Прибор
|
3 см
|
30 см
|
100 см
|
Фен
|
60-20000
|
1-70
|
0,1-3
|
Электробритва
|
150-15000
|
1-90
|
0,4-3
|
Телевизор
|
25-560
|
0,4-20
|
0,1-2
|
Эти данные объясняют тот факт, что отдельные
мужчины отказываются пользоваться электрическими бритвами, ссылаясь на головные
боли. Подобные жалобы можно услышать и от женщин, регулярно использующих фен
для укладки волос.
Исследователи США и Швеции установили факт
возникновения опухолей у детей при воздействии на них магнитных полей частоты
60 Гц и напряженностью 2-3 мГс в течение нескольких дней или даже часов. Такие
поля излучаются телевизором, персональной ЭВМ. Немалые неприятности происходят
и с автомобильным транспортом. “Большое значение проблема совместимости
приобрела с быстрым развитием автотранспорта. Уже сегодня электромагнитное поле
на 18-32 процентах территории городов формируется в результате автомобильного
движения. Электромагнитные волны, возникающие при движении транспорта, создают
помехи теле- и радиоприему. А также могут оказывать вредное воздействие на
организм человека.”
Дисплеи персональных компьютеров, выполненные на
электронно-лучевых трубках (ЭЛТ), являются потенциальными источниками мягкого
рентгеновского, ультрафиолетового (УФ), инфракрасного (ИК), видимого,
радиочастотного, сверх- и низкочастотного ЭМИ. Сотрудники Центра
электромагнитной безопасности провели независимое исследование ряда компьютеров,
наиболее распространенных на нашем рынке, и установили, что “уровень
электромагнитных полей в зоне размещения пользователя превышает биологически
опасный уровень.”
Последствия регулярной работы с компьютером без
применения защитных средств:
1 заболевания
органов зрения (60% пользователей);
2 болезни
сердечно-сосудистой системы (60%);
3 заболевания
желудочно-кишечного тракта (40%);
4 кожные
заболевания (10%);
5 различные
опухоли.
Особенно опасно электромагнитное излучение
компьютера для детей и беременных женщин. Установлено, что у беременных женщин,
работающих на компьютерах с дисплеями на электронно-лучевых трубках, с
90-процентной вероятностью в 1,5 раза чаще случаются выкидыши и в 2,5 раза чаще
появляются на свет дети с врожденными пороками.
Персональные компьютеры (ПК) заняли прочное
место в деятельности многих людей. Сейчас уже невозможно представить
полноценную трудовую деятельность на предприятиях, в частном бизнесе, да и в
процессе обучения без ПК. Но все это не может не вызывать обеспокоенности в отношении
их вредного влияния на состояние здоровья пользователей. Недооценка
особенностей работы с дисплеями, помимо снижения надежности и эффективности
работы с ними, приводит к существенным проблемам со здоровьем.
Рекомендуется, например, чтобы экран дисплея
находился от глаз пользователя на расстоянии не ближе, чем 50-70 см.
Режимы труда и отдыха при работе с ПЭВМ зависят
от категории трудовой деятельности.
Все работы с ПЭВМ делятся на три категории:
1. Эпизодическое
считывание и ввод информации не более 2 ч за 8-часовую рабочую смену.
2. Считывание
информации или творческая работа не более 4 ч за 8-часовую смену.
3. Считывание
информации или творческая работа более 4 ч за 8-часовую смену.
Продолжительность непрерывной работы с ПЭВМ не
должна превышать 2 ч.
Если в помещении эксплуатируется более одного
компьютера, то следует учесть, что на пользователя одного компьютера могут
воздействовать излучения от других ПЭВМ, в первую очередь со стороны боковых, а
также и задней стенки монитора. Учитывая, что от излучения со стороны экрана
монитора можно защитить применением специальных фильтров, необходимо, чтобы
пользователь размещался от боковых и задних стенок других дисплеев на
расстоянии не менее 1м.
На мониторы рекомендуется устанавливать защитные
фильтры класса полной защиты (Total shield), которые обеспечивают практически
полную защиту от вредных воздействий монитора в электромагнитном спектре и
позволяют уменьшить блик от электронно-лучевой трубки, а также повысить
читаемость символов.
Западная промышленность уже реагирует на
повышающийся спрос к бытовым приборам и персональным компьютерам, чье излучение
не угрожает жизни и здоровью людей, рискнувших облегчить себе жизнь с их
помощью. Так в США многие фирмы выпускают безопасные приборы, начиная от утюгов
с бифилярной намоткой и кончая неизлучаемыми компьютерами.
В нашей стране существует Центр электромагнитной
безопасности, где разрабатываются всевозможные средства защиты от
электромагнитных излучений: специальная защитная одежда, ткани и прочие
защитные материалы, которые могут обезопасить любой прибор. Но до внедрения
подобных разработок в широкое и повседневное их использование пока далеко. Так
что каждый пользователь должен позаботиться о средствах своей индивидуальной
защиты сам, и чем скорее, тем лучше.
4. Ионизирующее
загрязнение
Радиация, проникающая радиация,
радиационная защита, защита от ионизирующих и рентгеновских излучений, нуклиды,
радионуклиды и т.п.
Многообразие этих терминов, которые
в какой-то степени повторяют друг друга, нередко приводит к неоднозначному
пониманию и толкованию.
С некоторым допущением можно
сказать, что радиация - это явление, происходящее в радиоактивных элементах,
ядерных реакторах, при ядерных взрывах, сопровождающееся испусканием частиц и
различными излучениями, в результате чего возникают вредные и опасные факторы,
воздействующие на людей. Следовательно, термин «ионизирующие излучения» есть
одна из сторон проявления физико-химических процессов, протекающих в
радиоактивных элементах.
Термин «проникающая радиация» следует
понимать как поражающий фактор ионизирующих излучений, возникающих, например,
при взрыве атомного реактора.
Ионизирующее излучение - это любое
излучение, вызывающее ионизацию среды, т.е. протекание электрических токов в
этой среде, в том числе и в организме человека, что часто приводит к разрушению
клеток, изменению состава крови, ожогам и другим тяжелым последствиям.
Источники и виды ионизирующих
злучений
Источниками ионизирующих излучений
являются радиоактивных элементы и их изотопы, ядерные реакторы, ускорители
заряженными частиц и др. рентгеновские установки и высоковольтные источники
постоянного тока относятся к источникам рентгеновского излучения.
Ионизирующие излучения разделяются
на два вида: электромагнитное (гамма-излучение и рентгеновское излучение) и
корпускулярное, представляющее собой - и - частицы, нейтроны
и др.
По своим свойствам -
частицы обладают малой проникающей способностью и не представляют опасности до
тех пор, пока радиоактивные вещества, испускающие - частицы, не
попадут внутрь организма через рану, с пищей или вдыхаемым воздухом; тогда они
становятся чрезвычайно опасными.
- частицы могут проникать в
ткани организма на глубину один - два сантиметра.
Большой проникающей способностью
обладает - излучение, которое распространяется со скоростью света; его
может задержать лишь толстая свинцовая или бетонная плита.
Понятие о нуклидах и радионуклидах
Ядра всех изотопов химических
элементов образуют группу «нуклидов». Большинство нуклидов нестабильны, т.е.
они все время превращаются в другие нуклиды.
Например, атом урана-238 время от
времени испускает два протона и два нейтрона ( - частицы). Уран
превращается в торий-234, но торий также нестабилен. В конечном итоге эта
цепочка превращений оканчивается стабильным нуклидом свинца.
Самопроизвольный распад нестабильного
нуклида называется радиоактивным распадом, а сам такой нуклид - радионуклидом.
При каждом распаде высвобождается энергия, которая и передается дальше в виде
излучения. Поэтому можно сказать, что в определенной степени испускание ядром
частицы, состоящей из двух протонов и двух нейтронов, - это -
излучение, испускание электрона - - излучение, и, в некоторых случаях,
возникает - излучение.
Образование и рассеивание
радионуклидов приводит к радиоактивному заражению воздуха, почвы, воды, что
требует постоянного контроля их содержания и принятия мер по нейтрализации.
. Радиация вокруг нас
Как все-таки действует радиация на
человека и окружающую среду? Это одна из многих сегодняшних проблем, которая
приковывает к себе внимание огромного количества людей.
Радиация действительно опасна: в
больших дозах она приводит к поражению тканей, живой клетки, в малых - вызывает
раковые явления и способствует генетическим изменениям.
Однако опасность представляют вовсе
не те источники радиации, о которых больше всего говорят. Радиация, связанная с
развитием атомной энергетики, составляет лишь малую долю, существенную часть
облучения население получает от естественных источников радиации: из космоса и
от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре, от применения рентгеновских
лучей в медицине, во время полета на самолете, от каменного угля, сжигаемого в
бесчисленном количестве различными котельными и т.д.
Сама по себе радиоактивность -
явление не новое, как считают некоторые, связывая ее возникновение со строительством
АЭС и появлением ядерных боеприпасов. Она существовала на Земле задолго до
зарождения жизни. С тех пор как образовалась наша Вселенная (порядка 20
миллиардов лет назад), радиация постоянно наполняет космическое пространство.
Многие удивляются, узнав, что
человек, хотя в чрезвычайно малой мере, но тоже радиоактивен. В его мышцах,
костях и других тканях присутствуют мизерные количества радиоактивных веществ.
Однако с момента открытия радиации
как явления не прошло и ста лет.
Так как основную часть дозы облучения
население получает от естественных источников, то большинства из них избежать
просто невозможно.
Человек подвергается двум видам
облучения: внешнему и внутреннему. Дозы облучения сильно различаются и зависят,
главным образом, от того, где люди живут.
Источники внешнего облучения
Радиоактивный фон, создаваемый
космическими лучами (0,3 мЗв/год), дает чуть меньше половины всего внешнего
облучения (0,65 мЗв/год), получаемого населением. Нет такого места на Земле,
куда бы ни проникали космические лучи. При этом надо отметить, что Северный и
Южный полюса получают больше радиации, чем экваториальные районы. Происходит
это из-за наличия у Земли магнитного поля, силовые линии которого входят и
выходят у полюсов.
Однако более существенную роль
играет место нахождения человека. Чем выше поднимается он над уровнем моря, тем
сильнее становится облучение, ибо толщина воздушной прослойки и ее плотность по
мере подъема уменьшается, а следовательно, падают защитные свойства.
Те, кто живет на уровне моря, в год
получают дозу внешнего облучения приблизительно 0,3 мЗв, на высоте 4000 метров
- уже 1,7 мЗв. На высоте 12 км доза облучения за счет космических лучей
возрастает приблизительно в 25 раз по сравнению с земной. Экипажи и пассажиры
самолетов при перелете на расстояние 2400 км получают дозу облучения 10 мкЗм
(0,01 мЗв или 1 мбэр), при полете из Москвы в Хабаровск эта цифра уже составит
40 - 50 мкЗв. Здесь играет роль не только продолжительность, но и высота
полета.
Земная радиация, дающая
ориентировочно 0,35 мЗв/год внешнего облучения, исходит в основном от тех пород
полезных ископаемых, которые содержат калий - 40, рубидий - 87, уран - 238,
торий - 232. Естественно, уровни земной радиации на нашей планете неодинаковы и
колеблются большей частью от 0,3 до 0,6 мЗв/год. Есть такие места, где эти
показатели во много раз выше.
Внутреннее облучение населения
Внутренне облучение населения от
естественных источников на две трети происходит от попадания радиоактивных
веществ в организм с пищей, водой и воздухом. В среднем человек получает около
180 мкЗв/год за счет калия - 40, который усваивается организмом вместе с
нерадиоактивным калием, необходимым для жизнедеятельности. Нуклиды свинца -
210, полония - 210 концентрируются в рыбе и моллюсках. Поэтому люди,
потребляющие много рыбы и других даров моря, получают относительно высокие дозы
внутреннего облучения.
Жители северных районов, питающиеся
мясом оленя, тоже подвергаются более высокому облучению, потому что лишайник,
который употребляют олени в пищу зимой, концентрирует в себе значительные
количества радиоактивных изотопов полония и свинца.
Недавно ученые установили, что
наиболее весомым из всех естественных источников радиации является
радиоактивный газ радон - это невидимый, не имеющий ни вкуса, ни запаха газ,
который в 7,5 раз тяжелее воздуха. В природе радон встречается в двух основных
видах: радон - 222 и радон - 220. Основная часть радиации исходит не от самого
радона, а от дочерних продуктов распада, поэтому значительную часть дозы
облучения человек получает от радионуклидов радона, попадающих в организм
вместе с вдыхаемым воздухом.
Радон высвобождается из земной коры
повсеместно, поэтому максимальную часть облучения от него человек получает,
находясь в закрытом, непроветриваемом помещении нижних этажей зданий, куда газ
просачивается через фундамент и пол. Концентрация его в закрытых помещениях
обычно в 8 раз выше, чем на улице, а на верхних этажах ниже, чем на первом.
Дерево, кирпич, бетон выделяют
небольшое количество газа, а вот гранит и железо - значительно больше. Очень
радиоактивны глиноземы. Относительно высокой радиоактивностью обладают
некоторые отходы промышленности, используемые в строительстве, например, кирпич
из красной глины (отходы производства алюминия), доменный шлак (в черной
металлургии), зольная пыль (образуется при сжигании угля).
Другими источниками поступления
радона в жилые помещения являются вода и природный газ. Надо помнить, что в
сырой воде его намного больше, а при кипячении радон улетучивается, поэтому
основную опасность представляет собой его попадание в легкие с парами воды.
Чаще всего это происходит в ванной комнате при приеме горячего душа.
Точно такую же опасность радон
представляет, смешиваясь под землей с природным газом, который при сжигании в
кухонных плитах, отопительных и других нагревательных приборах попадает в
помещение. Концентрация его сильно увеличивается при отсутствии хороших
вытяжных систем.
Также нельзя забывать, что при
сжигании угля значительная часть его компонентов спекается в шлак или золу, где
концентрируются радиоактивные вещества. Более легкая из них часть - зольная
пыль - уносится в воздух, что также приводит к дополнительному облучению людей.
Из печек и каминов всего мира
вылетает в атмосферу зольной пыли не меньше, чем из труб электростанции.
За последние десятилетия человек
усиленно занимался проблемами ядерной физики. Он создал сотни искусственных
радионуклидов, научился использовать возможности атома в самых различных
отраслях - в медицине, при производстве электро- и тепловой энергии,
изготовлении светящихся циферблатов часов, множества приборов, при поиске
полезных ископаемых и в военном деле. Все это, естественно, приводит к
дополнительному облучению людей. В большинстве случаев дозы невелики, но иногда
техногенные источники оказываются во много тысяч раз интенсивнее, чем
естественные.
Медицинские процедуры и методы
лечения, связанные с применением радиоактивности, вносят основной вклад в дозу,
получаемую человеком от техногенных источников. Так, при рентгенографии зубов
человек получает местное разовое облучение 0,03 Зв (3 бэр), при при
рентгенографии желудка - 0,3 Зв (30 бэр), при флюорографии - 3,7 мЗв (370
мбэр).
Ядерные взрывы тоже вносят свою
лепту в увеличение дозы облучения человека. Радиоактивные осадки от испытаний в
атмосфере разносятся по всей планете, повышая общий уровень загрязненности.
Испытания эти проходили в два периода:
первый (1954-1958 гг.), когда взрывы
проводили Великобритания, США и СССР;
второй (1961-1962 гг.) - более
значительный, когда взрывы проводили в основном США и СССР.
Всего ядерных испытаний в атмосфере
произведено: Китаем - 193, СССР - 142, Францией - 45, США - 22, Великобританией
- 21. После 1980 года взрывы в атмосфере практически прекратились. Подземные же
испытания продолжаются до сих пор.
Атомная энергетика, хотя и вносит в
суммарное облучение населения незначительный вклад, является предметом
интенсивных споров. Если ядерные установки работают нормально, то и выбросы
радиоактивных материалов в окружающую среду очень малы.
Каждому понятно, что доза облучения
от ядерного реактора зависит от времени и расстояния. Чем дальше человек живет
от АЭС, тем меньшую дозу он получает. Дело в том, что большинство
радионуклидов, выбрасываемых в атмосферу, быстро распадаются, и поэтому они
имеют только местное значение. Конечно, есть и долгоживущие, которые могут
распространяться по всему земному шару и оставаться в окружающей среде
практически бесконечно.
Другим источником загрязнения
радиоактивными веществами служат рудники и обогатительные фабрики. В процессе
переработки урановой руды образуется огромное количество отходов - «хвостов»,
которые остаются радиоактивными в течение миллионов лет. Они - главный
долгоживущий источник облучения населения. Подводя итог, надо сказать, что
средние дозы облучения от атомной энергетики весьма малы по сравнению с дозами,
получаемыми от естественных источников (более 1%).
В промышленности и в быту из-за
применения различных технических средств люди тоже получают дополнительное,
хотя и небольшое, облучение. Например, работники, которые участвуют в производстве
люминофоров с использованием радиоактивных материалов, на заводах
стройиндустрии и промплощадках, где используются установки промышленной
дефектоскопии. Под землей повышенные дозы получают шахтеры, рудокопы,
золотодобытчики. Достается и персоналу курортов с радоновыми источниками.
Самым распространенным бытовым
облучателем являются часы со светящимся циферблатом. Они дают годовую дозу, в 4
раза превышающую ту, что обусловлена утечкой на АЭС. На расстоянии 1 метра от
циферблата излучение, как правило, в 10000 раз слабее, чем в 1 сантиметре.
Источник рентгеновского излучения -
цветной телевизор. При просмотре, например, одного хоккейного матча человек
получает облучение 0,1 мкЗв (1 мкбэр). Если смотреть передачи в течении года
ежедневно по 3 часа, то доза облучения составит 5 мкЗв.
Таким образом, в современных
условиях при наличии высокого естественного радиационного фона, при действующих
технологических процессах каждый житель Земли ежегодно получает дозу облучения
в среднем 2 - 3 мЗв (200 - 300 мбэр).
. Воздействие и
критерии опасности ионизирующих излучений
Любой вид ионизирующих излучений
вызывает биологические изменения в организме как при внешнем (источник
находится вне организма), так и при внутреннем облучении (радиоактивные
вещества, т.е. частицы, попадают внутрь организма с пищей, через органы
дыхания).
Однократное облучение вызывает
биологические нарушения, которые зависят от суммарной поглощенной дозы. Так при
дозе до 0,25 Гр видимых нарушений нет, но уже при 4 - 5 Гр смертельные случаи
составляют 50% от общего числа пострадавших, а при 6 Гр и более - 100%
пострадавших. (Здесь: Гр - грей).
Основной механизм действия связан с
процессами ионизации атомов и молекул живой материи, в частности молекул воды,
содержащихся в клетках. Они-то как раз и подвергаются интенсивному разрушению.
Вызванные изменения могут быть обратимыми или необратимыми и протекать в
хронической форме лучевой болезни.
Критерии опасности ионизирующих
излучений
Степень воздействия ионизирующих
излучений на живой организм зависит от мощности дозы облучения,
продолжительности этого воздействия и вида излучения и радионуклида, попавшего
внутрь организма.
Для количественной оценки
ионизирующего действия рентгеновского и - излучения в сухом
атмосферном воздухе используется понятие экспозиционной дозы. За единицу
экспозиционной дозы принимают кулон на килограмм (Кл/кг). Применяется также
внесистемная единица - рентген (Р): 1Р = 2,58*10-4 Кл/кг.
Количество энергии излучения,
поглощенное единицей массы облучаемого тела (тканями организма), называется
поглощенной дозой и измеряется в системе СИ в греях (1 Гр = 1 Дж/кг).
Применяется также прежняя единица - рад (1 рад = 0,01 Гр). Но этот критерий не
учитывает того, что при одинаковой поглощенной дозе - частицы гораздо
опаснее - частиц и - излучения.
Поэтому введена величина
эквивалентной дозы, измеряемая в зивертах (1 Зв = 1 Дж/кг). Зиверт представляет
собой единицу поглощенной дозы, умноженную на коэффициент, учитывающий
неодинаковую радиоактивную опасность для организма разных видов ионизирующего
излучения.
Для оценки эквивалентной дозы
применяется также единица БЭР (биологический эквивалент рада): 1БЭР = 0,01 Зв.
Эффективная эквивалентная доза -
эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий разную
чувствительность различных тканей к облучению; она также измеряется в зивертах.
В 1996 году, в соответствии с
Законом РФ «О радиационной безопасности населения», введены дозовые пределы:
для персонала - 20мЗв (миллизиверт) в год при производственной деятельности с
источниками ионизирующих излучений и 1 мЗв для населения.
Методы и средства защиты от
ионизирующих злучений
Включают в себя организационные.
Гигиенические, технические и лечебно-профилактические мероприятия, а именно:
увеличение расстояния между
оператором и источником;
сокращение продолжительности работы
в поле излучения;
экранирование источника излучения;
дистанционное управление;
использование манипуляторов и
роботов;
полная автоматизация
технологического процесса;
использование средств индивидуальной
защиты и предупреждение знаком радиационной опасности;
постоянный контроль за уровнем
излучения и за дозами облучения персонала.
Защита от внутреннего облучения
заключается в устранении непосредственного контакта работающих с радиоактивными
и предотвращение попадания их в воздух рабочей зоны.
Необходимо руководствоваться нормами
радиационной безопасности, в которых приведены категории облучаемых лиц,
дозовые пределы и мероприятия по защите, и санитарными правилами, которые
регламентируют размещение помещений и установок, место работ, порядок
получения, учета и хранения источников излучения, требования к вентиляции,
пылегазоочистке, обезвреживанию радиоактивных отходов идр.
Вода - важнейший
минерал на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Она
составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в
частности, у человека на её долю приходится 60-80% массы тела. Вода является
средой обитания многих организмов, определяет климат и изменение погоды,
способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщелачива-ет
горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие и т.д. Для
человека вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь,
и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и
очиститель и т.д.
Проблема сохранения
качества воды является на данный момент самой актуальной. Науке известно более
2,5 тыс. загрязнителей природных вод. Это пагубно влияет на здоровье населения
и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, а также к гибели
растительного мира водоёмов. При этом не только ядовитые химические и нефтяные
загрязнения, избыток органических и минеральных веществ, поступающих со смывом
удобрений с полей, опасны для водных экосистем. Очень важным аспектом
загрязнения водного бассейна Земли является тепловое загрязнение, которое
представляет собой сброс подогретой воды с промышленных предприятий и тепловых
электростанций в реки и озера.
Использование воды
из естественных водоёмов в качестве охладителя.
Наиболее крупные
проблемы термального загрязнения связаны с тепловыми электростанциями.
Выработка электричества с помощью пара неэффективна, поскольку в этом случае
используется 37-39% энергии, заключённой в угле, и 31% ядерной энергии.
Несмотря на все недостатки, тепловые электростанции продолжают существовать.
Большая часть
энергии топлива, которая не может быть превращена в электричество, теряется в
виде тепла. Наиболее простым способом избавления от этого тепла является выброс
его в атмосферу. Но более экономичный путь состоит в использовании в ка-честве
охладителя воды с её способностью аккумулировать огромное количество тепла с
незначительным повышением собственной температуры, чтобы затем она сама
постепенно отдавала тепло в воздух.
Серьёзной
экологической проблемой является то, что обычным способом использования воды
для поглощения тепла является прямая прокачка пресной озерной или речной воды
через охладитель и затем возвращение её в естественные водоёмы без
предварительного охлаждения. Для электростанции мощностью 1000 МВт требуется
озеро площадью 810 га, глубиной около 8,7 м.
Электростанции
могут повышать температуру воды по сравнению с окружающей на 5-15 С. Если
температура воды в водоёме составляет 16 С, то температура отработанной на
станции воды будет от 22 до 28 С. В летний период она может достигать 30-36 С.
Последствия
теплового загрязнения естественных водоёмов.
Повышение
температуры в водоёмах пагубно вли-яет на жизнь водных организмов. В течение
длительной эволюции холоднокровные обитатели водной среды приспособились к
определённому интервалу температур. Для каждого вида существует температурный
оптимум , который на определённых стадиях жизненного цикла может несколько
изменяться. В определённых пределах эти организмы способны приспосабливаться к
жизни при более высоких или более низких температурах. Если организм живет в
условиях самых высоких температур присущего ему интервала, он настолько к ним
приспосабливается, что гибель его может наступать при температурах несколько
более высоких, чем для организма, постоянно живущего в условиях более низких
температур. Большая часть водных организмов быстрее приспосабливается к жизни в
более тёплой воде, нежели в более холодной. Однако эта способность к адаптации
не имеет абсолютных максимальных или минимальных пределов и меняется в
зависимости от вида.
В естественных
условиях при медленных повышениях или понижениях температур рыбы и другие
водные организмы постепенно приспосабливаются к изменениям температуры
окружающей среды. Но если в результате сброса в реки и озёра горячих стоков с
промышленных предприятий быстро устанавливается новый температурный режим,
времени для акклиматизации не хватает, живые организмы получают тепловой шок и
погибают.
Тепловой шок - это
крайний результат теплового загрязнения. Результатом сброса в водоёмы нагретых
стоков могут быть иные, более коварные последствия. Одним из них является
влияние на процессы обмена веществ. Согласно закону Ван Хоффа, скорость
химической реакции удваивается с увеличением температуры на каждые 10 С.
Поскольку температура тела холоднокровных организмов регулируется температурой
окружающей водной среды, повышение температуры воды усиливает скорость обмена
веществ у рыб и водных беспозвоночных. В свою очередь это повышает их
потребность в кислороде. В то же самое в результате повышения температуры воды
содержание в ней кислорода падает, тогда как потребность в нём живых организмов
возрастает. Возросшая потребность в кислороде, его нехватка вызывают жестокий
физиологический стресс и даже смерть. В летнее время
повышение
температуры воды всего на несколько градусов может вызвать 100%-ную гибель рыб
и беспозвоночных , особенно тех, которые обитают у южных границ температурного
интервала.
Искусственное
подогревание воды может существенно изменить и поведение рыб - вызвать
несвоевременный нерест, нарушить миграцию . Если разрушающая сила
электростанций превышает способность видов к самовосстановлению, популяция
приходит в упадок.
Повышение
температуры воды способно нарушить структуру растительного мира водоёмов.
Характерные для холодной воды водоросли заменяются более теплолюбивыми и,
наконец, при высоких температурах полностью ими вытесняются.
Если тепловое
загрязнение усугубляется поступлением в водоём органических и минеральных
веществ (смыв удобрений с полей, навоза с ферм, бытовых стоков), происходит
процесс эвтрофикации, то есть резкого повышения продуктивности водоёма. Азот и
фосфор, служа питанием для водорослей, в том числе микроскопических, позволяет
последним резко усилить свой рост. Размножившись, они начинают закрывать друг
другу свет, в результате чего идёт процесс их массового отмирания и гниения,
сопровождающийся ускоренным потреблением кислорода, вплоть до полного его
исчерпания. А в этом случае, как уже говорилось, вся экосистема может
погибнуть.
Кроме изменения
среды обитания водных организмов электростанции могут оказывать на них и
физическое влияние. Солёная вода, использующаяся для охлаждения, оказывает
сильное коррозирующее влияние на металлические поверхности и вызывает
высвобождение ионов металлов, особенно меди, в воду. Ракушечные животные
накапливают медь в таких количествах, что становятся непригодными для
использования их человеком.
Все перечисленные
выше последствия теплового загрязнения водоёмов наносят огромный вред природным
экосистемам и приводят к пагубному изменению среды обитания человека. Ущербы,
образовавшиеся в результате теплового загрязнения, можно разделить на: -
экономические (потери вследствие снижения продуктивности водоёмов, затраты на ликвидацию
последствий от загрязнения);
социальные
(эстетический ущерб от деградации
ландшафтов);
экологические
(необратимые разрушения уни-
кальных экосистем,
исчезновение видов, генети-
ческий ущерб).
Технологические
пути решения проблемы охлаждения на электростанциях.
Вместо
использования в качестве охладителя воды из естественных водоёмов инженерами
разработан метод, позволяющий решить данную проблему без вреда для окружающей
среды. Это метод испарительных или охладительных башен. Вместо спуска нагретой
воды в реку электростанция перекачивает эту воду в нижнюю часть 90-150-метровой
охладительной башни со скошенными стенками. Нагретая вода из труб
разбрызгивается на водоуловитель и охлаждается, стекая через ряд пергородок и
планок. Температурные и атмосферные различия, созданные нагретой водой,
вызывают приток воздуха, который всасывается снизу, проходит между планками и
перегородками и выходит через верхнее отверстие башни. Вода скапливается в
бассейне под днищем башни и вновь возвращается в конденсатор. Незначительная
часть воды , примерно 2,8-4,0 % , теряется при испарении.
Другим типом
охладительной башни является испаряющая циркуляционная сухая колонна. В ней
используются воздушно-охладительные батареи, через которые при помощи
естественной тяги или при помощи механических вентиляторов, приводимых в
действие самой станцией, проходят большие объёмы воздуха. Потери воды на
испарение в работе такой колонны отсутствуют.
При использовании
охладительных башен полностью исключается тепловое загрязнение среды, но данное
природоохранное мероприятие требует определённых материальных затрат.
Экономический
эффективность природоохранных мероприятий во избежание теплового загрязнения.
Эффектом от
вложения средств в строительство охладительных башен является уменьшение не
поддающегося количественной оценке экологического ущерба, а также
экономического ущерба от загрязнения окружающей природной среды. Очень важную
роль играет постройка таких сооружений в тех районах , где ощущается недостаток
воды. В последнее вре-мя количество используемой для промышленного охлаждения
воды значительно возросло и, если не будут внедряться существующие и
разрабатываться новые методы охлаждения, ежедневная потребность электростанций
в воде к 2000 г. составит 4750 м .
Эффективность
природоохранных мероприятий, в частности, постройки охладительных башен на
электростанциях можно представить в виде отношения:
- уменьшение
экономического ущерба в результате снижения степени загрязнений
- приведённые
годовые затраты на осуществление природоохранных мероприятий
Под суммарным
уменьшением экономического ущерба в результате снижения или полного устранения
теплового загрязнения естественных водоёмов подразумевается денежная оценка
увеличения продуктивности рыбного хозяйства, уменьшение затрат на ликвидацию
последствий загрязнений, в частности, на очистку водоёмов от избыточной и
отмирающей биомассы.
Также уменьшением
экономического ущерба можно было бы считать уменьшение суммы штрафных санкций,
накладываемых государством на предприятия, загрязняющие окружающую среду.
Однако этот аспект очень редко играет решающую роль, поскольку, несмотря на то,
что природоохранное законодательство Российской Федерации на данный момент и
является довольно обширным и разносторонним, на практике оно действует
недостаточно эффективно. Причин этому много, но одной из важнейших является
несоответствие тяжести наказания тяжести преступления , в частности низкие ставки
взимаемых штрафов.
Уголовная
ответственность и возмещение нанесённого ущерба применяются очень редко. Да и
невозможно этот ущерб полностью возместить, так как часто он достигает огромных
размеров или вообще не поддаётся денежному измерению.
Рассмотрим другой
аспект проблемы проведения природоохранных мероприятий, то есть приведённые
затраты на их осуществление.Приведённые затраты складываются из текущих затрат
на содержание природоохранного оборудования (электроэнергия для испаряющих
колонн, заработная плата обслуживающего персонала и другие) и капитальных
затрат на строительство сооружений и покупку природоохранного оборудования.
Однако поскольку оборудование и сооружения функционируют не один год, то и
общую величину капитальных затрат приводят к годовой размерности с помощью
нормативного коэффициента эффективности. Формула приведённых затрат выглядит
следующим образом:
- текущие затраты
- капитальные
затраты
- нормативный
коэффициент эффективности, обычно равен 0,12.
Однако такого рода
расчеты довольно сложны в части определения ущерба от загрязнения окружающей
среды и величины её предотвращения. Как правило, они используются на уровне
регионов или отраслей народного хозяйства.
Природоохранные
мероприятия, направленные на устранение теплового загрязнения электростанциями,
требуют больших средств, например, если на электростанции устанавливается
испаряющая циркуляционная сухая колонна, то приведённые затраты на её
строительство и содержание будут составлять около 30% стоимости всего
оборудования. Особенность проблемы заключается в том, что весь энергетический
комплекс и, в частности, тепловые электростанции, входит в государственный
сектор экономики. Следовательно, средства на природоохранную деятельность можно
получить только из государственного или муниципального бюджета. Но, к
сожалению, затраты на охрану окружающей среды стоят в этих бюджетах отнюдь не
первой строкой. В нашей стране на данный момент все затраты на природоохранную
деятельность составляют менее 1% валового национального продукта. В то время,
как сумма ущерба соответствует приблизительно 8-9 % ВНП.
Между тем на
приведённом ниже графике видно, что для достижения экономического оптимума (то
есть наилучшего соотношения затрат и результатов) эти суммы должны быть равны
друг другу, а для достижения экологического оптимума, когда уровень загрязнения
окружающей среды находится в пределах ПДК (предельно допустимой концентрации
вредных веществ, а в случае теплового загрязнения - предельно допустимой
температуры воды, спускаемой в водоём), затраты должны быть такими,
Соотношение
экологического и экономического оптимумов вложений средств в природоохранную
деятельность.
В каждый момент времени общество
несёт затраты, складывающиеся из средств, затраченных на предотвращение
загрязнения ( и вызываемого им ущерба) и ликвидацию последствий от тех загрязнений,
которых не удалось избежать. Чем больше средств вкладывается в природоохранную
деятельность ( кривая 2), тем меньше их понадобится для ликвидации ущерба от
загрязнения окружающей среды (кривая 1), и наоборот. При этом общая сумма
затрат будет наименьшей при таком уровне загрязнения (точка 4), при котором
первые затраты равны вторым.
На данный момент в
нашей стране сумма ущерба от теплового загрязнения окружающей среды на порядок
выше суммы природоохранных затрат. Несмотря на сложности расчетов по определению
величины ущерба от загрязнения естественных водоёмов, можно с уверенностью
сказать, что для снижения этого ущерба необходимо вкладывать не 8-10 млрд. руб.
(в ценах 1990 г.), а 100-300 млрд. руб. ежегодно, что для нынешней экономики
является сложной задачей.
Основным путём
приближения экономического оптимума к экологическому, что сделает
природоохранную деятельность более выгодной, является уменьшение расходов на
доведение воды до нормальной температуры без ухудшения качества
технологического процесса. Помочь в этом должен научно-технический прогресс при
условии его экологизации, способствующей разработке новых технологий охлаждения
или более дешевых методов и оборудования по устранения теплового загрязнения.
Вывод
В этой курсовой работе я попыталась
описать основные виды параметрических (физических) загрязнений окружающей
среды.
Параметрическим загрязнением
называют загрязнение, которое связано с изменением физических параметров среды:
шумовых, радиационных, световых, температурных, электромагнитных и т.д.
Параметрические
загрязнения наносят большой вред здоровью человека. Они могут привести к: росту
числа инфекционных заболеваний, повышению температуры тела человека, выпадению
волос, кровотечениям, диареи, кожным нарывам, острой сердечно-сосудистой недостаточности,
поражению центральной и нервной системы и даже к летальному исходу.
Необходимо помнить об этом и
применять более серьезные меры по уменьшению воздействия параметрических
загрязнений.
Список используемой литературы
1. Луканин
В.Н, «Промышленно транспортная экология», М.: 2001
2. Гарин
В.М., «Экология для технических вузов», Ростов на Дону: 2001
3. Мандринина,
«Загрязнение и охрана окружающей среды», Новосибирск: 2002
4. Юсорин
Ю.С., «Промышленность и окружающая среда», М.:2002