ЧС экологического характера

Лекция №

 

Тема: ЧС экологического характера

 

План лекции:

 

1. Причины возникновения ЧС экологического характера
2. ЧС экологического характера в области загрязнения водных ресурсов
3. ЧС экологического характера в области загрязнения почв
4. Изменение свойств воздушной среды
5. Изменение состояния биосферы

 

 

 

 

 

 

 

1. Причины возникновения ЧС экологического характера

 

Причины возникновения  и сопутствующие им условия подразделяют на внутренние и внешние.

 

К внутренним относятся:

1)  сложность технологий;

2)    недостаточная квалификация обслуживающего персонала;

3)    проектно-конструкторские недоработки в механизмах и оборудовании;

4)    физический и моральный износ оборудования и механизмов;

5)     низкая трудовая и технологическая дисциплины и др.

К внешним относятся:

1) стихийные бедствия;

2)  неожиданное прекращение подачи электроэнергии, газа, технологических продуктов;

3) терроризм;

4) войны.

 

1.1 Сущность загрязнения окружающей среды

 

Помимо газов в атмосфере  имеются вода и аэрозоли В атмосфере  вода находится в твердом (лед, снег),жидком (капли) и газообразном (пар) состоянии. При конденсации водяных паров образуются облака. Полное обновление водяных паров в атмосфере происходит за 9--10 суток.

В атмосфере также  встречаются вещества и в ионном состоянии до нескольких десятков тысяч в 1 см³воздуха.

Чтобы понять и решить проблему охраны атмосферы, необходимо изучить ее особенности. Существующая в настоящее время атмосфера  Земли является результатом многообразных  геологических и биологических  процессов, которые продолжаются в настоящее время.

Неравномерность нагревания воздуха определяет горизонтальные перемещения в атмосфере из области  высокого давления в область низкого, т. е. из холодных зон в теплые. Вращение Земли изменяет их характер движения. Кроме давления действует сила Кориолиса, возникающая от вращения Земли, которая зависит от скорости ветра, широты местности и угловой скорости.

Атмосфера неоднородна  не только в вертикальном, но и в  горизонтальном направлении. Воздух, перемещаясь  над различными участками поверхности (материки, океаны, горы, леса, болота, степи, пустыни), изменяет свои физические свойства, т. е. происходит трансформация воздуха. Поскольку воздух никогда не находится в полном покое, он трансформируется непрерывно. Особенно интенсивно физические свойства воздуха изменяются при его перемещении из одних широт в другие -- с суши к океану, и наоборот.

Неодинаковые направления  воздуха над различными участками  поверхности Земли формируют  теплые и холодные, устойчивые и  неустойчивые массы воздуха. При  горизонтальном переносе теплые и холодные воздушные потоки могут сближаться или удаляться друг от друга. При сближении объемов воздуха с различными физическими свойствами горизонтальные градиенты температуры, влажности, давления увеличиваются, скорость ветра возрастает. При удалении друг от друга градиенты и скорость ветра уменьшаются.

Зоны, в которых происходит сближение масс воздуха, называют фронтами. Они непрерывно возникают и разрушаются. Ширина фронтальных зон относительно невелика, но в них концентрируются  большие запасы энергии, образуются крупнейшие вихри-циклоны и антициклоны. Они, в свою очередь, оказывают большое влияние на рассеивание или большую концентрацию загрязнителей в атмосфере.

Загрязнителем может  быть любой физический агент, химическое вещество или биологический вид (в основном микроорганизмы), попадающие в окружающую среду или образующиеся в ней в количестве выше естественных. Под атмосферным загрязнением понимают присутствие в воздухе газов, паров, частиц, твердых и жидких веществ, тепла, колебаний, излучений, которые неблагоприятно влияют на человека, животных, растения, климат, материалы, здания и сооружения.

По происхождению загрязнения  делят на природные, вызванные естественными, часто аномальными процессами в  природе, и антропогенные, связанные с деятельностью человека.

 

1.2. Специфика загрязнений  окружающей среды

С развитием производственной деятельности человека все большая  доля в загрязнении атмосферы  приходится на антропогенные загрязнения. Их подразделяют на локальные и глобальные. Локальные загрязнения связаны с городами и промышленными регионами. Глобальные загрязнения влияют на биосферные процессы в целом на Земле и распространяются на огромные расстояния. Так как воздух находится в постоянном движении, вредные вещества переносятся на сотни и тысячи километров. Глобальное загрязнение атмосферы усиливается в связи с тем, что вредные вещества из нее попадают в почву, водоемы, а затем снова поступают в атмосферу.

К физическим загрязнениям относят тепловые (поступление в  атмосферу нагретых газов); световые (ухудшение естественной освещенности местности под воздействием искусственных источников света); шумовые (как следствие антропогенных шумов); электромагнитные (от линий электропередач, радио и телевидения, работы промышленных установок); радиоактивные, связанные с повышением уровня поступления радиоактивных веществ в атмосферу.

Биологические загрязнения  в основном являются следствием размножения  микроорганизмов и антропогенной  деятельности .(теплоэнергетика, промышленность, транспорт, действия вооруженных сил). Производство строительных материалов дает до 10% всех загрязнений. Большое количество загрязнений поступает в атмосферу при работе цементной промышленности, при добыче и обработке асбеста.

Самыми распространенными  токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются оксид углерода СО, диоксид серы SO₂, оксид азота NO_x, углеводороды СН.

Загрязняющие вещества проникают в организм через органы дыхания. Суточный объем вдыхаемого воздуха для одного человека составляет 6--12 м³. При нормальном дыхании с каждым вдохом в организм человека поступает от 0,5 до 2 л воздуха.

Вдыхаемый воздух через  трахею и бронхи попадает в альвеолы легких, где происходит газообмен  между кровью и лимфой. В зависимости  от размеров и свойств загрязняющих веществ их поглощение происходит по-разному.

Грубые частицы задерживаются  в верхних дыхательных путях  и, если они не токсичны, могут вызывать заболевание, которое называется полевой  бронхит. Тонкие частицы пыли (0,5--5 мкм) достигают альвеол и могут  привести к профессиональному заболеванию, которое носит общее название пневмокониоз. Его разновидности: силикоз (вдыхание пыли, содержащей SiO₂), антракор (вдыхание угольной пыли), асбестоз (вдыхание пыли асбеста) и др.

Человек может долго  жить без пищи (30--45 суток), без воды -- 5 суток, без воздуха только 5 минут. Вредные воздействия разнообразных и пылевидных промышленных выбросов на человека определяются количеством загрязняющих веществ, поступающих в организм, их состоянием, составом и временем воздействия. Атмосферные загрязнения могут оказывать на здоровье человека малое влияние, а могут привести к полной интоксикации организма.

Разрушительное воздействие  промышленных загрязнений зависит  от вида вещества. Хлор наносит урон органам зрения и дыхания. Фториды, попадая в организм человека через пищеварительный тракт, вымывают кальций из костей и снижают содержание его в крови. При вдыхании фториды отрицательно воздействуют на дыхательные пути. Гидросулъфид поражает роговицу глаз и органы дыхания, вызывает головные боли. При высоких концентрациях возможен летальный исход. Дисульфид углерода является ядом нервного действия и может вызвать психическое расстройство. Острая форма отравления приводит к наркотической потере сознания. Опасны для вдыхания пары или соединения тяжелых металлов.Вредны для здоровья соединения бериллия. Диоксид серы поражает дыхательные пути. Оксид углеродапрепятствует переносу кислорода, отчего наступает кислородное голодание организма. Продолжительное вдыхание оксида углерода может оказаться смертельным для человека.

Опасны в малых концентрациях  в атмосфере альдегиды и кетоны. Альдегиды оказывают раздражающее воздействие на органы зрения и обоняния, являются наркотиками, разрушающими нервную систему, нервную систему поражают также фенольные соединения и органические сульфиды.

Наличие пыли в атмосфере, помимо вышеуказанных отрицательных  последствий, уменьшает поступление  к поверхности Земли ультрафиолетовых лучей. Наиболее сильно влияние загрязнений  на здоровье человека проявляется в период смогов. В это время ухудшается самочувствие людей, резко возрастает число легочных и сердечно-сосудистых заболеваний, возникают эпидемии гриппа.

Загрязнения атмосферы  вредно сказываются и на растениях. Разные газы оказывают различное  влияние на растения, причем восприимчивость растений к одним и тем же газам неодинакова. Наиболее вредны для них сернистый газ, фтористый водород, озон, хлор, диоксид азота, соляная кислота.

Загрязняющие атмосферу  вещества отрицательно влияют на сельскохозяйственные растения как за счет непосредственного отравления зеленой массы, так и интоксикации почвы.

Аналогично действуют  и кислотные дожди: снижают плодородие почв, отрицательно воздействуют на флору и фауну, сокращают сроки службы электрохимических покрытий, особенно хромоникелевых красок, снижается надежность работы машин и механизмов, под угрозой находятся более 100 тыс. используемых видов цветного стекла.

Одной из серьезных проблем, связанных с загрязнением атмосферы, является возможное изменение климата  от воздействия антропогенных факторов, которые вызывают:

* непосредственное воздействие  на состояние атмосферы, связанное  с повышением или понижением  температуры и влажности воздуха;

* изменение физических  и химических свойств атмосферы,  ее радиационных и электрических  характеристик, изменение состава тропосферы (увеличение концентрации диоксида углерода, оксидов азота, хлорфторуглеродов, метана, озона, криптона, пылевых аэрозолей);

- изменение состояния  и свойств верхних слоев атмосферы,  озонового экрана под действием  фреонов и оксидов азота, а также появление аэрозоля в стратосфере (извержение вулканов);

- изменение отражательной  способности Земли, влияющее на  взаимодействие элементов климатической  системы (газообмен между океаном  и атмосферой, изменение влажности  атмосферы).

Колебания климата влияют на состояние и жизнедеятельность человека. При изменении температуры воздуха и осадков изменяются распределения водных ресурсов, условия развития человеческого организма.

Изменение климата оказывает  влияние на сельское хозяйство. При  потеплении увеличивается продолжительность вегетационного сезона (на 10 дней на каждый °С повышения температуры). Повышение концентрации диоксида углерода приводит к повышению урожайности.

В результате антропогенной  деятельности в верхних слоях  атмосферы (ионосфере) появляются зоны с пониженной электронной концентрацией (ионосферные дыры). Это происходит вследствие накопления диффузии различных веществ при запуске мощных ракет, под влиянием электромагнитных излучений мощных передающих устройств. Вред приносят выбросы воды и водосодержащих соединений при запуске ракет. В связи с этим состояние ионосферы может существенно измениться, ухудшится способность передачи радиосигналов на большие расстояния.

Антропогенное воздействие  на атмосферу приводит к ионизации  воздуха, определяющей электрические свойства атмосферы. Изменение электрических свойств атмосферы более чем на 10% приведет к нежелательным эффектам и усугублению проблем электротравматизма.

 

 

 

 

 

 

 

2. ЧС экологического характера в области загрязнения водных ресурсов

 

ЧС из-за изменения  состояния гидросферы: недостаток питьевой воды вледствие истощения водных источников или их загрязнения; истощение  водных ресурсов, необходимых для  организации хозяйственно-бытового водоснабжения и обеспечения  технологических процессов; нарушение хозяйственной деятельности и экологического равновесия вследствие загрязнения внутренних морей и Мирового океана.

 

 

  Ещё 2-3 десятилетия тому назад  количество водоисточников и  качество воды было вполне  доступным для нормального обеспечения  населения. Но в связи с бурным ростом промышленного и жилищного строительства воды стало не хватать, а её качество резко упало.  
 
    Сокращение водных ресурсов определяется тремя основными причинами: истощение водных ресурсов в результате влияния человека на биосферу, резкое возрастание потребности в воде, массированное загрязнение водных источников.  
 
    По характеру загрязнение может быть биологическим, механическим и физическим (нагрев, радиационное воздействие). Загрязнение воды приводит к тому, что в ней гибнут живые организмы и прежде всего рыба. Эту воду нельзя применять в пищу без особой очистки. Источником естественного загрязнения являются паводки, размыв берегов, загрязнение атмосферными осадками. Главный загрязнитель – промышленные сточные воды, отходы и сбросы.  
 
    Особо большие масштабы приобретает загрязнение морской среды нефтепродуктами при авариях танкеров, а также платформ, сооружаемых для добычи нефти из морских шельфов. Нередки случаи умышленного слива с судов в море нефтяных остатков. Всё это наносит огромный вред природе: уничтожаются морские организмы, продукты питания морской фауны. 

Интенсивное развитие промышленности, транспорта, перенаселение ряда регионов планеты привели к значительному  загрязнению гидросферы. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), около 80% всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения. Загрязнение поверхности водоемов пленками масла, жиров, смазочных материалов препятствует газообмену воды и атмосферы, что снижает насыщенность воды кислородом и отрицательно влияет на состояние фитопланктона и приводит к массовой гибели рыбы и птиц.