- •Экология городской среды
- •Глава 5 234
- •Введение
- •Урбанизация и экология городской среды
- •1.1. Динамика урбанизации
- •1.2. Город как искусственная среда обитания
- •1.3. Проблемы экологии и безопасности городской среды
- •Уровень автомобилизации и относительные показатели аварийности по странам мира (1998 г.)
- •1.4. Пути устойчивого развития городской среды
- •Городской среды
- •Контрольные вопросы
- •Нормативно-правовая база по регулированию среды обитания
- •2.1. Экологическое законодательство
- •2.2. Эколого-градостроительное законодательство
- •2.3. Требования к качеству городской среды
- •2.4. Охрана городской среды при хозяйственной деятельности
- •2.5. Оздоровление и охрана городской среды
- •Контрольные вопросы
- •Учет факторов природной среды в градостроительном проектировании
- •3.1. Климатические условия территории застройки
- •Микроклиматическая характеристика различных типов местоположений
- •3.2. Микроклимат города
- •По эквивалентно-эффективным температурам (г. Чита):
- •Типы погод по физиологической (фк) и климато-физиологической классификации (кфк)
- •Определение пза по среднегодовым значениям метеорологических параметров
- •Ранжирование типов микроклимата по степени комфортности и потенциальным условиям рассеяния примесей (рп) (скорость ветра 0…2 м/с)
- •3.3. Природно-техногенные условия и экологическое состояние территории застройки
- •3.4. Учет факторов природной среды в градостроительном проектировании
- •1 Нормативная инсоляция территории и здания; 2 инсоляция помещений ниже нормативной; 3 полугодичное затенение территорий; 4 то же, круглогодичное
- •3.5. Оценка воздействия градостроительных объектов на окружающую среду
- •1. Краткие сведения о проектируемом объекте
- •2. Охрана и рациональное использование земельных ресурсов
- •3. Охрана воздушного бассейна района расположения объекта от загрязнения
- •4. Охрана поверхностных и подземных вод от истощения и загрязнения
- •5. Охрана окружающей среды при складировании (утилизации) отходов
- •6. Охрана растительного и животного мира
- •7. Прогноз изменения состояния окружающей среды под воздействием
- •Контрольные вопросы
- •Методы охраны городской среды
- •4.1. Источники загрязнения и загрязнители городской среды
- •Масса выбросов при сгорании 1т топлива
- •Веществ в атмосферу г. Омска в 2000 г.
- •В поверхностные водные объекты г. Омска в 1999 г.
- •4.2. Контроль за состоянием городской среды
- •Окружающей среды г. Омска:
- •1, 2, 3, 5, 6, 7, 9, 12, 26...29 - Пункты наблюдения за качеством воздуха;
- •I…VII створы наблюдения за качеством воды
- •4.3. Оценка экономического ущерба от загрязнения городской среды и его возмещения
- •Экономическая оценка ущерба от выбросов зв автотранспортом
- •4.4. Классификация методов охраны окружающей среды
- •4.5. Методы охраны и регулирования качества воздушной среды
- •Пдк для взвешенных веществ (пылей) в мг/м3
- •Пдк загрязняющих веществ в воздухе населенных пунктов в мг/м3
- •С расстоянием от источника выбросов
- •Расстояния от сооружений для хранения легковых автомобилей
- •Динамика значений норм выбросов легковыми
- •Динамика норм выбросов дизельных грузовых
- •4.6. Методы охраны городской среды от шума и электромагнитных полей
- •Допустимые уровни звука и звукового давления в жилой застройке
- •В открытом пространстве
- •Низкочастотные характеристики автотранспорта
- •Нормы инфразвука
- •Международная классификация электромагнитных волн по частотам
- •Пду эмп, создаваемых радиотехническими объектами
- •Пду эмп, создаваемые телевизионными станциями
- •Радиусы сзз для типовых радиопередающих станций, м
- •Радиусы сзз типовых телецентров и телевизионных ретрансляторов
- •4.7. Методы охраны и регулирования качества водной среды
- •Характеристики интегральной оценки качества воды
- •Нормированные показатели содержания вредных веществ
- •Пдк веществ в питьевой воде после ее обработки
- •Органолептические показатели питьевой воды
- •4.8. Мероприятия по охране почв и растительного покрова на городских территориях
- •Фоновое содержание тяжелых металлов и мышьяка в почвах, мг/кг
- •(Слой 0…10 см)
- •4.9. Мусороудаление в городах
- •Нормы ежегодного накопления тбо для объектов крупного города
- •Морфологический состав тбо, % по массе
- •На мусоросжигательных заводах:
- •Технико-эксплуатационные показатели мусоросжигательных заводов
- •Технико-эксплуатационные показатели мусороперерабатывающих заводов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5 охрана среды зданий
- •5.1. Мероприятия по оптимизации микроклимата среды зданий
- •Оптимальные и допустимые нормируемые параметры микроклимата помещений жилых зданий и общежитий
- •И коммуникаций в середине здания
- •Продолжительность непрерывной инсоляции
- •5.2. Регулирование качества воздушной среды здания
- •Вредные вещества, выделяющиеся из строительных материалов
- •Подсобных помещений и емкостей
- •5.3. Защита среды зданий от шума, вибрации и электромагнитных полей
- •Допустимые уровни звукового давления и уровни звука в помещениях
- •Нормы вибрации в помещениях
- •Нормы инфразвука
- •Эффективность экранирования эмп строительными конструкциями и материалами, дБ
- •5.4. Мероприятия по защите среды зданий от радиации
- •Эффективная удельная активность радионуклидов, присутствующих в строительных материалах
- •5.5. Экология жилой среды
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
Эффективность экранирования эмп строительными конструкциями и материалами, дБ
Конструкция или материал |
Сантиметровые волны |
Метровые волны |
Кирпичная стена толщиной 70 см |
20 |
12 |
Внутренняя оштукатуренная стена толщиной 15 см |
10…12 |
2…2,5 |
Сосновая доска толщиной 30 мм |
2…2,5 |
1…1,5 |
Оконное стекло толщиной 3 мм |
1…3 |
|
Окно с целой одинарной рамой |
4…6 |
2…4 |
Окно с двойной рамой |
6…8 |
3…5 |
К объемно-планировочным мероприятиям следует отнести функциональное зонирование жилища. В этом случае возможно рассредоточение приборов с электромагнитным излучением и др. вредными воздействиями. Например, размещение компьютера в кабинете, аудио- и видеотехники в гостиной. При этом важную роль играет увеличение объема жилого пространства.
Организационные мероприятия по защите от ЭМП сводятся к рациональному размещению источников и приемников электромагнитного излучения в помещении и ограничению времени пребывания в ЭМП. Приведем несколько примеров [64].
Не рекомендуется размещать электроприборы в углах помещений железобетонных зданий. В этом случае уровень излучения возрастает («уголковый отражатель»). Для уменьшения воздействия питающих проводов не рекомендуется: находиться рядом с проводом под напряжением, допускать закручивания проводов в кольца, оставлять вилку в розетке.
Для снижения воздействия электростатических полей рекомендуется: использовать мониторы персональных ЭВМ с антистатическим покрытием экрана либо с заземленным защитным экраном-фильтром; выдерживать расстояние до телевизора с экраном диагональю до 36 см не менее 1 м и не менее 2 м до телевизора с экраном диагональю 51 см; проводить влажную уборку; использовать антистатические аэрозоли и ионизаторы воздуха. На крышах зданий, где установлены передающие антенны ЭМИ РЧ, должна иметься соответствующая маркировка с обозначением границ, где пребывание людей при работающих передатчиках запрещено [73].
5.4. Мероприятия по защите среды зданий от радиации
Облучение или радиационное поражение живых организмов связано с воздействием излучения коротких длин волн – рентгеновских лучей, гамма-лучей (рис. 4.12). Эти виды лучей представляют собой ионизирующее излучение. При взаимодействии ионизирующего излучения с веществом происходит его ионизация, то есть образование положительных и отрицательных ионов. Если веществом является биологическая ткань, под воздействием ионов происходят изменения в клетках организма. Эти изменения являются причиной лучевой болезни, онкологических заболеваний.
Ионизирующее излучение возникает при распаде ядер радиоактивных элементов. Известно 1500 природных и искусственных веществ – радионуклидов, обладающих радиоактивностью. Радиоактивность (от латинского radio – излучаю, activus действенный) – способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием заряженных частиц. Эти заряженные частицы являются непосредственно ионизирующим излучением. Его могут представлять ядра гелия ( - частицы), ядра водорода (протоны), электроны ( - частицы), осколки деления тяжелых ядер. Процесс радиоактивного распада порождает так называемое косвенное ионизирующее излучение, которое не имеет заряда. Это электромагнитное излучение высокой энергии – фотонное излучение. Фотоном называется квант энергии электромагнитного излучения высокой частоты. Фотонное излучение искусственного происхождения называется рентгеновским (x-Ray). Естественное фотонное излучение называется гамма-излучением.
Причины облучения людей связаны с содержанием природных радионуклидов в грунтовых основаниях зданий и в стройматериалах, с применением рентгеновской и радионуклидной диагностики, с эксплуатацией АЭС. Основной вклад в дозу облучения населения ионизирующим излучением вносят природные источники. При этом 70% общей дозы облучения население развитых стран получает в помещениях жилых, общественных и производственных зданий. Радиационный фон в помещениях зданий обусловлен двумя причинами:
гамма-излучением естественных радионуклидов, находящихся в строительных материалах;
присутствием в воздухе помещений радиоактивных газов радона и торона и дочерних продуктов их распада.
К радионуклидам, содержащимся в строительных материалах, относятся уран-238, торий-232 с дочерними продуктами их распада и калий-40. Уран-238 и торий-232 являются родоначальниками радиоактивных семейств (рядов).
Газообразными радионуклидами уранового и ториевого рядов являются газы радон (Rn-222) и торон (Rn-220). Гамма-излучение вызывает внешнее, а радиоактивные газы внутренне и внешнее облучение людей. Газообразные радионуклиды радона Rn-222 (газ радон) и Rn-220 (газ торон) поступают в организм человека с воздухом, облучая его легкие. В странах СНГ ежегодно от «радонового» рака умирает 15 тыс. человек [108].
Характеристика радиоактивности радионуклидов и доз облучения людей [84]. Характеристикой радионуклида является его активность А – это мера радиоактивности какого-либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени:
А = dN / dt ,
где dN – число ядерных превращений (распавшихся ядер) за промежуток времени dt. Единица измерения активности в системе СИ – беккерель (1 Бк=1 расп./с).
Удельной (объемной) активностью называется отношение активности А радионуклида в веществе к массе m (объему V) вещества:
Аm = A/m ; АV = A/V .
Единица измерения удельной активности – Бк/кг. Единица объемной активности – Бк/м3.
Радиоактивные изотопы радона Rn-222 (газ радон) и Rn-220 (газ торон) распадаются по цепочкам с образованием короткоживущих изотопов радона. Эквивалентной равновесной объемной активностью дочерних продуктов изотопа радона Rn-222 (ЭРОАRn) и Rn-220 (ЭРОАTn) называется взвешенная сумма объемных активностей короткоживущих дочерних продуктов изотопов радона:
ЭРОАRn = 0,10АRaA + 0,52АRaB + 0,38АRaC , ЭРОАTn = 0,91АThB + 0,09АThC ,
где Аi – объемные активности дочерних изотопов радона.
Эквивалентная доза HT,R – это поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, WR:
HT,R = WR DTR ,
где WR – взвешивающий коэффициент для излучения R, для -излучения WR = 1; DTR – средняя поглощенная доза в органе или ткани Т. Поглощенная доза представляет собой энергию ионизирующего излучения, переданную веществу (органу или ткани). Единицей эквивалентной дозы является зиверт (1 Зв = 1 Дж/кг).
При воздействии различных видов излучения эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения:
.
Эффективной дозой Е называется величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет собой сумму произведения эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие коэффициенты:
,
где WT – взвешивающий коэффициент для органа или ткани, учитывающий их различную чувствительность к радиации:
гонады ………………… костный мозг …………. толстый кишечник ….... легкие …………………. желудок ……………….. мочевой пузырь ……….
|
0,20; 0,12; 0,12; 0,12; 0,12; 0,05;
|
грудная железа………………… печень……………………..…… пищевод……………………….. щитовидная железа …………... кожа …………………………… клетки костных поверхностей .. остальное ……………………… |
0,05; 0,05; 0,05; 0,05; 0,01; 0,01; 0,05. |
Единица измерения эффективной дозы – зиверт (Зв).
Радиоактивное загрязнение среды здания. Радиоактивность строительных материалов. Практически все строительные материалы в той или иной степени радиоактивны. Оценка радиационного качества строительных материалов проводится по эффективной удельной активности Аэфф, представляющей собой сумму удельных активностей естественных радионуклидов: радия (Ra-226), тория (Th-232) и калия (К-40):
Аэфф= АRa + 1,3АTh + 0,09АК .
Значения эффективной удельной активности радионуклидов Аэфф в некоторых строительных материалах приведены в табл. 5.9 [108].
Наиболее высокие удельные активности радионуклидов имеют породы вулканического происхождения (гранит, туф, пемза), а наиболее низкие осадочные, карбонатные породы (мрамор, известняк). Повышенная активность радионуклидов характерна для глин, керамзита, красного кирпича. Радиоактивность бетона зависит от активности его наполнителей и может меняться в достаточно большом диапазоне значений.
В строительстве используются материалы, добываемые на месторождениях (щебень, гравий, песок, бутовый и пиленный камень, цементное и кирпичное сырье и пр.), а также материалы, являющиеся побочными продуктами промышленности и отходами промышленного производства (золы, шлаки и пр).
В настоящее время в России действуют нормы радиационной безопасности НРБ -99 [84]. Согласно требованиям этих норм:
в строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданиях могут использоваться строительные материалы (I класса), в которых Аэфф ≤ 370 Бк/кг;
в дорожном строительстве в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а так же при возведении производственных сооружений могут использоваться материалы (II класса), в которых Аэфф ≤ 740 Бк/кг.
Таблица 5.9