Биосфера – оболочка Земли, обл. распространения жизни на Земле, вкл. Нижний слой атм-ры, гидросферу и верхний слой литосферы не испытавших техногенного воздействия человека.
Техносфера - регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям.
Среда обитания – окружающая чел-ка среда обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физ, хим, биолог, соц), способных оказать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деят-ть чел-ка, его здоровье и потомство.
На всех этапах своего развития человек и общество непрерывно воздействовали на среду обитания. В XX в. на Земле возникли зоны повышенного антропогенного и техногенного влияния на природную среду, что привело к частичной, а в ряде случаев и к полной ее региональной деградации. Этим изменениям во многом способствовали:
— высокие темпы роста численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация;
— рост потребления и концентрация энергетических ресурсов;
— интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;
— массовое использование средств транспорта;
— рост затрат на военные цели и ряд других процессов.
^ Демографический взрыв. Достижения в медицине, повышение комфортности деятельности и быта, интенсификация и рост продуктивности сельского хозяйства во многом способствовали увеличению продолжительности жизни человека и как следствие росту населения Земли. Одновременно с ростом продолжительности жизни в ряде регионов Мира рождаемость продолжала оставаться на высоком уровне, составляя 40 чел. на 1000 чел. в год и более.
Урбанизация. Одновременно с демографическим взрывом идет процесс урбанизации населения планеты. Этот процесс имеет во многом объективный характер, ибо способствует повышению производительной деятельности во многих сферах, одновременно решает социальные и культурно-просветительные проблемы общества.
Урбанизация непрерывно ухудшает условия жизни в регионах, неизбежно уничтожает в них природную среду. Для крупных городов и промышленных центров характерен высокий уровень загрязнения компонент среды обитания.
^ Рост энергетики, промышленного и сельскохозяйственного производства, численности средств транспорта. Увеличение численности населения Земли и военные нужды стимулируют рост промышленного производства, числа средств транспорта, приводят к росту производства энергетических и потреблению сырьевых ресурсов. Потребление материальных и энергетических ресурсов имеет более высокие темпы роста, чем прирост населения, так как постоянно увеличивается их среднее потребление на душу населения.
Во второй половине XX в. каждые 12—15 лет удваивалось промышленное производство ведущих стран мира, обеспечивая тем самым удвоение выбросов загрязняющих веществ в биосферу. Аналогичные или близкие к ним темпы роста наблюдались во многих других отраслях народного хозяйства. Значительно более высокими темпами развивалась химическая промышленность, объекты цветной металлургии, производство строительных материалов и др.
Необходимо отметить, что развитие промышленности и технических средств сопровождалось не только увеличением выброса загрязняющих веществ, но и вовлечением в производство все большего числа химических элементов.
Энергетические уровни техногенных воздействий существенно возросли в XX столетии, когда человек получил в свое распоряжение мощную технику, огромные запасы углеводородного сырья, химических и бактериологических веществ. В итоге история человечества породила очередной парадокс — в течение многих столетий люди совершенствовали технику, чтобы обезопасить себя от естественных опасностей, а в результате пришли к наивысшим техногенным опасностям, связанным с производством и использованием техники и технологий.
Вторая половина XX в. связана с интенсификацией сельскохозяйственного производства. В целях повышения плодородия почв и борьбы с вредителями в течение многих лет использовались искусственные удобрения и различные токсиканты. При избыточном применении азотных удобрений почва перенасыщается нитратами, а при внесении фосфорных удобрений — фтором, редкоземельными элементами, стронцием. При использовании нетрадиционных удобрений (отстойного ила и т. п.) почва перенасыщается соединениями тяжелых металлов. Избыточное количество удобрений приводит к перенасыщению продуктов питания токсичными веществами, нарушает способность почв к фильтрации, ведет к загрязнению водоемов, особенно в паводковый период.
Пестициды, применяемые для защиты растений от вредителей, опасны и для человека. Установлено, что от прямого отравления пестицидами в мире ежегодно погибает около 10 тыс. чел., гибнут леса, птицы, насекомые. Пестициды попадают в пищевые цепи, питьевую воду. Все без исключения пестициды обнаруживают либо мутагенное, либо иное отрицательное воздействие на человека и живую природу.
^ Техногенные аварии и катастрофы. До середины XX в. человек не обладал способностью инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать необратимые экологические изменения регионального и глобального масштаба, соизмеримые со стихийными бедствиями.
Появление ядерных объектов, высокая концентрация, прежде всего химических веществ и рост их производства сделали человека способным оказывать разрушительное воздействие на экосистемы. Примером тому служат трагедии в Чернобыле, Бхопале.
Огромное разрушительное воздействие на биосферу оказывается при испытании ядерного (в г. Семипалатинске, на о. Новая Земля) и других видов оружия.
Во многих странах оно продолжает нарастать и в настоящее время. В результате активной техногенной деятельности человека во многих регионах нашей планеты разрушена биосфера и создан новый тип среды обитания — техносфера.
3. Санитарно-гигиенические нормы
Качество окружающей среды - мера соответствия окружающей среды и природных условий потребностям людей и других живых организмов. Для оценки качества окружающей среды на национальном уровне разрабатываются и утверждаются единые требования и нормативы, предъявляемые к ее состоянию и деятельности производственно-хозяйственных объектов. Установленные в России основные экологические нормативы качества окружающей среды принято подразделять на санитарно-гигиенические и производственно-хозяйственные.
К санитарно-гигиеническим нормативам относятся гигиенические и санитарно-защитные нормативы.
Под гигиеническими нормативами понимают предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосфере, водоемах и почве, уровни допустимых физических воздействий (вибрации, шума, электромагнитного и радиоактивного излучения, температуры и влажности воздуха), не оказывающие какого-либо вредного воздействия на организм человека в настоящее время и в отдаленные промежутки времени, а также не влияющие на здоровье последующих поколений.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это количество загрязняющих веществ в почве, воздушной и водной среде, которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает отрицательных последствий у его потомства.
В настоящее время при определении ПДК учитывают также влияние загрязнения на животных, растения, микроорганизмы, а также сообщество в целом.
Для оценки качества атмосферного воздуха установлены две категории предельно допустимых концентраций (ПДК, мг/м3): максимальная разовая (ПДКм.р.) и среднесуточная (ПДКс.с.).
ПДКм.р. - основная характеристика опасности вредного вещества, установлена для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, световой чувствительности, заложенности носа, головной боли и т.д.) при кратковременном воздействии атмосферных примесей. По этому признаку оцениваются вещества, обладающие запахом или воздействующие на другие органы чувств.
ПДКс.с. - концентрация загрязнителя в воздухе, не оказывающая токсичного, канцерогенного, мутагенного воздействия.
ПДК устанавливается по медицинским показателям. ПДКм.р. не должна допускать рефлекторных (в том числе субсенсорных) реакций в организме человека (насморк, ощущение запаха и др.), а ПДКс.с. - токсичного, канцерогенного, мутагенного воздействия.
Предельно допустимый уровень воздействия некоторого фактора или группы факторов (ПДУ) - это уровень, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, микроорганизмов. ПДУ устанавливается на основании норм радиационной безопасности. Установлены также предельно допустимые уровни (ПДУ) воздействия шума, вибрации, радиации, магнитных полей и других вредных физических воздействий.
Если вещество оказывает вредное воздействие на окружающую природу в меньших концентрациях, чем на организм человека, то при нормировании исходят из порога действия этого вещества на окружающую среду.
К гигиеническим нормативам относят также токсико-метрические показатели, представляющие собой концентрации, дозы вредных веществ или физические факторы, которые вызывают фиксируемые реакции организма.
Эти нормативы наиболее распространены и едины по всей территории бывшего СССР. Наряду с ними в необходимых случаях устанавливают более жесткие нормативы допустимых воздействий для отдельных районов.
Санитарно-защитные нормативы предназначены для защиты здоровья населения и обеспечения достаточной чистоты пунктов водопользования при неблагоприятном вредном воздействии источников загрязнения. Их используют при образовании санитарных зон источников водоснабжения, пунктов водопользования, санитарно-защитных зон предприятий.
4. 4. Риск — вероятность реализации негативного воздействия в зоне пребывания человека.
Значение риска от конкретной опасности можно получить из статистики несчастных случаев, случаев заболевания, случаев насильственных действий на членов общества за различные промежутки времени: смена, сутки, неделя, квартал, год. Вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций применительно к техническим объектам и технологиям оценивают на основе статистических данных или теоретических исследований.
При использовании статистических данных величину риска определяют по формуле
R = (Nчс/Nо) ≤ Rдоп,
где R — риск; Nчс — число чрезвычайных событий в год; Nо — общее число событий в год; Rдоп — допустимый риск.
Опасности могут быть реализованы в форме травм или заболеваний только в том случае, если зона формирования опасностей (ноксосфера) пересекается с зоной деятельности человека (гомосфера). В производственных условиях, где рабочая зона и источник опасности один из элементов производственной среды, различают индивидуальный и коллективный (социальный) риск.
5. 5.Влияние вибраций и акустических колебаний на организм человека.
Вибрация, шум и ультразвук имеют общую природу, источниками их являются колебания твёрдых, газообразных или жидких сред. Звуковая волна является носителем энергии, которую называют силой звука.
Вибрацией называют малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля. Источники вибрации: транспортёры сыпучих грузов, перфораторы, пневмомолотки, двигатели внутреннего сгорания, электромоторы и т.д. Основные параметры вибрации: частота (Гц), амплитуда колебания (м), период колебания (с), виброскорость (м/с2).
Частота заболеваний определяется величиной дозы, а особенности клинических проявлений формируется под влиянием спектра вибраций.
Производственный шум – совокупность звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работающих неприятные субъективные ощущения. Влияние шума на слух проявляется в возникновении кохлеарного неврита различной степени выраженности, в повреждении многих органов и систем организма.
Ультразвук представляет собой механические колебания упругой среды с частотой выше 16-20 кГц, которые не воспринимаются человеческим ухом. Источники ультразвука: пьезоэлектрические и магнитострикционные преобразователи. В производственных условиях низкочастотный ультразвук нередко образуется при аэродинамических процессах и сопутствует шуму – работа реактивных двигателей, газовых турбин и др.
Шум влияет на весь организм человека: угнетает ЦНС, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической болезни, может приводить к профессиональным заболеваниям.
Шум с уровнем звукового давления:
до 30 – 35 дБ – привычен для человека и не беспокоит;
до 40 – 70 дБ – создает значительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия, при длительном действии может быть причиной неврозов;
>75 дБ – может привести к потере слуха;
>140 дБ – возможен разрыв барабанных перепонок, контузия;
>160 дБ – смерть.
Шкала шумов (уровни звука, децибел), в таблице
| 0 ДБ | Ничего не слышно | |
| Почти не слышно | тихий шелест листьев | |
| Едва слышно | шелест листвы | |
| Довольно слышно | обычный разговор | |
| Отчётливо слышно | разговор, пишущая машинка | |
| Отчётливо слышно | Верхняя норма для офисных помещений класса А (по европейским нормам) | |
| Шумно | Норма для контор | |
| Шумно | громкий разговор (1м) | |
| Очень шумно | крик, мотоцикл с глушителем, шум пылесоса (с большой мощностью двигателя - 2 киловатта). | |
| Очень шумно | громкий крик, мотоцикл с глушителем | |
| Крайне шумно | оркестр, вагон метро (прерывисто), раскаты грома, визг работающей бензопилы Максимально допустимое звуковое давление для наушников плеера (по европейским нормам) | |
| Крайне шумно | Вертолёт | |
| Почти невыносимо | отбойный молоток (1м) | |
| Болевой порог | самолёт на старте | |
| Контузия | звук взлетающего реактивного самолета | |
| Контузия | старт ракеты | |
| Шок, травмы | ударная волна от сверхзвукового самолёта | |
| При уровнях звука свыше 160 децибел - возможен разрыв барабанных перепонок и лёгких, больше 200 - смерть (шумовое оружие) |
Нормируемые параметры шума на рабочих местах определены ГОСТ 12.1.003 – 83 и СН 2.2.4/2.1.8562 – 96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». Широкое распространение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки звукоизолирующих и звукопоглощающих преград в виде экранов, перегородок, кабин и др.
Шум, являясь информационной помехой для высшей нервной деятельности в целом, оказывает неблагоприятное влияние на протекание нервных процессов, увеличивает напряжение физиологических функций в процессе труда, способствует развитию утомления и снижает работоспособность организма.
Однако, кроме специфического действия на органы слуха, шум оказывает и неблагоприятное общебиологическое действие, вызывая сдвиги в различных функциональных системах организма. Так, под влиянием шума возникают вегетативные реакции, обусловливающие нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров, а также изменение артериального давления (преимущественно повышение). Шум вызывает снижение иммунологической реактивности и общей сопротивляемости организма, что проявляется в повышении уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности.
Длительное воздействие шума с уровнем более 80-90 децибелл может привести к частичной или полной потере слуха (на концертах, мощность акустических систем - может достигать десятков киловатт). Так же, при этом могут произойти патологические изменения в сердечно-сосудистой и нервной системе. Безопасны только звуки громкостью до 35 дБ.
Реакцией на длительное и сильное шумовое воздействие является «тиннитус» - звон в ушах, "шум в голове", который может перерасти в прогрессирующее снижение слуха. Характерно для возрастов старше 30 лет, при ослабленном организме, стрессах, злоупотреблении алкоголем и курении.
3. Средства защиты от шума
Для снижения шума применяют различные методы коллективной защиты: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения; рациональное размещение оборудования; борьба с шумом на путях его распространения, в том числе изменение направленности излучения шума, использование средств звукоизоляции, звукопоглощение и установка глушителей шума, в том числе акустическая обработка поверхностей помещения.
Чтобы уберечь слух:
• не увеличивать громкость звука в наушниках плеера, пытаясь заглушить внешний шум (в метро или на улице). При этом увеличивается и электромагнитное излучение на мозг от динамика наушника;
• в шумном месте, для защиты органов слуха - использовать противошумные мягкие "беруши", вкладыши или наушники (шумопонижение эффективнее на высоких частотах звука).
• в помещениях применять шумоизолирующие экологичные материалы для снижения шума;
• при подводном погружении, чтобы не произошёл разрыв барабанной перепонки - вовремя продуваться (проводить продувание ушей зажав нос или глотательным движением). Сразу после дайвинга - нельзя на самолёт. Прыгая с парашютом - так же надо своевременно выравнивать давление, чтобы не получить баротравму. Последствия баротравмы: шум и звон в ушах (субъективный «тиннитус»), снижение слуха, боль в ухе, тошнота и головокружение, в тяжёлых случаях - потеря сознания.
• с простудой и насморком, когда заложен нос и гайморовы пазухи, недопустимы резкие перепады давления: ныряние (гидростатическое давл-е – 1 атмосфера на 10 метров глубины погружения в воду, то есть: две - на десяти, три - на отметке 20 м. и т.д.), парашютные прыжки (0,01 атм. на 100 м. высоты, быстро увеличивается, с ускорением).
// примерно семь с половиной миллиметров ртутного столба барометра - на каждые сто метров, по высоте.
• давать своим ушам отдыхать от громкого шума.
Средства защиты от вибрации
Вибрацией называется механическое колебательное движение, заключающееся в перемещении тела как целого. Вибрация в отличие от звука не распространяется в виде волн сжатия/разряжения и передается только при механическом контакте одного тела с другим.
Долговременное воздействие весьма интенсивной общей вибрации (например, на трактористов) может нежелательным образом сказываться на позвоночнике и увеличивать риск возникновения изменения позвонков и дисков.
Помимо воздействия на организм как на механическую систему, вибрация оказывает влияние на нормальное течение физиологических процессов. Например, общая вибрация вызывает варикозное расширение вен на ногах, геморрой, ишемическую болезнь сердца и гипертонию. Чрезмерное воздействие локальной вибрации может вызывать заболевания кровеносных сосудов, нервов, мышц, костей и суставов верхних конечностей, так называемую «виброболезнь».
· Для снижения вибрации широко используют эффект вибродемпфирования – превращение энергии механических колебаний в другие виды энергии, чаще всего в тепловую. С этой целью в конструкции деталей, через которые передается вибрация, применяют материалы с большим внутренним трением: специальные сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия. Для предотвращения общей вибрации используют установку вибрирующих машин и оборудования на самостоятельные виброгасящие фундаменты.
· Для ослабления передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и т.п. широко применяют методы виброизоляции в виде виброизоляторов из резины, пробки, войлока, асбеста, стальных пружин.
· Наиболее действенным средством защиты человека от вибрации является устранение непосредственного контакта с вибрирующим оборудованием. Осуществляется это путем применения дистанционного управления, промышленных роботов, автоматизации и замены технологических операций.
· средствами внешней виброзащиты, которые представляют собой упругодемпфирующие материалы и устройства, размещенные между источником вибрации и руками оператора.
· Важным фактором для снижения опасного воздействия вибрации на организм человека является правильна организация режима труда и отдыха, постоянное медицинское наблюдение за состоянием здоровья, лечебно-профилактические мероприятия – такие, как гидропроцедуры (теплые ванночки для рук и ног), массаж рук и ног, витаминизация и др.
6. 6. Нормирование ионизирующего излучения
Допустимые дозы ионизирующего излучения регламентируются Нормами радиационной безопасности Украины (НРБУ-97) Согласно этим нормативным документом определены следующие категории облучаемых лиц:
- категория А - лица, которые постоянно или временно работают с источниками ионизирующего излучения;
- категория Б - ограниченная часть населения (лица, не работают непосредственно с источниками излучения, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могут подвергаться облучению) - ка атегория В - население области, стран.
По степени чувствительности к ионизирующего излучения установлены три группы критических органов (тканей) организма, облучение которых вызывает наибольший вред здоровью человека:
И - все тело, половые органы, красный костный мозг; II - щитовидная железа, мышцы, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза; III - костная тканей на, кожа, кисти, предплечья, икры, стопы зависимости от группы критических органов для лиц категории А установлена??предельно допустимую дозу (ПДД) за год, а для лиц категории Б - предел дозы (ГД) за год (табл. 21818)
Таблица 218 Дозы облучения для различных групп критических органов лиц категории А и Б, мЗв / год
Эквивалентная доза Н (бэр) накопление в критическом органе за период Т (лет) от начала профессиональной работы не должна превышать значений, определяемых по формуле:
Для населения (категории В) доза облучения не регламентируется, поскольку предполагается, что оно происходит преимущественно за счет естественного фона и рентгенодиагностики, дозы которых незначительны и не могу ут вызвать в организме ощутимых неблагоприятных сми.
Основными способами защиты от ионизирующих излучений являются:
- защита расстоянием;
- защита экранированием:
- от альфа-излучения — лист бумаги, резиновые перчатки, респиратор;
- от бета-излучения — плексиглас, тонкий слой алюминия, стекло, противогаз;
· от гамма-излучения — тяжёлые металлы (вольфрам, свинец, сталь, чугун и пр.);
· от нейтронов — вода, полиэтилен, другие полимеры;
- защита временем.
- химическая защита.
7. Источниками электромагнитных полей (ЭМП) являются: атмосферное электричество, радиоизлучения, электрические и магнитные поля Земли, искусственные источники (установки ТВЧ, радиовещание и телевидение, радиолокация, радионавигация и др.). Источниками излучения электромагнитной энергии являются мощные телевизионные и радиовещательные станции, промышленные установки высокочастотного нагрева, а также многие измерительные, лабораторные приборы. Источниками излучения могут быть любые элементы, включенные в высокочастотную цепь.
Действие электромагнитных полей на организм человека проявляется в функциональном расстройстве центральной нервной системы; субъективные ощущения при этом — повышенная утомляемость, головные боли и т. п. Первичным проявлением действия электромагнитной энергии является нагрев, который может привести к изменениям и даже к повреждениям тканей и органов. Механизм поглощения энергии достаточно сложен. Возможны также перегрев организма, изменение частоты пульса, сосудистых реакций. Поля сверхвысоких частот могут оказывать воздействие на глаза, приводящее к возникновению катаракты (помутнению хрусталика). Многократные повторные облучения малой интенсивности могут приводить к стойким функциональным расстройствам центральной нервной системы. Степень биологического воздействия электромагнитных полей на организм человека зависит от частоты колебаний, напряженности и интенсивности поля, длительности его воздействия. Биологическое воздействие полей разных диапазонов неодинаково. Изменения, возникающие в организме под воздействием электромагнитных полей, чаще всего обратимы.
В результате длительного пребывания в зоне действия электромагнитных полей наступают преждевременная утомляемость, сонливость или нарушение сна, появляются частые головные боли, ""наступает расстройство нервной системы и др. При систематическом облучении наблюдаются стойкие нервно-психические заболевания, изменение кровяного давления, замедление пульса, трофические явления (выпадение волос, ломкость ногтей и т. п.).
Предполагается, что нарушение регуляции физиологических функций организма обусловлено воздействием поля на различные отделы нервной системы. При этом повышение возбудимости центральной нервной системы происходит за счет рефлекторного действия поля, а тормозной эффект — за счет прямого воздействия поля на структуры головного и спинного мозга. Считается, что кора головного мозга, а также промежуточный мозг особенно чуствительны к воздействию поля.
Для защиты людей от вредного влияния ЭМП применяются нормативы и стандарты, которые представляют собой некий компромисс между преимуществами применения новых технологий и новой техники и возможным риском, причиненным этим применением.
Важным фактором является не только величина напряженности ЭМП, но и продолжительность действия поля на организм человека.
Также важно устанавливать санитарно-защитные зоны ЛЭП
Под санитарно-защитной зоной понимается так называемая охранная зона, имеющая условное направление вдоль воздушной линии электропередачи и отсчитываемая от проекции крайних проводов ЛЭП по земле.
В соответствии с рекомендациями по электромагнитной безопасности населения при нахождении его в зонах воздействия электромагнитного поля в пределах санитарно-защитных зон ЛЭП запрещается:
размещать жилые здания;
предусматривать стоянки и остановки всех видов транспорта;
устраивать любые спортивные и игровые площадки;
собирать грибы, любые плоды, ягоды и особенно лекарственные растения.
Предусматривается также защита людей от воздействия ЭМП так называемым методом расстояний от источников ЭМП, т.е. санитарно-защитной зоны, размеры которой зависят от напряженности источника (табл. 4).
Что касается методов защиты человека в жилых помещениях, то на этот счет можно дать некоторые практические рекомендации.
Поскольку в собственной квартире полностью избавиться от бытовых электроприборов практически невозможно, желательно соблюдать следующие правила:
не устанавливать над кроватью средства освещения (бра, светильники с плафонами), светопоток от которых обращен вниз, на Вас, свет должен быть направлен только вверх;
не устанавливать в спальне телевизор, компьютер, «базу» радиотелефона, который лучше заменить обычным;
не ставить у изголовья электронные часы (будильник);
отключать от сети на ночь телевизор, музыкальный центр, DVD-проигрыватель и прочие источники электромагнитного излучения, которые могут находиться в дежурном режиме и т.д.
отказаться по возможности от систематического использования электрических бритв;
применять утюги с бифилярной обмоткой нагревательных спиралей (такая обмотка не обладает индуктивностью).