Негативные факторы техносферы

План.

1. Причины и источники возникновения негативных факторов техносферы.
2. Критерии безопасности и экологичности техносферы при её загрязнении отходами.
3. Негативные факторы производственной среды, критерии комфортности и безопасности.
4. Техногенные аварии, критерии безопасности при авариях.
5. Влияние человеческого фактора на возникновение негативных ситуаций
6. Роль стихийных бедствий в возникновении негативных факторов в техносфере.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Причины и источники возникновения негативных факторов техносферы.

Техносфера — это регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми в технические и техногенные объекты, т. е. среда населенных мест. (см. приложение №1 – рисунок 1)

Техносфера пришла на смену биосфере и в результате на планете осталось мало территорий с ненарушенными экосистемами. Поэтому сохранившиеся относительно небольшие пятна биосферы подвержены сильному техносферному давлению.

Развитие техносферы в ХХ в. имело исключительно высокие темпы С одной стороны, были достигнуты выдающиеся результаты в науке и различных отраслях промышленности, что оказало позитивное влияние на все сферы жизнедеятельности. С другой — были созданы невиданные ранее потенциальные и реальные угрозы человеку и сформированным им объектам так же среде обитания. Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности среды обитания, обеспечению защиты от естественных негативных воздействий. Все это благоприятно отразилось на условиях жизни и в совокупности с другими факторами сказалось на качестве и продолжительности жизни. Однако созданная руками человека техносфера не оправдала во многом надежды людей, так как сама стала причиной и источником губительного влияния на человека и среду обитания.

• Непрерывное поступление в техносферу отходов промышленности, энергетики, средств транспорта, сельскохозяйственного производства, сферы быта и т. п.;
• эксплуатация в жизненном пространстве промышленных объектов и технических систем (средства транспорта, энергоустановки, герметичные системы с повышенным давлением, движущиеся механизмы и т. п. обладающих повышенными энергетическими характеристиками;
• проведение работ в особых условиях (работы на высоте, в шахтах, перемещение грузов, работы в замкнутых объёмах и т. п.);
• спонтанно возникающие техногенные аварии на транспорте, на объектах энергетики, в промышленности, а так же при хранении взрывчатых и легковоспламеняющихся веществ и т. п.; (см. приложение №2 – пример техногенной аварии на транспорте)
• не санкционированные и ошибочные действия операторов технических систем и населения.
• воздействие стихийных явлений (землетрясение, наводнение, и др.) на элементы техносферы (промышленные объекты, транспортные магистрали, селитебные зоны и др.)
• Отходы сопровождают работу любого производства (промышленного, сельскохозяйственного и т. п.) и являются главным источником негативных факторов техносферы.

Отходы поступают в окружающую среду от работы любого производства в виде:

• выбросов в атмосферу;
• сбросов в водоемы;
• твердых промышленных и бытовых отходов и мусора на поверхность и в недра земли.  Кроме материальных отходов, работа производств и реализация различных технологий связана с поступлением в среду обитания потоков энергии различных видов:
• механической: шум, вибрация;
• тепловой;
• электромагнитной и т. п.

Отходы поступают во все элементы техносферы:

• в рабочие и иные зоны производственных помещений;
• на промышленные площадки;
• в городскую среду и жилые помещения.

Отходы загрязняют среду обитания и образуют в ней опасные зоны, для которых характерны высокие концентрации токсичных веществ и/или повышенные уровни энергетического воздействия.

Загрязнение атмосферного воздуха

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 NOх;
• углеводороды СпНm;
• пыль.

Кроме этих веществ и пыли в атмосферу выбрасываются и другие более токсичные вещества. Так, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары плавиковой (тиоцианатной), серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т. п. В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, и их количество увеличивается. 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%,а в зимнее время − на 50 %.

Загрязнение поверхностных вод.

Водоемы загрязняются поверхностными стоками (смывы с земной поверхности) и сточными водами. Внутренние водоемы загрязняются сточными водами различных отраслей промышленности, сельского и жилищно-коммунального хозяйства. Основными источниками загрязнений являются жилищно-коммунальное хозяйство, промышленность и сельское хозяйство.

Виды загрязнителей

1. биологические, вызывающие брожение воды;

Биологические загрязнения попадают в водоемы с бытовыми и промышленными стоками, в основном предприятий пищевой, медико − биологической, целлюлозно − бумажной промышленности.

2. химические, изменяющие химический состав воды;

Химические загрязнения поступают в водоемы с промышленными, поверхностными и бытовыми стоками. К ним относят:

• нефтепродукты;
• тяжелые металлы и их соединения;
• минеральные удобрения;
• пестициды;
• моющие средства.

3. физические, изменяющие её прозрачность (мутность), температуру и другие показатели.

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. Например: всего в 2001 г. в водоемы страны сброшено 58,9 км3 сточных вод, из них 22,4 км3 загрязненных.

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 загрязняются при внесении избыточного количества удобрений и применении пестицидов. 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. К ним относятся кадмий, медь, никель, свинец, хром и др. Особую опасность представляет использование в качестве удобрений осадков промышленных сточных вод, как правило, насыщенных отходами гальванического и других производств

Ежегодно из недр земли извлекается огромное количество горной массы, однако вовлекается в оборот всего около трети и используется в производстве около 7 % объема добычи.

Большая часть отходов идет на переработку, но около 9 млн т вывозится в места неорганизованного складирования и на городские свалки.

Так же загрязнение земель происходит в результате осаждения токсичных веществ из атмосферы. Например: предприятия цветной и черной металлургии имеют зоны загрязнений их выбросами радиусом около 20…50 км, а превышение ПДК достигает 100 раз. К загрязнителям относятся никель, свинец, бенз(а)пирен, ртуть и др. Выбросы мусоросжигающих заводов, содержащие тетраэтилсвинец, ртуть, диоксины, бенз(а)пирен и т. п. Выбросы ТЭС содержат бенз(а)пирен, соединения ванадия, радионуклиды, кислоты и другие токсичные вещества.

Энергетические загрязнения среды обитания.

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

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

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

Источники инфразвука в техносфере (подвижные механизмы с большой поверхностью − виброплощадки, экскаваторы и т. п.) в отдельных случаях излучают уровни звукового давления, превышающие нормативные значения на значительных расстояниях от источника.

Основными источниками электромагнитных полей (ЭМП) радиочастот являются радиотехнические объекты (РТО), телевизионные и радиолокационные станции (РЛС), термические цехи и участки (в зонах, примыкающих к предприятиям).

Воздействие ЭМП промышленной частоты чаще всего связано с высоковольтными линиями (ВЛ) электропередачи и с источниками магнитных полей, применяемыми на промышленных предприятиях.

Зоны с повышенными уровнями ЭМП, источниками которых могут быть РТО и РЛС, имеют размеры до 100...150м. При этом даже внутри зданий, расположенных в этих зонах, плотность потока энергии, как правило, превышает допустимые значения.

Значительную опасность представляют магнитные поля, возникающие 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.

Тепловые загрязнения среды обитания.

Тепловые загрязнения среды обитания возникают в местах использования различных энергоносителей. Наиболее значительными источниками теплового загрязнения среды являются ТЭС и АЭС. Основная доля тепловых сбросов приходится на системы конденсации отработавшего пара турбин.

Основные источники ионизирующего облучения человека в окружающей среде и средние эквивалентные дозы облучения (мкЗв/год):

Естественный фон:

• космическое облучение (320(300));
• облучение от природных источников:
• внешнее (350(320));
• внутреннее (2000(1050));

Антропогенные источники:

• медицинское обслуживание (400...700(1500));
• ТЭС в радиусе 20 км (3...5);
• АЭС в радиусе 10 км (1,35);
• радиоактивные осадки (главным образом последствия испытаний ядерного оружия в атмосфере) (75...200);
• телевизоры, дисплеи (250...500 при l < 10 см.)

Для человека, проживающего в промышленно развитых регионах РФ, годовая суммарная эквивалентная доза облучения из-за высокой частоты рентгенодиагностических обследований достигает 3000...3500 мкЗв/год (средняя на Земле доза облучения равна 2400 мкЗв/год). Доза облучения, создаваемая техногенными 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 возрастают. Миграция радионуклидов в водоемах и грунте значительно сложнее, чем в атмосфере. Это обусловлено не только параметрами процесса рассеивания, но и склонностью радионуклидов к концентрации в водных организмах, к накоплению в почве. Вода, составляющая 85 % массы Земли, содержит лишь 27 % радиоизотопов, а биомасса, составляющая 0,1 %, накапливает до 28 % радиоизотопов. Миграция радиоактивных веществ в почве определяется в основном ее гидрологическим режимом, химическим составом почвы и радионуклидов. Эти загрязнения, обусловленные глобальными поступлениями радиоактивных веществ в почву, не превышают допустимые уровни. Опасность возникает лишь в случаях произрастания культур в зонах с повышенными радиоактивными загрязнениями. Уровень радиоактивности в жилом помещении зависит от строительных материалов. Определенную опасность представляют радионуклиды, поступающие в окружающую среду от объектов ядерного топливного цикла (ЯТЦ).