Среди бытовых источников можно выделить микроволновые печи, телевизоры, гаджеты.
Отрицательное действие электромагнитного излучения проявляется в некорректной работе физиологических функций человека.
Наиболее подвержены негативному воздействию головной мозг и эндокринная система.
Ионизирующее излучение
К источникам ионизирующих энергетических загрязнений относят:
- ядерные реакторы;
- рентгеновские аппараты;
- любые устройства, использующие изотопы;
- радиоактивные отходы.
Технический прогресс в совокупности с потребностями общества по-прежнему заставляют внедрять перечисленные приборы в промышленность несмотря на радиационную опасность. Но научные сотрудники стремятся к созданию надежных, максимально безопасных установок с жесткими условиями их использования.
Ионизирующее излучение провоцирует расстройство биохимических процессов у человека: ткани мутируют, формируются новые, не свойственные организму соединения. Примеры такого излучения — последствия аварий на АЭС в Чернобыле.
Ультразвук
Еще одним видом энергетического загрязнения являются колебания высокочастотных звуковых волн — ультразвук. Источниками этого типа являются отдельные виды производственного оборудования и ультразвуковые медицинские устройства. Волны разделяют на воздушные и контактные.
Ультразвук — единственный вид энергетического загрязнения, который при небольшой интенсивности благоприятно действует на человека: улучшает обменные процессы и способствует ускоренной транспортировке крови к тканям организма.
Но при интенсивных волнах и длительном контакте наблюдается разрушение клеток.
Вибрационные и акустические воздействия
Замечание 1
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.
Ты эксперт в этой предметной области? Предлагаем стать автором Справочника Условия работы
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
Курсовая работа Энергетические загрязнения техносферы 440 ₽ Реферат Энергетические загрязнения техносферы 280 ₽ Контрольная работа Энергетические загрязнения техносферы 220 ₽
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость
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.
Средства защиты
Сохранение экологической ситуации и защита окружающей среды от энергетических загрязнений включает в себя переход к безотходному производству и применение дополнительных средств защиты.
Комплекс задач по сохранению биосферы включает в себя несколько направлений:
- модернизация технологического процесса;
- ликвидация токсичных отходов, их замена на безвредные;
- экологическая оценка промышленных предприятий;
- снижение интенсивности излучения;
- разработка нового оборудования и защитных экранов.
Также необходимы дополнительные средства защиты — глушители шума, нейтрализаторы газов, виброизоляция. Для снижения вибраций и уровня акустического шума применяется действенный метод — посадка деревьев.
Технические достижения, новейшие аппараты для очистки и старые проверенные средства защиты используются в совокупности и регулярно внедряются в технологические процессы всех отраслей промышленности.
Источники, виды, масштабы и последствия энергетического загрязнения окружающей среды.
Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон. К энергетическим загрязнениям относят вибрационное и акустическое воздействия, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.
Вибрации в городской среде и жилых зданиях, источником которых 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 с 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.).
Вибрация машин может приводить к нарушению функционирования техники и вызывать серьезные аварии. Установлено, что вибрация является причиной 80% аварий в машинах. В частности, она приводит к накоплению усталостных эффектов в металлах, появлению трещин.
При воздействии вибрации на человека наиболее существенно то, что тело человека можно представить в виде сложной динамической системы. Многочисленные исследования показали, что эта динамическая система меняется в зависимости от позы человека, его состояния – расслабленное или напряженное – и других факторов. Для такой системы существуют опасные, резонансные частоты. И если внешние силы воздействуют на человека с частотами, близкими или равными резонансным, то резко возрастает амплитуда колебаний как всего тела, так и отдельных его органов.
Для человека резонанс наступает:
— В положении сидя при частоте 4 – 6 Гц
— Для головы – 20 – 30 Гц
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
— Для глазных яблок – 60 – 90 Гц
При этих частотах интенсивная вибрация может привести к травматизации позвоночника и костной ткани, расстройству зрения, у женщин – вызвать преждевременные роды.
Колебания вызывают в тканях органов переменные механические напряжения. Информация о действующей вибрации воспринимается вестибулярным аппаратом.
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.
В зависимости от уровня шумового загрязнения и продолжительности его воздействия, а также от индивидуальных качеств человеческого организма, шум оказывает на него самые различные действия. Шумовое загрязнение, даже довольно небольшого уровня, способно создавать значительные перегрузки нервной системы человека, оказывать на него негативное психологическое действие. Подобную ситуацию особенно часто наблюдаем у людей, которые заняты умственной интеллектуальной деятельностью.
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 здании, 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.
Наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Биологический эффект электромагнитных полей в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания.
Особо опасны электромагнитные поля могут быть для детей, беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом.
Воздействие ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего и внутреннего облучения. Внешнее облучение вызывают источники рентгеновского и γ-излучения, потоки протонов и нейтронов. Внутреннее облучение вызывают α и β-частицы, которые попадают в организм человека через органы дыхания и пищеварительный тракт.
Ионизирующее излучение вызывает в организме цепочку обратимых и необратимых изменений. Пусковым механизмом воздействия являются процессы ионизации и возбуждения атомов и молекул в тканях. Диссоциация сложных молекул в результате разрыва химических связей – прямое действие радиации. Существенную роль в формировании биологических эффектов играют радиационно-химические изменения, обусловленные продуктами радиолиза воды. Свободные радикалы водорода и гидроксильной группы, обладая высокой активностью, вступают в химические реакции с молекулами белка, ферментов и других элементов биоткани, что приводит к нарушению биохимических процессов в организме. В результате нарушаются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, возникают новые химические соединения, не свойственные организму. Это приводит к нарушению деятельности отдельных функций и систем организма.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Источники, виды, масштабы и последствия энергетического загрязнения окружающей среды.
Читайте также: