Фізичні забруднення біосфери

Біосфера зазнає різноманітних фізичних забруднень: теплових, шумо­вих, світлових, вібраційних, інфразвукових, електромагнітних та йоні-зуючих.

Енергетичне забруднення довкілля

До енергетичного забруднення відносять шум та вібрації, електромагнітне та радіоактивне випромінювання, інфразвук та локальне підвищення середньої температури. Воно особли­во характерне для атмосфери, хоча і для інших складових навко­лишнього середовища також є актуальним.

Шумове та вібраційне забруднення

Шум - одна з форм фізичного (хвилевого) забруднення на­вколишнього середовища. Під шумом розуміють усі неприємні та небажані звуки чи їх сукупність, які заважають нормально працю­вати, сприймати інформаційні звукові сигнали, відпочивати. Він виникає внаслідок стиснення і розрідження повітряних мас, тобто коливальних змін тиску повітря. Розрізняють шум постійний, непо­стійний, коливний, переривчастий, імпульсний. Загалом шум - це хаотичне нагромадження звуків різної частоти, сили, висоти, тривалості, які виходять за межі звукового комфорту. Одиницею вимірювання шуму є Бел - тобто відношення діючого значення зву­кового тиску до мінімального значення, котре сприймається вухом людини. На практиці використовується десята частина цієї фізичної одиниці - децибел (дБ).

Шум справляє шкідливу фізіологічну дію на людський орга­нізм, зумовлює професійні захворювання. Шкідлива фізіологічна дія шуму виявляється через пошкодження слухового апарату, тра­вми нервової системи, сповільнену психічну реакцію. Внаслідок тривалого впливу шуму порушується ритм роботи серця, зміню­ється кров'яний тиск, погіршується робота органів дихання, посла­блюється пам'ять, знижується увага. Розширення зіниць під дією шуму призводить до зниження гостроти зору, зменшується вираз­ність усної мови, виникають неприємні відчуття. На пристосуван­ня до сильного шуму організм людини витрачає велику кількість енергії, перенапружується нервова система, виникають втома, нер­вовий і психічний розлади.

Шум шкідливий не лише для людини. Встановлено, що рос­лини під впливом шуму повільніше ростуть, у них спостерігається надмірне (навіть повне, що призводить до загибелі) виділення во­логи через листя, можливі порушення клітин. Гинуть листя і квіти рослин, що розміщені біля гучномовця. Аналогічно діє шум на тварин. Від шуму реактивного літака гинуть личинки бджіл, самі вони втрачають здатність орієнтувати­ся, в пташиних гніздах виникають тріщини в шкарлупі яєць. Від шуму знижуються надої, приріст у вазі свиней, несучість курей. Хворобливо переносять шум риби, особливо в період нересту.

Вухо людини звукові хвилі частотою нижче 16 Гц сприймає не як звук, а як вібрацію. Вібрації - це тремтіння або струси всього тіла чи окремих його частин під час різних робіт (бето­ноукладання, пневмо-електроподрібнення порід чи шляхового по­криття, роботи в шахтах з відбійним молотком, розпилювання ма­теріалів тощо). Тривалі вібрації завдають великої шкоди здоров'ю - від сильної втоми й не дуже значних змін багатьох функцій ор­ганізму до струсу мозку, розриву тканин, порушення серцевої дія­льності, нервової системи, деформації м'язів і клітин, порушення чутливості шкіри, кровообігу тощо.

Соціальний характер проблеми віброакустичного забруднен­ня середовища свідчить про те, що боротьба з цими явищами - за­вдання не тільки технічне, а й суспільне. В проблемі взаємодії людського суспільства і природи важливе місце посідає активна боротьба з шумовим та вібраційним забрудненням довкілля.

Електромагнітне забруднення

Інтенсивний розвиток електроніки та радіотехніки викликав забруднення природного середовища електромагнітними випромі­нюваннями (полями). Головними їх джерелами є радіо-, телевізійні і радіолокаційні станції, високовольтні лінії електропередач, елек­тротранспорт. Поблизу кожного обласного центру, багатьох ра­йонних центрів, великих міст розташовані телевізійні центри, або ретранслятори, радіоцентри, засоби радіозв'язку різного призна­чення. Рівень електромагнітних випромінювань у таких районах (діапазон радіочастот об'єктів може змінюватися від 50-100 Гц до 100 ГГц) часто перевищує допустимі гігієнічні норми і дуже шко­дить здоров'ю людей, що мешкають поруч. Технічно найперспектив-нішими є лінії надвисокої та ультрависокої напруги (750 - 1150 кВ), проте вони становлять небезпеку через утворення навколо них по­тужних електромагнітних полів.

Мірою забруднення електромагнітними полями є напруже­ність поля. Ці поля завдають шкоди перш за все нервовій системі.

Так напруженість поля 1000 В/м спричинює головний біль і силь­ну втому, більші значення зумовлюють розвиток неврозів, безсон­ня, важкі захворювання. Вони також негативно впливають на нор­мальний розвиток тваринного та

Радіоактивне забруднення

Вплив радіоактивного випромінювання на організм людини особливо небезпечний. За результатами експериментів на тваринах та вивчення наслідків опромінення людей під час атомних вибухів у Хіросімі та Нагасакі, а пізніше в Чорнобилі, було виявлено, що гостра біологічна дія радіації проявляється у вигляді променевої хвороби, здатна призвести до смерті, до локальних уражень шкіри, кришталика ока, кісткового мозку. Нині захист організму людини та живої складової біосфери від радіоактивного опромінення в зв'язку зі зростаючим радіоактивним забрудненням планети - одна з найактуальніших проблем екології.

Усі види флори та фауни Землі протягом мільйонів років ви­никали та розвивалися під постійним впливом природного радіо­активного фону й пристосувалися до нього. Але штучно створені радіоактивні речовини, ядерні реактори, устаткування сконцентру­вали невідомі раніше в природі обсяги іонізуючого випроміню­вання, до чого природа виявилася непристосованою.

НОРМУВАННЯ І МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЗАБРУДНЕННЯ

Ефективним методом зменшення негативного впливу на навколишнє природне середовище та забезпечення екологічної безпеки біосфери є за­стосування в господарській діяльності безвідходних технологій з повним використанням усіх компонентів сировини. Однак нинішній рівень роз­витку техніки не дає змоги розробити подібні технології, а тому поки що основним напрямом охорони довкілля є нормування кількості викидів, стоків та відходів і контроль за ними. В основі нормування лежить уста­новлення гранично допустимих концентрацій (ГДК) шкідливих речовин (полютантів) в атмосферному повітрі, воді й ґрунті та харчових продук­тах. При встановленні ГДК приймають найнижчий рівень забруднення, який ґрунтується на санітарно-гігієнічних нормах. ГДК полютанта— це такий його максимальний вміст у природному середовищі (воді, повітрі, ґрунті) або продукті, який не знижує працездатності та самопочуття лю­дини, не шкодить її здоров'ю в разі постійного контакту, а також не ви­кликає небажаних (негативних) наслідків у нащадків.

Для визначення ГДК використовують високочутливі тести, пов'язані зі зміною світлової чутливості ока, потенціалів мозку тощо. Вони дають змогу виявити мінімальні впливи токсичних речовин на організм людини навіть у разі короткочасної їх дії. Для виявлення тривалого впливу токсич­них речовин проводять лабораторні дослідження на тваринах у спеціаль­но обладнаних камерах із застосуванням різних тестів. Під час визначен­ня ГДК враховують дію забрудників не лише на здоров'я людини, а й на диких і свійських тварин, рослини, гриби, мікроорганізми та біоценози загалом. Використовують також матеріали епідеміологічних досліджень. До визначеного порогу впливу додають коефіцієнти запасу. ГДК вира- жають у міліграмах на метр кубічний (мг/м³) — у повітрі, на дециметр кубічний (мг/дм³)— у воді та в міліграмах на кілограм (мг/кг) — у ґрунті гн продуктах харчування.

Для кожного середовища визначено різні види ГДК. Для повітряного середовища: ГДК_Р.₃ — робочої зони, за яку вважають простір заввишки ДО 2 м над підлогою, де знаходяться робітники (рівень вдихання); ГДК_М._Р— максимальна разова, при вдиханні впродовж 20 хв не повинна спричиню­вати негативних наслідків в організмі людини; ГДКс._д — середньодобова, не повинна негативно впливати в разі необмежено тривалого (впродовж років) вдихання. Для водного середовища: ГДК_В — у воді господарсько-нитного й культурно-побутового призначення; ГДК_В._Р — у водоймах ри­богосподарського водокористування. Для ґрунту: ГДКрр — в орному шарі ґрунту, не повинна негативно впливати не тільки на здоров'я людини, а й на самоочисну здатність ґрунту. Для продуктів харчування — ГДК_пр, або інакше допустима залишкова кількість (ДЗК) речовини, що не чинить шкідливого впливу на здоров'я людини.

У разі наявності в повітрі чи воді кількох домішок враховують їх су­марну шкідливу дію за формулою

С₁ /ГДК₁ + С ₂/ГДК₂ +... + Сn /ГДКn < 1,

де С₁, С₂... Сn — концентрації забрудників, мг/м³; ГДК₁, ГДК₂..., ГДК_n — ГДК забрудників, мг/м³.

Дуже шкідливою є дія таких полютантів, як сірчистий газ, оксид ніт­рогену (IV), сульфатна кислота, фторид гідрогену, фенол та аерозолі. Тому в разі їх спільної наявності визначають сумарний вплив цих забрудників.

Встановлено національний стандарт (ГДК) для найпоширеніших за­брудників. Значення ГДК одних і тих самих полютантів для різних середо­вищ різняться. Неоднакові також максимальні разові й середньодобові ГДК одних і тих самих полютантів. Так, ГДК_М._Р сірчистого газу стано­вить — 0,5 мг/м³, а ГДКсд — 0,05; ГДК пари фториду гідрогену — відпо­відно 0,02 і 0,005, аміаку — 0,2 і 0,004 мг/м³.

Для нормування різних викидів в атмосферу і скидів у водойму забруд­нювальних речовин запропоновано ще один норматив — гранично допус­тимий викид в атмосферу (ГДВ) або гранично допустимий скид у водой­му (ГДС). Гранично допустимі викиди — це кількість шкідливих речовин, яка не повинна перевищуватися під час викиду в повітря за одиницю часу, щоб концентрація забрудників повітря на межі санітарної зони не була вищою від ГДК. Встановлюють ГДВ на основі розрахунку розсіювання домішок в атмосфері.

Санітарно-захисні зони (СЗЗ) — це ділянки землі навколо підприємств, що відокремлюють їх від житлових масивів з метою зменшення шкідливо­го впливу цих підприємств на здоров'я людини. їх розташовують з підвіт­ряного боку підприємств і засаджують пилостійкими деревами та чагарни­ками, що мають бактерицидні властивості (береза, біла акація, грецький горіх, дуб, канадська тополя, сосна, смерека, бузина, смородина та ін.).

Згідно із санітарними нормами проектування промислових підприємств, виділяють 5 класів промислових об'єктів із СЗЗ завширшки від 50 м до 3000 м з урахуванням ступеня забруднення повітря поблизу виробництва. Перший клас поділяють на підкласи 1А з СЗЗ завширшки 3000 м та 1Б — 1000 м. До першого класу А з СЗЗ завширшки 3000 м відносять особливо небезпечні об'єкти (АЕС та ін.). До першого класу Б з СЗЗ завширшки 1000 м належать хімічні, нафтопереробні, паперово-целюлозні та металур­гійні заводи й підприємства, що займаються випалюванням коксу, вто­ринною переробкою кольорових металів, видобутком нафти, природно­го газу та кам'яного вугілля. До другого класу із СЗЗ завширшки 500 м належать цементні, гіпсові, вапнякові та азбестові заводи і підприємства, що виробляють свинцеві акумулятори, пластичні маси, видобувають го­рючі сланці, кам'яне, буре та інше вугілля. До третього класу із СЗЗ зав­ширшки 300 м належать підприємства з виробництва скловати, керамзи­ту, толю й руберойду, вугільних виробів для електропромисловості, різ­них лаків та оліфи, ТЕЦ, заводи залізобетонних виробів, асфальтобетон­ні, кабельні заводи тощо. До четвертого класу СЗЗ завширшки 100 м відносять підприємства металообробної промисловості, машинобудівні заводи, електропромисловість з невеликими ливарними цехами, вироб­ництва неізольованого кабелю, котлів, цегли, металевих електродів, бу­дівельних матеріалів з відходів ТЕС. До п'ятого класу із СЗЗ завширшки 50 м включено підприємства легкої промисловості, металообробної про­мисловості з термічною обробкою без ливарних цехів, виробництва луж­них акумуляторів, приладів для електротехнічної промисловості без за­стосування ртуті й лиття, друкарні, виробництва харчової промисловос­ті, пункти очищення й промивання цистерн, виробництво стиснутих і зрід­жених продуктів розділення повітря.

Дата добавления: 2013-12-13