Энергетические загрязнения природных сред

Загрязнение - это не только поступление в природную среду вредных веществ, но и изменение, отклонение от норм физических параметров среды. Такие отклонения принято называть физическими или энергетическими загрязнениями.

Энергетические загрязнения возникают от источников тепла, механических и акустических колебаний (вибрация и шум), электромагнитных и электростатических полей, ионизирующих, световых, инфракрасных и ультрафиолетовых излучений.

При отводе воды от систем охлаждения в природные водные объекты возникает изменение естественных режимов температур этих объектов. Это изменение температурных режимов есть не что иное как тепловое загрязнение.

Тепловое загрязнение - это не обязательно повышение температуры воды, возможно и ее понижение. Важно именно то, что меняется режим температур. Это приводит, например, к образованию температурного барьера для рыб на их путях к нерестилищам.

Нарушение естественного режима освещенности - световое загрязнение - приводит к аномалиям в жизни животных и растений.

В основе возникновения шума лежат механические колебания упругих тел. В слое воздуха, непосредственно примыкающем к поверхности колеблющегося тела, возникают сгущения (сжатия) и разрежения. Эти сжатия и разрежения чередуются во времени и распространяются во все стороны в виде упругих продольных волн.

Основными источниками шума являются средства городского, железнодорожного и авиационного транспорта, промышленные предприятия и очень часто территории строительных площадок и производства ремонтных работ.

Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психической угнетенности, язвенной болезни, расстройства сердечно-сосудистой системы.

Чем выше частота звука в слышимой области, тем тяжелее вынести шум. Особенно тяжело переносятся внезапные резкие звуки высокой частоты.

Физико-биологическая адаптация к шуму невозможна. При шуме в 90-100 дБ притупляется острота зрения, появляются головные боли, нарушается пульс и ритм дыхания, повышается кровяное давление. Очень сильный шум (более 110 дБ) ведет к так называемому «шумовому опьянению» - агрессивному возбужденному состоянию, а затем к разрушению слухового аппарата человека.

Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни людей на 8...12 лет.

Все средства и методы защиты от шума условно можно разделить на четыре группы:

1 - методы и средства, воздействующие на источник;

2 - методы и средства, снижающие шум на пути его распространения;

3 - организационно-технические мероприятия;

4 - градостроительные мероприятия.

К последним относятся следующие:

¨ совершенствование дорожных покрытий с целью увеличения их способности поглощать шум;

¨ прокладка дорог, являющихся источниками шума, в выемках местности и туннелях;

¨ усовершенствование оконных конструкций в зданиях;

¨ шумозащитное озеленение.

Основными источниками электромагнитного излучения являются устройства, генерирующие, передающие и использующие электрическую энергию: линии электропередач (ЛЭП), радио- и телепередающие центры, радиолокационные системы.

Организм человека, находящегося в электромагнитном поле (ЭМП) напряженностью до

1 кВ/м, поглощает его энергию, в тканях возникают высокочастотные токи с образованием теплового эффекта; происходят нарушения физиологических процессов в центральной нервной, дыхательной и сердечно-сосудистой системе. Последние научные данные свидетельствуют об усугубляющем влиянии ЭМП на онкозаболевания.

При нахождении человека или животных под проводами ЛЭП в поле с напряженностью Е > 1 кВ/м в теле возникают искровые разряды.

При напряженности электрических полей промышленной частоты в 20...50 кВ/м наблюдается слабое обесцвечивание листьев растений с последующим их отмиранием. При Е > 100 кВ/м может произойти воспламенение растений.

Установлено влияние электромагнитных излучений на структуру почв. В результате огромные площади становятся непригодными для сельскохозяйственных и лесных насаждений. Данный эффект особенно проявляется в местах расположения ЛЭП.

Основной способ защиты от электромагнитных излучений в атмосфере - защитарасстоянием. Возможно ослабление (экранирование) электромагнитных излучений строительными конструкциями. Перспективна замена воздушных ЛЭП кабельными или воздушно-кабельными линиями.

Ионизирующим излучением является любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков.

Источниками такого излучения являются атомные электростанции, приборы контроля технологических процессов. Ионизирующие излучения применяют при проведении научных исследований, в дефектоскопии, при испытании смазочных масел и т.д.

Наибольшее воздействие ионизирующее излучение оказывает на высокоразвитые организмы, в первую очередь - на человека. Радиоактивное облучение выше допустимых норм приводит к разрушению костной ткани, снижению количества белых кровяных телец, ухудшению зрения, вызывает канцерогенные заболевания, мутации организмов.

Менее всего страдают от воздействия ионизирующего излучения микроорганизмы.

Самыми распространенными являются a , b , g и рентгеновское излучение.

a-излучение представляет собой поток ядер атомов гелия, которые несут по 2 элементарных положительных заряда; в биологические ткани проникает на 0,03...0,04 мм.

b-излучение - это поток ядерных частиц, близких по природе к электронам; проникающая способность в биологических тканях - 2,5 см.

g -излучение представляет собой поток g-квантов: это электромагнитное излучение с очень короткой (<10 см) длиной волны. g-лучи глубоко проникают в организм человека и представляют собой большую радиационную опасность.

Рентгеновское излучение имеет более низкую частоту колебаний и большую длину волны, чем g -излучение. Оно также вредно для организма и его применение должно быть строго контролируемым.

Основным мероприятием по защите населения от ионизирующих излучений считается предотвращение поступления в атмосферу, а также воду и почву отходов производства, содержащих радиоактивные вещества.