Модуль 2 Качество окружающей среды Лекция 2 1

Модуль 2. Качество окружающей среды. Лекция 2. 1. . Загрязнения окружающей среды. Учебные вопросы: 1. Основные загрязнители окружающей среды. 2. Основные источники загрязнения окружающей среды.

Загрязнение окружающей среды (ОС) – любое внесение в экосистему несоответственных ей живых или неживых компонентов, физических или структурных изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии со снижением продуктивности или разрушением данной системы. Загрязнение – все то, что находится не в том месте, не в то время или не в том количестве, какое естественно для природы, что выводит ее из состояния равновесия и отличается от обычной нормы, желательной для человека.

Экологическая обстановка в России характеризуется следующими обстоятельствами: - только 15 % населения городов живет на территориях, где ПДК ВВ в норме, а 40 % живет в условиях периодического повышения ПДК ВВ в 5 -10 раз; - 2/3 водных источников непригодны для питья (многие реки превращены в сточные канавы); - на каждого жителя приходится до 400 кг выбросов промышленных предприятий в воздух.

Классификация загрязнений (глобальные, трансграничные, региональные, локальные) Природные (вулканы и т. п. ) Антропогенные Материальные Механические Химические( почва, воздух, вода) Физические Биологи -ческие ЭМИ Радиоак тивное загрязн ение Шум, вибрац ия

Возможные последствия загрязнения окружающей среды: 1). Ухудшение качества ОС, что прямо или косвенно приводит к ухудшению физического и морального состояния человека. 2). Необратимое разрушение не только отдельных экосистем, но и биосферы в целом, в т. ч. воздействие на глобальные физикохимические параметры ОС. 3). Образование потерь ресурсов при добыче и заготовке человеком сырья и материалов, которые в виде отходов рассеиваются в биосфере (воздухе, воде, почве и т. п. ). 4). Потери плодородных земель, снижение продуктивности экосистем.

Химические загрязнители могут вызвать острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное, мутагенное и гератогенное действие. -Канцероген – химическое соединение или физический агент, способные вызвать злокачественные новообразования (опухоли) у животных, растений и человека. –Мутаген - химическое соединение или физический агент, способные вызывать мутации, т. е. изменения химической структуры молекул ДНК, которые передаются по наследству. -Гератоген – вещества, при воздействии которых на организм вызывают уродства и др. аномалии в его развитии.

ОПОРНАЯ СХЕМА 1 -ГО ВОПР. ОСНОВНЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. Классификация загрязнителей ОС Физические- радиоактивные вещества, ЭМИ, тепло, шум, вибрация. Химические- СО 2, СО, SО 2, NО 2, О 3, Сх. Нх, тяжелые металлы и др. Классы опасности ВВ 1 -й кл. - чрезвычайно, 2 -й кл. - высоко, 3 -й кл. - умеренно, 4 -й кл. - мало опасные Загрязнение поверхностных вод, в том числе морей и океанов Ежегодно поступает более 10 млн. т нефти в мировой океан, пять загрязненных зон в мировом океане(100 млн. тонн плавучего мусора в каждой). Бытовые и промышленные отходы Ежегодно в России образуется около 7 млрд. т. отходов, из которых вторично используется только 2 млрд. т (28, 6 %). Более половины мест размещения отходов относятся к неразрешенным, несанкционированным свалкам. Все отходы разделяют на твердые бытовые отходы (ТБО), промышленные и токсичные отходы Физические загрязнения Шумовое, электромагнитное; радиационное, световое, тепловое и др. загрязнение характеризуется превышением естественного уровня соответствующего фона

Основные физические и химические загрязнители окружающей среды Загрязнители Физические Химические Радиоактивные вещества Сернистый газ SО 2 Электромагнитное излучение Окись углерода СО Тепловое излучение Соединения азота NО 2 Атмосфера Шум Углеводороды Сx. Нy Озон О 3 Вибрации Двуокись углерода СО 2 Нефть и нефтепродукты Пестициды Гидросфера, почва Фенолы Хозяйственно-бытовые стоки

1 Углекислый газ Образуется при сжигании топлива. Приводит к парниковому эффекту, что ведет к изменению климата на Земле 2 Окись углерода Образуется при неполном сгорании топлива. Приводит к нарушению теплового баланса верхней атмосферы 3 Сернистый газ Образуется при сжигании топлива, в составе которого есть сера (нефть, каменный уголь и др. ). Вызывает обострение ОРЗ, наносит вред растениям. 4 Окиси азота Образуются соединением атмосферного азота и кислорода при высокой температуре. Создают смог, вызывают обострение ОРЗ, бронхит. Способствуют разрастанию водной растительности. 5 Фосфаты Содержатся в минеральных удобрениях. Основной загрязнитель вод в реках и озерах 6 Ртуть Основной загрязнитель пищевых морепродуктов. Накапливается в организме и разрушает нервную систему 7 Нефть Основной загрязнитель морских водоемов. Вызывает планктона и других живых организмов в море 8 Пестициды Очень токсичны и канцерогенны. Важный загрязнитель вод в реках и озерах 9 Радиация При превышении допустимых доз приводит к онкологии и генетическим мутациям 10 ЭМИ При превышении допустимых доз приводит к различным

ЕЖЕГОДНЫЕ ВЫБРОСЫ ВЕЩЕСТВ В ОС Вещество Количество в год В атмосферу Углекислый газ 20 млрд. тонн Окислы азота 500 млн. тонн Сернистый газ до 160 млн. тонн Ртуть(только при сжигании угля) 200 -250 млн. тонн Вносятся в почву Минеральные удобрения(1/3 смывается в водоемы) Ядохимикаты 500 млн. тонн 3 млн. тонн В реки Пром-, канализационные стоки 160 кубических км.

НАИБОЛЕЕ ОПАСНЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ 1) диоксид азота и бензол в воздухе; 2)пестициды и нитраты в воде; 3)диоксины, тяж. металлы, дифенилы в пищевых продуктах и почве; 4)соляная кислота в почве. По данным ВОЗ в промышленности используется более 500 тыс. химических веществ, из которых 40 тыс. вредных, а 12 тыс. - токсичных.

СВЕДЕНИЯ О КЛАССАХ ОПАСНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Тяжелые металлы вызывают отравление человека, особенно опасные для них ртуть, свинец, кадмий и мышьяк. Ртути ежегодно выбрасывается в атмосферу около 250 млн. т. только при сжигании угля. Отравление ртутью ведет к расстройству речи, нарушению походки, снижению слуха и зрения, необратимым изменениям НЦС, летальным исходам. Кадмий в продукты растительного происхождения попадает в основном со сточными водами, в атмосферу попадает при сгорании пластмассы. Наибольшее количество кадмия в грибах (от 0, 1 до 5 мг/кг). Кадмий вызывает нарушение работы почек и вызывает необратимые изменения в скелете. 30 -40 мг кадмия – смертельная доза. Свинец попадает через организм человека, в основном, через атмосферу с частичками отработавших газов автотранспорта. Признаки отравления свинцом – активность и бессонница, утомляемость и депрессия, нарушение работы ЦНС и ССС, повышение опасности раковых заболеваний.

Особо опасны также диоксины, бензапирен, хлорорганические и фосфорорганические ядохимикаты. Диоксины образуются при производстве бактерицидных и гербицидных препаратов. Они, попадая в почву и воду, практически не выводятся из них. Поражают печень, почки, иммунную систему, обладают канцерогенным, гератогенным и мутагенным действием. Бензапирен содержится в загрязненном городском воздухе, выхлопных газах, сигаретном дыме. Является сильным канцерогеном. Ядохимикаты (пестициды), используемые для борьбы с вредителями в с/х, при контакте с человеком могут привести как к хроническим интоксикациям, так и острым отравлениям. Человек в сутки потребляет около 20 кг воздуха, до 5 кг воды и 2, 5 кг пищи.

ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА СО 2, УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ. Бесцветный газ без вкуса и запаха, тяжелее воздуха, малорастворим в воде. Скапливается в низких местах – туннелях, ущельях, колодцах, подвалах, пещерах, вытесняя воздух. Человек или животное, попав в среду углекислого газа, погибает от удушья из-за нехватки кислорода. Кроме того, углекислый газ является основой (80%) слоя парниковых газов, способствующих глобальному потеплению.

ОКИСЬ УГЛЕРОДА СО, УГАРНЫЙ ГАЗ. Класс опасности - 4. Продукт неполного сгорания углеводородного топлива. Образуется при недостатке кислорода и низких температурах. Основные источники: транспорт, тепловая энергетика, промышленность. Окись углерода – бесцветный газ, не имеющий запаха. Время жизни в атмосфере составляет 2… 4 месяца. Медленно окисляется до двуокиси углерода СО 2. В организм человека поступает через органы дыхания. Воздействует на нервную и сердечно-сосудистую системы. Симптомы отравления – головная болью, ощущение пульса в висках, головокружение, тошнота, рвота. При значительной концентрации и достаточно длительном воздействии приводит к летальному исходу.

ОКИСЛЫ АЗОТА NОX (NO, NO 2, N 2 O 3, NO 5, N 2 O 4) Окислы азота образуются в процессе сгорания топлива путем окисления азота воздуха кислородом воздуха при высокой температуре. Кроме того, окислы азота образуются за счет окисления азота, содержащегося в азотосодержащих топливах (например, дизельное топливо, мазут, каменный уголь, сжатый природный газ). В атмосферу попадает в основном двуокись азота NO 2 – бесцветный газ, не имеющий запаха. Ядовит, класс опасности 2. Симптомы отравления: кашель, головная боль, рвота. При контакте с влажными поверхностями слизистых оболочек окислы азота образуют азотную (НNO 3) и азотистую (НNO 2) кислоты, которые при достаточной концентрации могут привести к отеку легких. Кроме того окислы азота, достигая озоносферы, вступают в химическую реакцию с озоном, разрушая тем самым озоновый слой.

ДВУОКИСЬ СЕРЫ SО 2 (ДИОКСИД СЕРЫ, СЕРНИСТЫЙ ГАЗ, СЕРНИСТЫЙ АНГИДРИД) Естественным путем образуется в результате вулканических извержений, окисления серы и сульфатов, рассеянных в море. Антропогенный источник - сжигание ископаемого топлива, в первую очередь угля. Кроме угля, сера содержится в жидких нефтяных топливах. Диоксид серы SO 2 , класс опасности 3, бесцветный газ с острым запахом. Уже в малых концентрациях (20 – 30 мг/м 3) создает неприятный вкус во рту, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательные пути. Соединяясь с влагой атмосферы образует серную (Н 2 SО 4) и сернистую (Н 2 SO 3) кислоты. Вместе с дождем (кислотный дождь) выпадает на поверхность земли, вызывая подкисление почвы и химические ожоги растений. SO 2, кроме того накапливается в хвое и листьях деревьев. При содержании SO 2 в воздухе 0, 23 – 0, 32 мг/м 3 происходит усыхание сосны за 2 – 3 года в результате нарушения фотосинтеза и дыхания хвои.

КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ При нормальном природном составе воздуха дождь имеет слабокислую реакцию(р. Н=5, 5 -5, 6 за счет образования слабой угольной кислоты с участием угарного газа). Изменение р. Н от 5, 5 и ниже ведет к образованию «кислотных дождей» в виде дождя, тумана, снега, росы и т. п. Основная причина этого –образование серной и азотной, азотистой кислот за счет наличия в атмосфере оксидов серы(2/3) и азота(1/3). Кислотные дожди ведут к депрессии и гибели рыб, насекомых, бактерий, лесов, ускоряют коррозию металлов(стали в 20 раз, алюминия в 100 раз). Они крайне опасны и для человека. Причиной первой масштабной экологической трагедии в Лондоне в декабре 1952 года, когда погибло около 4 тыс. человек, был кислотный туман(смог-смесь дыма и тумана). 5 декабря концентрация оксида серы превысила ПДК в 10 раз.

выщелачивание Рис. 9. 8. Схема образования кислотных осадков и их многообразного воздействия на экосистемы (по Б. Небелу )

УГЛЕВОДОРОДЫ СХНУ химические соединения, состоящие из углерода и водорода. Источники образования углеводородов – природный метан, биогаз, испарение нефтепродуктов. Неполное сгорание топлива, химическая промышленность и др. Обладают наркотическим действием, в малых концентрациях вызывают головную боль, головокружение. Циклические углеводороды являются сильными канцерогенами. Углеводороды участвуют в образовании фотохимического смога. Некоторые углеводороды (например, гексан) могут приводить к тяжелым поражениям нервной системы. Например, вдыхание в течение 8 часов паров бензина в концентрации 600 мг/м 3 приводит к головной боли, кашлю, неприятным ощущениям в горле.

ОЗОН О 3. КЛАСС ОПАСНОСТИ – 2. Озон образуется в результате воздействия ультрафиолетового излучения на кислород О 2 распадается на два атома О, которые соединяясь с молекулой О 2, образуют трехатомную молекулу кислорода О 3. Озон нестабилен, так как легко окисляет многие химические соединения, с которыми сталкивается. Озон образуется при грозовых разрядах, в процессе электросварки, при работе аппаратуры, использующей ультрафиолетовое излучение (например, ксероксы), при работе источников ионизирующих излучений. Кроме того озон используется в ряде технологических процессов, например, при озонировании воды (вместо хлорирования).

Озон образуется также при воздействии солнечной радиации на двуокись азота NO 2 по схеме NO 2 NO +O O + O 2 O 3 Озон О 3 является главным ядовитым компонентом фотохимического тумана – смога. Смог у людей вызывает раздражение глаз, слизистых оболочек носа и горла, симптомы удушья, обострение легочных и различных хронических заболеваний. Смог вредно воздействует на многие растения, что приводит к их повреждению и увяданию.

НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ Ежегодно поступает более 10 млн. т нефти в мировой океан: сбросы в море промывочных, балластных и льяльных вод с судов (23%); сбросы в портах и припортовых акваториях, включая потери при загрузке бункеров наливных судов (17%); сброс промышленных отходов и сточных вод (10%); ливневые стоки (5%); катастрофы судов и буровых установок в море (6%); вынос речным стоком во всем многообразии форм (28%) и др. Биохимическое разложение нефтепродуктов в поверхностных водах происходит не быстрее, чем за 100 -150 дней.

СЕВЕРОТИХООКЕАНСКОЕ СУБТРОПИЧЕСКОЕ КОЛЬЦО ЯВЛЯЕТСЯ ЛИШЬ ОДНОЙ ИЗ ПЯТИ ПОДОБНЫХ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ЗОН(100 МЛН ТОНН ПЛАВУЧЕГО МУСОРА). АНАЛОГИЧНЫЕ РАЙОНЫ СУЩЕСТВУЮТ НА ЮГЕ ТИХОГО ОКЕАНА, В СЕВЕРНОЙ И ЮЖНОЙ ЧАСТИ АТЛАНТИЧЕСКОГО И ИНДИЙСКОГО ОКЕАНОВ. В ОКЕАНЕ СФОРМИРОВАЛАСЬ МУСОРНАЯ ВЗВЕСЬ—СВОЕОБРАЗНЫЙ «СУП» . А В ИТОГЕ ПОЛУЧАЕТСЯ ТАК, ЧТО ПЛАСТИК ПОПАДАЯ В ОКЕАН, ОКАЗЫВАЕТСЯ В ЖЕЛУДКАХ У ОКЕАНСКИХ ОБИТАТЕЛЕЙ, А ЗАТЕМ — У ВАС НА ТАРЕЛКЕ. В БЛИЖАЙШИЕ ДЕСЯТЬ ЛЕТ ПЛОЩАДЬ ПОВЕРХНОСТИ ПЛАСТИКОВОГО «СУПА» УДВОИТСЯ

БЫТОВЫЕ, ПРОМЫШЛЕННЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ОТХОДЫ 1). Ежегодно в России образуется около 7 млрд. т. отходов, из которых вторично используется только 2 млрд. т (28, 6 %). На территории страны в отвалах и хранилищах накоплено около 80 млрд. т только твердых отходов, в том числе 1, 6 млрд. т содержащих канцерогенные вещества. 2). ФЦП «Отходы» (1996) предусматривает снижение на 2530 % негативного воздействия отходов на окружающую среду, сокращение отчуждения земель под полигоны, отвалы и хранилища отходов, создание экологически безопасных технологий их переработки. 3). Все отходы разделяют на твердые бытовые отходы (ТБО), промышленные и токсичные отходы.

На территории Калининградской области полигоны по обезвреживанию, утилизации и захоронению промышленных токсичных отходов отсутствуют, в связи с чем отходы III и IV класса токсичности вывозятся на полигоны для ТБО; временный сбор и хранение промышленных отходов осуществляется на оборудованных площадках временного накопления предприятий. В Калининградской области в 2010 году насчитывалось 31 место для сбора и захоронения твердых бытовых и промышленных отходов (в 2009 году – 33, в 2008 году - 39 мест).

ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА ТБО 1). Сбор биогаза (в основном метана – 44 - 66 %), получаемого в результате внутренних превращений в ТБО. В мире эксплуатируется около 150 установок по извлечению и использованию биогаза. ТБО загружают в бункеры. Выделение биогаза начинается через 3 месяца и продолжается 15 -20 лет. Каждый бункер производит 17 м 3/мин биогаза, используемого в качестве горючего для газовых электротурбин.

ТОКСИЧНЫЕ ОТХОДЫ 1). В России накоплено более 1, 1 млрд. т токсичных экологически опасных отходов, которые хранятся в специальных хранилищах, накопителях, складах, могильниках, полигонах, свалках. Эти места зачастую не имеют необходимого обустройства. Каждый четвертый из 10 тыс. специальных накопителей не имеет защитного экрана водоносных горизонтов. 2). Проблема захоронения таких отходов общемировая. Здесь имеется экспорт отходов из США, Европу в Африку (стоимость переработки химических отходов у себя 160 -200 долларов за тонну, а экспорт в Африку – 2, 5 -40 долларов за тонну). В Базеле в 1992 г. была подписана Конвенция о контроле за трансграничной перевозке опасных отходов и их удалении. В 1994 г. она была ратифицирована Россией. Захоронение ядерных отходов в ней занимает особое место. 3). Обезвреживание токсичных отходов производится термическим способом (отравляющие вещества), в перспективе – с биотехнологией использования микробов.

ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ - привнесение в экосистему источников энергии (тепло, шум, свет, вибрация, электромагнитные излучения и т. п. ), проявляющееся в отклонении от нормы ее физических свойств. К основным физическим загрязнениям среды относят: - шумовое, - электромагнитное; - радиационное, - световое, тепловое и др. Шумовое загрязнение характеризуется превышением естественного уровня шумового фона. Интенсивность звука до 30 -40 д. Б (зона комфорта), выше 120 д. Б – болевой порог для человека. Электромагнитное загрязнение связано с нарушением электромагнитных свойств окружающей среды. Радиационное загрязнение связано с повышением естественного фона излучения (радиационного фона). Световое излучение связано с периодическим или продолжительным превышением уровня естественной освещенности местности за счет использования источников искусственного освещения. Тепловое загрязнение характеризуется температурой ОС выше естественного уровня.

МЕХАНИЗМ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИНФРАЗВУКА Частота инфразвука (1. . . 16 Гц) находится в диапазоне собственных колебаний внутренних органов человека (7 … 12 Гц). При воздействии инфразвука возникает резонанс внутренних органов. Рецепторы внутренних органов, получая ускорение и заземления сигнализируют об этом в головной мозг. Вследствие этого у человека возникают рефлекторные реакции неуверенности, испуга, страха, подавленности.

ВИБРАЦИИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ (ДО 20 ГЦ) ДЕЙСТВУЮТ НА ЧЕЛОВЕКА ПОДОБНО ИНФРАЗВУКУ, ВЫЗЫВАЯ КОЛЕБАНИЯ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ. • • Защита от вибраций: исключение резонансных режимов работы машин и механизмов; установка машин и механизмов на виброгасящие основания; виброизоляция источника вибраций; вибродемпфирование колебательных систем.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ Электромагнитное излучение (ЭМИ) – колебания электрических и магнитных полей, распространяющиеся в пространстве со скоростью света. Электромагнитное поле характеризуется частотой (измеряется в ГЦ) и напряженностью электрической составляющей (измеряется в В/м). Основные антропогенные источники ЭМИ – линии электропередач, электрифицированные транспортные линии (троллейбус, трамвай, метро, железнодорожный электротранспорт), электроустановки, радио – и телепередающие устройства, радиолокационные станции и другие источники. Вредное воздействие ЭМИ на живые организмы усиливается с ростом его частоты и напряженности.

ОБЩИЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Электропроводка; Бытовые электроприборы; Средства сотовой связи; Персональные компьютеры.

МЕХАНИЗМ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ Команды из соответствующего отдела головного мозга передаются по нервам как по проводам с помощью слабых электрических сигналов, вокруг человека в связи с этим всегда существует слабое электрическое поле (биополе). При воздействии на человека внешнего электромагнитного поля биополе искажается. Эти искажения через нервы передаются на головной мозг, нарушая его работу. Последствиями таких нарушений являются: нарушение работы сердечно-сосудистой, нервной и эндокринной систем, угнетение репродуктивной функции, нарушение обмена веществ и др.

ВЛИЯНИЕ НА НЕРВНУЮ СИСТЕМУ Большое число исследований дают основание отнести нервную систему к одной из наиболее чувствительных систем в организме человека к воздействию ЭМП. На уровне нервной клетки, структурных образований по передачи нервных импульсов, на уровне изолированных нервных структур возникают существенные отклонения при воздействии ЭМП малой интенсивности. Изменяется высшая нервная деятельность, ухудшается память у людей, имеющих контакт с ЭМП. Эти лица могут иметь склонность к развитию стрессорных реакций.

ВЛИЯНИЕ НА ИММУННУЮ СИСТЕМУ Результаты исследований дают основание считать, что при воздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их угнетения. Установлено также, что у животных, облученных ЭМП, изменяется характер инфекционного процесса — течение инфекционного процесса отягощается. Возникновение аутоиммунитета связывают не столько с изменением антигенной структуры тканей, сколько с патологией иммунной системы, в результате чего она реагирует против нормальных тканевых антигенов.

ВЛИЯНИЕ НА ЭНДОКРИННУЮ СИСТЕМУ В работах ученых России в трактовке механизма функциональных нарушений при воздействии ЭМП ведущее место отводилось изменениям в гипофиз-надпочечниковой системе. Исследования показали, что при действии ЭМП, как правило, происходила стимуляция гипофизарно-адреналиновой системы, что сопровождалось увеличением содержания адреналина в крови, активацией процессов свертывания крови.

ВЛИЯНИЕ НА ПОЛОВУЮ ФУНКЦИЮ Любой фактор окружающей среды, воздействующий на женский организм во время беременности и оказывающий влияние на эмбриональное развитие, считается тератогенным. Многие ученые относят ЭМП к этой группе факторов. Первостепенное значение в исследованиях тератогенеза имеет стадия беременности, во время которой воздействует ЭМП могут, например, вызывать уродства, воздействуя в различные стадии беременности. Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития зародыша, соответствующие периодам имплантации и раннего органогенеза. Результаты проведенных исследований позволят сделать вывод, что наличие контакта женщин с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличить риск развития врожденных уродств.

МЕРЫ ЗАЩИТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ: 1. назначение санитарно-защитных зон высоковольтных линий, радио- и телепередающих устройств и т. п. ; 2. времени пребывания в зоне действия электромагнитного излучения. Например, время пребывания в зоне с напряженностью 10 к. В/м – 3 часа в день, 25 к. В/м – 10 минут в день; 3. установка в местах работы персонала заземленных металлических сеток; 4. посадка древесно-кустарниковой растительности высотой около 3 м; 5. работа персонала в защитных комбинезонах из металлической сетки или электропроводящей ткани.

ПРИБОР КОЛЛЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ АЛЬФА-27 - Радиус эффективного действия защитного поля 10 метров - Электропитание 220 В 50 Гц - Потребляемая мощность не более 3 Вт Прибор предназначен для защиты персонала от вредного действия электромагнитных полей, создаваемых промышленной и бытовой электро-, телеи радиоаппаратурой, средствами связи, линиями электропередачи, электротранспортом и другими источниками, в том числе: телевизорами, компьютерами, микроволновыми печами, мобильными телефонами, лампами «дневного» освещения.

Измеритель электрического поля ИЭП-05 Измеритель магнитного ШИ-01 В поля ИМП-05 Приборы измерения ЭМИ Измеритель электростатического поля ИЭСП-01 ТКА-ПКМ модель 02 Прибор ТКА-ПКМ модель 08

Радиационное загрязнение связано с превышением естественного фона излучения и обусловлено как наведенной радиацией, так и привнесением в окружающую среду радиоактивных элементов. Примерами ионизирующего излучения являются ультрафиолетовое излучение солнца, рентгеновское излучение, нейтронное излучение, возникающее в ходе реакции ядерного деления и ядерного синтеза, а также α, β и γ-излучение, испускаемое радиоактивными изотопами. Основные опасные для человека радионуклиды: углерод – 14, цезий - 137, цирконий – 95, стронций – 90 и др. Ежегодная доза облучения, получаемая человеком, может включать: - ионизирующее излучение при мед. обследовании и лечении – 34 %; - ионизирующее излучение естественного характера – 22 %; - ионизирующее излучение от продуктов распада радона - 43 %; - от результатов ядерных испытаний – 0, 7 %; - от прочих техногенных источников – 0, 3 %.

ХАРАКТЕРИСТИКИ НАКОПЛЕНИЯ ЦЕЗИЯ-137 И СТРОНЦИЯ-90 Для человека и животных наиболее опасны Стронций-90 и Цезий-137, относящиеся к среднеживущим радиоактивным изотопам. Стронций-90 (Т 1/2=29 лет), благодаря химическому сходству, замещает кальций в костных тканях и накапливается в них. Цезий-137 (Т 1/2=30 лет), благодаря химическому сходству с калием, замещает его в мышечных тканях.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ РАЗНЫХ ОРГАНИЗМОВ

Антропогенные факторы радиоактивного загрязнения ОПС Разработка радиоактивных руд 15 полигонов для захоронения радиоактивных отходов Ядернотехнические устройства Полигоны для ядерных испытаний Аварии на ядернотехнических устройствах различного назначения 15 тыс. учреждений используют радиоактивные материалы в различных устройствах

ШКАЛА СТЕПЕНИ ОБЛУЧЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА Вид облучения(влияние) Тяжелая степень лучевой болезни(50% смертей людей) Нижний уровень развития легкой степени лучевой болезни Бэр 450 75 -100 Незначительное изменение состава крови Допустимое аварийное облучение персонала (раз. ) Допустимое аварийное облучение населения (раз. ) 30 -75 10 -25 5 -10 Облучение при рентгеноскопии желудка (местное) Облучение при рентгенографии зубов Допустимое облучение населения в нормальных условиях (год) Фоновое облучение населения за год 25 -30 2 -3 500 мбэр 100 мбэр

Биологические загрязнения вызываются патогенными микроорганизмами: - различные бактерии могут вызвать эпидемии холеры, чумы, оспы; - вирусы вызывают грипп, СПИД; - патогенные микроорганизмы грязной воды, рук могут вызвать кожные, кишечные инфекции); - микроорганизмы в полости рта, носа, толстого кишечника помогают человеку, но могут вызвать и болезни (язва желудка и др. ); - большой вред человеку могут наносить неправильно подобранные лекарства, продукты, полученные при использовании биодобавок, чужеродного генного материала и др.

ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОС. Транспортно-дорожный комплекс (46%) Совершенствование конструкции ДВС, КНОГ, улучшение качества топлива Промышленность (40%) Наиболее агрессивные загрязнители – предприятия черной и цветной металлургии. Энергетика (26% в составе промышленности) тепловые электростанции, на долю которых приходится около 70 % вырабатываемой электроэнергии: зола, диоксид серы, канцерогены, сброс загрязненных сточных вод Жилищно-коммунальный комплекс 90% сточных вод, поступающих от ЖКХ, (12, 5 млрд. м 3) сбрасывается загрязненными. Сельское хозяйство и лесообрабатывающая промышленность Техногенные аварии и природные катаклизмы С 1991 г. в России есть устойчивая тенденция роста чрезвычайных ситуаций. В России 3653 объекта со значительным запасом опасных химических веществ, в т. ч. 50 % (аммиак), 35 % (хлор), 5 % (Н 2 SO 4). В целом на Земле ежегодно происходят 600 природных катастроф, в т. ч. 200 ураганов, 170 наводнений и 50 землетрясений.

ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОС: - транспортно-дорожный комплекс (46 %); - промышленность, и в первую очередь, металлургия (цветная металлургия особенно) ≈ 40 %; - энергетика (≈ 26 % от всей промышленности); - жилищно-коммунальное хозяйство; - сельское хозяйство и лесообрабатывающая промышленность; - техногенные аварии и природные катастрофы.

Автотранспорт, как основной источник загрязнения ОС: 1). В ДВС автомобили ежегодно сжигают около 3 млрд. тонн нефтяного топлива. При этом КПД их составляет около 23 %. Особенно тяжелая экологическая ситуация складывается в крупных мегаполисах, в т. ч. из-за автомобильных пробок; в воздух автомобили выделяют 95 % СО, 65 % СН, 30 % NO. 2). Самые строгие требования по ПДВ автомобилей в Японии, далее в США, Европе и потом в России. 3). Меньший вред ОС дают дизельные двигатели, расходующие топливо на 20 -30 % меньше, токсичность отработанных газов у дизелей по сумме компонентов втрое ниже, чем у бензиновых ДВС. Но дизельные двигатели выбрасывают твердые частицы: сажу, аэрозоли масла и несгоревшего топлива, сернистый ангидрид, которые не менее опасны, чем СО в выхлопе бензинового двигателя.

ДОЛЯ АВТОТРАНСПОРТА- 46% ЗАГРЯЗНЕНИЙ

ДОЛЯ АВТОТРАНСПОРТА В ВЫБРОСАХ ВВ В АТМОСФЕРУ В МОСКВЕ(93%)

ДОЛЯ АВТОТРАНСПОРТА В ВЫБРОСАХ ВВ В АТМОСФЕРУ В КАЛИНИНГРАДЕ(80%)

Направления уменьшения загрязнения ОС автотранспортом: 1). Совершенствование ДВС: многоклапанные системы перераспределения, впрыск топлива в бензиновых ДВС, электронное зажигание, работа на переобедненных смесях, рециркуляция части ОГ из выпускного во впускной трубопроводы (уменьшает количество NO) и т. д. 2). Повышение качества автомобильных топлив (изъятие винца при изготовлении бензинов, уменьшение содержания серы в дизтопливе (менее 0, 05 %) и др. 3). Совершенствование конструкции нейтрализаторов ОГ (токсичность выбросов уменьшается в 10 и более раз). Такие нейтрализаторы - двухкамерные. В одной камере осуществляется окисление СО и СН, а во второй восстановление NO. 4). Применение альтернативных топлив: газовое топливо в 100 раз уменьшает выброс канцерогенных веществ и на 10 % общие вредные выбросы: водород, топливные элементы на основе водорода – экологически чисты (электромобили и др).

Из промышленных предприятий наиболее агрессивные загрязнители – предприятия черной и цветной, в особенности, металлургии. На долю металлургии приходится 40 % общероссийских валовых выбросов ВВ, из них по газообразным веществам около 34 %; по твердым – около 26 %. На долю цветной металлургии приходится около 11 % валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу всей промышленности России. Неблагоприятная экологическая обстановка в Липецке – 5 ПДК, Магнитогорске – 10 ПДК, Новокузнецке и Череповце – 13 ПДК, Нижнем Тагиле – 5 ПДК, Новотроицке – 7 ПДК.

Доля промышленных предприятий- 40% загрязнений

ДОЛЯ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ- 27, 7% ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Предприятия ЖКХ являются основными источниками поступления загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты страны, а также твердых бытовых отходов, загрязняющих почву и поверхностные водные объекты: - более 50 % населения России использует для хозяйственнобытовых нужд воду, не соответствующую санитарногигиеническим требованиям; - из всего объема сточных вод, поступающих черед коммунальные сети в поверхностные водные объекты – 13, 7 млрд. м 3 более 90 % (12, 5 млрд. м 3) сбрасывается загрязненными. Около 70 % промышленных предприятий сбрасывают сточные воды, в которых содержатся соли тяжелых металлов и ядовитые вещества; - наибольшие объемы сброса загрязненных сточных вод в отрасли имеют города: Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Новосибирск, Самара, Челябинск.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ТЕХНОГЕННЫХ АВАРИЙ И КАТАСТРОФ 1). С 1991 г. в России есть устойчивая тенденция роста чрезвычайных ситуаций, что ведет к увеличению числа погибших и пострадавших людей, значительному материальному ущербу и загрязнению ОС, уничтожению животного мира и фауны. Авария на ЧАЭС (апрель 1986 г. ), авария под Томском с выбросом радиоактивного облака (апрель 1993 г. ), пожар на Кам. АЗе, аварии на теплотрассах в зимние периоды, железнодорожные и авиакатастрофы, массовые пищевые отравления и т. п. 2). В России 3653 объекта со значительным запасом опасных химических веществ, в т. ч. 50 % (аммиак), 35 % (хлор), 5 % (Н 2 SO 4). 3). На 50 % предприятиях промышленности установлены формы из кипящей стали, применение которой сейчас запрещено из-за низкой надежности. 4). Аварии на трубопроводах (350 тыс. км) происходят достаточно часто (около 50 тыс. инцидентов год, в т. ч. воровство), на местонахождениях Западной Сибири около 35 тыс. аварий в год. 5). Техногенные аварии сопровождают природные катаклизмы: землетрясения, наводнения (Новый Орлеан – 1800 чел. погибших, 800 тыс. чел. без жилья – 2005 г. ), ураганы, смерчи. В целом на Земле ежегодно происходят 600 различных природных катастроф, в т. ч. 200 ураганов, 170 наводнений и 50 землетрясений.

ЗАДАНИЕ НА САМОСТОЯТЕЛЬНУЮ РАБОТУ 1. Подготовить письменные ответы на вопросы: -оценить и указать основные загрязнители и источники загрязнения атмосферного воздуха и пути уменьшения их вредного воздействия на ОС; -оценить и указать основные загрязнители и источники загрязнения воды и пути уменьшения их вредного воздействия на ОС; -оценить и указать основные загрязнители и источники загрязнения почвы и пути уменьшения их вредного воздействия на ОС. 2. Подготовить устные ответы на вопросы: -проблемы бытовых, промышленных и токсичных отходов и пути их решения; -проблемы физических загрязнений и пути их решения. 3. Подготовка к семинару по отдельному плану Литература для работы 1. Акимова Т. А. , Хаскин В. В. Экология: Учебник для вузов. - М. : ЮНИТИ, 1999. -455 с. . 2. Гарин В. М. и др. Экология для технических вузов. - Ростов на Дону: Феникс, 2001. -384 с.

ТЕМАТИКА ДОКЛАДОВ НА СЕМ. № 2 1. ЭМИ, причины, последствия воздействия на персонал. Меры защиты. 2. Проблема очистки сточных вод на Пог. О 3. Проблема переработки ТБО 4. Организация экологического контроля в Калининградской области 5. Организация экологического мониторинга в Калининградской области