11. Принципы рационального использования природных ресурсов.

Принципы охраны и рационального использования природных ресурсов

Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменение биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимания ученых. В первой половине нынешнего столетия эти изменения нарастали и в настоящее время лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий свой жизни, человек постоянно, наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это создает угрозу существованию и биосферы, и самого человека. Единственный выход из этой ситуации заключается и в выработке новых систем рационального использования природных ресурсов, и в благоразумии человека. Третий закон экологии: "любое производимое нами вещество не должно нарушать ни один природный биогеохимический цикл". Это закон разумного, сознательного природопользования. Нельзя забывать, что человек - тоже биологический вид, что он часть природы, а не ее властелин. Это означает, что нельзя пытаться покорить природу, а нужно сотрудничать с ней.  Рациональное использование природных ресурсов. Широкое распространение в связи с проблемой сохранения природы приобретают идеи контроля окружающей природы как формы научного наблюдения, включенного в технологию рационального природопользования. а) проблема использования минеральных ресурсов. Ежегодно из недр земли извлекается 100 млрд тонн минеральных ресурсов, включая топливные, из которых 90 млрд тонн превращается в отходы. Поэтому ресурсосбережение и снижение уровня загрязнения окружающей среды - две стороны одной медали. Как остановить или замедлить этот процесс истощения ресурсов? Единственная возможность - смоделировать в промышленности биосферный круговорот веществ. Нужно чтобы полезные элементы, содержащиеся в сырье, не попадали на свалки, а многократно использовались. б) рациональное использование водных ресурсов. Водоотводящие системы и сооружения -- это один из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и производственных зданий, обеспечивающих необходимый санитарно-гигиенические условия труда, быта и отдыха населения. Системы водоотведения и очистки состоят из комплекса оборудования, сетей и сооружений, предназначенных для приема и удаления по трубопроводам бытовых производственных и атмосферных сточных вод, а также для их очистки и обезвреживания перед сбросом в водоем или утилизацией.  Количество производственных сточных вод определяется в зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. Норма водопотребления -- это целесообразное количество воды, необходимого для производственного процесса, установленная на основании научно обоснованного расчета или передового опыта. В укрупненную норму водопотребления входят все расходы воды на предприятии. Нормы расхода производственных сточных вод применяют при проектировании вновь строящихся и реконструкции действующих систем водоотведения промышленных предприятий. Укрупненные нормы позволяют дать оценку рациональности использования воды на любом действующем предприятии. Эффективность использования воды на промышленных предприятиях оценивается такими показателями, как количество использованной оборотной воды, коэффициентом ее использования и процентом ее потерь.  в) рациональное использование почвенных ресурсов. Неуправляемое влияние на климат в совокупности с нерациональным ведением сельского хозяйства (внесение избыточного количества удобрений или средств защиты растений, неправильное ведение севооборота) способно привести к значительному снижению плодородия почв, большим колебанием урожайности культур. А ведь уменьшение производства продовольствия даже на 1% может привести к гибели от голода миллионов человек.  Под действием хозяйственной деятельности происходят засоления почв, исчезновение многолетних растений, наступание песков, а в современное время эти процессы ускорились и приняли совсем другие масштабы. За свою историю человек превратил в пустыню не менее 1 млрд гектаров некогда продуктивных земель. Чрезмерная концентрация животных на незначительных площадях с неустойчивым растительным покровом, возобновление которого затруднено из-за нехватки влаги и бедности почв, приводит к перевыпасу и, как следствие, к разрушению почв и растительности. Поскольку в засушливых районах почвы часто песчаные, то на местах перевыпаса возникают участки с незакрепленными песками, которые развеиваются ветрами.  Опустынивание признано одной из глобальных проблем человечества, решение которой требует объединение усилий всех стран. Поэтому в 1994 году была принята Конвенция ООН по борьбе с опустыниваем.  г) рациональное использование лесных ресурсов. Сейчас все леса занимают лишь треть поверхности суши. Уже первые земледельцы выжигали обширные участки лесов, чтобы расчистить территорию для посевов. С развитием сельского хозяйства промышленности леса стали быстро исчезать. Сокращение лесных площадей и деградация лесов - обезлесение - стали одной из глобальных экологических проблем. Причиной обезлесения в развивающихся странах остается, в частности, потребность в топливе. Почти 70% населения этих регионов по прежнему для приготовления пищи и обогрева домов и используют дрова и древесный уголь. Из-за уничтожения лесов уже почти 3 млрд человек столкнулись с острой нехваткой древесного топлива. Цены на него растут, и не покупку дров нередко уходит почти 40% семейного бюджета. В свою очередь, высокий спрос на древесное топливо подхлестывает дальнейшую вырубку лесов. Рациональное использование природных ресурсов необходимо, т.к. леса - "легкие нашей планеты", а значит, если произойдет полная вырубка леса, то резко уменьшится выработка кислорода.  д) реутилизация, как одно из важнейших направлений производства по сокращению расходов первичных ресурсов. Реутилизация, или рециклинг - это повторное или многократное использование ресурсов. В мире наметился ощутимый прогресс в развитии рециклинга. Например, за период 1985-1995 год вторичное использование стекла в мире возросло с 20 до 50%, а металлов - с 33 до 50%, сегодня эти показатели еще выше. е) ресурсосберегающие технологии. В настоящее время огромное количество металла уходит в стружку. Некоторые машины(экскаваторы, станки, машины, трактора)весят очень много, что затрудняют их утилизацию. Порошковая металлургия - один из важнейших способов экономии металла. Если при металлообработке литья и проката в стружку уходит 60-70% металла, то при изготовлении деталей из пресс-порошков потеря материалов не превышает5-7%. Это не только экономит сырьё, но и энергию, снижает загрязнение атмосферы и воды. Без стружки можно обойтись при использовании точного литья, листовую и объёмную холодную штамповку. ж) комплексное использование сырья. Значительную экономию первичных ресурсов может обеспечить комплексное использование сырья, т.е. получение из него сразу многих полезных веществ. з) повышение эффективности использования продукции. Одним из важнейших аспектов ресурсосбережения является повышение эффективности использования ресурсоёмкой продукции и продление срока её службы начиная с с\х техники, автомобилей и заканчивая одеждой и обувью. Ремонт товара, чем замена его новым , не только экономически выгоден, он создаёт и новые рабочие места особенно в области ремонта бытовой техники, компьютеров, автомобилей. Удвоение срока эксплуатации автомобиля в 2 раза сокращает использование ресурсов, необходимых для его производства.  и) информационные технологии как один из путей снижения расхода некоторых ресурсов. Электроника последних десятилетий ХХ века создала телекоммуникационные сети. В каждой ячейке этих сетей - монитор, телефон, модем, компьютер. Экономится бумага, материалы, энергия, затрачиваемая на полиграфическое производство и доставку печатной продукции. Отпадает необходимость в дальних и длительных командировках/ Использование Интернета экономит материальные ресурсы, время и энергию. Сегодня уже говорят об информационной "постиндустриальной цивилизации". Меняются и сами информационные средства. Они становятся меньше по размерам, даже миниатюрными. Информационные технологии позволяют снизить энергоёмкость и материалоёмкость соответствующих изделий и меняет коренным образом всю индустриальную сферу. 12.11.04 в Кемерово открыта новая шахта, производительностью 3 млн. т . угля в год с использованием компьютеров и современных технологий. 3.Международное сотрудничество. В 1992 г. (3 - 14 июня) в Рио-де-Жанейро (Бразилия) на уровне глав государств и правительств состоялась Всемирная конференция "Окружающая среда и развитие" UNCED. Была проведена огромная работа, и в результате встречи в Рио были заключены два международных соглашения, приняты два заявления о принципах и план основных действий в целях всемирного устойчивого развития. Принципы и правила охраны природы. Хозяйственная деятельность вызывает в природе многочисленные изменения, последствия которых необходимо уметь прогнозировать. В процессе длительного использования природных ресурсов были разработаны общие принципы и правила рационального использования и охраны природы.  Природу надо использовать и охранять.

12. Принципы охраны природных ресурсов.

Охрана ресурсов заключается в использовании управление и защите ресурсов с тем, чтобы ими могли пользоваться в устойчивом режиме, как в настоящее время, так и будущему поколению

13. Какими методами можно увеличить потенциал использования невозобновимых ресурсов? Методами повторного использования и утилизации

14. По какому закону происходит потребление ресурсов? Приведите пример и формулу для расчета периода истощения ресурсов. По экспонициальному. Т=70/%

15. Понятие об окружающей среде. Факторы окружающей среды; их классификация.

16. Законы минимума Либиха и толерантности Шелфорда. Лимитирующие факторы окружающей среды.

17. Экологическая ниша. Принципы: «взаимоисключения Гаузе» и «заполняемости». Практическое значение этого понятия.

18. Что описывает диапазон толерантности (экологической валентности)? Как подразделяют живые организмы по ширене диапазона их толерантности.

19. Понятия: «экосистема», «биогеоценоз» и «нообиогеоценоз». Соотношение этих понятий.

20. Классификация экосистем по различным признакам. Приведите примеры.

21. Продуктивность экологических систем; ее виды.

22. Потоки вещества и энергии в экологических системах и в биосфере. (Ответ обоснуйте на основе 1 и 2 начал термодинамики).

23. Пищевые цепи; их типы. Виды экологических пирамид.

24. Виды взаимосвязей в экологических системах.

25. Горизонтальная и вертикальная структура экологических экосистем.

26. Факторы, определяющие устойчивость экологических систем.

Устойчивость природных систем к воздействию-способность природных систем сохранять свою структуру и функциональные свойства при антропогенном воздействии. Понятие "экосистема" введено английским ботаником А.Тенсли (1935), который обозначил этим термином любую совокупность совместно обитающих организмов и окружающую их среду. По современным представлениям экосистема - это основная структурная единица биосферы, т.е. взаимосвязанная единая функциональная совокупность живых организмов и среды их обитания, или уравновешенное сообщество живых организмов и окружающей неживой среды.  Установлено три принципа устойчивого развития экосистем:

• 1. В естественных экосистемах использование ресурсов и избавление от отходов осуществляется в рамках круговорота всех элементов (в городах этот процесс нарушается, когда чуждые природе вещества накапливаются на свалках и разрывают круговорот веществ).

• 2. Экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду солнечной энергии, количество которой постоянно и избыточно (в городах в основном используется дополнительная энергия, получаемая за счет сжигания ископаемых углеводородов).

• 3. На конце длинных пищевых цепей не может быть большой биомассы (отсюда вытекает предел численности жителей в экосистеме, нарушенный в городах, где происходит неконтролируемый рост населения).

Известный эколог Коммонер свел главные принципы и закономерности существования экосистем к четырем "экологическим императивам", которые в строгом смысле не являются законами, но понятно и образно описывают экологическую среду:

• Все связано со всем - изменение одного из элементов системы вызывает количественные и качественные перемены как в ее функциях и структуре, так и в других элементах.

• Все куда-то попадает - абсолютно безотходное производство невозможно.

• Природа знает лучше - при попытке улучшить природные системы, мы легко наносим им непоправимый вред.

• Ничто не дается даром - любая экосистема представляет собой единое целое; все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено.

Конечно, не следует думать, что природу вообще трогать нельзя. Человеку для того и дан разум, чтобы тщательно взвешивать последствия своих действий исходя из законов экологии, и стремиться не только к тому, чтобы компенсировать недостатки, а чтобы свести к минимуму ущерб. Совсем без ущерба для природы человек обойтись не может. Экосистемы могут быть разных размеров, например, глобальная экосистема - это биосфера, а экосистема муравейника - это микроэкосистема. В отличие от биогеоценозов экосистемы не имеют достаточно четких границ, хотя по содержанию и близки к ним. В этом отношении город скорее экосистема, хотя экосистема необычная, очень сильно отличающаяся от природных экосистем. Урбанизованные образования находятся в весьма сложных отношениях с биосферой. С одной стороны, в городах живут люди, животные, существует растительность. Все это связано между собой, следовательно, город можно считать экосистемой. С другой стороны, многие исследователи полагают, что если города - организмы, то их следует считать "паразитами" биосферы. Этот вопрос весьма сложен, и развивать его целесообразно, рассмотрев сначала город как сложную систему, взаимодействующую с различными геосферами и, в особенности с литосферой, гидросферой и атмосферой. Экосистемы имеют собственные законы сложения, функционирования и развития. Длительность существования каждой экосистемы поддерживается прежде всего за счет общего круговорота веществ, осуществляемого продуцентами, консументами и редуцентами, и постоянного притока солнечной энергии. Именно эти два глобальных явления обеспечивают ей высокую способность противостоять воздействию постоянно меняющихся условий внешней среды.  Консументы - организмы, получающие питательные вещества и необходимую энер-гию, питаясь живыми организмами - продуцентами или другими консументами. Редуценты - организмы, получающие питательные вещества и необходимую энергию питаясь ос-танками мертвых организмов (животных, растений) Устойчивость экосистемы обеспечивается также биологическим разнообразием и сложностью трофических связей организмов, входящих в ее состав.  В богатых видами экосистемах у консументов есть возможность избирать разные виды пищевых объектов и в первую очередь - наиболее массовые. Если потребляемый пищевой объект становится редким, то консумент переключается на питание другим видом, а первый, освобожденный от пресса выедания, постепенно будет восстанавливать свою численность. Благодаря такому переключению поддерживается динамическое равновесие между пищевыми ресурсами и их потребителями и обеспечивается возможность их длительного сосуществования. Таким образом, процесс саморегуляции экосистемы проявляется в том, что все разно-образие ее населения существует совместно, не уничтожая полностью друг друга, а лишь ограничивая численность особей каждого вида определенного уровня.  Важным фактором стабилизации экосистемы является генетическое разнообразие осо-бей популяций. Изменение условий внешней среды может вызвать гибель большинства особей популяции, адаптированных к прежним условиям существования. Поэтому чем более генетически разнородной является та или иная популяция экосистемы, тем больший шанс у нее иметь организмы с аллелями, ответственными за появление признаков и свойств, позволяющих выжить и размножаться в новых условиях и восстановить прежнюю численность популяции. Время, необходимое для восстановления популяции, будет зависеть от скорости размножения особей, так как изменение признаков происходит только путем отбора в каждом поколении.  Стабильность экосистемы зависит также от степени колебаний условий внешней среды.

27. Факторы, определяющие динамику (развитие) экологических систем.

28. Что называется сукцессией? Назовите виды сукцессий. Приведите примеры.

29. Круговорот веществ в природе; их типы. Дайте общую характеристику каждого типа.

30. Опишите круговороты кислорода и углерода в природе. Антропогенное вмешательство в эти круговороты и его экологические последствия.

31. Азот в природе. Опишите круговорот азота в природе. Антропогенное вмешательство в этот круговорот и его экологические последствия.

Круговорот азота

Главный источник азота органических соединений – газообразный азот N₂ в составе атмосферы.  Молекулярный азот не усваивается живыми организмами. Переход его в доступные живым организмам соединения (фиксация) может происходить несколькими путями. Фиксация азота частично происходит в атмосфере, где при грозовых разрядах образуется оксид азота (II), который окисляется до оксида азота (IV),  с последующим образованием  азотной кислоты и нитратов, выпадающих на поверхность Земли с атмосферными осадками.

Наиболее важной формой фиксации азота является ферментативная фиксация в процессе жизнедеятельности сравнительно немногих  видов организмов-азотфиксаторов. Отмирая, они обогащают среду органическим азотом, который быстро минерализуется. Наиболее эффективна фиксация азота, осуществляемая бактериями, формирующими симбиотические связи с бобовыми растениями. В результате их деятельности в наземных и подземных органах растений (например, клевера или люцерны) за год накапливается азота до 150-400 кг на 1 га.  Азот связывают также свободноживущие азотфиксирующие почвенные бактерии, а в водной среде – сине-зеленые водоросли (цианобактерии). Все азотфиксаторы включают азот в состав аммиака (NH₃), и он сразу же используется для образования органических веществ, в основном для синтеза белков.  Минерализация азотсодержащих органических веществ редуцентами происходит в результате  процессов аммонификации и нитрификации. Аммонифицирующие бактерии в процессе биохимического разложения мертвого органического вещества переводят азот органических соединений в аммиак, который в водном растворе образует ионы аммония (NH₄⁺). В результате деятельности нитрифицирующих бактерий в аэробной среде аммиак окисляется в нитриты (NO₂^-), а затем в нитраты (NO₃^-).

Большинство растений получают азот из почвы в виде нитратов. Поступающие в растительную клетку нитраты восстанавливаются до нитритов, а затем до аммиака, после чего азот  включается в состав аминокислот, составляющих белки. Часть азота растениями усваивается непосредственно в виде ионов аммония из почвенного раствора.

Животные получают азот по пищевым цепям прямо или опосредованно от растений. Экскреты и мертвые организмы, составляющие основу детритных пищевых цепей, разлагаются и минерализуются организмами-редуцентами, превращающими органический азот в неорганический.

Возвращение азота в атмосферу происходит в результате деятельности бактерий-денитрофикаторов, осуществляющих в анаэробной среде процесс, обратный нитрификации, восстанавливая нитраты до свободного азота.

Значительная часть азота, попадая в океан (в основном со стоком вод с континентов), используется водными фотосинтезирующими организмами, прежде всего фитопланктоном, а затем, попадая в цепи питания животных, частично возвращаются на сушу с продуктами морского промысла или птицами. Небольшая часть азота попадает в  морские осадки.

В отсутствие деятельности человека процессы связывания азота и нитрификации (процесс окисления аммиака до азотистой кислоты или её самой далее до азотной кислоты) практически полностью уравновешены противоположными реакциями денитрификации. Часть азота поступает в атмосферу из мантии с извержениями вулканов, часть прочно фиксируется в почвах и глинистых минералах, кроме того, постоянно идёт утечка азота из верхних слоёв атмосферы в межпланетное пространство. Но в настоящее время на круговорот азота влияют много факторов, вызванных человеком. Во-первых, это кислотные дожди — явление, при котором наблюдается понижениеpH дождевых осадков и снега из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами (например, оксидами азота). Химизм этого явления состоит в следующем. Для сжигания органического топлива в двигатели внутреннего сгорания и котлы подается воздух или смесь топлива с воздухом. Почти на 4/5 воздух состоит из газа азота и на 1/5 — из кислорода. При высоких температурах, создаваемых внутри установок, неизбежно происходит реакция азота с кислородом и образуется оксид азота:

N₂+ O₂ = 2NO — Q

Эта реакция эндотермическая и в естественных условиях происходит при грозовых разрядах, а также сопутствует другим подобным магнитным явлениях в атмосфере. В наши дни человек в результате своей деятельности сильно увеличивает накопление оксида азота (II) на планете. Оксид азота (II) легко окисляется до оксида азота (IV) уже при нормальных условиях:

2NO + O₂ = 2NO₂

Далее оксид азота реагирует с атмосферной водой с образованием кислот :

2NO₂ + H₂O = HNO₃ + HNO₂

образуются азотная и азотистая кислоты. В капельках атмосферной воды эти кислоты диссоциируют с образованием, соответственно нитрат- и нитрит-ионов, а ионы попадают с кислотными дождями в почву. Вторая группа антропогенных факторов, влияющих на азотистый обмен почв, — это технологические выбросы. Оксиды азота- одни из самых распространенных загрязнителей воздуха. А неуклонный рост производства аммиака,серной и азотной кислоты напрямую связан с увеличением объёма отходящих газов, а следовательно, с увеличением количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота. Третья группа факторов — переудобрение почв нитритами, нитратами (селитрой) и органическими удобрениями. И наконец, на азотистый обмен почв отрицательно влияет повышенный уровень биологического загрязнения. Возможные его причины: сброс сточных вод, несоблюдение санитарных норм (выгул собак, неконтролируемые свалки органических отходов, плохое функционирование канализационных систем и др.). Как следствие почва загрязняется аммиаком, солями аммония, мочевиной, индолом, меркаптанами и другими продуктами разложения органики. В почве образуется дополнительное количество аммиака, который затем перерабатывается бактерииями в нитраты.

32. Фосфор в природе. Опишите круговорот фосфора в природе.

Антропогенное вмешательство в этот круговорот и его экологические последствия.

33. Сера в природе. Опишите круговорот серы в природе. Антропогенное вмешательство в этот круговорот и его экологические последствия.

34. Техногенный (социальный) круговорот веществ. Опишите этот круговорот на примере одного из металлов.

35. Сформулируйте четыре экологических закона Б. Коммонера. Раскройте их содержание. 1) “Все связано со всем”; это означает, что живая динамика сложных и разветвленных экологических цепей образует, в конечном итоге, единую высокосвязанную систему; в абстрактном варианте это утверждение повторяет известное диалектико-материалистическое положение о всеобщей связи вещей и явлений; на более конкретном уровне оно выступает как обобщение кибернетического характера; 2) “Все должно куда-то деваться”; это неформальная перефразировка фундаментального физического закона сохранения материи; здесь Коммонер ставит одну из труднейших проблем прикладной экологии — проблему ассимиляции биосферой отходов человеческой цивилизации; 3) “Природа знает лучше”; этот закон вызывает в литературе наибольшую критику; это положение распадается на два относительно независимых тезиса: первый, солидаризирующийся с известным неоруссоистским лозунгом “Назад к природе”, который сегодня не может быть принят как нереалистичный; второй, связанный с призывом к осторожности в обращении с природными экосистемами, важен и конструктивен; 4) “Ничто не дается даром”; этот экологический закон объединяет в себе три предыдущих закона; по Коммонеру, “глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которой ничего не может быть выиграно или потеряно и которая не может явиться объектом всеобщего улучшения; все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено. Платы по этому векселю нельзя избежать; она может быть только отсрочена”.

36. Использование природных ресурсов и проблема загрязнения ОПС.

37. Понятие о загрязнителях ОПС, их классификация по различным признакам. Источники загрязнения ОПС.

38. Понятие о токсичности загрязнителей ОПС. Виды доз токсичных веществ. Факторы, влияющие на токсичность и тяжесть воздействия загрязнителя на ОПС.

39. Экологические и производственно-хозяйственные показатели качества ОПС.

40. Дайте общую характеристику физических загрязнителей.

Физическое загрязнение – тепловое, световое, радиационное, шумовое, радиоактивное, электромагнитное;

41. Шум и вибрация как загрязнители ОПС. Их влияние на экосистемы и здоровье человека. Методы защиты от шумового и вибрационного загрязнения.

Шум воздействует на человека и на производстве и дома. Уровни шума, точнее, уровни звукового воздействия, измеряются в децибелах (дБ). Для человека практически безвреден шум в 20-30 дБ, 80 дБ – допустимая граница, 130 дБ вызывают болевые ощущения, а 150 – уже не переносимы. В средние века даже существовала казнь «под колокол», звон которого убивал приговоренного. Шум вредит не только слуху, он способен повысить кровяное давление, причинить ущерб сердечно-сосудистой системе, вызвать образование язвы и даже. Возможно, усилить предрасположенность к инфекционным заболеваниям. Излишний шум затрудняет усвоение материала учащимися, становится причиной раздражительности, утомления, снижения производительности труда, повышения числа несчастных случаев, ошибок и даже порой провоцирует антисоциальное поведение некоторых людей с повышенной возбудимостью.

При движении транспортных средств возникают колебания, обусловлен­ные следующими факторами:

А) наличие неуравновешенных силовых моментов в движущихся узлах и агре­ гатах автомобиля, даже стоящего на месте (назовём эти воздействия - воздейст­ виями "а"-типа);

Б) внешним переменным воздействием от неровностей дорожного покрытия (пусть будут - воздействия "б"-типа);

В) фактором, вызывающим вибрацию придорожной ОС, является ударная вол­ на, образующаяся за счёт сжатия воздуха перед движущимся транспортным средством и разряжения - позади автомобиля (предположим, что это - воздей­ ствия "в"-типа).

Объекты вибрационного воздействия

Колебания "а и б-типа" передаются как на кузов автомобиля, на людей в салоне транспортного средства, а так же, через дорожное покрытие и грунт, - на элементы придорожного пространства. Колебания "в-типа" - воздействуют на придорожные постройки, транспортный поток и окружающую среду.

Виды вибрационного воздействия

По способу передачи на человека различают общую и локальную вибра­цию. Общая вибрация передаётся через опорные поверхности на тело человека, вызывая сотрясение всего организма. Локальная вибрация передаётся через руки человека. Водитель одновременно поддаётся как локальной, так и общей вибрации, а пассажир или пешеход - только общей вибрации.

В автомобиле вибрации возникают при взаимодействии колёс с дорогой и

Параметры этих колебаний являются случайными и низкочастотными. Уровень вибрации (амплитуда) в основном определяется скоростью движения, ровно­стью дорожного покрытия, конструктивными особенностями подвески автомо­биля и его техническим состоянием. Некоторые из них, например, низкочас­тотные и малоамплитудные вибрации переносятся человеком относительно легко, так как характеристики их воздействия близки к параметрам колебания тела человека при ходьбе.

Нормируемые параметры вибрационного загрязнения

В качестве нормируемых параметров вибрации используют:

1) виброускорение или виброскорость, а также её логарифмический уровень в октавных полосах.

2) направление действия вибрации, которое оценивают вдоль осей ортогональ­ной системы координат X, Y, Z.

3) интегральную оценку вибраций (по частоте нормируемого параметра и дозе вибрации), определяемую только для локальной вибрации. Нормированные значения установлены в октавных диапазонах:

А) для общей вибрации - со среднегеометрическими частотами 2; 4; 8; 16; 31,5 и 63 Гц;

Б) для локальной - на частотах 16; 32; 63; 125: 250; 500 и 1000 Гц. Необходимо учитывать, что:

1. Для оценки вибраций на транспорте допустимые значения нормируемого па­раметра определены при условии, что длительность рабочей смены составляет 8ч.

2. При проектировании автомобиля и дорога необходимо:

А) расположить человека в пределах колёсной базы, где уровень вибрации - минимальный.

Б) стремиться, чтобы частота колебаний кузова автомобиля находилась в

Диапазоне (1,5-2,5) Гц;

Особенности вибрационного воздействия

1. Исследования, проведённые с целью выявления закономерностей рас­ пространения вибраций в придорожном пространстве, показывают, что:

А) на удалении от проезжей части до 10 м они могут превышать допустимый для человека уровень;

Б) при расстоянии 20м и более человек вибрацию практически не ощущает;

В) длительное воздействие вибраций на расстояниях до 20м может приводить к повреждению зданий и сооружений, к сокращению их срока службы.

2. Вибрации, возникающие в дорожном покрытии, обусловлены его вре­ менным сжатием при проезде автомобиля и последующим быстрым снятием нагрузки. Уровень вибрации при этом зависит от:

А) интенсивности и скорости движения;

Б) состава потока;

В) ровности дорожного покрытия. Простейший анализ показывает, что чем выше интенсивность, скорость и чем больше в потоке грузовых автомобилей, тем выше уровень вибрации.

3. Дальность распространения и частота вибрационных колебаний, воздейст­ вующих на окружающие сооружения, зависит от грунта - его плотности, влаж­ ности, степени однородности и гранулометрического состава. Так, например,:

А) ближе 30м от ближайшей полосы движения транспорта, для снижения отрицательного воздействия вибраций, применяют антивибрационные экраны, представляющие собой траншею шириной 0,3-0,5м и глубиной 2- 5м, заполненную крупнозернистым песком и расположенную как можно ближе к полосе движения.

Б) на расстоянии свыше 100м от дороги - вибрацией можно пренебречь.

4. При оценке влияния вибраций на придорожные сооружения считается, что

Частоты вибрационных колебаний, распространяющихся по грунту, находятся в диапазоне 10-25 Гц.

существует следующие меры защиты от шума: 1) уменьшение звуковой мощности источника; 2) звукопоглощение; 3) звукоизоляция; 4) рациональное размещение источника шума.

1. Уменьшение звуковой мощности источника. Мероприятия уменьшения шума источника зависит от природы шума. Механические шумы снижаются за счет уменьшения перехода механической энергии в акустическую энергию путем:-повышения точности изготовления машин; -уменьшения передаваемых нагрузок и частоты вращающихся частей; -замены ударных процессов на безударные; -улучшение балансировки вращающихся частей; - замена в механизмах возвратно-поступательного движения на вращательное; - использование незвучных материалов (пластмассы, незвучные металлы с большим внутренним трением); -совершенствование смазки трущихся поверхностей; - применение клиноременных и зубчато-ременных передач вместо зубчатых.

Аэродинамические шумы от перехода энергии газовой струи в аэродинамическую энергию. Снижение аэродинамических шумов достигается: -уменьшением скорости обтекания тел; - совершенствованием аэродинамических характеристик тел; - улучшением аэродинамических характеристик машин (вентиляторов, турбин); - трансформацией спектра шума в высокочастотную, ультразвуковую область; - снижением градиента скорости струи за счет совершенствования конструкции.

Гидродинамические шумы при переходе энергии жидкости в акустическую снижаются за счет: - улучшения гидродинамических характеристик насосов;

Электромагнитные шумы при переходе энергии ЭМП в акустическую, методами защиты служат: - использование в конструкции электрических машин скошенных пазов якоря двигателя; - применение плотной прессовки пакетов в трансформаторах; - учет влияния на ферромагнитные массы переменных МП.

2. 3вукопоглащение основано на переходе энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту за счет потерь на трение в порах материала.

3. Звукоизоляция - это снижение шума на пути его распространения за счет звукоизолирующих преград (стен, перегородок, экранов и того подобного). Звуковая энергия отражается от ограждения, и только часть ее проходит через ограждения.

Глушители шума являются устройства снижения аэродинамического шума на пути его распространения. По принципу действия глушители подразделяют (абсорбционные), реактивные и комбинированные.

Классификация методов и средств виброзащиты приведена в ГОСТ 12.4.046-78. Снижение уровня вибрации машин заключается в основном в уменьшении динамических процессов, вызываемых ударами, резкими ускорениями и т.п. Устранение дисбаланса вращающихся масс достигается тщательной балансировкой. Примененяются также вибродемпферы – превращение энергии механических колебаний системы в другие виды энергии, например тепловую при нанесении на поверхность слоёв упруго-вязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение.

Средства индивидуальной защиты по месту контакта оператора с вибрационным объектом подразделяется на СИЗ для рук, ног и тела оператора. Применяют рукавицы и перчатки, вкладыши и прокладки. Требования к ним регламентируются по ГОСТ 12.4.022-74. Вибрационная специальная обувь изготавливается в виде сапог, полусапог, ботинок. Требования регламентируется по ГОСТ 12.4.024-74.