Экологическая безопасность

Развитие глобального экономического кризиса связано с демографическим взрывом, т.е. большим ростом населения на земле и увеличение мощности технических средств. Негативное влияние человечества на окружающую среду определяется по формуле:

W = N x P x K

где N - кол-во населения на Земле; P- мощность технических средств, в расчёте на одного человека; K- коэффициент рационального использования ресурсов и утилизации отходов.

Главные экологические проблемы заключаются в загрязнённой атмосфере, парниковом эффекте, озоновых дырах, деградации биосферы, загрязнение грунтов и гидросферы.

Экологические проблемы возникают из-за нарушения экологического равновесия, которое связано с загрязнением окружающей среды, катастрофами природного и антропогенного характера.

Источники загрязнения окружающей среды:

1. Природные (пожары, извержение вулканов и т.д.).

2. Антропогенные (промышленные, сельскохозяйственные, транспорт, промышленные отходы). (стационарные и нестационарные)

Стационарные или организованные дают направленные потоки выбросов.

Атмосфера загрязняется аэрозолями тяжёлых металлов, синтетическими соединениями и канцерогенными веществами (всего более 500). Наиболее распространёнными являются СО₂, СО, SO₂, NO₂, пыль и т.д.

Основные загрязнители атмосферы: теплоэнергетика (13%), черная металлургия (24%), цветная металлургия (15%), нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленности (16%), химическая промышленность (10%), автотранспортная (13%) и остальные (9%).

Основными физико-химическими характеристиками загрязнителей воздуха является их химический состав и плотность, а для газообразных - их летучесть и температура кипения.

Массовая концентрация вредных выбросов определяется в мг/м³ и определяется для нормативных условий 20^оС и 750 мм ртутного столбца, относительная влажность 50 %.

Загрязнение окружающей среды и угроза жизни человека создается выбросами 500 веществ. В настоящее время для рабочих зон утверждены ПДК для 703 веществ и аэрозолей, для воды и водоемов более 400, для атмосферного воздуха более 130 веществ.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия допустимая для проектирования и санитарного надзора считается такая концентрация вредных веществ, которая отвечает уравнению:

.

Вещества однонаправленного действия.

а) хлорированные углеводороды;

б) бромированные углеводороды;

в) спирты;

г) щелочи;

д) ароматические углеводороды;

е) аминосоединения;

ж) нитросоединения.

Т.е. сумма отношений фактических концентраций веществ (С_1, С₂, …, С_п) в воздухе к их предельно-допустимым концентрациям не должна превыщать единицы.не

Последствия загрязнения атмосферы:

1) парниковый эффект и глобальное потепление климата;

2) кислотные дожди;

3) коррозия металлов;

4) уменьшение прозрачности атмосферы;

5) нарушение фитозащиты растений.

Влияние загрязнения атмосферы на человека:

1) снижение общего иммунитета организма;

2) повышение детской заболеваемости;

3) увеличение хронических заболеваний;

4) омоложение возраста заболевших.

Основные причины загрязнения гидросферы:

- сброс загрязняющих веществ в сточные воды промышленными и сельскохозяйственными предприятиями;

- сброс вредных веществ в результате аварий и катастроф,

- миграции опасных веществ с грунтов и атмосферы в водную среду.

Последствия загрязнения гидросферы:

- уменьшение количества пресной воды;

- нарушение жизнедеятельности организмов в водоёмах;

- вымирание отдельных видов животных.

Влияние загрязнения гидросферы на человека:

- увеличение инфекционных заболеваний;

- употребление опасных для здоровья веществ вместе с водой и едой;

- создание проблем отдыха около водоёмов.

Основные источники загрязнения почв.

1. Отбросы, отходы и выбросы энергетики и промышленности.

2. Удобрения

3. Хозяйственно-бытовые отходы

Пути загрязнения почвы.

1. Осаждение и попадание в почву пылевых и газовых аэрозолей из выбросов предприятий.

2. Спуск сточных вод в открытые водоемы, вода которых используется для полива полей.

3. Прямое использование сточных вод предприятий для орошения полей.

4. Вывоз отбросов и отходов за пределы населенных пунктов и городов на неправильно подготовленные могильники, свалки, полигоны.

Загрязнение литосферы происходит за счёт:

- химизации сельского хозяйства;

- миграции опасных веществ в атмосферу и гидросферу,

- утилизации отходов.

Последствия загрязнения литосферы:

- уменьшение плодородия грунтов и территорий, покрытых растительностью;

- ухудшение условий роста растительного мира;

- миграции вредных веществ в гидросферу;

- накопление опасных веществ в биологических зонах.

Вредное влияние на человека заключается в:

- употреблении загрязнённых пищевых продуктов;

- увеличении аллергических заболеваний;

- не прямом воздействии на биосферу, атмосферу и гидросферу.

Энергетическое загрязнение окружающей среды

К нему относятся тепловые выбросы промышленных предприятий и все виды излучений и полей.

Электромагнитные поля высокой частоты действуют на функциональное состояние сердечно-сосудистой и нервной системы.

Ионизирующее излучение вызывает лучевую болезнь, характеризующуюся изменением центральной нервной системы, желез внутренней секреции и крови.

Инфразвук может вызывать смену настроения и психологического состояния человека.

Ультразвук вызывает изменение физиологических процессов в организме.

Разговорная речь человека

Ухо человека воспринимает звуки с частотой 16 Гц (до - инфразвук)- 20000 Гц после - ультразвук)

Речь человека 1000 Гц..

Характеристика человека, как элемента системы "человек-среда"

Нервная система человека - система защиты от опасностей

В процессе эволюции человека была создана система, которая в случае опасности максимально мобилизует двигательную и интеллектуальную активность и запускает в действие все ресурсы организма - ЦНС, в которой симпатический отдел - система тревоги обеспечивает активное взаимодействие со средой жизнедеятельности. Основной составляющей ЦНС является нервная клетка - нейрон, каждая часть которой выполняет определенную функцию. Тело клетки содержит элементы, необходимые для обеспечения жизнедеятельности всей клетки. Дендриты - ветвящиеся волокна нейрона - воспринимают возбуждение. Аксон - волокна, передающие нервный импульс другим нейронам.

Основным механизмом деятельности ЦНС является рефлекс - любая ответная реакция организма является рефлекс с участием ЦНС.

Работа анализаторов

Здоровье человека - это состояние полного физического, психологического и социального благополучия, отсутствие болезней или физических дефектов.

Нормальная жизнедеятельность человека заключается в том, что его организм постоянно сталкивается с различными раздражителями. В ответ на это возникают адекватные реакции организма. Ответные реакции выполняются различными системами организма. Иммунная система состоит из центральных и периферических органов. Главная ее функция состоит в связывании и разрушении антигенов в организме, что является защитной реакцией.

Анализатором или сенсорной системой называют часть нервной системы, состоящей из множества воспринимающих рецепторов, промежуточных и центральных нервных клеток, связывающих их нервных волокон.

Первый этап работы любого анализатора начинается с обнаружения и восприятия сигнала из внешней или внутренней среды. На втором этапе анализаторы проводят различение сигналов.

Закон Вебера - ощущаемый прирост раздражения (порог различия) должен превышать раздражения, действующие ранее на определённое значение. Например - человек держит в руке гирю массой 100гр. следующая минимальная добавка груза (порог различия), которую способен ощутить человек будет 3 гр., при грузе в 200гр. - 6гр. Аналогичные соотношения были получены для зрения , слуха и других органов чувств человека.

На третьем этапе анализаторы передают и преобразовывают сигналы с целью донести до мозга наиболее важную информацию о раздражителе в форме, ниаболее удобной для быстрого его анализа.

На четвертом этапе происходит преобразование информации в условную форму, называемую кодированием.

На пятом этапе производится детектирование сигналов, что осуществляется специальными нейронами - детекторами, реагирующими только на определённые параметры стимула.

На шестом этапе происходит опознание образов. После опознания образа происходит выбор или разработка программы ответной реакции организма.

Двигательный аппарат человека.

В основе любой двигательной деятельности лежат процессы координации движений. Их сущность заключается в пространственной и временной организации процессов возбуждения мышечного аппарата, необходимого для выполнения двигательной задачи.

В результате деятельности мышц возможно:

1. Передвижение организма в пространстве.

2. Перемещение частей тела друг относительно друга.

3. Поддержание позы.

4. Выработка тепла.

Работа или движение вызывает сокращение и расслабление мышц под действием импульсов.

Сила мышцы определяется по максимальному грузу, который она способна поднять или по максимальному усилию, которое она может развить в условиях изометрического сокращения.

Утомление проявляется в изменении координации мышечной деятельности, в менее концентрированном возбуждении по времени, вовлечение в работу других мышц, в замедлении темпа в меньшей точности работ.

Установление стадии утомления имеет большую важность с точки зрения предупреждения травматизма, снижении производительности труда.

Зрительный анализатор

Дает более 90% информации мозгу.

Основные характеристики зрительного анализатора:

1. Ближайшая точка ясного видения находится на расстоянии 10см. от глаз.

2. Инерция зрения колеблется от 0,03 до 0,1 секунды.

3. Минимальная длительность фиксации взора на рассматриваемом предмете составляет 0,2 - 0,5 секунды.

4. Пороговая световая чувствительность (энергия возникновения зрительного ощущения) равна 10 ^-17 - 10^-18Вт.

5. Тёмная адаптация происходит неравномерно: в первые 10 мин чувствительность глаза возрастает в 50-80 раз, а затем в течении часа во много десятков тысяч раз.

6. Яркость, на которую реагирует глаз представляет отношение силы света излучаемой поверхности к площади этой поверхности.

7. При большой яркости возникает ослепление.

8. Контрастность позволяет оценить на сколько объект по яркости отличается от фона.

9. Световое зрение охватывает диапазон видимого спектра от красного до фиолетового.

10. Острота зрения характеризуется минимальным углом, под которым две точки видны как отдельные (одна минута).

11. Поле зрения называется пространство при фиксации взгляда в одной точке. Границы поля зрения для бесцветных предметов составляют книзу 70градусов, кверху 60 град., внутрь 60 град., наружу 90 град.

12. По оценке расстояния на удалённости до 30 метров ошибка в среднем составляет 12%.

Слуховой анализатор

Порогом слышимости называется минимальный уровень звукового давления на данной частоте, вызывающий слуховое ощущение данного звука при частоте колебаний 10тыс. герц. Параметры шума оцениваются в октавных диапазонах - полосе частот с отношением верхней к нижней граничной частоты равной двум. Разница уровней в 1дицебелл - минимальная величина, различимая слухом.

Ухо человека воспринимает звуки от 16 до 20 тыс Гц.

Продолжительный и сильный шум отражается на здоровье и работоспособности человека, вызывает общее утомление и постепенно может привести к потере слуха и глухоте.

Кожные рецепторы

В коже сосредоточено большое кол-во чувствительных к прикосновению, давлению, вибрации, теплу, холоду и болевых раздражениям нервных окончаний.

Пространственное различие на кожной поверхности, т.е. способность человека раздельно воспринимать прикосновение к двум соседним точкам кожи сильно отличается на разных участках тела (на языке 0,5мм, на коже 60мм).

Обонятельный анализатор

Его чувствительность очень велика - один рецептор возбуждается одной молекулой пахучего вещества, а возбуждение небольшого числа рецепторов приводит к возникновению ощущений. Наименьшее воспринимаемое различие в силе запаха составляет 30-60% от его исходной концентрации.

Рецепторы вкусового анализатора

Дают информацию о характере и концентрации вещества, попавшего в рот. Они расположены на языке, задней стенки глотки, мягком нёбе, миндалинах и надгортаннике. Пороги вкусовой чувствительности у разных людей очень различны.