Тема 3. СТРУКТУРА И ЭЛЕМЕНТЫ «ЧЕЛОВЕК И СРЕДА ОБИТАНИЯ»
Тема 3. СТРУКТУРА И ЭЛЕМЕНТЫ «ЧЕЛОВЕК И СРЕДА ОБИТАНИЯ».
1. Состояние факторов атмосферы и гидросферы. 2.Биосферные факторы (почвы).
3. Факторы производственной среды и урбанизации.
1. Характеристика факторов атмосферы и гидросферы.В понятие среда обитания входят все элементы природной, производственной, городской и бытовой среды, т. е. всё то, что окружает человека и общество в целом.
Одной из основных целей, стоящей перед данной системой является безопасность, т.е. ненанесение ущерба здоровью человека. Достижение безопасности системы «человек – среда обитания», возможно только в случае, если будут системно учтены особенности каждого элемента, входящего в эту систему.
ОПС – это факторы чисто естественного или природно-антропогенного системного происхождения. К этим факторам относят: энергетическое состояние среды; химический и динамический характер атмосферы; водный компонент; физический, химический и механический характер поверхности земли; состав биологической части экологических систем; плотность населения и взаимодействие самих людей. ОПС – это сложное и разнообразное сочетание и взаимодействие литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы в целом.
Литосфера – это внешняя сфера «твёрдой» части земли, образованная осадочными и базальтовыми породами. Основная масса организмов, обитающих в литосфере, сосредоточена в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров.
Атмосфера – это газообразная оболочка планеты, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли. Основными составляющими компонентами атмосферы являются азот, кислород, аргон, углекислый газ.
С появлением и развитием в мировой цивилизации промышленности и транспорта возникла проблема сохранения чистоты атмосферы. Загрязнение атмосферы связано с естественными и искусственными факторами.
Рекомендуемые материалы
К естественным факторам относятся: а) загрязнение атмосферы космической пылью и космическим излучением; б) земное загрязнение воздуха при извержениях вулканов, выветривании горных пород, пыльных бурях, лесных пожарах, возникающих от ударов молний, выносе морских солей. На долю естественных факторов в конце ХХ в. приходилось 75% общего загрязнения атмосферы, а 25% - результат деятельности человека[1].
К искусственным факторам загрязнения атмосферы относятся: радиоактивное, электромагнитное, шумовое, дисперсное и газообразное, а также по отраслям промышленности и видам технологических процессов.
Наиболее опасными источниками загрязнения атмосферы являются промышленные, транспортные и бытовые выбросы. Масштабы выбросов главных наиболее массовых загрязнителей в атмосферу Земли (90-е годы ХХ в.) приведены ниже[2] (данные в млн т/год): твёрдые частицы дыма и промышленная пыль – 580; окислы углерода - 360; летучие углеводороды и другая органика – 320; окислы серы – 160; окислы азота – 110; соединения фосфора – 18; сероводород – 10; аммиак – 8; хлор – 1.
В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество постоянно увеличивается. Массы выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников только в 2001 году в России составили (в млн т/год): промышленная пыль – 4,1; двуокись серы – 4,87; окись углерода – 4,19; окись азота – 2,75; углеводороды – 1,34.
Главную роль в загрязнении атмосферы играет сжигание угля, нефти и другого ископаемого топлива. За счёт газов антропогенного (возникающего в результате деятельности человека) происхождения образуются кислотные осадки и смог. Кислотные осадки это азотная и серная кислоты, образующиеся при растворении в воде двуоксидов азота и серы и выпадающие на поверхность земли вместе с дождём, туманом, пылью и снегом. Из-за попадания кислотных осадков в озёра нередко приводит к гибели рыб или всего животного мира. Они также могут вызывать повреждения листвы, а также к гибели растений, ускорение коррозии металлов и разрушение зданий. Среди вредных веществ, содержащихся в воздухе крупных городов, имеется большая группа обладающих канцерогенной активностью.
Как известно, содержащие в воздухе канцерогенные вещества, приводят к возникновению онкологических заболеваний у людей. Это происходит от постоянного воздействия небольших доз канцерогенов в течение длительного времени.
В воздухе промышленных центров и городов, в результате сложных химических реакций газов (окислов азота и углеводородов, содержащихся в выхлопных газах автомобилей) под действием солнечного света, образуются различные вещества в виде ядовитого тумана, получивший название «смог ». Он возникает при определённых метеоусловиях: отсутствие ветра и дождя, а также при температурной инверсии. Наличие смога ухудшает самочувствие людей, резко увеличивается число лёгочных и сердечно-сосудистых заболеваний, возникают эпидемии гриппа.
Наиболее вредным компонентом смога является озон, который оказывает губительное воздействие на лёгкие и слизистые оболочки человека, а также на растительность.
Изменения в атмосфере по антропогенным факторам деятельности человека связано и разрушение озонного слоя, который является защитой всего живого на Земле. Наиболее интенсивный процесс разрушения озонового слоя наблюдается над полюсами планеты (над Антарктикой и Арктикой), где появляются так называемые озоновые дыры. Одной из причин уменьшения озонового слоя ученые считают применение хлорфторуглеродов (фреонов), которые часто используются в виде аэрозолей, пенообразователей, дореагентов, растворителей и др. как в быту, так и на производстве.
Высокими темпами в атмосфере растёт содержание углекислого газа (СО2) и метана, а они, как известно, обуславливают «парниковый эффект» . Эти газы пропускают солнечный свет, однако частично задерживают тепловое излучение, выделяемое поверхностью Земли. Учёные считают, что за последние 100 лет концентрация СО2 выросла на 25%, а метана – 100%, что привело к глобальному повышению температуры. В 2000 году средняя температура на Земле повысилась на 1,2 град. по Цельсию, а в ближайшие 50 лет ещё на 2 – 5 град. по сравнению с доиндустриальной эпохой. Такое положение может привести к интенсивному таянию ледников и повышению на 0,5 – 1,5 м уровня Мирового океана, поэтому могут быть затопленными многие прибрежные густонаселённые районы планеты. Несмотря на общее увеличение количества осадков в центральных районах материков климат может стать более засушливым. Это состояние отмечалось в 80 – 90-х годах ХХ в.: в Северной Америке и Африке участились катастрофические засухи, которые связывают с глобальным потеплением.
Чрезвычайно большую опасность в конце ХХ в. стало представлять радиоактивное и химическое загрязнение атмосферы в результате антропогенной деятельности. Наиболее остро представляется проблема складирования и хранения радиоактивных отходов военной промышленности и атомных электростанций (АЭС), а также хранения химического оружия. А, как известно, эти загрязняющие вещества, переносимые воздушными потоками на большие расстояния, создают опасность загрязнения не только принимающей страны, но и других стран.
Наиболее опасным и распространённым видом физического воздействия на атмосферу в городах и поселениях является акустические колебания в атмосферном воздухе (шум), возникающий при работе транспортных средств, производственного оборудования промышленных и бытовых предприятий, реактивных самолётов при взлётах и посадках. Интенсивность шума в 20 – 30 дБ (величина звуковых давлений измеряют в децибелах (дБ), практически безвредна для человека, и является естественным шумовым фоном (табл. 2.1). В зависимости от интенсивности шума ученые выделяют четыре зоны влияния на человека: I – зона комфорта (до 30 дБ); II – зона допустимых воздействий (30 – 80 дБ); III – опасная зона (80 – 120 дБ); IV – зона чрезвычайной опасности (120 – 160 дБ). Уровень шума более 160 дБ приводит к условиям не совместимыми с жизнью человека. У людей, постоянно живущих и работающих в неблагоприятных акустических условиях (более 80 дБ), имеются признаки изменения функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем.
Гидросфера – это совокупность всех вод Земли: океанических, материковых (глубинных, почвенных, поверхностных), атмосферных. Гидросфера напрямую зависит от состояния литосферы (подземные воды), атмосферы (в виде паров влаги) и живого вещества биосферы, поскольку является их обязательным компонентом.
2. Биосферные факторы (почвы). Загрязнение земель. Нарушение верхних слоёв земной коры происходит: при добыче полезных ископаемы и их обогащении; захоронении бытовых и промышленных отходов; проведении военных учений и испытаний. Почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосферу, пахотные земли – при внесении избыточного количества удобрений и применении пестицидов.
На территории многих международных речных бассейнов наблюдается высокая водная эрозия почвы. Вынос твёрдых частиц, суспензированных в речной воде, для Ганга составляет 1451 млн т, Брахмапутры – 726, Инда – 435, Миссисипи – 312, Миссури – 218, Колорадо – 135, Нила – 111 млн т ежегодно.
Ежегодно из недр различных стран извлекается огромное количество горной массы, однако вовлекается в оборот всего 1/3 и используется в производстве около 7% объёма добытой горной массы. Около 9 млн т отходов горного производства вывозится в места неорганизованного складирования и на горные отвалы.
Наибольшую опасность представляют предприятия цветной промышленности и черной металлургии. Зоны загрязнения их выброса имеют радиус в пределах 20…50 км, а превышение ПДК достигает 100 и более раз. К основным загрязнителям относятся соединения никеля и свинца, бензина, ртути и др.
Биосфера – область активной жизни, объекты которой можно разделить на растительные и животные. В биосфере живые организмы и среда их обитания органически взаимосвязаны и взаимодействуют друг с другом, образуя целостную динамическую систему.
Огромна роль растительности в жизни человека, представляющая собой необходимую среду жизни людей. Поэтому озабоченность вызывает хищническое уничтожение растительности, особенно лесов. Так площадь лесов на Земле с 7 млрд. га за последние 50 лет сократилась почти вдвое. Растительная зона планеты из года в год становится всё более узкой и ранимой. По масштабам территорий, занятых лесами, Россия занимает уникальное положение в мире: при площади 1690 млн га её территории находится 1/5 всех лесов и ½ мировых хвойных лесов. Располагая 20% лесов планеты, Россия вносит лишь 7% в суммарный выброс углекислого газа, занимая по этой позиции третье место в мире (после США и Китая). В США эти показатели соответственно составляют 6 и 23%, поэтому для неё представляется возможность на законных основаниях (в рамках Киотского международного соглашения) купить у России часть её квот на выбросы, т.е. часть её доли в загрязнении атмосферы планеты.
Лес, являясь «легкими» планеты, воздействует благотворно на все компоненты биосферы: очищает воздух; создаёт места обитания животных; защищает почву от эрозии; задерживает осадки (уменьшает поверхностный сток); создаёт благоприятный микроклимат для сельскохозяйственных растений; закрепляет пески; препятствует загрязнению вод.
Значительное влияние на рост и развитие растительности оказывают промышленные выбросы. Попадая в атмосферный воздух, они оседают на растения, поэтому их рост может замедлиться в 2 и более раза.
Однако наиболее страшный враг лесов является огонь. Ежегодно на территории России в конце 90-х годах ХХ в. возникало до 30 тыс. пожаров, охватывающих 2 млн га. Основная причина пожаров – небрежное обращение человека с огнём (по данным мировой статистики 95% лесных пожаров происходят по вине людей).
Животный мир – представляет собой важную часть биосферы нашей планеты. По данным ученых, животных на Земле насчитывается сегодня более 1,8 млн видов и все они являются потребителями органического вещества, создаваемого растениями из неорганического за счёт солнечной энергии.
Значительную часть времени активной ЖД человека занимает целенаправленная профессиональная деятельность, осуществляемая в условиях ПрС, которая при несоблюдении принятых нормативных требований может неблагоприятно повлиять на его работоспособность и здоровье.
3. Факторы производственной среды и урбанизации. ПрС – это часть среды обитания человека, включающая природно-климатические факторы, а также факторы, связанные с профессиональной работой (шум, вибрация, токсичные пары, газы, пыль, ионизирующие излучения и др.), называемые вредными и опасными. Как известно, опасными принято считать факторы, способные при определенных условиях вызывать острое нарушение здоровья и гибель организма; вредными - факторы, отрицательно влияющие на работоспособность или вызывающие профессиональные заболевания и другие неблагоприятные последствия.
Опасные и вредные факторы подразделяются на[3]: 1) химические; 2) физические, причиной которых могут быть шум, вибрация и другие виды колебательных воздействий, неионизирующие и ионизирующие излучения, климатические параметры, атмосферное давление, уровень освещённости; 3) биологические, вызываемые патогенными микробными препаратами, биологическими пестицидами и др.
Интенсивный рост городов (урбанизация) происходил особенно в прошлом ХХ в., концентрация основной массы населения в городах, насыщенных промышленными предприятиями, транспортными магистралями, жилыми домами, породили ряд проблем, в т.ч. и общую проблему безопасности человека. В настоящее время в России насчитывается около 30 тыс. городов, из них 5 тыс. с населением более 50 тыс. человек (т.е. средних и крупных), более 10 городов России имеют население более 1млн человек, а в столичных городах Москве и Санкт-Петербурге соответственно более 10 млн и 5 млн человек. В целом по России городское население составляет около 75%, в других высокоразвитых странах эта тенденция находится примерно на этом же уровне.
В городах, особенно в крупных, сосредоточен целый ряд таких экологически опасных промышленных объектов (ОПО), как металлургическое, химическое, машиностроительное, нефтеперерабатывающее, целлюлозно-бумажное, а также объекты энергетики, неотъемлемой частью которых являются: мощные выбросы в ОС отходов; тепловое электромагнитное, шумовое загрязнение; потенциальная опасность крупномасштабных техногенных аварий и катастроф. По ряду техногенных причин в последнее время наметилась тенденция увеличения количества АвС на химически опасных объектах (ХОО). Около 100 объектов повышенного химического риска находится в Москве, на которых ежедневно ведётся работа с большим количеством опасных химических веществ. Ежедневно в Москве также происходит разгрузка 20 – 40 вагонов со взрывоопасными веществами, примерно такая же обстановка потенциальной химической опасности существует и в других городах страны. Кроме того, в Москве существует дополнительная потенциальная радиационная (около 9 атомных реакторов) и бактериологическая опасность (несколько десятков лабораторий со сверхопасными штаммами).
Автомобильный транспорт стал на современном этапе наиболее опасным для человека. Жертвами его становятся как водители и пассажиры, так и пешеходы. По статистическим данным в России за последние 5 лет в дорожно-транспортных происшествиях (ДТП) пострадало около 1,2 млн человек, погибли 182 тыс., многие стали инвалидами. В России только за 2000 год социально-экономический ущерб составил 191,6 млрд. руб., в т.ч. от гибели и ранения людей – 117,8 млрд., порчи груза – 1,2 млрд., повреждения транспортных средств – 47,0 млрд., от повреждения дорог – 25,6 млрд. руб. Большое количество ДТП случалось и в других «рисковых» регионах мира, среди которых первыми всегда числятся Китай, Индия, страны Латинской Америки, а также США, Великобритания, Франция, Испания, Италия.
На железнодорожном транспорте также возможны аварии и катастрофы, связанные с крушениями, пожарами, повреждениями линий электропередач (ЛЭП) и др., причём количество железнодорожных катастроф за последние годы возросло. Причины аварий и катастроф – высокая изношенность путей и подвижного состава, отделка вагонов легковоспламеняющими материалами, использование СУ движением, не отвечающих современным требованиям, нарушение правил безопасности.
Безопасность полётов является основной проблемой её обеспечения с момента возникновения авиации, так как отказ двигателя самолёта практически всегда приводит к катастрофе. Ежегодно в мире происходит в среднем 60 авиакатастроф, 35 из которых связаны с гибелью всех пассажиров и экипажа. Вместе с тем риск погибнуть в авиакатастрофе в 15 – 20 раз ниже риска попасть под автомобиль.
Водный транспорт, как и другие виды транспорта, создают угрозу безопасности человека. Основными причинами гибели людей являются столкновения судов, их опрокидывания, пожары на судах, получение пробоин и посадки судов на грунт.
На крупных пассажирских судах катастрофы обычно становятся наиболее громкими и запоминаются надолго. «Титаник», «Адмирал Нахимов», «Эстония» - вот только несколько трагических случаев из бесконечной вереницы морских и речных катастроф.
В перечне ЧС первую позицию по частоте возникновения и величине наносимого материального ущерба занимают пожары. Одновременно и количество человеческих жертв остаётся чрезвычайно большим, несмотря на то, что пожары занимают первую позицию в ряду чрезвычайных событий, способы борьбы с которыми и предохранения от них разрабатываются планомерно и тщательно.
Ни один год не обходится без нескольких взрывов и пожаров на шахтах: горит и взрывается метан, а на угледобывающих шихтах – его смесь с угольной пылью. Пожары и взрывы чаще всего происходят и стали страшной традицией на шахтах Китая, Индии, Украины, России.
На газопроводах, нефтепроводах, продуктопроводах, аварии бывают самые серьёзные: по их трубам под большим давлением перемещаются разнообразные горючие, взрывоопасные, токсические вещества. Здесь аварии происходят из-за изношенности трубопровода или ошибок при его конструировании, строительстве или эксплуатации. Причиной утечки опасных веществ может стать также вмешательство посторонних людей. Эти аварии заканчиваются уничтожением ОПС, и зачастую с гибелью людей.
Бесплатная лекция: "4. Генетика бактерий" также доступна.
В городской зоне устраиваются парковые зоны из зелёных насаждений, которые обогащают воздух кислородом, способствуют рассеиванию вредных веществ и поглощают их, снижают в летнее время уровень уличного шума, выхлопных газов автомобильного транспорта, а также вредных газов промышленного производства, таким образом зелёные насаждения служат своеобразными «лёгкими» города.
Зелёные насаждения (парки, скверы, сады) не только улучшают микроклимат жилой зоны, но и оказывают благотворное психологическое влияние на людей.
Для защиты среды обитания человека в настоящее время во всех странах разрабатывается природоохранительное законодательство, в котором в разделе международного права и правовой охраны природы внутри государства включаются юридические основы сохранения природных ресурсов и среды существования человека.
[1] Шлендер П.Э., Маслова В.М., Подгаевский С.И. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. Пособие / Под ред. проф. П.Э. Шлендера. – М: Вузовский учебник, 2003. – 208 с.
[2] Там же, с. 22.
[3] Шлендер П.Э., Маслова В.М., Подгаевский С.И. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. Пособие / Под ред. проф. П.Э. Шлендера. – М: Вузовский учебник, 2003. – 208 с.
