Природопользование

Министерство образования  и науки РФ

Национальный исследовательский

Иркутский государственный  технический университет

Заочно - вечерний факультет

Кафедра: «Управление промышленными предприятиями»

Контрольная работа

по дисциплине: «Основы экономики природопользования»

                                                           Выполнил: студент гр. МОЗ-09-1 Иордаки Ф.В.

                                                   Проверил: Верхозина В.А.

Иркутск 2012

Содержание

1. Естественные источники  радиации – 3 с

1.1 Космические лучи –  3 с

1.2 Земная радиация –  5 с

2. Искусственные источники  радиации –6 с

2.1 Излучение в медицине  – 6 с

2.2 Ядерные взрывы –  7 с

2.3 Энергетика – 7 с

2.4 Радиация – 8 с

3. Основные принципы охраны  окружающей среды – 10 с

3.1 Объекты и принципы охраны окружающей природной среды - 11с

Литература – 13 с 

1. Естественные  источники радиации

Естественными радиоактивными веществами принято считать вещества, которые образовались и воздействуют на человека без его участия.

Земная кора, вода, воздух всегда содержат радиоактивные элементы. Человек, как обитатель этой среды, также немного радиоактивен, так  как основную часть облучения  он получает от естественных источников радиации. Избежать облучения от естественных источников радиации совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования  Земли, излучения из космоса, облучают земную цивилизацию, которая адекватно  адаптировалась к ней.

1.1 Космические  лучи

Радиационный фон, от космических  лучей, ответственен за половину всего  облучения, получаемого населением от естественных источников радиации.

Космические лучи представлены высокоэнергетическими потоками (примерно 90%), альфа-частицами (около 9%), нейтронами, фотонами, электронами и ядрами легких элементов (1%). Однако планета Земля, входящая в Солнечную систему, имеет  свои защитные механизмы от радиационных воздействий, иначе жизнь на Земле  была бы невозможна.

На расстоянии от одного до восьми земных радиусов космические  частицы отклоняются магнитным  полем Земли. Магнитное поле Земли  создаёт мощную защиту для человека от космической радиации, хотя и  не абсолютную. Часть высокоэнергетических частиц прорывается через магнитное  поле и достигает верхних слоев  атмосферы. Немногие из них проникают  через всю атмосферу и достигают  поверхности Земли. Большинство  же, сталкиваясь с атомами азота, кислорода, углерода атмосферы, взаимодействуют  с ядрами этих атомов, разбивая их, рождая множество новых частиц протонов, нейтронов, мезонов, мезонов, образующих вторичное космическое излучение.

Защититься от этого невидимого "космического душа" невозможно. Но одни участки земной поверхности  более подвержены его действию, чем  другие. Северный и Южный полюсы получают больше космической радиации, чем экваториальные области, так  как влияние магнитного поля Земли  здесь меньше. Уровень облучения  существенно растет с высотой, так  как уменьшается слой воздуха, играющего  защитную роль Космические лучи, проходя  сквозь атмосферу, вызывают появление  космогенных радионуклидов, которых  сегодня насчитывается около 20. Однако более значительными из них являются изотоп водорода — тритий и углерод-14.

Заряженные частицы, попадая  в магнитное поле Земли, образуют так называемые радиационные пояса  Земли. Выходу заряженных частиц из радиационных поясов Земли мешает особая конфигурация направлений линий магнитной  напряженности, создающих магнитную  ловушку. Радиационные пояса Земли  были открыты американским ученым Дж. Ван Алленом и русскими физиками С.Н. Верновым и А.Е. Чудановым.

Заряженные частицы в  магнитном поле движутся по-разному  в зависимости от соотношения  плотностей магнитной кинетической энергии. Примерно на расстоянии 10-ти земных радиусов поток заряженных частиц встречает  сильное магнитное поле и под  действием силы Лоренца изменяется направление их движения. Движение потока заряженных частиц можно представить, как колебательное движение но спиральной траектории вдоль силовых линий  магнитного поля из Северного в Южное  полушарие и обратно.

Одно колебание вдоль  силовой линии из Северного в  Южное полушарие протон с энергией 100 МэВ совершает приблизительно за 3 секунды, а время его нахождения в магнитном поле составляет около 100 лет. При этом совершается до 10¹⁰ колебаний. В зависимости от энергии и заряда, частицы совершают полный оборот вокруг Земли за время от нескольких минут до суток, двигаясь в западном и восточном направлениях.

Радиационные пояса Земли  можно подразделить на внутренний и  внешний. Во внутреннем радиационном поясе  находятся протоны высоких энергий  и электроны. На нижней границе внутреннего  пояса на расстоянии 200-300 км от поверхности Земли заряженные частицы испытывают столкновения с атомами и молекулами атмосферы и меняют свою энергию, поглощаясь атмосферой. Во внешнем радиационном поясе находятся электроны с энергией до 100 КэВ и временем «жизни» 10⁵-10⁷ с.

Пояс протонов малых энергий (до 10 МэВ) находится между внутренним и внешним поясами Земли. Зона квазизахвата расположена за внешним  поясом и имеет сложную конфигурацию, зависимую от плотности потока космических  лучей солнечного ветра.

В годы активного солнца плотность потока энергии солнечного ветра усиливается, граница радиационных поясов отодвигается дальше и становится большим препятствием для космических  лучей.

В результате этого, с временной  задержкой около года происходит возрастание интенсивности космических  лучей на Земле. Время задержки определяется расстоянием, которое проходит солнечный  ветер до границ магнитосферы. Радиационные пояса Земли представляют серьезную  опасность для экипажей космических  кораблей при длительных полетах  в околоземном пространстве, если их орбита проходит через область  радиационных поясов. Длительное пребывание космических кораблей в радиационном поясе приводит к переоблучению  экипажей, выходу из строя оптических приборов и солнечных батарей, находящихся  на корабле. В связи с этим проводятся интенсивные исследования при помощи спутников, специальных зондов по определению  координат радиационных поясов Земли, а также рассчитываются орбиты космических  кораблей для снижения действия радиационного  фактора.

1.2 Земная радиация

Как описано выше, земная радиация была открыта более 100 лет  назад.

В основном, ответственность  за естественную земную радиацию несут  три семейства радиоактивных  элемента — уран, торий и актиний. Указанные радиоактивные элементы нестабильны и, в результате физических превращений, переход в стабильное состояние, сопровождается выделением энергии или ионизирующим излучением.

Главными источниками  земной радиации являются радиоактивные  элементы, содержащиеся в горных породах, которые образовались в результате геофизических процессов. Наибольшее содержание радиоактивных элементов  содержится в гранитных породах  и вулканических образованиях. Средняя  концентрация радиоактивных изотопов калия-40, Ra-226, Th-232 колеблется у них от 10² до 10³ Бк/кг. В течение эволюционных процессов радиоизотопы мигрируют, участвуя в метрологических и геохимических формированиях окружающей среды. В результате соединения со стабильными элементами они участвуют в обменных реакциях живых организмов, тем самым создавая естественную радиоактивность обитателей Земли. К наиболее значимым элементам, обеспечивающим жизнедеятельность живой материи относятся изотопы калия, углерода и трития, а всего в биосфере находится значительно больше радиоактивных элементов, что обуславливает общую радиоактивность человека.

Основную роль в радиоактивность  человека вносит калий-40 — около 20 • 10³ Бк или 0,2% от общей массы человека, углерод-14 — около 30 • 10² Бк или 18% от общей массы человека, которые поступают в организм человека в основном по пищевой цепочке.

Основные радиоактивные  изотопы, встречающиеся в Земной коре — калий-40, рубидий-87 и члены  двух радиоактивных семейств, берущих  начало соответственно от урана-238 и  тория-232.

Уровни земной радиации неодинаковы  и зависят от концентрации радионуклидов  в том или ином участке земной коры. В местах проживания основной массы населения мощность дозы облучения  в среднем составляет 0,3-0,6 микрозиверта в год.

2. Искусственные  источники радиации

Открытие радиоактивности  послужило толчком для прикладного  использования этого физического  явления.

В результате хозяйственной  деятельности за последние несколько  десятилетий человек создал искусственные  источники радиоактивного излучения  и научился использовать энергию  атома в самых разных целях: медицине, для производства энергии и атомного оружия, для поиска полезных ископаемых и обнаружения пожаров. Мирный атом применяется в сельском хозяйстве  и археологии. С каждым годом увеличивается  количество искусственных источников излучения, используемых в сфере  деятельности человека, которые дают дополнительную дозовую нагрузку.

Дозы, полученные каждым отдельным  человеком от искусственных источников радиации очень разнятся. В большинстве  случаев они невелики, но иногда техногенное облучение оказывается  весьма значительным, хотя и его  гораздо легче контролировать.

Совершенно иная ситуация сложилась на территориях, пострадавших от Чернобыльской катастрофы, между  искусственными и естественными  источниками облучения, о чем  подробнее остановимся ниже.

2.1 Излучение в  медицине

Медицинские процедуры и  методы лечения, которые связаны  с применением радиоактивного излучения  вносят основной вклад среди техногенных  источников радиации. Различают три  самостоятельных направления применения радиации в медицине.

Использование излучения в диагностических целях. Наиболее распространенным из них являются рентгеновские лучи. Принцип рентгенографии основан на способности рентгеновских лучей проходить сквозь человеческий организм. Как правило, они легче проходят сквозь мягкие ткани и труднее сквозь кости. Результат фиксируется на фотопленке или мониторе компьютера.

В развитых странах в среднем  каждый человек раз в два года проходит рентгеновские обследования, не считая рентгенологических обследований зубов и массовой флюорографии. В  большинстве стран около половины обследований приходится на долю грудной  клетки, но по мере уменьшения заболева-ния  туберкулезом интенсивность массовых обследований снижается.

Развитие компьютерной техники  позволило совместить рентгеноскопию с современными методами обработки  информации. Компьютерная томография находит все более широкое  применение. Такая методика при обследовании почек позволила уменьшить дозы облучения кожи в 5 раз, а яичников — в 25 раз по сравнению с обычными методами.

В настоящее время разработан новый метод диагностики на основе ядерно-магнитного резонанса. В таких  установках используют не рентгеновское  излучение, а очень интенсивное  магнитное поле и электромагнитные волны радиочастотного диапазона, этот вид диагностики особенно важен  в условиях чернобыльского фактора, так как не дает дополнительной дозовой  нагрузки.

2.2 Ядерные взрывы

Любое научное открытие, как показал исторический опыт, может  быть использовано во благо или во вред человеческой цивилизации. Одним  из примеров этого является разработка и применение ядерного оружия.

Испытания ядерного оружия в атмосфере, начатые после второй мировой войны, являются дополнительным источником облучения населения  Земли. Наибольшее количество испытаний  было проведено в 1954-1958 и 1961-1962 годах. С 1963 года проводятся в основном подземные  испытания, которые обычно не сопровождаются образованием радиоактивных осадков. На рис. 2.9 приведены данные о количестве испытаний в атмосфере различными государствами в период 1954-1962г.г.

В результате взрывов на планете образовалось огромное количество радионуклидов. Часть радиоактивного материала выпала неподалеку от места  взрыва (локальные осадки). Тропосферные осадки выпали на расстоянии нескольких сотен тысяч километров в течение  месяца после взрыва. Их распространение  зависит от погодных условий на данной широте. Большая часть радиоактивного материала сосредоточилась в  стратосфере (10-50 км от поверхности  Земли), обуславливая глобальное радиоактивное  загрязнение окружающей среды в  течение многих лет. Радиоактивные  осадки состоят из нескольких сотен  различных радионуклидов, но наибольшее значение для формирования доз облучения  населения Земли имеют следующие: углерод-14, цезий-137, церий-144, стронций-90, рутений-106, цирконий-95, тритий и иод-131. Дозы облучения от этих и других радионуклидов неодинаковы в  различные периоды времени после  взрыва, так как различна скорость их распада.

2.3 Энергетика

Атомная электростанция (АЭС) — новый современный тип предприятий  по производству электроэнергии. В  основе ее производства лежат цепные реакции деления тяжелых ядер.

Ядерным горючим служат изотопы  урана -235 и -238,_ Ри-239, Th-232, но для большинства АЭС используется только U-235, 238, получаемые из урановой руды.

При распаде этих элементов  выделяется значительная энергия и, что особенно важно, освобождаются  два-три ней-' трона, обладающих кинетической энергией порядка нескольких МэВ; их называют "быстрыми", в отличие  от "медленных" нейтронов (Е < 1 МэВ) и "тепловых" нейтронов (Е < 0,01 эВ). Ядерная реакция распада урана-235 выглядит следующим образом

Испускание при делении  ядер -235, 239 и £/-233 нескольких нейтронов делает возможным осуществление цепной реакции. Каждый из нейтронов, образовавшихся при одном акте деления, если он будет захвачен ядром, вызовет появление новых нейтронов, способных, в свою очередь, вызвать реакции деления и т.д. Таким образом будет происходить лавинообразное нарастание нейтронов деления и развивается цепочка делящихся ядер (цепная реакция). В действительности, эта картина не всегда имеет место: часть вторичных нейтронов попадает в ядра атомов тех веществ, которые присутствуют в объеме, где развивается реакция, но не являются делящимися, другая часть может просто выйти за пределы активной зоны — пространства, где идет реакция.

Условием, необходимым для  возникновения цепной реакции, является размножение вторичных нейтронов. Коэффициентом размножения нейтронов  называют отношение числа нейтронов  в данном поколении к числу  нейтронов в предыдущем поколении. Величина этого коэффициента определяется значением среднего числа нейтронов, образующихся при одном акте деления, вероятностями различных процессов  взаимодействия нейтронов с ядрами делящегося вещества и примесей, а  так же размерами системы, в которой  происходит реакция.

Выше описанный процесс  может иметь практическое значение, если удастся осуществить цепную реакцию и сделать ее управляемой, т.е. вызвать быстрое нарастание процесса, остановку нарастания и  создание стационарного процесса, уровень  которого может устанавливаться  экспериментатором.

Многие руководители западных государств, осознавая опасность, все  чаще отказываются от строительства  новых атомных электростанций. Так  в США, Германии, Франции, Англии и  других западноевропейских странах  заморожено проектирование новых атомных  блоков. Закрываются действующие, не удовлетворяющие безопасности атомные  станции. По оценкам специалистов к  концу нашего века будут закрыты  около 40 действующих атомных электростанций.

Суммируя вышеизложенное можно сделать вывод, что человечество стоит перед очень сложной  проблемой в поисках энергетических источников, которые должны обеспечить развитие цивилизации в 21 веке.

2.4. Радиация- Ионизи́рующее излуче́ние — в самом общем смысле — различные виды микрочастиц и физических полей, способные ионизировать вещество. В более узком смысле к ионизирующему излучению не относят ультрафиолетовое излучение и излучение видимого диапазона света, которое в отдельных случаях также может быть ионизирующим. Излучение микроволнового и радиодиапазонов не является ионизирующим, поскольку его энергии недостаточно для ионизации атомов и молекул в основном состоянии. 
3. Статья 3. Основные принципы охраны окружающей среды

[Закон "Об  охране окружающей среды"] [Глава I] [Статья 3]

Хозяйственная и иная деятельность органов государственной власти Российской Федерации, органов государственной  власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления, юридических  и физических лиц, оказывающая воздействие  на окружающую среду, должна осуществляться на основе следующих принципов:

соблюдение права человека на благоприятную окружающую среду;

обеспечение благоприятных  условий жизнедеятельности человека;

научно обоснованное сочетание  экологических, экономических и  социальных интересов человека, общества и государства в целях обеспечения  устойчивого развития и благоприятной  окружающей среды;

охрана, воспроизводство  и рациональное использование природных  ресурсов как необходимые условия  обеспечения благоприятной окружающей среды и экологической безопасности;

ответственность органов  государственной власти Российской Федерации, органов государственной  власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления за обеспечение благоприятной окружающей среды и экологической безопасности на соответствующих территориях;

платность природопользования и возмещение вреда окружающей среде;

независимость контроля в  области охраны окружающей среды;

презумпция экологической  опасности планируемой хозяйственной  и иной деятельности;

обязательность оценки воздействия  на окружающую среду при принятии решений об осуществлении хозяйственной  и иной деятельности;

обязательность проведения в соответствии с законодательством  Российской Федерации проверки проектов и иной документации, обосновывающих хозяйственную и иную деятельность, которая может оказать негативное воздействие на окружающую среду, создать  угрозу жизни, здоровью и имуществу  граждан, на соответствие требованиям  технических регламентов в области  охраны окружающей среды;

учет природных и социально-экономических  особенностей территорий при планировании и осуществлении хозяйственной  и иной деятельности;

приоритет сохранения естественных экологических систем, природных  ландшафтов и природных комплексов;

допустимость воздействия  хозяйственной и иной деятельности на природную среду исходя из требований в области охраны окружающей среды;

обеспечение снижения негативного  воздействия хозяйственной и  иной деятельности на окружающую среду  в соответствии с нормативами  в области охраны окружающей среды, которого можно достигнуть на основе использования наилучших существующих технологий с учетом экономических  и социальных факторов;

обязательность участия  в деятельности по охране окружающей среды органов государственной  власти Российской Федерации, органов  государственной власти субъектов  Российской Федерации, органов местного самоуправления, общественных и иных некоммерческих объединений, юридических  и физических лиц;

сохранение биологического разнообразия;

обеспечение интегрированного и индивидуального подходов к  установлению требований в области  охраны окружающей среды к субъектам  хозяйственной и иной деятельности, осуществляющим такую деятельность или планирующим осуществление  такой деятельности;

запрещение хозяйственной  и иной деятельности, последствия  воздействия которой непредсказуемы для окружающей среды, а также  реализации проектов, которые могут  привести к деградации естественных экологических систем, изменению  и (или) уничтожению генетического  фонда растений, животных и других организмов, истощению природных  ресурсов и иным негативным изменениям окружающей среды;

соблюдение права каждого  на получение достоверной информации о состоянии окружающей среды, а  также участие граждан в принятии решений, касающихся их прав на благоприятную  окружающую среду, в соответствии с  законодательством;

ответственность за нарушение  законодательства в области охраны окружающей среды;

организация и развитие системы  экологического образования, воспитание и формирование экологической культуры;

участие граждан, общественных и иных некоммерческих объединений  в решении задач охраны окружающей среды;

международное сотрудничество Российской Федерации в области  охраны окружающей среды.

3.1. ОБЪЕКТЫ И ПРИНЦИПЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

      Под охраной   окружающей  среды  понимают  совокупность  международных, государственных  и региональных  правовых  актов,  инструкций  и  стандартов, доводящих  общие юридические требования  до каждого  конкретного   загрязнителя и  обеспечивающих  его заинтересованность  в   выполнении  этих  требований, конкретных  природоохранных  мероприятий   по  претворению   в   жизнь   этих

требований.

      Только  если все  эти  составные   части  соответствуют  друг  другу  по

содержанию и темпам развития, т. е. складываются  в  единую  систему  охраны окружающей природной среды, можно рассчитывать на успех.

      Поскольку   не  была  решена   вовремя   задача   охраны   природы   от

отрицательного воздействия  человека, теперь все чаще  встает  задача защиты человека  от  влияния  изменившейся  природной  среды.   Оба   эти   понятия интегрируются  в термине «охрана окружающей (человека) природной среды».

      Охрана  окружающей природной среды складывается  из:

      — правовой  охраны, формулирующей научные экологические  принципы в виде юридических  законов, обязательных для исполнения;

      —   материального   стимулирования    природоохранной    деятельности,

стремящегося сделать  ее экономически выгодной для предприятий;

      —    инженерной    охраны,    разрабатывающей    природоохранную     и

ресурсосберегающую технологию и технику.

      В соответствии  с законом Российской Федерации   «Об  охране  окружающей природной  среды» охране подлежат следующие  объекты:

      — естественные  экологические системы, озоновый  слой атмосферы;

      — земля,  ее недра, поверхностные и подземные  воды, атмосферный воздух, леса и   иная  растительность,  животный  мир,  микроорганизмы,  генетический  фонд, природные ландшафты.

      Особо   охраняются  государственные   природные  заповедники,  природные  заказники, национальные  природные   парки,  памятники  природы,  редкие  или находящиеся под  угрозой исчезновения виды растений  и  животных  и  места   их обитания.

      Основными   принципами  охраны  окружающей   природной   среды   должны  являться:

      — приоритет  обеспечения благоприятных экологических  условий для жизни, труда и  отдыха населения;

      —  научно  обоснованное  сочетание   экологических   и   экономических

интересов общества;

      —  учет  законов   природы   и   возможностей   самовосстановления   и

самоочищения ее ресурсов;

      — недопущение  необратимых последствий для   охраны  природной  среды   и здоровья человека;

      — право   населения  и  общественных  организаций  на  своевременную   и

достоверную  информацию  о  состоянии  окружающей  среды   и   отрицательном воздействии  на нее и на здоровье людей различных  производственных объектов;

      —   неотвратимость    ответственности    за    нарушение    требований

природоохранительного законодательства.

Литература:

1. Савенко В.С. Радиоэкология. — Мн.: Дизайн ПРО, 1997.