Техносфера и оказываемое ею влияние
Техносфера и оказываемое ею влияние
Пять тысячелетий тому назад, когда появились первые городские поселения, начала формироваться и техносфера — сфера искусственных технических сооружений на Земле.
Однако по-настоящему техносфера сформировалась в эпоху промышленной революции, когда пар и электричество многократно расширили технические возможности человека, позволив: а) быстро передвигаться по земной поверхности и создавать мировое хозяйство, б) углубляться в земную кору и океаны, в) подниматься в атмосферу, г) создавать много новых веществ.
Возникли процессы, не присущие биосфере: получение металлов и других элементов, производство энергии на атомных электростанциях, синтез неизвестных до сих пор органических веществ. Мощным техногенным процессом является сжигание ископаемого топлива.
Аварии, вызванные нарушениями эксплуатации технических объектов, по своим масштабам начали приобретать катастрофический характер уже в 30-х годах XX ст. Влияние этих аварий порой переходит границы государств и охватывает целые регионы. Неблагоприятная экологическая обстановка, вызванная этими авариями, может сохраняться от нескольких дней до столетий. Ликвидация последствий таких аварий требует больших затрат и привлечения многих специалистов.
Авария — это опасное событие техногенного характера, который создает на объекте, территории или акватории угрозу для жизни и здоровья людей, приводит к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного процесса или наносит ущерб окружающей среде.
Соответственно размерам причиненного вреда различают легкие, средние, тяжелые и особо тяжелые аварии. Особо тяжелые аварии приводят к большим разрушениям и сопровождаются большими жертвами.
Анализ последствий аварий, характера их влияния на окружающую среду обусловливает распределение их по видам:
- аварии с вытеканием сильнодействующих ядовитых веществ (аммиака, хлора, серной и азотной кислот, угарного газа, серного газа и других веществ);
- аварии с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду;
- пожары и взрывы;
- аварии на транспорте и другое.
Особо тяжелые аварии могут привести к катастрофам.
Катастрофа — это крупномасштабная авария, которая приводит к тяжелым последствиям для человека, животного и растительного мира, изменяя условия среды жизнедеятельности и существования.
Глобальные катастрофы охватывают целые континенты, и их развитие ставит под угрозу существования всей биосферы.
Антропогенное влияние на окружающую среду
Наибольший «вклад» в загрязнение
окружающей среды вносят тепловые электростанции,
металлургические и химические заводы.
На долю тепловых электростанций приходится 35% суммарного загрязнения
воды и 46% воздуха. Они выбрасывают соединения серы,
Металлургические предприятия отличаются высоким потреблением ресурсов и большим количеством отходов, среди которых пыль, оксид углерода, серный газ, коксовый газ, фенол, сероводород, углеводородные (в том числе бенз(а)пирен). Металлургическая промышленность потребляет много воды, которая загрязняется в процессе производства.
Разнообразными видами производства характеризуется химическая промышленность. Наиболее опасными считаются производство аммиака, кислот, анилиновых красок, фосфорных удобрений, хлора, пестицидов, синтетического каучука, каустической соды, ртути, карбида кальция, фтора.
Сильно загрязняют атмосферу автомобили. Автомобильный транспорт (в мире насчитывается свыше 600 миллионов. автомобилей) дает 70-90% загрязнений в городах. Если учесть, что в городах живет больше половины населения Земли, то становится понятным решающее значение автотранспорта в отношении непосредственного влияния на людей. В выбрасываемых газах автомобилей преобладают оксид углерода, диоксид азота, свинец, токсичные углеводороды (бензол, толуол, ксилол и другое). Взаимодействие углеводородов и оксидов азота при высокой температуре приводит к образованию озона (О3). Если в атмосфере на высоте 25 километров высокое содержимое озона является необходимым для защиты всего живого от жесткого ультрафиолетового излучения, то возле земной поверхности повышенное содержание озона вызывает угнетение растительности, раздражение дыхательных путей и поражение легких.
Значительно воздействует на окружающую природную среду целлюлозно-бумажная промышленность. По объему загрязненных стоков она занимает первое место (более 15%). В сточных водах предприятий этой промышленности насчитывается свыше 500 компонентов. Наибольшую опасность представляют соединения серы и хлора, растворенная органика.
Значительное количество загрязняющих веществ попадает в природную среду в процессе сельскохозяйственной деятельности. Наибольший ущерб наносит применение пестицидов – ежегодно в мире их используют 4 миллионов. тонн, и только один процент из этого объема (40 000 тонн) достигает цели, влияет непосредственно на вредителей сельскохозяйственных культур .Остальное влияет на другие организмы, попадает в грунты и водохранилища, рассеивается ветром. Эффективность применения пестицидов постоянно снижается из-за привыкания к ним вредителей, поэтому, чтобы достичь желаемого результата, необходимо все большее их количество. При разложении пестицидов в почвах, воде, растениях часто образовываются более устойчивые и токсичные метаболиты. Ежегодно в мире происходит 500 тысяч случаев отравления пестицидами. Значительное загрязнение почв и, как следствие, – сельскохозяйственных культур, связано с использованием минеральных удобрений. Большие загрязнения дают животноводческие комплексы: в окружающую среду попадают гной, остатки силоса и кормовых добавок, в которых часто содержатся сальмонеллы и яйца гельминтов.
Аварии с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду
Наиболее опасными по результатам своего действия являются аварии на АЭС с выбросом в атмосферу радиоактивных веществ, вследствие которых долгосрочно радиоактивно загрязняются огромные территории стран и континентов. Так, только на предприятиях атомной энергетики состоялись такие значительные аварии:
- 1957 год – авария в Виндскейле (Северная Англия) на заводе по производству плутония (зона радиоактивного загрязнения составляла 500 кв. км);
- 1957 год — взрыв хранилища радиоактивных отходов возле Челябинска (радиационное загрязнение преимущественно стронцием-90 территории, на которой проживало 500 тыс. человек);
- 1979 год — авария на АЭС «Тримайл-Айленд» в Гарисберге, США (состоялось заражение больших территорий радионуклидами мгновенного распада, что привело к необходимости эвакуировать население из близлежащей зоны).
Но наибольшей по масштабам загрязнения окружающей среды стала авария, которая произошла в 1986г. на Чернобыльской АЭС. История человечества еще не знала такой аварии, которая была бы настолько губительной по своим результатам для окружающей среды, здоровья и жизни людей.
По оценкам специалистов, осуществлен выброс 50 мегакюри
опасных изотопов и 50 мегакюри химически
инертных радиоактивных газов. Суммарное радиоактивное
загрязнение эквивалентно выпадению радиоактивных веществ от взр
Но следует помнить, что впереди еще миллиарды лет, необходимые для преобразования станции и загрязненных территорий в экологически безопасную зону, решение беспрецедентных экономических, социальных и сугубо человеческих проблем.
Первыми последствиями этой аварии стало облучение лиц, которые принимали участие в укрощении пожара и аварийных работах на атомной станции. Острой лучевой болезнью тогда заболело 238 лиц, 29 из них умерло в первые месяцы после аварии, еще 15 - со временем. Позднее диагноз «острая лучевая болезнь» был подтвержден в 134 больных, из них тяжелой и очень тяжелой степени – в 43.
Заболеваемость детей, которые пострадали от аварии на ЧАЭС, начиная с 1992 года, на 20% превышает обычный уровень. По данным Министерства здравоохранения Украины, почти 1,5 миллиона украинских детей в той или иной мере ощущают на себе следствия этой техногенной катастрофы — лейкоз, анемии, заболевания эндокринной и сердечно-сосудистой систем, врожденные недостатки, болезни нервной системы и органов пищеварения. На учете находятся 2500 детей-инвалидов Чернобыля, зарегистрировано около тысячи случаев рака щитовидной железы, который до момента аварии у детей практически никогда не диагностировался.
Анализ динамики заболеваний взрослых свидетельствует о существенном росте новообразований, в том числе злокачественных, болезней органовпищеварения, дыхание, кровообразование, щитовидной железы (рак щитовидной железы регистрируется в 10 раз чаще чем до 1986 года).
Одним из последствий аварии на Чернобыльской станции является долгосрочное (на миллиарды лет) облучение граждан Украины, России и Белоруссии малыми дозами ионизирующего излучения за счет поступления в организм радиоактивных веществ, которые содержатся в продуктах питания. Малые дозы ионизирующего излучения приводят к постепенному накоплению радионуклидов в организме человека и как следствие кумулятивному эффекту (переход количества в новое качество – многочисленные онкологические заболевания), который предопределяет отрицательное влияние радиоизотопов на протяжении миллиардов лет на состояние здоровья всех поколений потомков. Свыше 3 млн. граждан ощущают на себе действие малых доз облучения и проживают в условиях постоянного риска для собственного здоровья и жизни.
Проблема оценки долгосрочного воздействия на организм человека малых доз радиоактивного излучения отнесена к числу наиболее важных и одновременно нерешенных. Всего, по современным данным, вследствие Чернобыльской катастрофы в Украине пострадало почти 3,23 млн. человек, из них 2,35 млн. проживают на загрязненной территории, более 358 тысяч принимали участие в ликвидации последствий аварии, 130 тысяч были эвакуированы в 1986 г. или были отселены позднее.
Современная концепция радиозащитного питания базируется на трех принципах:
ограничение поступления радионуклидов с пищей;
торможение всасывания и накопления радионуклидов, ускорение их вывода из организма;
повышение защитных сил организма.
Третье направление предусматривает поиск и создание радиозащитных пищевых веществ и продуктов, которые обладают антиоксидантной и иммуностимулирующей активностью и способны повышать устойчивость организма к неблагоприятному действию радиоактивного излучения (антимутагены и радиопротекторы). К этим веществам относят: листья чая, виноград, черную смородину, черноплодную рябину, облепиху, бананы, лимоны, финики, грейпфруты, гранаты; из овощей — шпинат, брюссельскую и цветную капусту, бобы, петрушку. Для того, чтобы радионуклиды не усваивались организмом, надо постоянно употреблять продукты которые содержат пектины, в частностияблоки. Семена подсолнечника отнесены к группе радиозащитных продуктов. Богаты биорегуляторами морские продукты, очень полезен мед и свежие фруктовые соки. Сбалансированное питание, ежедневное испражнение, употребление : отваров семян льна, чернослива, крапивы, слабительных трав; соков с красными пигментами (виноградный, томатный); черноплодной рябины, гранатов, изюма, винограда; витаминов А, Р, С, В, сока свеклы, моркови; хрена, чеснока; крупы гречневой, овсяной; активированного угля (1-2 таблетки перед пищей); сыра, сливок, сметаны; овощей и фруктов (снимать верхний слой до 0,5 см, из капусты удалять верхние три листка); лук и чеснок имеют способность поглощать из организма радиоактивные элементы; обильное питье.
Аварии с вытеканием сильнодействующих ядовитых веществ
Аварии с вытеканием сильнодействующих ядовитых веществ и загрязнение окружающей среды возникают на предприятиях: химической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности, водопроводных иочистных сооружениях, а также при транспортировке сильнодействующих ядовитых веществ.
Источники химических аварий: выбросы и вытекания опасных химических веществ; возгорание разных материалов, оборудования, строительных конструкций, которое сопровождается загрязнением окружающей среды; аварии на транспорте при перевозке опасных химических веществ, взрывчатых и пожароопасных грузов. Непосредственными причинами этих аварий являются: нарушение правил безопасности и транспортировки, несоблюдение правил охраны труда, выход из строя агрегатов, механизмов, трубопроводов, повреждение емкостей и т.п.
Одним из ярчайший примеров аварий может быть авария, которая случилась в 1984г на химическом предприятии американской транснациональной корпорации «Юнион карбайд» в индийском городе Бхопале. Ночью в атмосферу было выброшено несколько десятков тонн газообразного метилизоционата. Погибло свыше 2,5 тысяч человек, 500 тысяч человек отравилось, из них у 70 тысяч человек отравления спровоцировали многолетние хронические заболевания. Ущерб от этой техногенной катастрофы оценивается в 3 миллиарда долларов США. И это все из-за значительных просчетов в проектировании предприятий, несовершенства системы предупреждения выбросов и вытеканий отравляющих газов. Местная власть и население не были заранее предупреждены о потенциальной опасности, связанной с технологией производства ядохимикатов.
Главной особенностью химических аварий является их способность распространяться на значительные территории, где могут возникать большие очаги опасного загрязнения окружающей среды.
В США для каждого из 336 особо опасных химических веществ, которые могут попасть в окружающую среду вследствие аварии, установлено три уровня влияния:
1) возникает дискомфорт у
2) появляется потеря трудоспособности.
3) возникает угроза жизни.
В число опасных для здоровья человека газообразных соединений, которые загрязняют атмосферу. При химических авариях и катастрофах, относят: хлор; соляную кислоту; фтористый водород; цианистую кислоту; серный и сернистый ангидриды; сероуглерод; сероводород; оксид углерода; аммиак; хлоруглеродные соединения; оксиды азота и др.
Сильнодействующими ядовитыми веществами называются химические соединения, которые в определенных количествах, превышающих ПДК, отрицательно воздействуют на людей, сельскохозяйственных животных, растения и вызывают в них поражения разной степени.
Сильнодействующие ядовитые вещества могут быть элементами технологического процесса (аммиак, хлор, серная и азотная кислоты, фтористый водород и прочие) и могут образовываться при пожарах на объектах народного хозяйства (угарный газ, оксиды азота и серы, хлористый водород).
На территории Украины расположено 877 химически опасных объектов и 287 000 объектов используют в своем производстве сильнодействующие ядовитые вещества или их производные (в 140 городах и 46 населенных пунктах). Наращивание химического производства во времена существования СССР привело также к росту количества промышленных отходов, которые сегодня представляют реальную опасность для окружающей среды и жителей Украины.
Аварии на транспорте
Необходимость транспорта в наше время не вызывает сомнений. Транспортные средства имеют большое положительное влияние на экономику страны, создают удобства и комфорт для людей. Развитие транспорта, повышение его роли в жизни людей сопровождается не только положительным эффектом, а и отрицательными последствиями, в частности, высоким уровнем аварийности транспортных средств и дорожно-транспортных происшествий (ДТП).
Автомобильный транспорт. В мире ежегодно гибнет 250 тысяч людей вследствие ДТП и приблизительно в 30 раз большее количество получает травмы. Закон Украины «О дорожном движении» определяет правовые и социальные основы дорожного движения с целью защиты жизни и здоровья граждан, создания безопасных и комфортных условий для участников движения и охраны окружающей природной среды.
Большое значение при авариях имеет психологический фактор, в частности эмоциональный стресс. Для пассажиров, совсем не подготовленных и не осведомленных с обстоятельствами возможных аварий, этот фактор играет отрицательную роль. Люди, которые подготовлены, знают о возможных аварийных ситуациях, а также о том, что делать при их возникновении, совершают меньше ошибок во время аварийной ситуации, что помогает им спасти свою жизнь. Поэтому необходимо, чтобы каждый пассажир с целью повышения личной дорожно-транспортной безопасности знал аварийные ситуации, характерные для того или иного вида транспортных средств, услугами которого он воспользовался, был хорошо осведомлен со средствами индивидуальной и коллективной защиты, которые находятся на транспортном средстве, знал методы их использования.
Воздушный транспорт. С момента возникновения авиации возникла проблема обеспечения безопасности полетов. В отличие от других видов транспорта, отказ двигателей в полетах практически всегда приводит к неминуемым катастрофическим последствиям. В среднем ежегодно в мире происходит около 60 авиационных катастроф, в 35 из которых гибнут все пассажиры и экипаж. Около двух тысяч человеческих жизней ежегодно забирают авиационные катастрофы, а на дорогах мира ежегодно гибнет свыше 250 тысяч человек. Итак, риск попасть под колеса автомобиля в 10-15 раз выше от риска погибнуть в авиакатастрофе.
Анализ авиакатастроф в мировом масштабе показывает, что общий шанс на спасение в авиакатастрофах при полетах на больших реактивных авиалайнерах значительно выше, чем в небольших самолетах.
Последствиями при авиакатастрофах для пассажиров могут быть: от слабого невротического шока до тяжелых многочисленных травм.
Железнодорожный транспорт. Пассажиры железнодорожного транспорта также пребывают в зоне повышенной опасности. Зонами повышенной опасности на железнодорожном транспорте являются: железнодорожные пути, переезды, посадочные платформы и вагоны, в которых пассажиры осуществляют переезды. Постоянную опасность представляет система электроснабжения, возможность аварий, столкновений, получения травм во время посадки или высадки. Кроме того, железнодорожными путями перевозятся опасные грузы: от топлива и нефтепродуктов до радиоактивных отходов и взрывчатых веществ.
Наибольшую опасность для пассажиров представляют пожары в вагонах. Это обусловлено тем, что в вагонах (ограниченном пространстве) всегда находится большое количество людей. Температура в очаге пожара очень быстро повышается с образованием токсичных продуктов горения. Особенно опасными являются пожары в ночное время на больших перегонах, когда пассажиры спят.
Морской транспорт. Как и все другие виды транспортных средств, мореходство связано с возможностью аварий, катастроф и с риском для жизни человека. Возможный риск для жизни человека на морских транспортных средствах значительно выше, чем на авиационных и железнодорожных видах, но ниже, чем на автомобильных.
В мировом морском транспорте ежегодно происходит свыше 8000 аварий кораблей, из них гибнет свыше 200 единиц (3%). Непосредственной опасности для жизни во время аварии подвержено свыше 6000 людей, из которых около 2000 гибнут (33%).
Одна из самых страшных в истории мореходства катастрофа пассажирского судна «Дона Пас» в районе Филиппин забрала 3132 жизни. Ошибки экипажа привели к гибели технически исправных кораблей «Михаил Ломоносов» и «Адмирал Нахимов» при спокойном море и ясной погоде.
В процессе развития аварии при возникновении угрозы гибели корабля необходимо принять меры для быстрой эвакуации пассажиров. Операция по эвакуации уже сама по себе связана с риском для жизни людей, особенно в условиях штормовой погоды. Наибольшая опасность возникает тогда, когда выходят из строя приборы и устройства. Невозможность покинуть в таких случаях корабль приводит к тому, что пассажиры теряют шансы на спасение и попадают в чрезвычайно сложную ситуацию.
Риск для жизни пассажиров возникает при спуске на воду спасательных средств, а именно: при опрокидывании шлюпок, сильных ударах о борт корабля и пр. Потеря шансов на спасение может возникать вследствие неправильного использования спасательных жилетов или когда люди прыгают с высоты 6-15 м с борта корабля, который тонет.
Гипотермия представляет главную опасность для пассажиров, которые спасаются в шлюпках или на плотах. Чтобы замедлить переохлаждение организма и увеличить шансы на выживание необходимо голову держать по возможности выше над водой, так как свыше 50% всех тепло потерь организма приходится на голову. Удерживать себя на поверхности воды надо так, чтобы минимально затрачивать для этого физические усилия.
Находясь на спасательном плоту, шлюпке или в воде, человек должен стараться подавить в себе панику, растерянность, верить в то, что его спасут. Такое поведение в экстремальных ситуациях увеличивает шансы человека на выживание.
Пожары и взрывы
Взрывы и их последствия — пожары, возникают на объектах, которые производят взрывоопасные и химические вещества. При горении многих материалов образовываются высокотоксические вещества, от действия которых люди гибнут чаще, чем от огня. Раньше при пожарах выделялся преимущественно угарный газ. Но в последние десятилетия горит много веществ искусственного происхождения: полистирол, полиуретан, винил, нейлон, поролон. Это приводит к выделению в воздух помещений и окружающую среду синильной, соляной и муравьиной кислот, метанола, формальдегида и других высокотоксичных веществ.
Наиболее взрыво- и пожароопасные смеси с воздухом образуются при вытекании газообразных и сжиженных углеводородных продуктов метана, пропана, бутана, этилена, пропилена и т.п.
В последнее десятилетие от трети до половины всех аварий на производстве связано со взрывами технологических систем и оборудования: реакторов, емкостей, трубопроводов и т.п. Пожары на предприятиях могут возникать также вследствие повреждения электропроводки и машин, которые находятся под напряжением, отопительных систем.
Проведенные в США исследования показали, что пожары и взрывы происходят из-за: неисправности электрооборудования — в 23% случаев; курения в ненадлежащем месте — 18%; перегрева оборудования вследствие трения в неисправных узлах машин — 10%; перегрева горючих материалов — 8%; контактов с горючими поверхностями из-за неисправности котлов, печей, дымоходов — 7%; контактов с пламенем, воспаления от пламени горелок — 7%; воспаление от горючих частиц (искры) от установок и оборудования для сжигания — 5%; самовоспламенения горючих материалов — 4%, зажигания материалов при резке и сварке металла — 4%.
Более 63% пожаров в промышленности обусловлено ошибками людей или их некомпетентностью. Когда предприятие сокращает штаты и бюджет аварийных служб, снижается эффективность их функционирования, резко возрастает риск возникновения пожаров и взрывов, а также уровень человеческих и материальных потерь.

- Техносфера и проблемы её существования
- Техносфера как экологическая проблема
- Техносфера. Определения. Структура
- Техносфера электромагнит,электроорис,электротолкын
- Техно-химический и микробиологический контроль
- Технохимический контроль
- Технохимический контроль производства мясных баночных консервов
- Технопарки Республики Беларусь
- Технополисы и технопарки России. Цели их создания и проблемы их внедрения и развития на территории России
- Технополис Япония
- Техносфера
- Техносфера
- Техносфера и биосфера: общее и специфическое
- Техносфера и ноосфера. Каким образом эти термины характеризуют состояние и развитие биосферы