Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность жизнедеятельности. Часть 1. Курс лекций
.pdf
81
запрещено добывать, для них стараются создать благоприятные условия.
Охрана исчезающих животных и растений – дело каждого гражданина
страны.
Деятельность человека может приводить не только к угрозе вымирания,
но и ускорению эволюционного преобразования многих видов.
Систематическое применение ядохимикатов для борьбы с насекомыми и
вредителями приводит к отбору на устойчивость насекомых к этим ядам,
изменению свойств вида. Применение ядохимикатов и других веществ
вызывают изменение структуры генов. Такие вещества называются
мутагенами. Изменение генов под влиянием окружающей среды постоянно
происходит в каждом организме. Сам по себе этот процесс закономерен. Но в
условиях нарастающего загрязнения природной среды мутагенез выходит изпод контроля природных механизмов.
Негативная деятельность человека по отношению к природной среде
проявляется в следующих направлениях:
загрязнение окружающей природной среды;
истощение природных ресурсов;
разрушение природной среды.
Под загрязнением среды обитания понимают физико-химические
изменения состава природного вещества (воздуха, воды, почвы), которые
угрожают состоянию здоровья и жизни человека, а также окружающей его
естественной среды обитания.
Загрязнение окружающей природной среды бывает космическое –
естественное, которое Земля получает из космоса или из-за извержения
вулканов, и антропогенное, совершаемое в результате хозяйственной
деятельности человека.
Антропогенное загрязнение окружающей среды подразделяют на
пылевое, газовое, химическое, ароматическое, тепловое (изменение
температуры воды, воздуха, почвы). Источником загрязнения является
хозяйственная деятельность человека: промышленность, сельское хозяйство,
транспорт.
Например, в городах 70-80% загрязнения приходится на транспорт.
Среди промышленных предприятий наиболее «грязными» считаются
металлургические предприятия, которые загрязняют окружающую среду на
34%. За ними следуют предприятия энергетики, прежде всего тепловые
электростанции (27%). Остальная часть приходится на предприятия
химической (9%), нефтяной (12%) и газовой промышленности (7%) [1].
В последние годы на первое место по загрязнению выдвинулось
сельское хозяйство. Это связано с двумя обстоятельствами. Первое –
82
увеличение числа крупных животноводческих комплексов при отсутствии
эффективной технологии очистки и утилизации фекальных отходов. Второе –
резкое увеличение применения минеральных удобрений, пестицидов,
гербицидов и ядохимикатов в растениеводстве. Зачастую из-за
неправильного или неграмотного применения указанные вещества не
усваиваются полностью растениями и остаются в почве. Затем вместе со
сточными и подземными водами они попадают в реки и озера, нанося
непоправимый ущерб бассейнам крупных рек, их рыбным запасам и
растительности.
Ежегодно на одного жителя Земли приходится свыше 20 т отходов.
Основными объектами загрязнения являются воздух, водоемы (включая
Мировой океан), почвы.
Атмосфера, ее загрязнения и последствия. Атмосфера является одним из
необходимых условий возникновения и существования жизни на Земле. Она
участвует в формировании климата на планете, регулирует ее тепловой
режим, способствует перераспределению тепла у поверхности. Часть
лучистой энергии Солнца поглощает атмосфера, а остальная энергия,
достигая поверхности Земли, частично уходит в почву, водоемы, а частично
отражается в атмосферу.
Атмосфера предохраняет Землю от резких колебаний температуры, а
также благодаря наличию кислорода, участвует в обмене и круговороте
веществ в биосфере.
В атмосфере распределяются и рассеиваются солнечные лучи, что
создает равномерное освещение. Она является средой, где распространяется
звук. Из-за действия гравитационных сил атмосфера не рассеивается в
мировом пространстве, а окружает Землю, вращается вместе с ней.
В тропосфере находится около 80% всего атмосферного воздуха и
содержится почти весь водяной пар. В стратосфере, верхняя граница которой
проходит на высоте около 55 км, воздух составляет около 19% всей массы
атмосферы. Граница самой верхней части атмосферы – экзосферы, находится
на высоте около 400 км.
Основой (по массе) компонент воздуха – азот. В нижних слоях
атмосферы его содержание составляет 78,09%. В газообразном состоянии
азот инертен, а в соединениях в виде нитратов он играет важную роль в
биологическом обмене веществ.
Самый активный в биосферных процессах газ атмосферы – кислород.
Содержание его в атмосфере составляет около 20,94%. Кислород поглощают
животные в процессе дыхания и выделяют растения как продукт
фотосинтеза.
83
Важная составляющая часть атмосферы – диоксид углерода (СО2),
который составляет 0,03% ее объема. Он существенно влияет на погоду и
климат на Земле. В небольших количествах в атмосфере содержится оксид
углерода (СО) и такие инертные газы как аргон, гелий, неон, криптон,
ксенон, а также водород и метан. Из них больше всего аргона – 0,93%.
Инертные газы попадают в атмосферу в процессе непрерывного,
радиоактивного распада урана, тория, радона.
В верхних слоях стратосферы расположен в небольшой концентрации
озон. Поэтому эту часть атмосферы часто называют озоновым экраном.
Общее содержание озона в атмосфере невелико – 2,1%, но он отражает до
95% ультрафиолетовых лучей, что предохраняет живые организмы от их
губительного действия. Задерживая до 20% инфракрасных излучений,
достигающих Земли, озон повышает утепляющие действия атмосферы. На
формирование озонового экрана влияет наличие в стратосфере хлора,
оксидов азота, водорода, фтора, брома, метана, обеспечивающих
фотохимические реакции разрушения озона.
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 [1].
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, сооружения. 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 естественного. Загрязнения атмосферы 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.
Загрязнители атмосферы разделяют на механические, физические и
биологические.
Механические загрязнения – пыль, фосфаты, свинец и ртуть. Они
образуются при сжигании органического топлива и в процессе производства
строительных материалов.
84
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).
Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими
атмосферу, являются оксид углерода СО, диоксид серы SO2, оксид азота N2O,
углеводороды СН и пыль. Производство строительных материалов дает до
10% загрязнений. Большое количество загрязнений поступает в атмосферу
при работе цементной промышленности, при добыче и обработке асбеста.
Ежедневно в атмосферу выбрасываются тысячи тонн угарного газа, серы,
солей тяжелых металлов и других веществ. И только 10% этих загрязнений
поглощают растения.
Окислы серы – основной загрязнитель, источником которого являются
тепловые станции, котельные, предприятия тяжелой промышленности.
Серный газ и окислы азота при взаимодействии с парами воды (облаками)
порождают кислотные дожди, которые уничтожают урожай, растительность,
рыбные запасы.
Наряду с сернистым газом отрицательное воздействие на состояние
атмосферы оказывают углекислый и угарный газы, получаемые от сжигания
углеводородов (угля, нефти и другого органического топлива). Здесь
основным источником загрязнения является транспорт. За все
предшествующие годы доля углекислого газа в атмосфере увеличилась на
20% и к началу ХХI в. составляет до 40%.
Такое физико-химическое изменение атмосферы может привести к
явлению парникового эффекта. Суть его в том, что накопление углекислоты в
верхних слоях атмосферы будет препятствовать нормальному процессу
теплообмена между Землей и Космосом, сдерживать тепло, накапливаемое
Землей в результате хозяйственной деятельности человека, а также при
извержении вулканов и от геотермальных вод.
Парниковый эффект выражается в повышении температуры, изменении
погоды и климата. Уже в наше время, при современных антропогенных
нагрузках, каждые 10 лет температура будет повышаться на 0,5оС, что
повысит уровень Мирового океана из-за таяния льдов за каждые 10 лет на 1-
85
1,2 м. Известно, что подъем уровня Мирового океана на 6 м приведет к
затоплению 1/6 суши Земли. Другим последствием парникового эффекта
является рост опустынивания земель из-за интенсивного испарения влаги,
содержащейся в почве. Уже сейчас 6 млн. га земель ежегодно обращается в
пустыню [1].
С загрязнением атмосферы также связано ухудшение состояния
озонового слоя. Под воздействием озоноразрушающих веществ – фреона,
хлора, углерода, выделяемого холодильными установками, автомобилями,
аэрозольными баллончиками, идет разрушение этого слоя. В северных
регионах Европейского континента его толщина уменьшилась на 3%.
Сокращение же озонового слоя на 1% ведет к росту онкологических
заболеваний на 6%.
Загрязнение гидросферы. Вода – это составная часть биосферы, от
которой зависит состояние животных и растительного мира. Вода входит в
состав клеток любого животного и растения. В общей массе взрослого
животного содержится 45-70% воды, у эмбриона человека 97%. Сложные
реакции в животных организмах и растениях могут протекать только при
наличии воды. Потеря 10-12% воды тяжело сказывается на состоянии
организма, проявляется слабость, жажда, дрожь; потеря 20-25% воды может
привести к смерти. Недостаточное количество воды в организме человека
приводит к нарушению вывода продуктов обмена пищеварения, кровь
обедняется водой, человека лихорадит. Доброкачественная вода – важный
фактор жизни человека, животных и их здоровья.
На поверхности планеты, равной 510 млн. км2, вода занимает 70,8%.
Более 98% всех водных ресурсов планеты представлены водами с
повышенной минерализацией, которые малопригодны для хозяйственной
деятельности. Из всех водных ресурсов Земли, только 2,5% приходится на
пресную воду, большая часть которых (70%) сосредоточена во льдах
полярной зоны, ледниках. Именно пресные воды подвергаются
интенсивному истощению, так как для человека они имеют наибольшее
практическое значение.
В настоящее время изучение водных ресурсов Земли показало, что в
ряде стран с развитой экономикой назрела угроза недостатка воды. Причины
истощения кроются не только в неравномерном распределении ресурсов на
поверхности земли, но и в том, что вода, после её использования,
загрязняется и не подвергается эффективной очистке. Вода, покрывающая
70% поверхности земного шара, в наши дни становится одним из самых
дефицитных минералов. Вода необходима в промышленности. Она служит
источником электроэнергии. В некоторых производствах, для того чтобы
86
выпустить одну тонну готовой продукции необходимо затратить сотни тонн
воды. Так же она остро необходима в сельском хозяйстве, для
удовлетворения хозяйственно-бытовых нужд населения. Так, например,
потребление воды в Российской Федерации в 2000 году достигло порядка 90
км3, в том числе на производственные нужды 57,8%, хозяйственнопитьевые – 19,6%, орошение – 14,3%, сельскохозяйственное
водоснабжение – 2,4%, прочие – 5,9% [1].
При использовании воду, как правило, загрязняют, а затем сбрасывают в
водоемы. Внутренние водоемы загрязняются сточными водами различных
отраслей промышленности, сельского и жилищно-коммунального хозяйства,
а также поверхностными стоками.
Загрязнители делятся на биологические (органические
микроорганизмы), вызывающие брожение воды; химические, изменяющие
химический состав воды; физические, изменяющие ее прозрачность
(мутность), температуру и другие показатели.
Биологические загрязнения попадают в водоемы с бытовыми и
промышленными стоками, в основном предприятий пищевой, медикобиологической, целлюлозно-бумажной промышленности. Например,
целлюлозно-бумажный комбинат загрязняет воду также как город с
населением 0,5 млн. человек.
Химические загрязнения поступают в водоемы с промышленными,
поверхностными и бытовыми стоками. К ним относятся: нефтепродукты,
тяжелые металлы и их соединения, минеральные удобрения, пестициды,
моющие средства. Наиболее опасны свинец, ртуть, кадмий.
Физические загрязнения поступают в водоемы с промышленными
стоками, при сбросах из выработок шахт, карьеров, при смывах с территорий
промышленных зон, городов, транспортных магистралей, за счет осаждения
атмосферной пыли. В 2000 году в водоемы страны сброшено более 55 км3
сточных вод, из них 20,7 км3 загрязненных [2].
В результате антропогенной деятельности многие водоемы мира и
нашей страны крайне загрязнены. Уровень загрязненности воды по
отдельным ингредиентам превышает 10 ПДК. Наиболее высокий уровень
загрязненности воды наблюдается в бассейнах рек Днестр, Печора, Обь,
Енисей, Амур, Северная Двина, Волга, Урал. Загрязнению подвергается
также и Мировой океан. В Мировой океан ежегодно сливаются миллиарды
тонн жидких и твердых отходов. Среди них первенствует нефть, которая
попадает в океан с судов, в результате добычи нефти в морской среде, а
также вследствие многочисленных аварий танкеров и разрывов
нефтепроводов и резервуаров. Разлив нефти ведет к образованию на
87
поверхности открытых водоемов тонкой пленки, препятствующей
естественному газообмену между водами Мирового океана и атмосферой.
Это ведет к гибели живых ресурсов моря, в том числе водорослей, планктона,
вырабатывающих кислород.
Кислород в атмосфере пополняется за счет двух источников –
растительности (40%) и Мирового океана (60%).
В результате нефтяного и другого загрязнения Мирового океана
наблюдаются и такие негативные явления, как размножение одноклеточный
золотистой водоросли, которая в процессе развития поглощает кислород и
выделяет углекислый газ. Она очень плодовита и развивается
молниеносными темпами. Обычно ее пояс достигает ширины в 10 км и
толщины в 35 м; скорость движения такого пояса – 25 км в день. В процессе
движения эта масса водорослей уничтожает все живое в океане. Такие
явления наблюдаются в Северном море и на юге Скандинавии.
Загрязнение Мирового океана ведет не только к сокращению
продовольственных запасов и продуктов моря, но и заражению их вредными
для человека веществами. Обнаружено, что балтийская треска имеет на 1 кг
массы до 800 мг ртути, т.е. больше, чем в медицинском термометре [1].
Антропогенное воздействие на гидросферу приводит к следующим
негативным последствиям:
- снижаются запасы питьевой воды (около 40 % контролируемых
водоемов имеют загрязнения, превышающие 10 ПДК);
- изменяется состояние и развитие фауны и флоры водоемов;
- нарушается круговорот многих веществ в биосфере;
- снижается биомасса планеты и как следствие воспроизводство
кислорода.
Опасны не только первичные загрязнения поверхности вод, но и
вторичные, образовавшиеся в результате химических реакций веществ в
водной среде. Так, при одновременном попадании весной 2000 года в реку
Белая фенолов и хлоридов образовались диоксины, содержание которых в
147 раз превысило допустимые значения [2].
Большую опасность загрязнения сточные воды представляют в тех
случаях, когда структура грунта не исключает их попадание в зону залегания
грунтовых вод. В ряде случаев до 30-40% тяжелых металлов из почвы
поступает в грунтовые воды.
Загрязнение земель. Почвенный покров является важнейшим
природным образованием. Почва представляет собой основной источник
продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для
населения планеты. Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн.
88
км2, или 86,5% площади суши. Пашня и многолетние насаждения в составе
сельскохозяйственных угодий занимают около 10% суши, луга и пастбища –
25% суши. Общая пахотнопригодность земель оценивается различными
исследователями по-разному: от 25 до 32 млн. км2 [1].
Хищническая деятельность человека приводит к отрицательным
результатам воздействия на почву: прогрессирующим сокращениям
биологически активных площадей почвы, её эрозии, засолениям и
загрязнениям. Эрозия почвы выражается в размыве почвы, смыве её талыми,
ливневыми и дождевыми водами. За последнее столетие, ускоренная эрозия
почв повлекла за собой потерю 2 млн. га плодородных земель.
Нарушение верхних слоев земной коры происходит при: добыче
полезных ископаемых и их обогащении; захоронении бытовых и
промышленных отходов; проведении военных учений и испытаний и т.п.
Почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассеивания
различных выбросов в атмосфере, пахотные земли – при внесении удобрений
и применении пестицидов.
Ежегодно из недр земли извлекается огромное количество горной
массы, из которой в оборот вовлекается около трети, а используется в
производстве только около 7% объема добычи. Большая часть отходов не
используется и скапливается в отвалах.
По данным Госкомстата, в 2000 году 10 тысяч промышленных
предприятий образовали более 300 млн т отходов, из них 80% отходы черной
и цветной металлургии. Большая часть отходов шла на переработку, но около
9 млн т вывозили в места неорганизованного складирования и на городские
свалки [2].
Существенно загрязнение земель в результате седиментации токсичных
веществ из атмосферы. Наибольшую опасность представляют предприятия
цветной и черной металлургии. Зоны загрязнения их выбросами имеют
радиусы около 20-50 км, а превышение ПДК достигает 100 раз. К основным
загрязнителям относятся никель, свинец, бензопирен, ртуть и др.
Опасны выбросы мусоросжигающих заводов, содержащие
тетраэтилсвинец, ртуть, диоксины, бензопирен, соединения ванадия,
радионуклиды, кислоты и другие токсичные вещества. Зоны загрязнения
почвы около трубы имеют радиусы 5 км и более.
Интенсивно загрязняются пахотные земли при внесении удобрений и
использовании пестицидов. Так, в 2000 году около 30% продуктов питания в
стране содержали концентрацию пестицидов опасную для здоровья человека.
Внесение удобрений компенсирует изъятие из почвы азота, фосфора,
калия и других веществ. Однако вместе с удобрениями, содержащими эти
89
вещества, в почву вносятся тяжелые металлы и их соединения, которые
содержатся в удобрениях как примеси. К ним относятся: кадмий, медь,
никель, свинец, хром и другие. Выведение этих примесей из удобрений –
трудоемкий и дорогой процесс. Особую опасность представляет
использование в качестве удобрений осадков промышленных сточных вод,
как правило, насыщенных отходами гальванических и других производств.
Почва, в отличие от атмосферного воздуха, обладает способностью
аккумулировать попадающие в неё различные загрязнения. Загрязняющие
вещества, попадая в почву, накапливаются в избыточных количествах, а
затем поступают в организм человека вместе с растительными и животными
продуктами питания.
Антропогенное воздействие на земную кору сопровождается:
- отторжением пахотных земель или уменьшением их плодородия;
- чрезмерным насыщением токсичными веществами растений, что
неизбежно приводит к загрязнению продуктов питания растительного и
животного происхождения;
- нарушением биоцинозов вследствие гибели насекомых, птиц,
животных, некоторых видов растений;
- загрязнением грунтовых вод, особенно в зоне свалок и сброса сточных
вод.
В настоящее время самоочищение почв практически не происходит.
Накопление отравляющих веществ способствует изменению химического
состава плодородного слоя земли, что в свою очередь отразится не только на
здоровье человека, но и не его практической деятельности. Поэтому борьба с
разрушением и загрязнением почв должна включать в себя комплекс
мероприятий, требующих серьезного научного обоснования. Мероприятия,
направленные на предупреждение загрязнения почв должны обеспечивать
санитарную охрану плодородного слоя.
В наши дни масштабы и скорость воздействия на экологическую
систему стали слишком велики. Это привело к гибели отдельных экосистем и
нарушению экологического равновесия. Нарушение равновесия в экосистеме
вызывает необратимые изменения в ней и постепенное её разрушение. Это
называется экологическим кризисом.
В результате необдуманных действий людей в районе Аральского моря
сложилась чрезвычайная экологическая ситуация. Воды рек Амударьи и
Сырдарьи, питающих Аральское море, стали чрезмерно использовать в
засушливых районах Средней Азии. В результате нарушился естественный
водный баланс моря. Оно стало мелеть и его площадь сильно уменьшилась.
Вместо дышащей свежестью водной поверхности, десятков рыболовецких
90
предприятий, образовалась пустыня покрытая солью. Некогда благодатный
район, дававший большое количество рыбы, возможность жить и трудиться
десяткам тысяч людей превратился в район экологического бедствия.
Осушение болот для сельскохозяйственных угодий привело во многих
случаях к обратному эффекту. Огромные площади земли превратились в
районы, покрытые песком и торфяной пылью. Во многих случаях бездумная
эксплуатация природной среды может привести к гибели живых организмов.
Энергетики, проектирующие гидроэлектростанции, столкнулись с проблемой
сохранения нерестилищ и рыбных запасов, изменением климата в районах
водохранилищ. Стремление людей получать более высокие урожаи,
обусловило использование минеральных удобрений – пестицидов и
гербицидов. Однако их чрезмерное применение приводит к высокой
концентрации вредных веществ в сельскохозяйственной продукции.
Из всего сказанного следует вывод о том, что любая практическая
деятельность человека требует знаний законов природы. Незнание этих
законов или их игнорирование может привести к прямо противоположным
результатам. Люди, работающие без соблюдения надлежащих
природоохранных мер могут быстро создать вокруг себя безжизненную
среду. Необходимо постоянно помнить изречение известного русского
ученого И.П. Бородина: «Природа такой же уникум, как картины Рафаэля,
уничтожить её легко, а воссоздать практически невозможно».
II. НЕГАТИВНЫЕ ФАКТОРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ
Производственная среда – это часть окружающей человека среды,
образованная природно-климатическими и профессиональными факторами,
воздействующими на него в процессе трудовой деятельности. Такой средой
является, например, цех для рабочего, поле – для сельского труженика, класс
или аудитория – для учащегося.
Безопасность человека в процессе труда зависит прежде всего от
применяемых машин, оборудования, приспособлений, инструментов и
технологических методов, т.е. технических факторов. Воздействие техники
на безопасность трудовой деятельности является многосторонним и в
известной степени противоречивым. Научно-технический прогресс,
совершенствование производственных процессов и оборудования
объективно содействуют улучшению условий труда, повышению его
безопасности, но в ряде случаев могут вызвать и неблагоприятные
изменения. Именно техника является главным источником опасных и
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]