1.3. Негативные факторы в системе "человек - среда обитания" на предприятиях Брянской области

Создавая техносферу, человек стремиться к повышению комфортности среды обитания, к обеспечению защиты от естественных негативных воздействий. Всё это благоприятно отразилось на условиях жизни и в совокупности с другими факторами сказалось на продолжительности жизни людей.

Однако, биосфера во многих регионах нашей планеты стала активно замещаться техносферой. Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда потоки энергии, вещества и информация находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека и (или) природную среду.

В естественных условиях такие изменения наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях.

В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (машины, механизмы, оборудование, инструмент, сооружения и т.п.) м действиями человека.

Существует ряд характерных состояний взаимодействия в системе "человек-среда обитания" /Белов/:
- комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия (создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшей работоспособности, гарантии сохранения здоровья и среды обитания);
- допустимое, когда потоки не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности;
- опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая заболевания, и (или) приводят к деградации природной среды;
- чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде.

Взаимодействие человека со средой обитания может быть позитивным или негативным, характер взаимодействия определяют потоки веществ, энергий, информаций.

Из четырёх состояний, перечисленных выше, лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям жизнедеятельности, а опасное и чрезвычайно опасное - недопустимы для процессов жизнедеятельности, человека, сохранения и развития природной среды.

Результат взаимодействия человека со средой обитания может измениться в весьма широких пределах: от позитивного до катастрофического, сопровождающегося гибелью людей и разрушением компонент среды обитания.

Определяют негативный результат взаимодействия - негативные воздействия (опасности), внезапно возникающие, периодически или постоянно действующие в системе "человек-среда обитания".

На ранних стадиях своего развития человек непрерывно испытывал воздействие негативных факторов естественного происхождения. В условиях современного мира к естественным прибавились многочисленные факторы техногенного происхождения: вибрация, шум, повышенная концентрация токсичных веществ в воздухе, водоёме, почве, электромагнитные поля, ионизирующие излучения и пр.

Антропогенные опасности во многом определяются наличием отходов, неизбежно возникающих при любом виде деятельности человека в соответствии с законом о неустранимости отходов. Отходы сопровождают работу промышленного и сельскохозяйственного производства, средств транспорта, жизнь людей и животных, поступая в окружающую среду в виде выбросов в атмосферу, сбросов в водоёмы, производственного и бытового мусора, потоков механической, тепловой, электромагнитной энергии и т.п.

В настоящее время перечень реально действующих негативных факторов насчитывает более 100 видов. К наиболее распространённым и обладающим достаточно высокими концентрациями или энергетическими уровнями относятся факторы:
- запыленность и загазованность воздуха;
- шум и вибрация;
- электромагнитные поля и излучения;
- искомфортный микроклимат (метеоусловия);
- недостаточность освещения;
- монотонность трудовой деятельности;
- тяжёлый ручной труд и др.

Например, на предприятиях бытового обслуживания населения Брянской области источниками загрязнения воздушной среды является технологическое оборудование швейного и трикотажного производства (раскрой тканей, изготовление изделий), сосуды с клеями, растворами и нитрокрасками, а также изделия, на которые они наносятся в обувном производстве, в мебельном производстве; оборудование химчисток, использующие токсичные растворители (трихлорэтилен, перхлорэтилен); промывочные ванны участков, мастерских по ремонту бытовой техники и т.д. В зависимости от степени токсичности, концентрации и времени действия веществ их действие может привести к острому отравлению (например, формальдегидом) или к профзаболеваниям органов дыхания (от паров растворителей) или кожи (при работе с лаками, красками на предприятиях по ремонту мебели).

На хлебопекарных, сахарных и других производствах пищевой промышленности Брянской области могут возникать профессиональные заболевания и отравления при работе с аммиаком, серной кислотой, этиловым спиртом, мучной пылью, пылью извести, зерном, сернистым газом, окислами азота. Все перечисленные факторы могут быть при выполнении следующих работ: ремонт холодильных установок, обслуживание бродильных цехов, зерноочистительных машин, работа в топочном отделении, в хлебопекарном, макаронном, кондитерском цехах и т.п. Источником взрывоопасности являются сахарные заводы.

На автотранспортных предприятиях наиболее часто встречаются следующие вредные вещества: акролеин, окись углерода, бензопирен, окислы азота (в токсичных выбросах двигателей внутреннего сгорания), ацетон (выделяется при окрасочных работах); бензин, метанол ( растворитель лаков, красок), свинец (при пайке радиаторов и бензобаков, при ремонте аккумуляторных пластин); тетраэтилсвинец (входит в состав этиловой жидкости, используемой в качестве антидетонатора); щёлочи (используют при обезжиривании деталей); кислоты (применяют в аккумуляторном производстве); эпоксидные смолы (являются основой эпоксидных клеев) и др. Пыли выделяются при ежедневном обслуживании автомобилей, с обработкой металла, разборкой автомобилей и агрегатов, с окрасочных работ и др. технических процессов. В зависимости от характера вдыхаемой пыли развиваются различные виды пневмоканиозов: сидероз (вдыхание железосодержащей пыли); алюмилискоз (алюминеевая пыль); силикоз (пыль с двуокисью кремния). От вдыхания пыли и паров меди, цинка, магния при термической обработке, в кузнечном и сварочном участках может возникнуть металлическая лихорадка.

В строительных организациях г.Брянска и области действуют следующие неблагоприятные факторы: на открытых строительных площадках - неблагоприятные метеоусловия, приводящие к переохлаждению или тепловому удару.
Известковые и цементные пыли могут привести к воспалительным процессам наружного уха, вдыхание электросварочной аэрозоли может привести к развитию пневмоканиоза или туберкулёза; использование пневматического инструмента, работа на деревообрабатывающих станках, работа вблизи вибромашин в условиях шума и вибрации - приводят к ларингитам, глухоте, неврозам, вибрационной болезни; физические перегрузки при погрузочно-разгрузочных работах, кровельных, каменных работах могут вызвать варикозное расширение вен, грыжу, невралгию, артрит и др. болезни.

На сельскохозяйственных предприятиях кроме физических и химических негативных факторов действуют биологические факторы (бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты, грибы и продукты их жизнедеятельности), способные вызвать инфекционные заболевания у человека. Животные и продукты их жизнедеятельности могут привести к травле, к аллергическим реакциям у человека.

На предприятиях и в цехах машиностроения выделяется в окружающую среду и оказывает неблагоприятное действие на человека целый ряд факторов. В кузнечно-прессовом производстве: оксид углерода, аэрозоль масла, формальдегид, высшие спирты. При термической обработке металлов в процессе цементации возможно выделение цианистого натрия и калия, при закалке в масле - углеводороды. Источниками взрывоопасности являются водоохлаждаемые узлы, т.к. при неисправностях герметичность их нарушается и вода попадает в рабочее пространство печи, где в результате повышения давления может произойти взрыв. При нанесении гальванопокрытий возможно действие токсичных и огнеопасных углеводородов, органических растворителей, цианистых электролитов. При механической обработке материалов выделяются в окружающую среду пыль металлов, пластмасс, аэрозоли масел и смазочно-хлаждающих жидкостей и др., отмечается высокий уровень шума и вибрации. При обработке пластмасс ( в процессе их нагрева) в воздух рабочей зоны поступает сложная смесь паров, газов и аэрозолей. При сварочных работах выделяется сварочная аэрозоль, твёрдую фазу которой составляют: оксиды железа, оксиды марганца, оксиды цинка, оксиды кобальта, хромовый ангидрид. При всех видах сварки, при резке и наплавке выделяются газы, присутствуют световые и тепловые излучения, высокая температура /Бектобетов/.

1.3.1. Классификация негативных факторов

Таксономия - это наука о классификации и систематизации сложных явлений, понятий, объектов. Таксономия - это классификация опасностей.

Выделяют следующие классификационные группировки:
- по природе происхождения - природные, техногенные, антропогенные, смешанные;
- по времени проявления отрицательных последствий - импульсивные, кумулятивные;
- по локализации - в литосфере, в гидросфере, в атмосфере, в космосе;
- по вызываемым последствиям - утомление, заболевание, травмы, летальные исходы, аварии, пожары, взрывы, затопление и т.д.;
- по приносимому ущербу - социальный, технический, экономический, экологический;
- по сферам проявления - бытовая, производственная, спортивная, военная, дорожно-транспортная;
- по структуре (строению) - простые, производные;
- по характеру воздействия на человека - активные, пассивные (рис.1.3.1, 1.3.2).

В течение всей жизни человек находится под непрерывным влиянием факторов окружающей среды, благоприятных или вредных для здоровья.

Из комплекса воздействующих факторов окружающей среды выделяют природные и антропогенные. Это различие обусловлено особенностями их биологического действия на жизнедеятельность организма.

Большинство антропогенных факторов нежелательны или опасны в зависимости от величины воздействия. А присутствие природных факторов в окружающей среде, воздействие их на организм человека в оптимальных количествах жизненно необходимы. Это связано с тем, что природные факторы составляют естественный фон биосферы, обеспечивающий относительное постоянство её состава и круговорот веществ в природе, и служат основой функционирования живой материи. В случае действия природных факторов с интенсивностью, превышающей адаптационные возможности организма человека, их можно рассматривать как действие загрязнителей окружающей среды, которые могут нанести вред здоровью населения.

Опасность хранят все системы, населённые энергией, имеющие химически и биологически активные элементы. Классификация опасностей приведена на рис. 1.3.1.-1.3.2.


Рис. 1.3.1. Классификация опасностей

Рис. 1.3.2. Опасности по характеру воздействия на человека

Одним из важнейших условий сохранения и укрепления здоровья людей является поддержание оптимального состояния физической среды обитания.

Под физической средой понимают совокупность факторов, оказывающих на организм энергетическое воздействие (механическое, термическое, электрическое, электромагнитное, радиационное и др.).

К природным относятся погодные и климатогеографические факторы: температура, влажность, скорость движения воздуха, атмосферное давление, атмосферное электричество, солнечная радиация и др.

Погодные факторы имеют значение в эпидемиологии распространения инфекционных заболеваний, воздействуют на тепловой обмен и физиологическое состояние человека. В соответствии с ритмичностью природных явлений происходят ритмические изменения биологических процессов - биоритмы (суточные, лунные, сезонные). Если режим дня человека согласован с циклами внешних условий, то это способствует жизнедеятельности и работоспособности и наоборот. Перемещение человека в новые климатические условия вызывает необходимость акклиматизации.

Неблагоприятное действие природных физических факторов усиливается при стихийных бедствиях.

К антропогенным физическим факторам относят механические, термические воздействия и воздействия других видов энергии.

Механические воздействия создаются движущимися машинами и механизмами, передвигающимися материалами, заготовками, изделиями, незащищёнными подвижными элементами оборудования, потерей равновесия и падением работающих. Они могут привести к травме и к смерти.

Неблагоприятные термические воздействия приводят к нарушению терморегуляции, перегреву и тепловому удару.

Многие производственные процессы сопровождаются шумом и вибрацией, длительное воздействие которых ведёт к тугоухости, шумовой болезни, виброболезни, нарушениям в сердечно-сосудистой системе.

Электрический ток, электрические и магнитные поля могут привести к травмам и к заболеваниям, к замыканиям, взрывам и пожарам.

Ультрафиолетовые, инфракрасные, лазерные излучения приводят к нарушениям здоровья, к снижению работоспособности. Ионизирующие излучения вызывают лучевую болезнь.

Химические факторы - это различные химические вещества, входящие в состав воздуха, воды, пыли, пищи, а также загрязнители (сбросы и выбросы предприятий).

Природные факторы, поступающие с продуктами питания, водой, воздухом, имеют важное значение для жизнедеятельности человека. К ним относятся белки, витамины, аминокислоты, углеводы, микроэлементы и др. Возможно природное загрязнение окружающей среды при извержении вулканов, действии гейзеров, при ураганах, смерчах.

Наиболее существенный вред окружающей среде наносят промышленные и сельскохозяйственные предприятия, загрязняя водную и воздушную среды пестицидами, минеральными удобрениями, красителями, тяжёлыми металлами, моющими средствами, отходами минерального и органического происхождения.

Неблагоприятный эффект от действия факторов окружающей среды усиливает алкоголь, наркотики и табакокурение. Такой же эффект может вызвать и неправильный приём лекарственных препаратов.

Наибольшую опасность химических антропогенных факторов представляет химическое оружие, основу которого составляют боевые отравляющие вещества.

Биологические факторы могут встречаться во всех средах - в воде, воздухе, почве, продуктах питания, на производстве, в быту. Их источником являются предприятия пищевой, фармацевтической промышленности, сельскохозяйственные предприятия и животноводческие комплексы, очистные сооружения.

Биологическое загрязнение включает патогенные бактерии и продукты их жизнедеятельности, биологические средства защиты растений.

В атмосферном воздухе находится много природных факторов, вызывающих аллергические реакции у человека: частицы плесени, пыльца цветов, волокна растений. В воде - фитопланктон и продукты гниения растений, загрязняющие водоёмы. Кроме указанных природных факторов следует отметить насекомых - вредителей лесного и сельского хозяйства (саранча, колорадский жук, шелкопряды и т.п.), насекомых - переносчиков инфекционных заболеваний человека и животных (комары, клещи, блохи, вши), патогенные микроорганизмы, вызывающие распространение инфекций (бактерии, вирусы, риккетсии, грибки).

Особую опасность представляет бактериологическое оружие, основанное на применении биосредств - насекомых и микроорганизмов.

Психофизиологические факторы - это физические и нервно-психические перегрузки. Физические перегрузки различают статические и динамические. Нервно-психические перегрузки подразделяют на умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда и эмоциональные перегрузки (стресс).

Среди психофизиологических факторов, влияющих на безопасность деятельности, выделяют устойчиво и временно повышающие индивидуальную подверженность опасности.

Из факторов, устойчиво повышающих подверженность опасности, выделяют:
- особенности темперамента;
- функциональные изменения в организме;
- дефекты органов чувств;
- неудовлетворённость данным видом деятельности;
- профессиональную непригодность.

Неудобная рабочая поза, неблагоприятный темп труда, чрезмерные физические усилия, умственные и нервно-психические перегрузки приводят к повышенному нервному и физическому утомлению, которое ослабляет психику, снижает чувствительность органов зрения, и слуха, ухудшает координацию движений, снижает быстроту и точность ориентации, бдительность и внимание, нарушает восприятие происходящего. Всё это создаёт предпосылки или является причиной несчастных случаев или расстройств здоровья.

1.3.2. Опасные зоны и ситуации. Критерии безопасности

Мир опасностей в техносфере непрерывно нарастает, а методы и средства защиты от них создаются и совершенствуются со значительным опозданием.

Острота проблемы безопасности практически всегда оценивается по результату воздействия негативных факторов - числу жертв, материальному ущербу, при этом защитные мероприятия оказываются несвоевременными и не эффективными.
Главная задача в обеспечении безопасности - анализ источников и причин возникновения опасностей, прогнозирование и оценка их воздействия в пространстве и во времени.

Вредные и травмирующие воздействия, генерируемые техническими системами, образуют в жизненном пространстве техносферы опасные зоны /Белов/.

Опасной зоной принято называть объём пространства, в каждой точке которого постоянно существуют или периодически возникает опасный фактор. Опасные зоны создаются движущимися частями машин или транспортными средствами, излучающими установками, животными (при уходе за ними), перепадами высоты (траншеи, балконы, колодцы) и др.

Пространство, внутри которого в процессе работы постоянно существует опасный фактор, называется внутренней опасной зоной. Такую зону создаёт, например, мотовило жатки, движущейся ползун строгального станка, оголённый провод под напряжением, нагретая до высокой температуры деталь, открытый люк колодца и др.

Характерной особенностью внутренней опасной зоны является большая вероятность травмирования человека при попадании его внутрь зоны или даже при соприкосновении с её пограничной поверхностью.

Пространство, внутри которого в процессе работы опасный фактор возникает случайно, получило название внешней опасной зоны. Такая зона может образоваться в результате поломки узла машины, выброса инструмента, материала, разгерметизации оборудования, разрыва приводного ремня, цепи или наждачного круга и др. Характерной особенностью внешней опасной зоны является меньшая вероятность травмирования человека, оказавшегося внутри её, т.к. опасная ситуация возникает только при одновременном действии двух величин: опасного фактора и опасного действия./Зорькин/

Опасная ситуация - это внешние условия, в которых неадекватное поведение человека может повлечь за собой несчастный случай или аварию. Опасная ситуация может быть вызвана внутренними условиями: отсутствием умения или возможностей у работающего решить возникшую задачу.

Нередко и самое адекватное поведение в опасной ситуации не позволяет избежать несчастного случая, т.к. его не всегда можно предотвратить, например, когда опасная зона охватывает человека в момент её возникновения (при аварии с оборудованием).

Классификация опасных зон приведена на рис.1.3.3.

Рис. 1.3.3. Виды опасных зон

Постоянные зоны размещаются у подвижных частей оборудования при наличии определенной закономерности их перемещения во время работы.

Переменные зоны существуют вокруг источников опасности, которые с течением времени изменяют свое направление в соответствии с создавшимися условиями и режимами выполнения операции трудового процесса, а также свойствами материалов. (Зотов)

Основными направлениями практической деятельности в области БЖД является профилактика причин и предупреждение условий возникновение опасных ситуаций.

Критериями безопасности техносферы являются ограничения, вводимые на концентрации веществ и потоки энергий в жизненном пространстве (Белов).

Концентрации паров, газов, пылей регламентируют, исходя из предельно допустимых значений концентраций (ПДК) этих веществ в жизненном пространстве:

Сi < ПДКi
(1.3.1)
где:
Сi - концентрация i - го вещества;
  ПДК - предельно допустимая концентрация i - го вещества в жизненном пространстве.

 

Уi < ПДУi
(1.3.2)
где:
Уi - интенсивность i- го потока энергии,
  ПДУ- предельно допустимый уровень i- го потока энергии.

1.3.3. Виды, источники и уровни негативных факторов производственной среды

В производственных, бытовых, городских условиях на человека воздействует несколько негативных факторов. Комплекс негативных факторов, зависит от текущего состояния системы "человек - среда обитания".

Все опасности реальны тогда, когда они воздействуют на конкретные объекты (объекты защиты).

Основное желаемое состояние объектов защиты - безопасное. Оно реализуется при полном отсутствии опасностей. Состояние безопасности достигается также при условии, когда действующие на объект защиты опасности снижены до определенно допустимых уровней воздействия.

Безопасность - это состояние объекта защиты, при котором воздействие на него всех истоков вещества, энергии и информации не превышает максимально допустимых значений (Белов).

В табл.1.3.1 представлены виды опасностей, поле опасностей, объекты защиты и системы безопасности.

Табл.1.3.1

Виды опасностей и объекты защиты

Вид опасности
Поле опасности
Объект защиты
Система безопасности
1.Опасности среды деятельности человека
Человек Охрана труда
2.Опасности среды деятельности и отдыха, города и жилища Человек Безопасность жизнедеятельности
3.Опасности техносферы Природная среда Охрана природной среды
4.Чрезвычайные опасности биосферы и техносферы Человек, природная среда, материальные ресурсы Защита в чрезвычайных ситуациях
5.Внешние и внутренние общегосударственные опасности Общество, нация Национальная безопасность, система безопасности страны
6.Опасности неуправляемой деятельности Человечество
Биосфера
Техносфера
Глобальная безопасность
7.Опасности космоса Человечество
Земля
Космическая безопасность

Прогресс в сфере производства в период научно-технической революции сопровождался и сопровождается ростом числа и энергетического уровня травмирующих и вредных факторов производственной сферы. Например, прогрессивные методы в обработке материалов требуют более надежной защиты работающих от токсических отраслей, воздействия электромагнитного поля, повышенного шума, повышенного напряжения.

Создание двигателей внутреннего сгорания решило многие транспортные проблемы, но привело к повышенному травматизму на дорогах, породило трудно решаемые задачи по защите населения и природной среды от токсических выбросов автомобилей (отработавших газов, масел, продуктов износа шин).

Стремление человека к достижению высокой производительности, комфорта и личной безопасности в интенсивно развивающейся техносфере сопровождается увеличением числа задач, решаемых в системе "безопасность жизнедеятельности".

Рост антропогенного негативного влияния на среду обитания не всегда ограничивается нарастанием только опасностей прямого действия, например, ростом концентраций токсических примесей в атмосфере. При определенных условиях возможно появление вторичных негативных воздействий, возникающих на региональном или глобальном уровнях (образование кислотных дождей, смога, "парниковый эффект", разрушение озонового слоя, накопление канцерогенных и токсических веществ в организме животных и рыб, в пищевых продуктах и т.д.

В производственной сфере как части техносферы формируются негативные факторы, которые существенно отличаются от негативных факторов природного характера. Эти факторы формируют элементы производственной среды:
- предметы труда;
- средства труда (инструмент, технологическая оснастка, машины и оборудования);
- продукты труда (полуфабрикаты, готовые изделия);
- энергия (электрическая, пневматическая, химическая, тепловая и др.);
- природно-климатические факторы, микроклиматические (температура, влажность, скорость движения воздуха);
- растения, животные;
- персонал.

Носители опасных и вредных факторов представлены на рис.1.3.4.

Рис. 1.3.4. Носители опасности

Техногенные опасности существуют, если повседневные потоки вещества, энергии и информации техносфере превышают пороговые значения.

Пороговые или предельно допустимые значения опасностей устанавливается из условия сохранения функциональной и структурной целостности человека и природной среды.

Соблюдение предельно допустимых значений потоков создаёт безопасные условия жизнедеятельности человека в жизненном пространстве и исключает негативное влияние техносферы на природную среду.

Воздействие травмоопасных факторов приводит к травмам или гибели людей, часто сопровождается очаговыми разрушениями окружающей среды и техносферы.

Воздействие вредных факторов длительное. Оно оказывает негативное влияние на состояние здоровья людей, приводит к профессиональным заболеваниям. Воздействия на природную среду, вредные факторы приводят к деградации флоры и фауны, изменяют состав компонентов биосферы.

При высоких концентрациях вредных веществ или при высоких потоках энергии вредные факторы по характеру своего воздействия могут приближаться к травмоопасным воздействиям. Так, например, высокие концентрации токсических веществ в воздухе, воде, пище могли вызывать отравления.

Уменьшить потоки веществ, энергий в зоне деятельности человека можно, уменьшая эти потоки на выходе из источника опасности или увеличения расстояния от источника до человека.

Для создания нормальных условий труда в производственных помещениях обеспечивают оптимальные или допустимые микроклиматические условия, содержания вредных веществ (пыли, газов) не выше предельно допустимых концентраций, а потоков энергии не выше предельно допустимых уровней.

1.3.4 Виды негативного воздействия объектов экономики на природную среду

Регионы техносферы и природные зоны, примыкающие к очагам техносферы, постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями. (Белов)

Биосфера существует по принципу круговорота, практически без отходов. Антропогенная деятельность приводит к огромному количеству отходов, в которых присутствую элементы всей таблицы Менделеева и синтезированные искусственные соединения (пластмассы, пестициды и пр.) При этом нарушается естественное соотношение химических элементов ( рис.1.3.5.).

Рис. 1.3.5. Виды загрязнений биосферы

Загрязнение атмосферы. Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников.

К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относят:
- пыль растительного, вулканического, космического происхождения;
- частицы морской соли;
- туман;
- дым и газы от лесных и степных пожаров;
- газы вулканического происхождения;
- различные продукты растительного и животного происхождения и др.

Естественные источники могут быть распределёнными (выпадение космической пыли) и локальными (лесные и степные пожары, извержение вулканов).

Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.
Основное антропогенное загрязнение воздуха создают транспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности (рис.1.3.6, рис. 1.3.7.)

Рис. 1.3.6. Антропогенные источники загрязнения атмосферы

Рис. 1.3.7. Результат загрязнения атмосферы

Загрязнение гидросферы. Загрязнители гидросферы делятся на:
- биологические (органические микроорганизмы), вызывающие брожение воды;
- химические, изменяющие химический состав воды;
- физические, изменяющие её прозрачность, температуру и другие показатели.

Основными источниками загрязнений являются промышленность и сельское хозяйство (рис.1.3.8, рис. 3.1.9.).

Рис. 1.3.8. Антропогенные источники загрязнения гидросферы

Рис. 1.3.9. Результат загрязнения гиросферы

Загрязнение литосферы. Нарушение верхних слоев земной коры происходит при:
- добыче полезных ископаемых и их обогащении;
- захоронении бытовых и промышленных отходов;
- проведении военных учений и испытаний;
- строительстве.

Почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосфере, при внесении удобрений и использовании пестицидов (рис.1.3.10, рис. 3.1.11).

Рис. 1.3.10. Антропогенные источники загрязнения литосферы

Рис. 1.3.11. Результат загрязнения литосферы

В результате воздействия антропогенных загрязнителей на биосферу возможны экологические катастрофы. (рис.1.3.12).

Рис. 1.3.12. Виды экологических катастроф

Характеристика экологической обстановки в России приведена в табл.1 3.2.

Таблица 1.3.2

Характеристика экологической обстановки в России

Предприятия народного хозяйства Выбросы и сбросы, %
Предприятия металлургии 33
Энергетические объекты 29
Химические предприятия 7
Угольной промышленности 8

Основными источниками техногенной опасности являются:
- хозяйственная деятельность человека, направленная на получение энергии, развитие энергетических, промышленных, транспортных и др.комплексов;
- объективный рост опасности производства;
- утраченная надёжность производственного оборудования;
- опасные природные процессы и явления.

В настоящее время свыше 70 млн. человек дышат воздухом, насыщенным опасными веществами в концентрации, в 5 и более раз превышающих ПДК.

Большой урон экосистеме нанесён ядерными испытаниями. На полигонах Новой Земли произведено 118 поверхностных и подземных ядерных взрывов.

В результате Чернобыльской аварии заражены РВ отдельные районы Брянской, Тульской, Орловской и Рязанской областей.
В настоящее время наблюдается уменьшение численности животного мира, исчезновение некоторых видов растений. Деградация природной среды сказалась на здоровье человека, его иммунитете, наследственности.

Поражающие факторы экологических катастроф:
- химические опасные вещества, поступающие в организм с пищей, водой, воздухом;
- электромагнитные излучения;
- патогенные микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, поступающие в организм с пищей и водой.

Действия населения при экологических катастрофах.

1.3.5. Причины техногенных аварий и катастроф в России и регионе

Техногенные аварии и катастрофы возникают в результате стихийных природных явлений (землетрясениях, наводнениях, оползнях и т.п.), а также по чисто техническим и антропогенным причинам.

В наибольшей степени аварийность свойственна угольной, горнорудной, химической, нефтегазовой и металлургической отраслям промышленности, геологоразведке, объектам котлонадзора, газового, подъемно-транспортного хозяйства и транспорту [Белов]. Сведения о техногенных авариях и катастрофах приведены в таблице 1.3.3

Таблица 1.3.3

Сведения о техногенных авариях и катастрофах в России

Наименование чрезвычайной ситуации (ЧС)
Количество ЧС в среднем за год
Техногенных ЧС
1050
Крушения, аварии и столкновения на ж/д транспорте, в т.ч. на метрополитене
35
Авиационные происшествия
40
Крупные дорожно-транспортные происшествия
160
Аварии на магистральных трубопроводах
65
Аварии на маломерных судах
20
Аварии на промышленных объектах
255
Обнаружение боеприпасов в населенных пунктах
35
Химические аварии
75
Обнаружение (утрата) радиоактивных источников
15
Аварии в зданиях жилого и социально-бытового назначения
300
Аварии на системах жизнеобеспечения
60

Возникновение техногенных аварий и катастроф в промышленных условиях и в быту часто связано с разгерметизацией систем повышенного давления (баллоны и емкости для хранения или перевозки сжатых, сжиженных газов и водопроводов, систем водоснабжения).

Причинами разрушения или разгерметизации систем повышенного давления могут быть:
- Внешние механические воздействия;
- Снижение механической прочности из-за старения;
- Нарушение технологического режима;
- Ошибки обслуживающего персонала;
- Конструкторские ошибки;
- Изменение состояния герметизируемой среды;
- Неисправности в контрольно-измерительных, регулирующих и предохранительных устройствах и т.п.

Аварии и катастрофы возникают также в результате не регламентированного хранения и транспортирования взрывчатых веществ, легковоспламеняющихся жидкостей, химических и радиоактивных веществ

Основными причинами крупных техногенных аварий являются:
- Отказы технических систем из-за дефектов изготовления и нарушения режимов эксплуатации;
- Ошибочные действия операторов технических систем (более 60% всех аварий);
- Концентрация различных производств в промышленных зонах без должного изучения их взаимодействия;
- Высокий энергетический уровень технических систем;
- Внешние негативные воздействия на объекты энергетики, транспорта и др.

Причины и последствия некоторых аварий

Значительно возросли масштабы и разрушительный эффект катастрофических явлений. Если в семи крупнейших катастрофах на химических предприятиях, происшедших в мире с 1959 по 1978 годы погибло 739, ранено 2647 и подверглось эвакуации 18 тыс. человек, то в такого же рода 13 катастрофах с 1979 по 1986 г.г. погибло более 3,9 тыс., ранено 4,8 тыс. и было эвакуировано около 1 млн. чел. На конец 20 столетия приходится почти 50% числа погибших и 40% раненых в промышленных катастрофах, происшедших в течение века. В России ежегодно происходит до 70 крупных аварий на магистральных нефтепроводах, до 40 с лишним - на газопроводах и до 28 тысяч прорывов внутренних нефте-и газопроводов.

1.3.6. Взрывы, пожары и другие чрезвычайные негативные последствия

Разрушение или разгерметизация систем повышенного давления в зависимости от физико-химических свойств рабочей среды может привести к появлению одного или комплекса поражающих факторов (Таблица 1.3.4.)

Таблица 1.3.4.

Последствия поражающих факторов

Поражающие факторы
Последствия
Ударная волна Травматизм, разрушение оборудования и несущих конструкций.
Возгорание зданий и материалов Термические ожоги, потеря несущей способности сооружений, прочности конструкции.
Химическое загрязнение окружающей среды Удушье, отравление, химические ожоги.
Загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами Рост заболеваемости, внешнее и внутреннее облечение.

В результате нерегламентированного хранения и транспортирования взрвчатых веществ, легковоспламеняющихся жидкостей (веществ), горючих жидкостей (веществ) возникают взрывы и пожары.

При взрывах поражающий эффект возникает в результате воздействия элементов (осколков) разрушенной конструкции, повышения давления в замкнутых объемах, направленного действия газовой или жидкостной струи, действия ударной волны, при ядерных взрывах - светового излучения и электромагнитного импульса. (Белов)

Одной из распространенных причин пожаров и взрывов являются разряды статического электричества.

Горючие системы бывают однородными и неоднородными. К химически однородным относят системы, в которых горючее вещество и воздух перемешаны друг с другом. К химически неоднородным относят системы, в которых горючее вещество и воздух не перемешивается друг с другом, и имеют поверхность раздела.

Виды горения представлены на рисунке 1.3.13.

Рис.1.3.13. Виды горения

Температура самовоспламенения материала

Виды взрывчатых соединений приведены на рис. 1.3.14.

Рис. 1.3.14. Взрывчатые вещества и смеси

Пределы взрываемости паров и горючих жидкостей

Анализ совокупности негативных факторов, действующих в настоящее время в техносфере, показывает, что приоритетное влияние имеет антропогенные, негативные воздействия, среди которых преобладают техногенные.

Большинство факторов носит характер прямого воздействия. В последние годы получили широкое распространение вторичные факторы:
- фотохимический смог;
- кислотные дожди и др., возникающие в среде обитания в результате химических или энергетических процессов взаимодействия первичных факторов между собой или с компонентами биосферы