Негативные факторы техносферы, их воздействие на человека и биосферу

. ...

Введение…………………………………………………………………..……….3
1. Основные техногенные факторы неблагоприятного воздействия…...…4
2. Загрязнение токсическими веществами и их воздействие……………..10
3. Энергетические факторы…………………………………………………17
4. Негативные факторы производственной среды…………………..…….19
5. Негативные факторы при чрезвычайных ситуациях………………...…24
Заключение……………………………………………………………………….26
Список использованной литературы………………………………………...…28

Техника превращает потребности человека из чисто человеческих в потребности человеко-машины. Человек един в трех лицах по отношению к технике: он ее создатель, он и универсальный духовный микрокосм, он и "сын", ибо сходит в мир техники, живет среди машин; упражняется в своей деятельности по мере ее развития и совершенствования; и его способности становятся машинно-человеческими. Поэтому, в мире, где обитает человек, становятся лишними чувствительность, гуманность, лиричность, сердечность, целомудрие, чуткость, пылкость, ибо всего этого не нужно при общении с машиной (автомобилем, персональным компьютером, игровым автоматом). Тонкая ткань человечности распадается.
Многие виды культуры и культурной деятельности создает не техника сама по себе, а технико-урбанистическая концентрация людей. Бе з крупных городов не было бы бурного развития науки и техники, невозможна была бы концентрация многих видов культурной жизни, рождающей свои новые формы. Мощная авиатехника, метрополитен, высотные здания, скоростные поезда, автомагистрали, учебные заведения, научно-исследовательские институты, культурные учреждения (театры, музеи) и многое другое, все это – порождение урбанистического типа деятельности и образа жизни. Концентрация населения стимулирует интеллектуальную, творческую деятельность людей. Рожденные в деревне возможные гении превращаются в действительных только в городской среде.
Вырвавшись из плена природы, человек становится пленником мира второй природы, созданного им же самим. И этот новый искусственный мир – техносфера – с помощью человека будет и далее развиваться.

При определённой величине и частоте энергия может оказать неблагоприятное воздействие на человека, вызывать различные заболевания, создавать дополнительные опасности. Конкретные производственные условия характеризуются совокупностью негативных факторов, а также различаются по уровням вредных факторов и риску проявления травмирующих факторов [3]. Таким образом, мир опасностей в начале 21 века достиг своего наивысшего развития. Многообразие и высокие уровни опасностей, действующих на человека, характерны, прежде всего, для техносферы. Непрерывно нарастающие ухудшения здоровья и гибель людей от воздействия опасностей техносферы объективно требует от государства и общества принятия широких мер с использованием научного подхода в решении проблем безопасности жизнедеятельности человека в условиях техносферы.Загрязнение токсическими веществами и их воздействиеРегионы техносферы и природные зоны, примыкающие к очагам техносферы, постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями.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, возникающую при эрозии почвы, частицы морской соли); туман; дым и газ от лесных и степных пожаров; газы вулканического происхождения; различные продукты растительного, животного происхождения и др. Естественные источники загрязнений бывают либо распределенными, например, выпадение космической пыли, либо локальными, например, лесные и степные пожары, извержения вулканов. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени. Основное антропогенное загрязнение атмосферного воздуха создают автотранспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности.Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: оксид углерода СО, диоксид серы SO2, оксиды азота NOx, углеводороды СnНm и пыль. Основные источники примесей атмосферы и их ежегодные выбросы приведены в табл. 1.Таблица 1- Основные источники примесей атмосферы и их ежегодные выбросыВеществоВыбросы, млн. тДоля антропогенныхпримесей в общих поступлениях, %естественныеантропогенныеПыльОксид углеродаУглеводородыОксиды азотаОксиды серыДиоксид углерода3700500026007706504850001000304885310018300275,73,36,513,33,6 Кроме приведенных выше веществ и пыли в атмосферу выбрасываются и другие, более токсичные вещества. Так, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары плавиковой, серной хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т.п. В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество увеличивается [1].Каждой отрасли промышленности присущ характерный состав и масса веществ, поступающих в атмосферу. Это определяется, прежде всего, составом веществ, применяемых в технологических процессах, и экологическим совершенством последних.Выбросы токсичных веществ приводят, как правило, к превышению текущих концентраций веществ над предельно допустимыми.Большая часть примесей атмосферного воздуха в городах проникает в жилые помещения. В летнее время (при открытых окнах) состав воздуха в жилом помещении соответствует составу воздуха вне помещения на 90%, зимой – на 50%.Высокие концентрации и миграция примесей в атмосферном воздухе стимулируют их взаимодействие с образованием более токсичных соединений (смога, кислот) или приводят к таким явлениям, как «парниковый эффект» и разрушение озонового слоя.Общая схема реакций образования фотохимического смога сложна и в упрощенном виде может быть представлена реакциямиNO2 + hv → NO + OO + O2 → O3Для образования смога в атмосфере в солнечную погоду необходимо наличие оксидов азота, углеводородов (их выбрасывают в атмосферу автотранспорт, промышленные предприятия).Кислотные дожди известны более 100 лет, однако проблема этих дождей возникла около 20 лет назад.Источниками кислотных дождей служат газы, содержащие серу и азот. Наиболее важные из них: SO2, NOх, Н2S. Кислотные дожди возникают вследствие неравномерного распределения этих газов в атмосфере. Источниками поступления соединений серы в атмосферу являются: естественные (вулканическая деятельность, действия микроорганизмов и др.) 31… 41%, антропогенные (ТЭС, промышленность и др.) 59… 69%; всего поступает 91… 112 млн. т в год.Источниками соединений азота являются: естественные (почвенная эмиссия, грозовые разряды, горение биомассы и др.) 63%, антропогенные (ТЭС, автотранспорт, промышленность) 37%, всего поступает 51… 61 млн. т в год.Серная и азотная кислота поступают в атмосферу также в виде тумана и паров от промышленных предприятий автотранспорта. Соединения серы и азота, попавшие в атмосферу, вступают в химическую реакцию не сразу, сохраняя свои свойства соответственно, в течение 2 и 8… 10 суток. За это время они могут вместе с атмосферным воздухом пройти расстояние 1000… 2000 км и лишь после этого выпадают с осадками на земную поверхность.Различают два вида седиментации: влажная и сухая. Влажная – это выпадение кислот, растворенных в капельной влаге, она возникает при влажности воздуха 100,5%; сухая – реализуется в тех случаях, когда кислоты присутствуют в атмосфере в виде капель диаметром около 0,1 мкм. Различают прямое и косвенное воздействие кислотных осадков на человека. Прямое воздействие опасно для металлоконструкций, зданий, памятников и т.д. Состояние и состав атмосферы определяют во многом величину солнечной радиации в тепловом балансе Земли. Экранирующая роль атмосферы в процессах передачи теплоты от Солнца к Земле и от Земли в космос влияет на среднюю температуру биосферы. Основная доля солнечной радиации передается к поверхности Земли в оптическом диапазоне излучений, а отраженная от земной поверхности – инфракрасном (ИК). Поэтому доля отраженной лучистой энергии, поглощаемой атмосферой, зависит от количества многоатомных минигазов и пыли в ее составе. Чем выше концентрация минигазов и пыли в атмосфере, тем меньше доля отраженной солнечной радиации уходит в космическое пространство, тем больше теплоты задерживается в биосфере за счет парникового эффекта. Рост концентраций в атмосфере происходит вследствие уменьшения биомассы Земли и увеличения техногенных поступлений. Источниками техногенных парниковых газов являются: теплоэнергетика, промышленность и автотранспорт, химические производства, утечки из трубопроводов, гниение мусора и отходов животноводства, холодильное оборудование, бытовая химия и т.п. [1].Техногенные загрязнения атмосферы не ограничиваются приземной зоной. Определенная часть примесей поступает в озоновый слой и разрушает его. Разрушение озонового слоя опасно для биосферы, так как оно сопровождается значительным повышением доли ультрафиолетового излучения. Эти излучения губительны для растительности, представляет собой источник канцерогенной опасности для человека, стимулируют рост глазных заболеваний. Основными веществами, разрушающими озоновый слой, являются соединения хлора и азота. Источниками поступления соединений хлора и азота в озоновый слой могут быть: вулканические газы, технологии с применением фреонов, атомные взрывы, самолеты, ракеты, содержащие в выхлопных газах соединения азота и хлора.Таким образом, в результате антропогенного воздействия на атмосферу возможны следующие негативные последствия:- Превышение ПДК многих токсичных веществ в городах и населенных пунктах;- Образование смога при интенсивных выбросах;- Выпадение кислотных дождей при интенсивных выбросах;- Появление парникового эффекта при повышенном содержании многоатомных минигазов и пыли в атмосфере, что способствует повышению средней температуры Земли;- Разрушение озонового слоя при поступлении соединений азота и хлора в него, что создает опасность ультрафиолетового облучения.Загрязнение гидросферы. При использовании воду, как правило, загрязняют, а затем сбрасывают в водоемы. Внутренние водоемы загрязняются сточными водами различных отраслей промышленности (металлургической, нефтеперерабатывающей, химической др.), сельского и жилищно-коммунального хозяйства, а также поверхностными стоками. Основными источниками загрязнений являются промышленность и сельское хозяйство.Загрязнители делятся на биологические (органические микроорганизмы), вызывающие брожение воды; химические, изменяющие химический состав воды; физические, изменяющие ее прозрачность (мутность), температуру и другие показатели.Биологические загрязнения попадают в водоемы с бытовыми и промышленными стоками, в основном предприятий пищевой, медико-биологической, целлюлозно-бумажной промышленности. Химические загрязнения поступают в водоемы с промышленными, поверхностными и бытовыми стоками. К ним относятся: нефтепродукты, тяжелые металлы и их соединения, минеральные удобрения, пестициды, моющие средства. Наиболее опасны свинец, ртуть, кадмий. Физические загрязнения поступают в водоемы с промышленными стоками, при сбросах из выработок шахт, карьеров, при смывах с территорий промышленных зон, городов, транспортных магистралей, за счет осаждения атмосферной пыли.Таким образом, антропогенное воздействие на гидросферу приводит к следующим негативным последствиям:- Снижаются запасы питьевой воды;- Изменяется состояние и развитие фауны и флоры водоемов;- Нарушается круговорот многих веществ в биосфере;- Снижается биомасса планеты и как следствие воспроизводство кислорода.Опасны не только первичные загрязнения поверхностных вод, но вторичные, образовавшиеся в результате химических реакций веществ в водной среде. Большую опасность загрязненные сточные воды представляют в тех случаях, когда структура грунта не исключает их попадание в зону залегания грунтовых вод. В ряде случаев до 30-40% тяжелых металлов из почвы поступает грунтовые воды.Загрязнение земель. Нарушение верхних слоев земной коры происходит при: - добыче полезных ископаемых и их обогащении; - захоронении бытовых и промышленных отходов; - проведение военных учений и испытаний и др. Почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассевания различных выбросов в атмосфере, пахотные земли – при несении удобрений и применении пестицидов.Существенно загрязнение земель в результате седиментации токсичных веществ в атмосферы. Наибольшую опасность представляют предприятия цветной черной металлургии. К основным загрязнителям относятся никель, свинец, ртуть и др. Опасны выбросы мусоросжигающих заводов, содержащие тетраэтилсвинец, ртуть, диоксины и т.п. Внесение удобрений компенсирует изъятие растениями из почвы азота, фосфора, калия и других веществ. Однако вместе с удобрениями, содержащими эти вещества, в почву вносятся тяжелые металлы и их соединения, которые содержатся в удобрениях как примеси.Таким образом, антропогенное воздействие на земную кору сопровождается:- отторжением пахотных земель или уменьшением их плодородия;- чрезмерным насыщением токсичными веществами растений, что неизбежно приводит к загрязнению продуктов питания растительного животного происхождения;- нарушением биоценозов вследствие гибели насекомых, птиц, животных, некоторых видов растений;-загрязнением грунтовых вод, особенно в зоне свалок и сброса точных вод.Энергетические факторыПромышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон. К энергетическим загрязнениям относят вибрационное акустическое воздействие, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.Вибрации в городской среде и жилых зданиях, источником которых являются технологическое оборудование ударного действия, рельсовый транспорт, строительные машины и тяжелый автотранспорт, распространяются по грунту. Значительные вибрации шум в жилых зданиях могут создавать расположенные в них технические устройства (насосы, лифты, трансформаторы и т.п.).Шум в городской среде и жилых зданиях создается транспортными средствами, промышленным оборудованием, санитарно-техническими установками и устройствами и др. Источники инфразвука могут быть как естественного происхождения (обдувание ветром строительных сооружений и водной поверхности), так и антропогенного (подвижные механизмы с большими поверхностями – виброплощадки, виброгрохоты; ракетные двигатели, ДВС большой мощности, газовые турбины, транспортные средства).Основными источниками электромагнитных полей радиочастот являются радиотехнические объекты, телевизионные и радиолокационные станции, термические цехи и участки.Воздействие ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего внутреннего облучения. Внешнее облучение вызывают источники рентгеновского и γ-излучения, поток протонов и нейтронов. Внутреннее облучение вызывают α- и β-частиц, которые попадают в организм человека через органы дыхания и пищеварительный тракт.Основные источники ионизирующего облучения человека в окружающей среде:- естественный фон: космическое облучение, облучение от природных источников,- антропогенные источник: медицинское обслуживание, ТЭС, АЭС, радиоактивные осадки, телевизоры, дисплеи, керамика, стекло, авиационный транспорт.Доза облучения, создаваемая антропогенными источниками (за исключением облучений при медицинских обследованиях), невелика по сравнению с естественным фоном ионизирующего облучения, что достигается применением средств коллективной защиты. В тех случаях, когда на объектах экономики нормативные требования и правила радиационной безопасности не соблюдаются, уровни ионизирующего воздействия резко возрастает [7].Итак, из рассмотренных энергетических загрязнений в современных условиях наиболее негативное воздействие на человека оказывают радиоактивное и акустическое загрязнения. Негативные факторы производственной средыПроизводственная среда – это часть техносферы, обладающая повышенной концентрацией негативных факторов. Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.Травмирующие и вредные факторы подразделяются на физические, химические, биологические и психофизиологические [6]. Физические факторы – движущие машины и механизмы, повышенные уровни шума и вибраций, электромагнитных и ионизирующих излучений, недостаточная освещенность, повышенный уровень статического электричества, повышенное значение напряжения в электрической цепи и другие; химические – вещества и соединения, различные по агрегатному состоянию и обладающие токсическим, раздражающим, сенсибилизирующим, канцерогенным и мутагенным воздействием на организм человека и влияющие на его репродуктивную функцию; биологические – патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и продукты их жизнедеятельности, а также животные и растения; психофизиологические - физические перегрузки (статические и динамические) и нервно-психические (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).