Чрезвычайные ситуации, вызванные физическими загрязнениями среды

Наибольший вред среде наносят экологические загрязнения: физические и химические. Они вызывают деградацию природных систем и ресурсов, ухудшают качество среды обитания. Возможные виды ущерба от них показаны на рис.2.12.

Прежде всего, загрязнения вызывают деградацию природных систем и ресурсов, ухудшают качество среды обитания. В результате обществу наносится большой социальный и экономический ущерб. Истощение природных ресурсов также наносит ущерб экономике. Рассмотрим физические загрязнения среды антропогенными источниками. Они связаны с изменениями физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды.
Механическое загрязнение
• Механическое загрязнение - это засорение среды агентами, оказывающими, главным образом, неблагоприятное механическое воздействие. Это различные виды отходов, преаде всего твердые, которые разделяют на бытовые, сельскохозяйственные, строительные, промышленные. По данным ООН в мире в биосферу поступает до 25 млрд т отходов ежегодно, из них до 3 млрд т твердых бытовых отходов. В составе твердых бытовых отходов (мусора) - до 40% бумаги, до 20% пищевых отходов, остальное - стекло, пластмасса, древесина, резина, текстиль и др. Ежедневно каждый житель планеты выбрасывает в среднем 1 - 1,5 кг мусора.
В Республике Беларусь ежегодно выбрасывается на свалки более 40 млн т, в том числе: 30 млн т отходов от производства минеральных удобрений, 2 млн т черных металлов, 2,5 млн т отходов пищевой промышленности, 2,4 млн т древесных отходов, 48 тыс. т стеклобоя, более 2 млн т бытовых отходов. Экологические последствия загрязнений отходами проявляются не только в создании дискомфорта для населения, но и ЧС, опасных для всего живого.
Наиболее опасные последствия: выведение из сельскохозяйственного оборота больших площадей, выделенных под свалки, подавление на них растительности; появление источников инфекционных и других заболеваний человека и животных;
-загрязнение воздушной среды от сжигания мусора и отравление животного и растительного мира; попадание мусора в грунтовые воды и их загрязнение свыше установленных норм; эрозия почв и гибель растений за счет образования биогаза при разложении органических отходов;

Рис. 2.12. Виды ущерба, связанные с потреблением ресурсов, ухудшением качества среды и состояния природных систем

невозможность использования территории бывших свалок для строительства жилых домов, детских площадок и т.п. (по неустановленным причинам наблюдаются повышенное количество заболеваемости жильцов).
Проблема захоронения и нейтрализации отходов в большинстве стран мира остается нерешенной. Вместе с тем, некоторые пути, хотя бы уменьшения количества отходов, имеются и частично реализованы в Республике Беларусь: переработка мусора с целью производства товаров народного потребления; переработка органических отходов на удобрения; переработка и нейтрализация отдельных, особо опасных отходов с последующим их захоронением.
Источником ЧС является и космическое загрязнение. С 1957 года, когда был запущен первый ИСЗ, в околоземном пространстве насчитывается более 7000 объектов. Масса космического мусора превышает 3000 т, а к 2010 году она может достичь 10000 т. Наиболее высокая концентрация “мусора” наблюдается на высотах 1250 - 3540 км. Суммарная масса радиоактивных веществ в космосе превышает 1 т. Таким образом, околоземное пространство является источником ЧС как для космонавтов, так и для людей, проживающих на Земле.
Тепловое загрязнение
Учеными мира отмечается глобальное потепление климата, которое будет продолжаться. Истинные причины потепления абсолютно точно не установлены, но считается, что они могут быть как естественные, так и антропогенные. История Земли знает периоды изменения климата. Так, существует гипотеза, что 62 млн лет назад в Землю врезался астероид. Он привел к тому, что поднятая им пыль закрыла Солнце на 3 года, в результате чего биота лишилась более 25% всех семейств и около 50% родов живых организмов, именно тогда исчезли динозавры.
Изменения климата на Земле связаны и с ритмикой космических воздействий. Так, ледниковые периоды повторяются примерно каждые 100000 лет. Считают, что сейчас примерно 10000 лет наблюдается относительно теплый климат. И все же потепление наблюдается скорее всего по антропогенным причинам.
По мнению ученых, основными причинами потепления климата являются: выбросы тепла работающими АЭС, ТЭС, промышленными предприятиями и системами коммунального хозяйства; “парниковый” эффект, прежде всего за счет выброса в атмосферу при сжигании топлива углекислого газа, закиси азота, метана, угарного газа, галогенопроизводных углеводородов; уменьшение толщины озонового слоя за счет его разрушения выбросами фреона, оксида азота, хлора, хлорфторуглеродов, за счет полетов самолетов и космических аппаратов; снижение альбедо Земли за счет оседания сажи на снеговой покров и изменения структуры подстилающей поверхности; интенсивное глобальное истребление лесов, главных утилизаторов углекислого газа.
Считается, что решающую роль в потепление климата вносит “парниковый” эффект. “Парниковые" газы и водяной пар поддерживают температуру на Земле в среднем +15°С. Без них температура на Земле была бы на 30°С ниже, и планета была бы холодной, как Марс. С этой точки зрения, “парниковый" эффект полезен. Сущность “парникового" эффекта состоит в том, что солнечные лучи проходят через атмосферу, которая поглощает всего 19% энергии, 30% обратно отражается в космос и 51% поглощается поверхностью Земли. Но нагретая земля начинает излучать инфракрасную часть спектра, который и задерживает “парниковые” газы.
В настоящее время известно, что только с 1990 по 1995 год в атмосферу было выброшено углекислого газе на 12% больше, чем за предыдущие 30 лет. По другим исследованиям с 1750 по 2000 год количество углекислого газа в атмосфере Земли увеличилось на 50%. Если темпы выброса углекислого газа в атмосферу сохранятся, то температура на Земле за XXI столетие повысится в среднем на 3,5СС, по другим данным - не менее, чем на 5°С. А пока среднегодовая температура на земном шаре повысилась на 0,5°С. Такого повышения темперетуры не наблюдалось последние 9000 лет. Не оспаривая факт повышения температуры на Земле. некоторые ученые оспаривают причины потепления климета. Так, российские ученые О. СирохтиниА. Капица (1992 г.) утверждают, что увеличение углекислого газа в атмосфере ведет не к потеплению, е наоборот, к похолоданию.
Они считают, чпю Земля действительно отдает энергию в виде излучения в Космос, но только с верхних слоев етмосферы. Кроме того, 90% тепла поднимается вверх, а вниз поступает холодный воздух. Чем теплее на Земле, тем интенсивнее испаряется вода, больше облаков, и они больше отражают солнечных лучей. В результате чего на Земле холодает. Это семорегулирующий мехенизм.
Кроме того, океан-это резервуар растворенного углекислого газа. Известно, что бывает, если открыть теплую бутылку с шампанским. Тогда углекилый газ более активно покидает бутылку.
Эти же ученые опровергают и то, что причиной образования "озоновых дыр” является фреон. Они согласны, что фреон действительно разрушает озон, но, во- первых, его мало, а во-вторых, иозоновые дырьГ были и до появления фреона. Поэтому причины их образования, возможно, другие. И, тем не менее, потепление уже сейчас вызывает ЧС резличного характера, количество которых и тяжесть их последствий возрастают.
Опасными процессами и явлениями для живой природы в результате потепления климата можно считать: исчезновение одних видов флоры и фауны и рост количества других, что приведет к нарушению биологического и экологического равновесия; нарушение экологического равновесия, что может вызвать эпидемии с непредсказуемыми последствиями; сокращение срока жизни особей фауны, изменение их поведения и постепенная гибель; изменение газового состава атмосферы с непредсказуемыми последствиями для жизнедеятельности всего живого; смещение климатических зон; рост количества отдельных стихийных бедствий в различных частях земного шара (засух, наводнений, бурь, ураганов, пожаров и др.); массовое переселение людей из затапливаемых территорий (за счет поднятия уровня Мирового океана до 1,5 м будет затоплена территория, где проживает более 1 миллиарда человек);
-спад производства сельскохозяйственной продукции; сокращение количества лесов; сокращение рыбных запасов; рост количества людей с заболеваниями сердечно-сосудистой системы; рост тепловых и солнечных ударов людей; засоление подземных источников пресной воды и др.
В результате возникнут проблемы со здоровьем людей, будет сокращаться их продолжительность жизни. Возникнут проблемы и с развитием экономики. Для обеспечения экологической безопасности в 1992 году 160 стран подписали рамочную Конвенцию ООН по сохранению климата. Конференция требует, чтобы страны, ее подписавшие, снизили выбросы "парниковых” газов до уровня 1990 года. В 2000 году была попытка стран, членов ООН, заключить новое соглашение о мерах по сохранению климата, но она закончилась пока безрезультатно.
Электромагнитное загрязнение
Электромагнитные поля создают как естественные, так и искусственные источники излучений. И те, и другие могут быть причиной частных ЧС.
Естественные электромагнитные поля создаются за счет солнечной активности, грозовых разрядов и за счет атмосферных процессов. Солнечная активность вызывает магнитные бури, которые ухудшают состояние людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями и гипертонией. Можно считать, что эти события создают ЧС для отдельных групп людей.
Искусственные источники электромагнитных излучений более опасны для человека и природной среды.
Источниками таких излучений являются: передатчики радиовещательных и телевизионных станций, связные, радиолокационные станции, линии электропередач, электрические линии переменного тока, некоторые промышленные установки, медицинские и другие приборы с генераторами высоких и сверхвысоких частот и др. Шкала электромагнитных волн показана в таблице 2.9. Основу электромагнитных загрязнений составляют радиочастотные и микроволновые диапазоны, которые нашли широкое применение в различных областях народного хозяйства (таблицы 2.10и2.11).
Шкала электромагнитных волн
Таблица 2.9

Космические лучи	Рентгеновские лучи	Гамма лучей	Ультрафиолет	Инфракрасные лучи
Длина волны составляет 107 — 103 нм	Длина волны составляет 10*3-1нм	Длина волны составляет Ю^-Ю'1 нм	Длина волны составляет 1 -10 нм	Длина волны составляет 103- 105нм
Микроволны		Радиоволны
Длина волны составляет 105 -108 нм		Длина волны составляет 109 -1013 нм

Степень поражения человека, животных и растений электромагнитным излучением зависит от мощности передатчика, типа антенных устройств, расстояния до объекта облучения, диапазона частот, времени облучения, вида излучения (непрерывного или импульсного).
Электромагнитные поля в диапазоне частот 60 кГц - 300МГц оцениваются по напряженности его электрической и магнитной составляющих, а в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц - по поверхностной плотности потока энергии и создаваемой им энергетической нагрузки.

На практике, у подавляющего большинства антропогенных источников напряженность магнитной состав-

Радиочастотные диапазоны

Низкие частоты	Средние частоты	Высокие частоты	Ультракороткие волны
104-103м (30 - 300 кГц)	103- 102м (0.3 - 3 МГц)	102- 10 м (3 - 30 МГц)	10 -1 м (30 - 300 МГц)
Область применения: радионавигация, радиовещание	Область применения: морские радиотелефоны, радиовещание	Область применения: радиовещание, диатермия в медицине, нагрев и сварка токами ВЧ	Область применения: связь

Таблица 2.11

Микроволновые диапазоны

Ультразвуковые частоты	Сверхвысокие частоты	Крайне высокие частоты
1 м - 10 см (0,3 - 3 Ггц)	10 - 1 см (3 - 30 Ггц)	1 - 0,1 см (30 - 300 Ггц)
Область применения: микроволновая диатермия, телевидение, направленная радиосвязь, микроволновые печи	Область применения: спутниковая связь, метеорадары, навигационные радары, направленная радиосвязь	Область применения: радары для обнаружения облаков

ляющей не превышает Нlt; 20 - 25 А/м, а опасность для здоровья человека представляет магнитное поле напряженностью 150 - 200 А/м.
Поэтому опасность в диапазоне частот 60 КГц - 300 МГц представляет только электрическая составляющая. Наиболее опасны электромагнитные излучения в диапазоне частот менее 100 Гц и в радиочастотном диапазоне 300 Мгц - 30 Ггц. Длительное облучение может вызвать следующие последствия: ухудшение состояния здоровья людей; ухудшение физиологического состояния животных и их гибель, мутагенные действия; изменения в структуре растений, скорости их роста; отрицательные изменения в структуре почвы; разрушение отдельных технических систем (интегральных схем).
Действие радиочастот и микроволн на организм человека изучено недостаточно. Однако установлены допустимые нормы облучения человека в различных диапазонах частот и электромагнитной энергией различной мощности. Считается, что наиболее опасны диапазоны частот от 300 МГц до 30 ГГц и менее 100 Гц.

Допустимая плотность потока мощности СВЧ на технических территориях по международным стандартам 10 мкВт/см2. Но на территориях жилой застройки действует норма для микроволн 5 мкВт/см2. Для длинных радиоволн установлены нормы электромагнитного облучения населения по месту проживания - 20 В/м, для средних радиоволн -10 В/м, для коротких радиоволн - 4 В/ м, для ультракоротких волн - 2 В/м. Установлены санитарные нормы для населения от электромагнитного поля воздушных линий переменного тока. Согласно ГОСТу №2971 - 34 внутри жилых помещений напряженность поля не должна превышать 0,5 кВ/м, на территории жилой застройки -1 кВ/м, в труднодоступных местах - 20 кВ/м. Для работающих на предприятиях с токами частоты 50 Гц установлен ПДУ 25 кВ/м. Вместе с тем, при постоянном облучении электромагнитным излучением выше установленных норм у человека наблюдаются: повышенная утомляемость, сонливость, возможно бессонница, головокружение, рассеянность, иногда головная боль в височной и затылочной областях, ухудшение памяти, повышенная чувствительность к яркому свету, периодическое потемнение в глазах, чувство страха, периодические боли в области сердца и желудка. Эти симптомы могут наблюдаться у человека при облучении электромагнитным полем напряженностью 15 кВ/м при экспозиции 30 минут три раза в сутки. Электромагнитное поле при плотности потока мощности более 1 мВт/см2 поражает центральную нервную систему, плотность потока мощности 10 мВт/см2 и длительностью более 6 часов ежедневно вызывает катаракту глаз. Работающий компьютер в радиусе 2,5 м излучает поле как высокой, так и низкой частоты.
Последствиями электромагнитного облучения человека (при превышении допустимого уровня и в определенных диапазонах частот) могут быть: стерилизация (в основном у мужчин), мутагенные действия, изменения состава крови, иногда образование тромбов, развитие катаракты глаз, ослабление иммунной, эндокринной, вегетативной, центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, рак, нарушение мозгового кровообращения и кальциевого обмена, преждевременные роды и выкидыши.
Шумовое загрязнение
Шумом принято считать всякий нежелательный для человека звук, не несущий полезной информации. Известно, что естественные шумы человеку необходимы (шум, деревьев, воды и т.п.), однако искусственные шумы опасны для человека и животного мира
Источниками шумов являются: автотранспорт, трамваи, железнодорожный транспорт, предприятия, инженерная и военная техника, летящие самолеты, бытовая техника и т.д.
Допустимый уровень шума в квартире 40 дБ днем и 30 дБ ночью, санитарный порог 55 дБ. Санитарными нормами определены допустимые уровни с учетом диапазона частот и времени воздействия. Уровни шумов различных источников и допустимые значения показаны на рис. 2.13.
Шум в 20 - 30 дБ практически безвреден, даже допустим до уровня 70 - 80 дБ. Шум от 80 до 110 дБ относится к предельно допустимому, а выше 110 дБ - приводит к резкому ухудшению здоровья.
При постоянном шуме в 70 дБ и выше отмечается общий рост заболеваемости населения после 10 лет проживания в таких условиях. Различный частотный диапазон шумов на здоровье человека влияет по-разному. Шумовое загрязнение свыше установленных норм может вызвать следующие последствия: ухудшение состояния здоровья при периодических воздействиях шумов; сокращение срока жизни на 8 - 12 лет при постоянном воздействии шумов в течение нескольких лет; отрицательное воздействие шумов на животный мир, вызывающее их миграцию и отсутствие потомства; отрицательное воздействие шумов на некоторые виды растений. Слышимый звук (диапазон частот от 16 до 20 кГц) силой более 70 дБ, действующий постоянно вызывает: снижение умственней активности, психические расстройства, ухудшение зрения и слуха, изменения состава крови и артериального давления, рост количества заболеваний сердечно-сосудистой системы (тахикардия), рост количества заболеваний ишемией миокарда, ве- гето-сосудистую дистонию, нарушение режима сна, нарушение работы центральной нервной системы, рост заболеваний язвой желудка, рост числа мертворожденных у рожениц, проживающих вблизи аэродромов, нарушение функций желез внутренней секреции, расстройство двигательных функций. Наиболее чувствительны к влиянию шума люди старшего возраста и женщины. Ультразвук (частота более 20 кГц) обычно создают электрогенераторы некоторых типов, работающие в диапазоне частот 12 - 22 кГц, электросварка, реактивные двигательные установки и др.
Ультразвук нарушает синтез белка, молекул ДНК, вызывает стрессовое состояние, повреждает клеточные мембраны и клетки головного мозга, вызывает мутагенные действия и хромосомные изменения, нарушается работа сердечно-сосудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного аппаратов.
Симптомы поражения ультразвуком: чувство страха в темноте, в ограниченном пространстве,чрезмерная потливость, спазмы в желудке и кишечнике, желчном пузыре, утомление, снижение внимания, бессонница.
• Инфразвук (частота менее 16 Гц) более опасен, чем слышимый звук. Он обычно создается компрессорами, дизелями, двигателями внутреннего сгорания.
Собственная частота многих органов человека находится в диапазоне инфразвука, поэтому вследствие резонанса они могут повреждаться. Чаще всего нарушается зрение, наблюдаются нервно-психические расстройства, возникают нарушения в сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе.
Симптомами поражения инфразвуком являются: головная боль, головокружение, осязаемые движения барабанных перепонок, звон в ушах и голове, снижение внимания и работоспособности; возможно появиться чувство страха, сонливости, затруднение речи, нарушение равновесия при движении.
Вибрации
Источниками вибраций обычно являются: транспорт, особен но трамваи, железнодорожные поезда, метро, некоторые промышленные установки, летящие самолеты и др. Например, в Минске общая протяженность трамвайных путей составляет около 60 км. Как в самих трамваях, так и в жилых домах вдоль трамвайных путей на расстояниях до 40 м наблюдаются вибрации. Вдоль трассы метро в 68 зданиях вибрации превышают допустимые уровни в несколько раз. Сильные вибрации испытывают и люди, проживающие вдоль железных дорог на расстоянии до 100 м по обе стороны от магистрали.
Параметры вибрации нормируются в соответствии с ГОСТом 12.1.012 - 78. Например, допустимое время воздействия общих вибраций на транспорте зависит от уровней вибраций и лежит в пределах 480-15 минут, если уровни вибраций превышают нормативные на 0 - 12дБ. Для локальной вибрации допустимое время не должно превышать 15-20 минут, если это воздействие одноразовое.
Вибрации отрицательно влияют на здоровье человека и на надежность работы некоторых технических устройств на объектах хозяйствования. Воздействуя на человека, вибрации влияют на центральную нервную, иммунную и сердечно-сосудистую системы, вызывают импотенцию у мужчин, преждевременные роды и выкидыши у женщин, изменяется состав крови. Особую опасность вызывают вибрации, частота которых совпадает с собственной частотой органов человека. Так, собственная частота тела человека составляет 6 - 9Гц, головы - 6Гц, желудка - 8Гц.
Ультрафиолетовое загрязнение
Из солнечного спектра видимый и инфракрасный свет составляет 91,7% и лишь 8,3% составляет ультрафиолет. В связи с тем, что диапазон ультра-

Рис.2.13. Диапазоны уровней шума

фиолетового излучения имеет большую протяженность и оказывает различное действие как физико-химического, так и биологического характера. В ультрафиолете можно выделить три участка спектра. Наибольшую опасность для здоровья человека представляет участок спектра длиной волны 0,28 - 2 мкм. Этот участок обладает бактерицидным действием. Избыток или недостаток этого вида излучений представляет опасность для здоровья человека. Избыток излучения на коже вызывает дерматиты, нарушение работы центральной нервной системы, ухудшение работы иммунной системы. Недостаток излучения вызывет авитаминоз. В общем случае ультрафиолет, воздействуя на человека, может вызывать рак кожи, генетические последствия, катаракту глаз, ослабление иммунной системы.
Воздействуя на микроорганизмы, ультрафиолет одни микробы убивает, другие при этом активизируются, вызывая эпидемии. Воздействуя на растительный мир, ультрафиолет подавляет продуктивность сельскохозяйственных культур. Последствия воздействия ультрафиолета на животных примерно такие же, как и на человека. Источниками ультрафиолета в природе обычно являются "озоновые дыры”, а в техногенной и социальной средах также ртутные, ксеноновые, водородные лампы, лампы дневного света, некоторые лазеры и медицинские приборы.

<< | >>

↑

Источник: Дорожко С. В.. Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность: Уч. пособие в 3-х частях. Часть 1. 2001

Еще по теме Чрезвычайные ситуации, вызванные физическими загрязнениями среды:

- Основы БЖД - Пожарная безопасность - Чрезвычайные ситуации - Школа выживания -