Тепловое (термальное) загрязнение естественных водоёмов и их последствия
1.Тепловое (термальное) загрязнение естественных водоёмов и их последствия.
Вода - важнейший минерал
на Земле, который нельзя
Проблема сохранения качества воды является на данный момент самой актуальной. Науке известно более 2,5 тыс. загрязнителей природных вод. Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, а также к гибели растительного мира водоёмов. При этом не только ядовитые химические и нефтяные загрязнения, избыток органических и минеральных веществ, поступающих со смывом удобрений с полей, опасны для водных экосистем. Очень важным аспектом загрязнения водного бассейна Земли является тепловое загрязнение, которое представляет собой сброс подогретой воды с промышленных предприятий и тепловых электростанций в реки и озера. [4]
1.1.Использование воды из естественных водоёмов в качестве охладителя.
Наиболее крупные
проблемы термального
Большая часть энергии
топлива, которая не может
Серьёзной экологической проблемой является то, что обычным способом использования воды для поглощения тепла является прямая прокачка пресной озерной или речной воды через охладитель и затем возвращение её в естественные водоёмы без предварительного охлаждения. Для электростанции мощностью 1000 МВт требуется озеро площадью 810 га, глубиной около 8,7 м.
Электростанции могут повышать температуру воды по сравнению с окружающей на 5-15 С. Если температура воды в водоёме составляет 16 С, то температура отработанной на станции воды будет от 22 до 28 С. В летний период она может достигать 30-36 С.[8]
1.2.Последствия теплового загрязнения естественных водоёмов.
Повышение температуры
в водоёмах пагубно влияет
на жизнь водных организмов. В
течение длительной эволюции
холоднокровные обитатели
В естественных
условиях при медленных
Тепловой шок - это
крайний результат теплового
загрязнения. Результатом
Искусственное подогревание
воды может существенно
Повышение температуры
воды способно нарушить
Если тепловое загрязнение
усугубляется поступлением в
водоём органических и
Кроме изменения среды обитания водных организмов электростанции могут оказывать на них и физическое влияние. Солёная вода, использующаяся для охлаждения, оказывает сильное коррозирующее влияние на металлические поверхности и вызывает высвобождение ионов металлов, особенно меди, в воду. Ракушечные животные накапливают медь в таких количествах, что становятся непригодными для использования их человеком.
Все перечисленные
выше последствия теплового
- экономические (потери вследствие снижения продуктивности водоёмов, затраты на ликвидацию последствий от загрязнения);
- социальные (эстетический ущерб от деградации ландшафтов);
- экологические (необратимые разрушения уникальных экосистем, исчезновение видов, генетический ущерб). [8]
1.3.Технологические пути решения проблемы охлаждения на электростанциях .
Вместо использования в качестве охладителя воды из естественных водоёмов инженерами разработан метод, позволяющий решить данную проблему без вреда для окружающей среды. Это метод испарительных или охладительных башен. Вместо спуска нагретой воды в реку электростанция перекачивает эту воду в нижнюю часть 90-150-метровой охладительной башни со скошенными стенками. Нагретая вода из труб разбрызгивается на водоуловитель и охлаждается, стекая через ряд перегородок и планок. Температурные и атмосферные различия, созданные нагретой водой, вызывают приток воздуха, который всасывается снизу, проходит между планками и перегородками и выходит через верхнее отверстие башни. Вода скапливается в бассейне под днищем башни и вновь возвращается в конденсатор. Незначительная часть воды , примерно 2,8-4,0 % , теряется при испарении.
Другим типом охладительной
башни является испаряющая
При использовании
охладительных башен полностью
исключается тепловое
1.4.Экономический эффективность природоохранных мероприятий во избежание теплового загрязнения.
Эффектом от вложения
средств в строительство
Эффективность
- уменьшение экономического ущерба в результате снижения степени загрязнений
- приведённые годовые
затраты на осуществление
Под суммарным уменьшением эко
Также уменьшением
экономического ущерба можно
было бы считать уменьшение
суммы штрафных санкций,
Уголовная ответственность
и возмещение нанесённого
Рассмотрим другой
аспект проблемы проведения
Приведённые затраты складываются из текущих затрат на содержание природоохранного оборудования ( электроэнергия для испаряющих колонн, заработная плата обслуживающего персонала и другие) и капитальных затрат на строительство сооружений и покупку природоохранного оборудования. Однако поскольку оборудование и сооружения функционируют не один год, то и общую величину капитальных затрат приводят к годовой размерности с помощью нормативного коэффициента эффективности. Формула приведённых затрат выглядит следующим образом:
- текущие затраты
- капитальные затраты
- нормативный коэффициент
эффективности, обычно равен 0,
Однако такого рода расчеты довольно сложны в части определения ущерба от загрязнения окружающей среды и величины её предотвращения. Как правило, они используются на уровне регионов или отраслей народного хозяйства.
Природоохранные мероприятия,
направленные на устранение
В нашей стране на данный момент все затраты на природоохранную деятельность составляют менее 1%
валового национального
продукта. В то время, как сумма
ущерба соответствует
Между тем на
приведённом ниже графике
Соотношение экологического
и экономического оптимумов
1 - кривая расходов
на ликвидацию ущерба от
2 - кривая затрат на природоохранную деятельность, то есть на предотвращение ущерба от загрязнений
3 - суммарные затраты
ПДК - точка экологического оптимума
4 - точка экономического оптимума - наименьшие суммарные затраты
В каждый момент
времени общество несёт
На данный момент
в нашей стране сумма ущерба
от теплового загрязнения
Основным путём приближения экономического оптимума к экологическому, что сделает природоохранную деятельность более выгодной, является уменьшение расходов на доведение воды до нормальной температуры без ухудшения качества технологического процесса. Помочь в этом должен научно-технический прогресс при условии его экологизации, способствующей разработке новых технологий охлаждения или более дешевых методов и оборудования по устранения теплового загрязнения.
Все перечисленные
выше последствия теплового
• экономический (потери вследствие снижения продуктивности водоемов, затрат на ликвидацию последствий от загрязнения);
• социальный (эстетический ущерб вследствие деградации ландшафтов);
• экологический (необратимые разрушения уникальных экосистем, исчезновение видов, генетический ущерб). [9]
2. Термические ожоги. Оказание первой медицинской помощи при термических ожогах.
Первая медицинская помощь оказывается на месте поражения, а ее вид определяется характером повреждений, состоянием пострадавшего и конкретной обстановкой в зоне чрезвычайной ситуации
Одной из наиболее часто случающихся разновидностей травматических повреждений являются термические ожоги. Они возникают вследствие попадания на тело горячей жидкости, пламени или соприкосновения кожи с раскаленными предметами. В зависимости от температуры и длительности ее воздействия на кожу образуются ожоги разной степени.
Ожог I степени (эритема) проявляется гиперемией, отеком и болью на участке поражения. Поврежден поверхностный слой эпидермиса.
При ожоге II степени повреждается вся толща эпидермиса до ростковой зоны. Его признаки: краснота, резкая боль, отек, образование пузырей с желтоватым экссудатом. Под эпидермисом, который легко снимается, находится ярко-розовая болезненная раневая поверхность.
Ожоги IIIа степени (язвенная форма) характеризуются омертвением всего эпидермиса и поверхностных слоев дермы. Вначале образуется либо сухой светло-коричневый струп (при ожогах пламенем), либо белесовато-серый влажный струп (воздействие пара, горячей воды). Иногда формируются толстостенные пузыри, заполненные экссудатом. Краснота и отек вокруг обожженного участка. Чувствительность есть.
При ожогах IIIб степени (язвенная форма) кожа гибнет на всю толщу, часто поражается и подкожная жировая клетчатка. Омертвевшие ткани формируют струп: при ожогах пламенем — сухой, плотный, темно-коричневого цвета; при ожогах горячими жидкостями и паром — бледно-серый, мягкий, тестоватой консистенции. Характерна полная потеря чувствительности в области струпа, исчезновение «игры капилляров» после кратковременного пальцевого прижатия. На дне струпа видны расширенные кровеносные сосуды, кровь в них не циркулирует. За пределами очага поражения наблюдается обширный отек.
Ожоги IV степени(обугливание) сопровождаются гибелью тканей, расположенных под собственной фасцией (мышцы, сухожилия, кости). Струп толстый, плотный, иногда с признаками обугливания.
Ожоги I, II и Ша степени относятся к поверхностным, Шб и IV степени — к глубоким.
Длительность заживления ожогов и возможность восстановления кожного покрова зависят от глубины его поражения.[1]
Общая реакция организма в виде совокупности происходящих в нем изменений в результате ожоговой травмы называется ожоговой болезнью.
На развитие болезни влияют глубина и площадь ожога. К факторам, утяжеляющим течение болезни, относятся сопутствующие заболевания, детский и пожилой возраст пораженного и расположение ожога на верхних дыхательных путях.
Глубина ожога определяет длительность его заживления, а следовательно, время течения ожоговой болезни, вероятность присоединения вторичной инфекции, возможность самостоятельного заживления.
Площадь ожога является основным критерием для определения прогноза ожоговой болезни.
Кожа несет:
— защитную противомикробную функцию;
— препятствует потере жидкости организмом;
— играет огромную роль в терморегулировании за счет хорошо развитого кровообращения;
— участвует в дыхательной
Поэтому поражение больших участков кожи опасно для человека.
Для определения площади ожогов, особенно когда они расположены в различных областях тела и в мозаичном порядке, можно пользоваться «правилом ладони». Известно, что ладонь вместе с пальцами составляет около 1 % поверхности тела. Сколько ладоней пораженного уместится над ожоговой поверхностью, такова и площадь ожогов.
Прогноз ожогов для жизни человека зависит от степени ожога и площади поражения тела. При площади ожога более 15 % поверхности тела у взрослых (10 % глубокого) или 10 % у детей и лиц старше 50 лет (5 % глубокого) развивается ожоговая болезнь, но у детей ожоговая болезнь может развиться и при меньших размерах поражения. При ожогах ВДП крайне тяжелый шок может развиться и при меньших площадях ожога.[2]
2.2. Первая медицинская помощь при термических ожогах
Чем выше температура травмирующего агента и чем дольше контакт с ним, тем обширнее и глубже термическое поражение. Исходя из этого положения, первое и главное мероприятие при оказании помощи пораженному — это устранение действия травмирующего фактора.
При ожоге кипятком, горячей жидкостью, смолой надо быстро снять пропитанную горячей жидкостью одежду. При этом нельзя отрывать приставшие к коже участки одежды, следует осторожно обрезать одежду ножницами.
После этого длительно, в течение 10 минут, охлаждать обожженную поверхность под струей холодной проточной воды (20—25°С). Известно, что повреждающее действие продолжается еще какое-то время после обваривания, так как высокая температура сохраняется в глубоких слоях кожи.
При ожоге пламенем следует прежде всего потушить на пораженном пламя, завернув его в плотную ткань, не пропускающую воздух. Если пораженный пытается бежать, его надо любыми способами остановить, так как при беге пламя на одежде разгорается еще сильнее от притока воздуха. Когда пламя потушено, надо так же осторожно, как при ожоге кипятком, снять одежду и охладить обожженные места.
Нельзя применять повязки с мазями, жирами, маслами. Они загрязняют ожоговую поверхность и являются питательной средой для микроорганизмов.
Нельзя применять красящие вещества: марганцовокислый калий, синьку, зеленку. Они затрудняют определение глубины ожога при осмотре.
Нельзя применять порошки — соду, крахмал, а также мыло и сырые яйца. Они образуют на ожоговой поверхности трудно снимаемую пленку и также являются питательной средой для микробов.[5]
При ожогах кистей снять кольца с пальцев (опасность ишемии!).
Наложить асептическую повязку (при обширных ожогах использовать стерильную простыню).
Дать обезболивающее лекарство (анальгин, баралгин, седальгин и т.д.).
При ожогах глаз остатки веществ с век, ресниц, слизистых оболочек глаза удаляют стерильным бинтом или струей воды. Ожоги век не отличаются по клинической картине от ожогов других участков кожи. Конъюнктива при термических воздействиях становится ишемичной и непрозрачной. При ожогах роговицы наблюдаются гибель ее переднего эпителия. Ожоговые изменения в хрусталике ведут к развитию осложненной катаракты.
Ожоги первой
степени похожи на обыкновенный солнечный ожог.
Для их лечения необязательно обращаться
к врачу. Чтобы уменьшить болевые ощущения
и избавиться от возможного отека, обожженное
место надо протереть в течение 5-10
мин 96 % раствором этилового спирта.
При ожогах второй степени обожженное
место нужно также подставить под струю
холодной воды, а если ожог обширный, то
пострадавшего поместить в холодную ванну
на 10-15 минут. Обязательно дать обезболивающее
лекарство (анальгин, баралгин, седальгин
и т.д.). Затем наложить сухую стерильную
повязку место.
При ожоге второй степени пострадавшего следует направить в ближайшую поликлинику или травмпункт.
Ожоги третьей степени отличаются от ожогов второй степени большей глубиной поражения подкожных тканей. Первая помощь должна быть такой же, как и при ожогах второй степени. Дать обезболивающее лекарство. Если к ране прилипла одежда, не пытайтесь самостоятельно отделить ее от кожи. Наложить стерильную повязку, согреть пострадавшего, поить его подщелоченной, подсоленной водой ( 1 ч ложку соли растворить в 1 л воды), т.к. пострадавший испытывает жажду. Поить по 30 мл через каждые 0,5 часа. Противопоказанием является рвота. Доставить пострадавшего в лечебное учреждение наиболее щадящим транспортом.[3]
3. Радиоактивное
заражение, его особенности,
В 1896 г. французским физиком Антуаном Беккерелем было открыто явление радиоактивного излучения. Оно положило начало эре изучения и использования ядерной энергии. Бежавшие перед началом второй мировой войны из фашистской Германии в США физики, под руководством американского ученого Роберта Оппенгеймера, в 1945 г. создали оружие разрушительной силы.
Первый атомный взрыв был произведен 16 июля 1945 г. в Америке, в штате Нью-Мексико. На верхней платформе 33-метровой стальной вышки была взорвана атомная бомба. Последствия были ужасающими: стальная конструкция вышки испарилась, на ее месте образовалась воронка диаметром 37 м и глубиной 1,8 м – она являлась центром простиравшегося на большое расстояние кратера. В окружности 370 км была уничтожена вся растительность. Вспышка от взрыва на расстоянии 32 км казалась в несколько раз ярче, чем солнечный свет в полдень. После нее образовался огненный шар, существовавший несколько секунд. Свет от него был виден в населенных пунктах на расстоянии до 290 км. Звук от взрыва был слышен на таком же расстоянии.
В результате взрыва образовалась гигантское облако сферической формы. Клубясь, оно устремилось вверх, приобрело форму гигантского гриба. Облако состояло из нескольких тонн пыли, поднятой с поверхности земли, паров железа и большого количества радиоактивных веществ, образовавшихся при цепной реакции деления ядерного заряда. Пыль и радиоактивные частицы осели на огромной площади, небольшое их количество было обнаружено на удалении 190 км от эпицентра взрыва. [6]
3.1.Определение радиоактивного излучения, единицы измерения.
Ионизирующее излучение, в частности радиоактивное, представляет собой потоки заряженных и нейтральных частиц, а также электромагнитных волн. Это сложное излучение, включающее несколько видов.
Альфа-излучение – ионизирующее излучение, состоящее из альфа-частиц (ядер гелия), испускаемых при ядерных превращениях и распространяющихся не небольшие расстояния: в воздухе – не более 10 см, в биоткани (живой клетке) – до 0,1 мм. Они полностью поглощаются листом бумаги и не представляют опасности для человека, за исключением случаев непосредственного контакта с кожей.
Бета-излучение – электронное ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях. Бета-частицы распространяются в воздухе до 15 м, в биоткани – на глубину до 15 мм, в алюминии до 5 мм. Одежда человека почти на половину ослабляет их действие. Они практически полностью поглощаются оконными стеклами и любым металлическим экраном толщиной в несколько миллиметров; опасны при контакте с кожей.
Гамма-излучение – фотонное (электромагнитное) ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях со скоростью света. Гамма-частицы распространяются в воздухе на сотни метров и свободно проникают сквозь одежду, тело человека и значительные толщи материалов. Это излучение считают самым опасным для человека.
Степень опасности поражения
людей ионизирующими
В Международной системе единиц СИ экспозиционная доза излучения измеряется в кулонах на килограмм, Кл/кг, а ее мощность – в кулонах на килограмм в секунду, Кл/кг*с. Кулон на килограмм равен экспозиционной дозе, при которой в 1 кг воздуха в результате ионизации образуется суммарный электрический заряд всех ионов одного знака, равный 1 Кл.