Загрязнение регионов техносферы токсическими веществами реферат

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.

Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов промышленных регионов, городской среды, жилищ.

Негативные факторы, присущие техносфере, ее понятие. Загрязнение регионов техносферы токсическими веществами: атмосферы и гидросферы. Особенности смога и фотохимического тумана. Характеристика энергетических загрязнений (вибрация, шум) техносферы.

Рубрика	Экология и охрана природы
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	09.06.2014
Размер файла	36,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Филиал в городе Минеральные Воды

на тему: Загрязнение техносферы токсичными веществами

студент заочного отделения

Минеральные Воды 2014г.

Содержание

1. Негативные факторы, присущие техносфере

2. Загрязнение регионов техносферы токсичными веществами

2.1 Загрязнение атмосферы

2.2 Загрязнение гидросферы

3. Смог и фотохимический туман

4. Энергетические загрязнения техносферы

Список используемой литературы

На всех этапах своего развития человечество непрерывно воздействовало на среду обитания, в результате чего она медленно изменяла свой облик. Начиная с середины XIX в. преобразующая роль человека в развитии среды обитания стала существенно возрастать. Этому способствовали высокие темпы роста численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация, рост потребления энергетических ресурсов, интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства, массовое использование средств транспорта, рост затрат на военные цели, технический прогресс и научно-техническая революция.

Указанные процессы привели к тому, что к середине XX в. на Земле возникли зоны частичной, а в ряде случаев и полной региональной деградации биосферы. Таким образом, в результате активной деятельности человека во многих регионах нашей планеты была разрушена биосфера и создана новая, искусственная среда обитания - техносфера.

Техносфера - совокупность регионов биосферы, в которых природная среда полностью или частично перестроена человеком при помощи прямого или косвенного технического воздействия с целью наибольшего соответствия своим материальным и духовным потребностям

В XX в. быстрыми темпами шел процесс расширения техносферы и наращивания ее мощности.

1. Негативные факторы, присущие техносфере

Созданная руками и разумом человека техносфера, призванная максимально удовлетворять его потребности в комфорте и безопасности, привнесла новые опасности и негативные факторы, неведомые в естественной среде обитания.

Негативный фактор техносферы - способность какого-либо элемента техносферы причинять ущерб здоровью человека, материальным и культурным ценностям или природной среде.

Основными негативными факторами техносферы являются:

- вредный, тяжелый, напряженный труд, связанный с деятельностью человека в производственной среде, обладающей опасными и вредными факторами (работы с химическими веществами, работы с источниками шума, вибрации, электромагнитных и ионизирующих излучения, работа в горячих цехах, работы на высоте, в шахтах, перемещение грузов вручную, работы в замкнутых объемах, работа в неподвижной позе, оценка и переработка большого объема информации и т.п.).

- загрязнение воздуха, воды, почвы и продуктов питания вредными и опасными химическими веществами, вызванное поступлением в окружающую среду токсичных выбросов и сбросов предприятий, а также промышленных и бытовых отходов.

- воздействие на человека шума, вибрации, теплового, электромагнитного и ионизирующего излучений, вызванное эксплуатацией промышленных объектов и технических систем.

- высокий риск гибели или повреждения здоровья в результате техногенных аварий и катастроф на транспорте, на объектах энергетики и в промышленности.

- социальная напряженность, конфликты и стрессы, причиной которых является высокая плотность и скученность населения.

В России на сегодняшний день почти 4 млн. человек (17% трудоспособного населения) трудятся в неблагоприятных условиях (запыленность, загазованность, шум, вибрация и т.д.). В результате наблюдается высокий уровень профессиональных заболеваний и острых отравлений, сокращение продолжительности жизни. В сфере промышленного производства также высок уровень травматизма. Наибольшее количество несчастных случаев происходит в строительстве и при производстве строительных материалов, в жилищно-коммунальном хозяйстве и бытовом обслуживании населения, городском транспорте, связи, а также в оборонной промышленности. По показателям смертельного травматизма на производстве Россия опережает развитые страны мира. Количество смертельных случаев в промышленности на 1000 работающих для России почти на порядок выше, чем в США, Финляндии, Японии, Великобритании. Кроме того, производство является главным загрязнителем окружающей среды.

В загрязнении окружающей среды ведущая роль принадлежит энергетике. Во многих странах ее развитие достигалось преимущественным использованием тепловых электрических станций (ТЭС), сжигающих уголь, мазут или природный газ. Выбросы ТЭС наиболее губительны для биосферы. В выбросах ТЭС содержится зола, диоксид серы S0₂, монооксид углерода СО, оксиды азота NO_x, оксиды тяжелых металлов (Pb, Со, Mn, Zn и др.) и еще более 100 токсичных и радиоактивных веществ.

Транспорт также вносит большой вклад в загрязнение среды обитания углеводородами C_mH_n, монооксидом углерода, оксидами азота. В крупных городах, не имеющих ярко выраженной отраслевой специализации, например в Москве, именно транспорт является основным источником загрязнения воздушного и водного бассейна.

До середины XX в. человек не обладал способностью инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать необратимые экологические изменения окружающей среды в региональном и глобальном масштабе, соизмеримые со стихийными бедствиями. Появление ядерных объектов и высокая концентрация химических производств сделали человека способным оказывать разрушительное воздействие на биосферу. Примером тому служат трагедии в Чернобыле, Севезо и Бхопале.

Известно, что человеку для удовлетворительного психологического самочувствия необходим минимум свободного пространства. При высокой плотности населения неизбежно возникает скученность людей, их жизненные пространства вынужденно пересекаются, например в транспорте, коммунальных квартирах, плотном людском потоке на улице. В результате возникает повышенная раздражительность, злоба, желание решать свои проблемы некорректными методами, угрожающими жизни и здоровью других людей. техносфера загрязнение токсический фотохимический

2. Загрязнение регионов техносферы токсичными веществами

2.1 Загрязнение атмосферы

Естественные источники загрязнений бывают либо распределенными, например, выпадение космической пыли, либо локальными, например, лесные и степные пожары, извержения вулканов. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени. Основное антропогенное загрязнение атмосферного воздуха создают автотранспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности . Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: оксид углерода СО, диоксид серы SO2, оксиды азота NOx, углеводороды СnНm и пыль Кроме приведенных выше веществ и пыли в атмосферу выбрасываются и другие, более токсичные вещества. Так, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары плавиковой, серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т. п. В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество увеличивается. Каждой отрасли промышленности присущ характерный состав и масса веществ, поступающих в атмосферу. Это определяется прежде всего составом веществ, применяемых в технологических процессах, и экологическим совершенством последних. В настоящее время экологические показатели теплоэнергетики, металлургии, нефтехимического производства и ряда других производств изучены достаточно подробно. Необходимые сведения можно найти в работах. Меньше исследованы показатели машиностроения и приборостроения, их отличительными особенностями являются: широкая сеть производств, приближенность к жилым зонам, значительная гамма выбрасываемых веществ, среди которых могут содержаться вещества 1 и 2-го класса опасности, такие как пары ртути, соединения свинца и т. п.

Выбросы токсичных веществ приводят, как правило, к превышению текущих концентраций веществ над предельно допустимыми. Контроль состояния атмосферы в городах страны показал, что уровень загрязнения в 1996 г. остался весьма высоким. Максимальные концентрации загрязняющих веществ превышали 10 ПДКср в 70 городах. Большая часть примесей атмосферного воздуха в городах проникает в жилые помещения. В летнее время (при открытых окнах) состав воздуха в жилом помещении соответствует составу воздуха вне помещения на 90 %, зимой - на 50 %.

Смог весьма токсичен, так как его составляющие обычно находятся в пределах: O3 -60. 75 %, ПАН, Н2О2, альдегиды и др.-25. 40 %.Для образования смога в атмосфере в солнечную погоду необходимо наличие оксидов азота, углеводородов (их выбрасывают в атмосферу автотранспорт, промышленные предприятия).

Фотохимические смоги, впервые обнаруженные в 40-х годах в г. Лос-Анджелес, теперь периодически наблюдаются во многих городах мира.

Кислотные дожди известны более 100 лет, однако проблема этих дождей возникла около 20 лет назад. Источниками кислотных дождей служат газы, содержащие серу и азот. Наиболее важные из них: SO2, NOх, H2S. Кислотные дожди возникают вследствие неравномерного распределения этих газов в атмосфере. Например, концентрация SO2 (мкг/м3) обычно таковы: в городе 50. 1000, на территории около города в радиусе около 50 км 10. 50, в радиусе около 150 км 0,1. 2, над океаном 0,1.

Источниками поступления соединений серы в атмосферу являются: естественные (вулканическая деятельность, действия микроорганизмов и др.) 31. 41 %, антропогенные (ТЭС, промышленность и др.) 59. 69 %; всего поступает 91. 112 млн. т в год.

Концентрации соединений азота (мкг/м3) составляют: в городе 10. 100, на территории около города в радиусе 50 км 0,25. 2,5, над океаном 0,25. Источниками соединений азота являются: естественные (почвенная эмиссия, грозовые разряды, горение биомассы и др.) 63 %, антропогенные (ТЭС, автотранспорт, промышленность) 37 %; всего поступает 51. 61 млн. т в год.

Серная и азотная кислоты поступают в атмосферу также в виде тумана и паров от промышленных предприятий и автотранспорта. В городах их концентрация достигает 2 мкг/м3.

Соединения серы и азота, попавшие в атмосферу, вступают в химическую реакцию не сразу, сохраняя свои свойства соответственно, в течение 2 и 8. 10 суток. За это время они могут вместе с атмосферным воздухом пройти расстояния 1000. 2000 км и лишь после этого выпадают с осадками на земную поверхность.

Различают два вида седиментации: влажная и сухая. Влажная - это выпадение кислот, растворенных в капельной влаге, она возникает при влажности воздуха 100,5 %; сухая -реализуется в тех случаях, когда кислоты присутствуют в атмосфере в виде капель диаметром около 0,1 мкм. Скорость седиментации в этом случае весьма мала и капли могут проходить большие расстояния (следы серной кислоты обнаружены даже на Северном полюсе).

Различают прямое и косвенное воздействие кислотных осадков на человека. Прямое воздействие обычно не представляет опасности, так как концентрация кислот в атмосферном воздухе не превышает 0,1 мг/м3, т. е. находится на уровне ПДК (ПДКсс = 0,1 и ПДКмр =0,3 мг/м3 для H2S04). Такие концентрации нежелательны для детей и астматиков.

Прямое воздействие опасно для металлоконструкций (коррозия со скоростью до 10 мкм/год), зданий, памятников и т. д. особенно из песчаника и известняка в связи с разрушением карбоната кальция.

Наибольшую опасность кислотные осадки представляют при попадании в водоемы и почву, что приводит к уменьшению рН воды (рН = 7 -нейтральная среда). От значения рН воды зависит растворимость алюминия и тяжелых металлов в ней и, следовательно, их накопление в корнеплодах, а затем и в организме человека. При изменении рН воды меняется структура почвы и снижается ее плодородие. Снижение рН питьевой воды способствует поступлению в организм человека указанных выше металлов и их соединений.

Состояние и состав атмосферы определяют во многом величину солнечной радиации в тепловом балансе Земли.

Экранирующая роль атмосферы в процессах передачи теплоты от Солнца к Земле и от Земли в космос влияет на среднюю температуру биосферы, которая длительное время находилась на уровне около + 15°С. Расчеты показывают, что при отсутствии атмосферы средняя температура биосферы составляла бы приблизительно -15° С.

Основная доля солнечной радиации передается к поверхности Земли в оптическом диапазоне излучений, а отраженная от земной поверхности - инфракрасном (ИК). Поэтому доля отраженной лучистой энергии, поглощаемой атмосферой, зависит от количества многоатомных минигазов (СО2, Н2О, СН4, Оз и др.) и пыли в ее составе. Чем выше концентрация минигазов и пыли в атмосфере, тем меньше доля отраженной солнечной радиации уходит в космическое пространство, тем больше теплоты задерживается в биосфере за счет парникового эффекта. ИК-излучение поглощается метаном, фреонами, озоном, оксидом диазота и т. п. в диапазоне длины волн 1. 9 мкм, а парами воды и углекислым газом при длине волн 12 мкм и более. В последние годы наметилась тенденция к значительному росту концентраций СО2, СН4, N2O и других газов в атмосфере.

Аналогично изменяются концентрации метана, оксида диазота, озона и других газов. Рост концентраций СО2 в атмосфере происходит вследствие уменьшения биомассы Земли и увеличения техногенных поступлений.

Источниками техногенных парниковых газов являются: теплоэнергетика, промышленность и автотранспорт, они выделяют СО2; химические производства, утечки из трубопроводов, гниение мусора и отходов животноводства определяют поступления СН4; холодильное оборудование, бытовая химия - фреонов; автотранспорт, ТЭС, промышленность - оксидов азота и т. п.

Рост концентраций минигазов в атмосфере и как следствие повышение доли теплоты ИК-излучения, задерживаемой атмосферой, неизбежно сопровождается ростом температуры поверхно-сти Земли. В период с 1880 по 1940 г. средняя температура в северном полушарии возросла на 0,4 °С, а в период до 2030 г. она может повыситься еще на 1,5-4,5 °С. Это весьма опасно для остров-ных стран и территорий, расположенных ниже уровня моря. Есть прогнозы, что к 2050 г. уровень моря может повыситься на 25-40 см, а к 2100 - на 2 м, что приведет к затоплению 5 млн. км2 суши, т. е. 3 % суши и 30 % всех урожайных земель планеты.

Парниковый эффект в атмосфере-довольно распространенное явление и на региональном уровне. Антропогенные источники теплоты (ТЭС, транспорт, промышленность), сконцентрированные в крупных городах и промышленных центрах, интенсивное поступление парниковых газов и пыли, устойчивое состояние атмосферы создают около городов пространства радиусом 50 км и более с повышенными на 1-5 °С температурами и высокими концентрациями загрязнений. Эти зоны (купола) над городами хорошо просматриваются из космического пространства. Они разрушаются лишь при интенсивных движениях больших масс атмосферного воздуха.

Техногенные загрязнения атмосферы не ограничиваются приземной зоной. Определенная часть примесей поступает в озоновый слой и разрушает его. Разрушение озонового слоя опасно для биосферы, так как оно сопровождается значительным повышением доли ультрафиолетового излучения с длиной волны менее 290 нм, достигающего земной поверхности. Эти излучения губительны для растительности, особенно для зерновых культур, представляют собой источник канцерогенной опасности для человека, стимулируют рост глазных заболеваний.

Основными веществами, разрушающими озоновый слой, являются соединения хлора, азота. По оценочным данным, одна молекула хлора может разрушить до 105 молекул озона, одна молекула оксидов азота - до 10 молекул.

Значительное влияние на озоновый слой оказывают фреоны, продолжительность жизни которых достигает 100 лет. Источниками поступления фреонов являются: холодильники при нарушении герметичности контура переноса теплоты; технологии с использованием фреонов; бытовые баллончики для распыления различных веществ и т. п.

В результате антропогенного воздействия на атмосферу возможны следующие негативные последствия:

- превышение ПДК многих токсичных веществ (СО, NO2, SO2, СnНm, бенз(а)пирена, свинца, бензола и др.) в городах и населенных пунктах;

- образование смога при интенсивных выбросах NOx, СnНm;

- выпадение кислотных дождей при интенсивных выбросах SOx, NOx;

- появление парникового эффекта при повышенном содержании СО2, NOx, Оз, СН4, Н2О и пыли в атмосфере, что способствует повышению средней температуры Земли;

- разрушение озонового слоя при поступлении NOx и соединений хлора в него, что создает опасность УФ-облучения.

Основные антропогенные источники примесей атмосферы и их среднегодовая концентрация в воздухе приведены в следующей таблице:

Название работы: Загрязнение регионов техносферы токсическими веществами

Предметная область: Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

Описание: Загрязнение регионов техносферы токсическими веществами Регионы техносферы и природные зоны примыкающие к очагам техносферы постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями. Атмосферный воздух всегда содержит некоторое кол

Дата добавления: 2013-04-04

Размер файла: 29.54 KB

Работу скачали: 66 чел.

Загрязнение регионов техносферы токсическими веществами

Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относят: пыль (растительного, вулканического, космического происхождения, возникающую при эрозии почвы, частицы морской соли); туман; дым и газ от лесных и степных пожаров; газы вулканического происхождения; различные продукты растительного, животного происхождения и др. Естественные источники загрязнений бывают либо распределенными, например, выпадение космической пыли, либо локальными, например, лесные и степные пожары, извержения вулканов. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени. Основное антропогенное загрязнение атмосферного воздуха создают автотранспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности.

Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: оксид углерода СО, диоксид серы SO 2 , оксиды азота NOx, углеводороды СnНm и пыль. Основные источники примесей атмосферы и их ежегодные выбросы приведены в табл.

Примесей в общих поступлениях, %

Кроме приведенных выше веществ и пыли в атмосферу выбрасываются и другие, более токсичные вещества. Так, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары плавиковой, серной хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т.п. В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество увеличивается.

Каждой отрасли промышленности присущ характерный состав и масса веществ, поступающих в атмосферу. Это определяется, прежде всего, составом веществ, применяемых в технологических процессах, и экологическим совершенством последних.

Выбросы токсичных веществ приводят, как правило, к превышению текущих концентраций веществ над предельно допустимыми.

Большая часть примесей атмосферного воздуха в городах проникает в жилые помещения. В летнее время (при открытых окнах) состав воздуха в жилом помещении соответствует составу воздуха вне помещения на 90%, зимой на 50%.

Для образования смога в атмосфере в солнечную погоду необходимо наличие оксидов азота, углеводородов (их выбрасывают в атмосферу автотранспорт, промышленные предприятия).

Кислотные дожди известны более 100 лет, однако проблема этих дождей возникла около 20 лет назад.

Источниками кислотных дождей служат газы, содержащие серу и азот. Кислотные дожди возникают вследствие неравномерного распределения этих газов в атмосфере. Источниками поступления соединений серы в атмосферу являются: естественные (вулканическая деятельность, действия микроорганизмов и др.) 31… 41%, антропогенные (ТЭС, промышленность и др.) 59… 69%; всего поступает 91… 112 млн. т в год.

Источниками соединений азота являются: естественные (почвенная эмиссия, грозовые разряды, горение биомассы и др.) 63%, антропогенные (ТЭС, автотранспорт, промышленность) 37%, всего поступает 51… 61 млн. т в год.

Серная и азотная кислота поступают в атмосферу также в виде тумана и паров от промышленных предприятий автотранспорта. Соединения серы и азота, попавшие в атмосферу, вступают в химическую реакцию не сразу, сохраняя свои свойства соответственно, в течение 2 и 8… 10 суток. За это время они могут вместе с атмосферным воздухом пройти расстояние 1000… 2000 км и лишь после этого выпадают с осадками на земную поверхность.

Техногенные загрязнения атмосферы не ограничиваются приземной зоной. Определенная часть примесей поступает в озоновый слой и разрушает его. Разрушение озонового слоя опасно для биосферы, так как оно сопровождается значительным повышением доли ультрафиолетового излучения. Эти излучения губительны для растительности, представляет собой источник канцерогенной опасности для человека, стимулируют рост глазных заболеваний.

Основными веществами, разрушающими озоновый слой, являются соединения хлора и азота. Источниками поступления соединений хлора и азота в озоновый слой могут быть: вулканические газы, технологии с применением фреонов, атомные взрывы, самолеты, ракеты, содержащие в выхлопных газах соединения азота и хлора.

Таким образом, в результате антропогенного воздействия на атмосферу возможны следующие негативные последствия:

 Превышение ПДК многих токсичных веществ в городах и населенных пунктах;

 Образование смога при интенсивных выбросах;

 Выпадение кислотных дождей при интенсивных выбросах;

 Появление парникового эффекта при повышенном содержании многоатомных минигазов и пыли в атмосфере, что способствует повышению средней температуры Земли;

 Разрушение озонового слоя при поступлении соединений азота и хлора в него, что создает опасность ультрафиолетового облучения.

Загрязнение гидросферы. При использовании воду, как правило, загрязняют, а затем сбрасывают в водоемы. Внутренние водоемы загрязняются сточными водами различных отраслей промышленности (металлургической, нефтеперерабатывающей, химической др.), сельского и жилищно-коммунального хозяйства, а также поверхностными стоками. Основными источниками загрязнений являются промышленность и сельское хозяйство.

Загрязнители делятся на биологические (органические микроорганизмы), вызывающие брожение воды; химические, изменяющие химический состав воды; физические, изменяющие ее прозрачность (мутность), температуру и другие показатели.

Биологические загрязнения попадают в водоемы с бытовыми и промышленными стоками, в основном предприятий пищевой, медико-биологической, целлюлозно-бумажной промышленности. Химические загрязнения поступают в водоемы с промышленными, поверхностными и бытовыми стоками. К ним относятся: нефтепродукты, тяжелые металлы и их соединения, минеральные удобрения, пестициды, моющие средства. Наиболее опасны свинец, ртуть, кадмий. Физические загрязнения поступают в водоемы с промышленными стоками, при сбросах из выработок шахт, карьеров, при смывах с территорий промышленных зон, городов, транспортных магистралей, за счет осаждения атмосферной пыли.

Таким образом, антропогенное воздействие на гидросферу приводит к следующим негативным последствиям:

 Снижаются запасы питьевой воды;

 Изменяется состояние и развитие фауны и флоры водоемов;

 Нарушается круговорот многих веществ в биосфере;

 Снижается биомасса планеты и как следствие воспроизводство кислорода.

Опасны не только первичные загрязнения поверхностных вод, но вторичные, образовавшиеся в результате химических реакций веществ в водной среде. Большую опасность загрязненные сточные воды представляют в тех случаях, когда структура грунта не исключает их попадание в зону залегания грунтовых вод. В ряде случаев до 30-40% тяжелых металлов из почвы поступает грунтовые воды.

Загрязнение земель. Нарушение верхних слоев земной коры происходит при:

 добыче полезных ископаемых и их обогащении;

 захоронении бытовых и промышленных отходов;

 проведение военных учений и испытаний и др.

Почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассевания различных выбросов в атмосфере, пахотные земли при несении удобрений и применении пестицидов.

Существенно загрязнение земель в результате седиментации токсичных веществ в атмосферы. Наибольшую опасность представляют предприятия цветной черной металлургии. К основным загрязнителям относятся никель, свинец, ртуть и др. Опасны выбросы мусоросжигающих заводов, содержащие тетраэтилсвинец, ртуть, диоксины и т.п. Внесение удобрений компенсирует изъятие растениями из почвы азота, фосфора, калия и других веществ. Однако вместе с удобрениями, содержащими эти вещества, в почву вносятся тяжелые металлы и их соединения, которые содержатся в удобрениях как примеси.

Таким образом, антропогенное воздействие на земную кору сопровождается:

 отторжением пахотных земель или уменьшением их плодородия;

 чрезмерным насыщением токсичными веществами растений, что неизбежно приводит к загрязнению продуктов питания растительного животного происхождения;

 нарушением биоценозов вследствие гибели насекомых, птиц, животных, некоторых видов растений;

 загрязнением грунтовых вод, особенно в зоне свалок и сброса точных вод.

Энергетические загрязнения техносферы

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 акустическое воздействие, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.

Вибрации в городской среде и жилых зданиях, источником которых являются технологическое оборудование ударного действия, рельсовый транспорт, строительные машины и тяжелый автотранспорт, распространяются по грунту. Значительные вибрации 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.

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).

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

Воздействие ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего внутреннего облучения. Внешнее облучение вызывают источники рентгеновского и γ-излучения, поток протонов и нейтронов. Внутреннее облучение вызывают α- и β-частиц, которые попадают в организм человека через органы дыхания и пищеварительный тракт.

Основные источники ионизирующего облучения человека в окружающей среде:

- естественный фон: космическое облучение, облучение от природных источников,

- антропогенные источник: медицинское обслуживание, ТЭС, АЭС, радиоактивные осадки, телевизоры, дисплеи, керамика, стекло, авиационный транспорт.

Доза облучения, создаваемая антропогенными источниками (за исключением облучений при медицинских обследованиях), невелика по сравнению с естественным фоном ионизирующего облучения, что достигается применением средств коллективной защиты. В тех случаях, когда на объектах экономики нормативные требования и правила радиационной безопасности не соблюдаются, уровни ионизирующего воздействия резко возрастает.

Итак, из рассмотренных энергетических загрязнений в современных условиях наиболее негативное воздействие на человека оказывают радиоактивное и акустическое загрязнения.

Негативные факторы производственной среды

Производственная среда это часть техносферы, обладающая повышенной концентрацией негативных факторов. Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.

Травмирующие и вредные факторы подразделяются на физические, химические, биологические и психофизиологические.

Физические факторы движущие машины и механизмы, повышенные уровни шума и вибраций, электромагнитных и ионизирующих излучений, недостаточная освещенность, повышенный уровень статического электричества, повышенное значение напряжения в электрической цепи и другие; химические вещества и соединения, различные по агрегатному состоянию и обладающие токсическим, раздражающим, сенсибилизирующим, канцерогенным и мутагенным воздействием на организм человека и влияющие на его репродуктивную функцию; биологические патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и продукты их жизнедеятельности, а также животные и растения; психофизиологические - физические перегрузки (статические и динамические) и нервно-психические (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).

Конкретные производственные условия характеризуются совокупностью негативных факторов, а также различают по уровням вредных факторов и риску проявления травмирующих факторов.

К особо опасным работам на промышленных предприятиях относят:

 Монтаж и демонтаж тяжелого оборудования массой более 500 кг;

 Транспортирование баллонов со сжатыми газами, кислот, щелочных металлов и других опасных веществ;

 Ремонтно-строительные и монтажные работы на высоте более 1,5 м с применением приспособлений (лестниц, стремянок и т.п.), а также работы на крыше;

 Земляные работы в зоне расположения энергетических сетей;

 Работы в колодцах, тоннелях, траншеях, дымоходах, плавильных и нагревательных печах, бункерах, шахтах и камерах;

 И многое другое.

Источниками негативных воздействий на производстве являются не только технические устройства. На уровень травматизма оказывают влияние психофизическое состояние и действия работающих. Воздействие негативных факторов производственной среды приводит к травмированию и профессиональным заболеваниям работающих. Профессиональные заболевания возникают, как правило, у длительно работающих в запыленных или загазованных помещениях: у лиц, подверженных воздействию шума и вибраций, а также занятых тяжелым физическим трудом.

Негативные факторы при чрезвычайных ситуациях

Чрезвычайные ситуации возникают при стихийных явлениях (землетрясениях, наводнениях, оползнях и т.п.) и при техногенных авариях. В наибольшей степени аварийность свойственна угольной, горнорудной, химической, нефтегазовой и металлургической отраслям промышленности, геологоразведке, газового и транспортного хозяйства.

Возникновение чрезвычайных ситуаций в промышленных условиях и в быту часто связано с разгерметизацией систем повышенного давления (баллонов и емкостей для хранения или перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов, газо- и водопроводов, систем теплоснабжения и т.п.). Чрезвычайные ситуации возникают также в результате нерегламентированного хранения и транспортирования взрывчатых веществ, легковоспламеняющихся жидкостей, химических и радиоактивных веществ, переохлажденных и нагретых жидкостей и т.п. Следствием нарушения регламента операций являются взрывы, пожары, проливы химически активных жидкостей, выбросы газовых смесей.

Одной из распространенных причин пожаров и взрывов, особенно на объектах нефтегазового и химического производства и при эксплуатации средств транспорта, являются разряды статического электричества. Статическое электричество совокупность явлений, связанных с образованием и сохранением свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ. Причиной возникновения статического электричества являются процессы электризации.

В чрезвычайных ситуациях проявление первичных негативных факторов (землетрясение, взрыв, обрушение конструкций, столкновение транспортных средств и т.п.) может вызвать цепь вторичных негативных воздействий пожар, загазованность, затопление помещений, разрушение систем повышенного давления, химическое, радиоактивное и бактериальное воздействие и т.п. Последствия (число травм и жертв, материальный ущерб) от действия вторичных факторов часто превышает потери от первичного воздействия.

Основными причинами крупных техногенных аварий являются:

 Отказы технических систем из-за дефектов изготовления и нарушений режима эксплуатации; многие современные потенциально опасные производства спроектированы так, что вероятность крупной аварии на них весьма высока;

 Ошибочные действия операторов технических систем;

 Концентрация различных производств в промышленных зонах без должного изучения их взаимовлияния;

 Высокий энергетический уровень технических систем;

 Внешние негативные воздействия на объекты энергетики, транспорта и др.

Таким образом, анализ совокупности негативных факторов, действующих в настоящее время в техносфере, показывает, что приоритетное влияние имеют антропогенные негативные воздействия, среди которых преобладают техногенные. Они сформировались в результате преобразующей деятельности человека и изменений в биосферных процессах, обусловленных этой деятельностью.

Уровни и масштабы воздействия негативных факторов постоянно нарастают, и человеку и природной среде угрожает опасность необратимых деструктивных изменений. Изменяется окружающий нас мир и его восприятие человеком, происходят изменения в процессах деятельности и отдыха людей, в организме человека возникают патологические изменения и т.п. Решить задачу полного устранения негативных воздействий в техносфере нельзя, реально лишь ограничить воздействие негативных факторов их допустимыми уровнями с учетом их действия. Соблюдение предельно допустимых уровней воздействия один из основных путей обеспечения безопасности жизнедеятельности человека в условиях техносферы.

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

Загрязнение атмосферы. Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени. Основное антропогенное загрязнение атмосферного воздуха создают автотранспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности.

В результате антропогенного воздействия на атмосферу возможны следующие негативные последствия:

– превышение ПДК многих токсичных веществ в населенных пунктах;

– выпадение кислотных дождей;

– появление парникового эффекта, что способствует повышению средней температуры Земли;

– разрушение озонового слоя что создает опасность УФ-облучения.

Загрязнение гидросферы. При использовании воду, как правило, загрязняют, а затем сбрасывают в водоемы. Внутренние водоемы загрязняются сточными водами различных отраслей промышленности, сельского и жилищно-коммунального хозяйства, а также поверхностными стоками. Основными источниками загрязнений являются промышленность и сельское хозяйство. Загрязнители делятся на биологические (органические микроорганизмы), вызывающие брожение воды; химические, изменяющие химический состав воды; физические, изменяющие ее прозрачность (мутность), температуру и другие показатели.

Антропогенное воздействие на гидросферу приводит к следующим негативным последствиям:

– снижаются запасы питьевой воды;

– изменяется состояние и развитие фауны и флоры водоемов;

– нарушается круговорот многих веществ в биосфере;

– снижается биомасса планеты и воспроизводство кислорода.

Загрязнение земель. Нарушение верхних слоев земной коры происходит при: добыче полезных ископаемых и их обогащении; захоронении бытовых и промышленных отходов; проведении военных учений и испытаний и т.п. Почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосфере, пахотные земли – при внесении удобрений и применении пестицидов.

Антропогенное воздействие на земную кору сопровождается:

– отторжением пахотных земель или уменьшением их плодородия;

– чрезмерным насыщением токсичными веществами растений, что неизбежно приводит к загрязнению продуктов питания;

– загрязнением грунтовых вод, особенно в зоне свалок и сброса сточных вод.

Энергетические загрязнения техносферы. 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

Основными источниками электромагнитных полей являются высоковольтные линии электропередач, радиотехнические объекты, телевизионные и радиолокационные станции, термические цехи.

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.

Негативные факторы производственной среды. Производственная среда –это часть техносферы, обладающая повышенной концентрацией негативных факторов. Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламонтированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны. Источниками негативных воздействий на производстве являются не только технические устройства. На уровень травматизма оказывают влияние психофизическое состояние и действия работающих. Воздействие негативных факторов производственной среды приводит к травмированию и профессиональным заболеваниям работающих.

Негативные факторы при чрезвычайных ситуациях.Чрезвычайные ситуации возникают при стихийных явлениях (землетрясениях, наводнениях, оползнях и т.п.) и при техногенных авариях. В наибольшей степени аварийность свойственна угольной, горнорудной, химической, нефтегазовой и металлургической отраслям промышленности, геологоразведке, объектам котлонадзора, газового и подъемно-транспортного хозяйства, а также транспорту.

Основными причинами крупных техногенных аварий являются:

– отказы технических систем из-за дефектов изготовления и нарушений режимов эксплуатации;

– ошибочные действия операторов технических систем;

– концентрация различных производств в промышленных зонах без должного изучения их взаимовлияния;

– высокий энергетический уровень технических систем;

– внешние негативные воздействия на объекты энергетики, транспорта.

Анализ совокупности негативных факторов, действующих в настоящее время в техносфере, показывает, что приоритетное влияние имеют антропогенные негативные воздействия, среди которых преобладают техногенные. Они сформировались в результате преобразующей деятельности человека и изменений в биосферных процессах, обусловленных этой деятельностью. Уровни и масштабы воздействия негативных факторов постоянно нарастают и в ряде регионов техносферы достигли таких значений, когда человеку и природной среде угрожает опасность необратимых деструктивных изменений. Под влиянием этих негативных воздействий изменяется окружающий нас мир и его восприятие человеком, происходят изменения в процессах деятельности и отдыха людей, в организме человека возникают патологические изменения и т.п.

Практика показывает, что решить задачу полного устранения негативных воздействий в техносфере нельзя. Для обеспечения защиты в условиях техносферы реально лишь ограничить воздействие негативных факторов их допустимыми уровнями. Соблюдение предельно допустимых уровней воздействия – один из основных путей обеспечения безопасности жизнедеятельности человека в условиях техносферы.

Читайте также: