Ургозы техносферы

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………3

Основная часть………………………………………………………………………………..4

Заключение…………………………………………………………………………………..14

Список литературы………………………………………………………………………….15

Введение

     Научно-технический  прогресс не только способствовал повышению производительности труда, росту благосостояния общества, но и привел к появлению большого количества новых угроз для отдельного человека и для цивилизации в целом. Действиями человека большая часть биосферы на данный момент преобразована в техносферу.

     В современной техносфере формируются  новые негативные факторы; условия  труда и жизни человека значительно  превышают адаптационные, физиологические  и психологические возможности  организма. По мере ускорения темпов технического прогресса воздействие хозяйственной деятельности человека на природу становится все более разрушительным. Поэтому проблема обеспечения безопасности жизнедеятельности человека становится все более актуальной.

     В обществе возникла потребность в  защите природы и здоровья человека от негативного влияния техносферы, которое проявляется в загрязнении биосферы отходами промышленности, машин, оборудования, выхлопами транспорта, уничтожением естественных ареалов обитания живых организмов, вследствие чего происходит вымирание многих их видов. При активном загрязнении окружающей среды как следствие значительно ухудшаются условия жизни человека. Это вызывает различные заболевания, а аварии и катастрофы, происходящие в техносфере ежегодно уносят жизни людей или обрекают их на инвалидность.

     Первопричиной многих негативных процессов в природе  и обществе явилась антропогенная деятельность, не сумевшая создать техносферу необходимого качества как по отношению к самому человеку, так и по отношению к природе.

     Решая задачи обеспечения безопасности человека в техносфере, одновременно решаются задачи охраны природы от губительного влияния техносферы, поскольку человек и окружающая среда находятся в тесной взаимосвязи. 
 
 
 
 
 
 
 

     Биосфера - природная область распространения жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы, гидросферу и верхний слой литосферы, не испытавших техногенного воздействия. Источниками естественных негативных воздействий являются стихийные явления в биосфере, такие как    изменения климата, грозы,  землетрясения и т.п.

     Постоянная  борьба за свое существование вынуждала  человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий среды обитания. К  сожалению, появление жилища, применение огня и других средств защиты, совершенствование  способов получения пищи — все это не только защищало человека от естественных негативных воздействий, но и влияло на среду обитания.

     В процессе эволюции человек, стремясь наиболее эффективно удовлетворять свои потребности в пище, материальных ценностях, защите от климатических и погодных воздействий, в повышении своей коммуникативности, непрерывно воздействовал на естественную среду и, прежде всего, на биосферу. Для достижения этих целей он преобразовал часть биосферы в территории, занятые техносферой.

     С течением времени биосфера становится всё более неустойчивой. Существует несколько трагичных для человечества преждевременных изменений состояния биосферы, некоторые из них связаны с деятельностью человечества.

       Техносфера - регион биосферы в  прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям. Техносфера, созданная человеком с помощью технических средств, представляет собой территории, занятые городами, поселками, сельскими населенными пунктами, промышленными зонами и предприятиями.

     Техносфера – термин, который употребляется при описании современной цивилизации, для которой характерно повсеместное использование техники и научных методов преобразования действительности, представляющих собой основной фактор развития общества.

     В окружающем нас мире возникли новые  условия взаимодействия живой и  неживой материи: взаимодействие человека с созданной им техносферой и взаимодействие техносферы с биосферой (рисунок 1).

      Рис. 1. Системы «человек – техносфера»  и «техносфера – природная  среда».

     Современный человек непрерывно взаимодействует  с окружающей его средой обитания, компонентами которой являются естественная, техногенная (техносфера) и социальная среды. С конца XIX века и весь XX век непрерывно развиваются техносфера и социальная среда, о чем свидетельствуют все возрастающая доля преобразованных человеком территорий земной поверхности, демографический взрыв и урбанизация населения. Развитие техносферы происходит за счет преобразования природной среды.

     Взаимодействие  человека с живой и неживой  природой, с социальной средой и  техносферой основано на обмене потоками веществ, энергий и информации. Потоки отличаются многообразием и в большинстве случаев жизненно необходимы. Для современной техносферы характерны потоки всех видов сырья и энергии, многообразие потоков продукции и людских резервов; потоки отходов (выбросы в атмосферу, сбросы в водоёмы, жидкие и твёрдые отходы, различные энергетические воздействия). Техносфера способна также создавать спонтанно значительные потоки масс и энергий при взрывах, пожарах, при разрушении строительных конструкций, при авариях на транспорте и т.п.

     Взаимодействие  человека со средой обитания может быть негативным и позитивным, характер взаимодействия определяют потоки веществ, энергий и информации. Ряд потоков (техногенные отходы, потоки при стихийных явлениях, при взрывах и пожарах и т.п.) носят негативный характер представляя угрозу жизни человека, социальной среде, устойчивому состоянию биосферы и самой техносферы. Результаты негативного воздействия потоков на человека зависят в основном от интенсивности и продолжительности воздействия этих потоков, а также от способности человека воспринимать потоки воздействия.

     Естественные  повседневные опасности, обусловленные  климатическими и природными явлениями, возникают при изменении погодных условий и естественной освещенности в биосфере.

     Негативное  воздействие на человека и среду обитания не ограничивается естественными опасностями. Техногенные опасности создают элементы техносферы - машины, сооружения, вещества. Многие машины и конструкции следует рассматривать как источники повышенной

опасности для людей и окружающей среды. Возникновение опасностей в ряде случаев связано как с наличием неисправностей в технических устройствах, так и с неправильными действиями человека при их использовании. Уровни возникающих при этом опасностей определяются энергетическими показателями технических устройств.

     Энергетические  уровни техногенных опасностей существенно  возросли в XX столетии, когда человек  получил в своё распоряжение мощную технику, огромные запасы углеводородного сырья, химических и бактериологических веществ. В итоге история человечества породила очередной парадокс - в течение многих столетий люди совершенствовали технику, чтобы обезопасить себя от естественных опасностей, а в результате пришли к наивысшим техногенным опасностям, связанным с производством и использованием техники и технологий.

     Многие  системы безопасности взаимосвязаны  между собой как по негативным воздействиям, так и по средствам достижения безопасности. Обеспечение безопасности жизнедеятельности человека в техносфере почти всегда неразрывно связано с решением задач по охране природной среды (снижение выбросов и сбросов и т.п.). Рост техногенного и антропогенного негативного влияния на среду обитания не всегда ограничивается нарастанием только опасностей прямого действия, например ростом концентрации токсичных примесей в атмосфере. При определённых условиях возможно появление вторичных негативных воздействий, возникающих на региональном или глобальном уровне и оказывающих негативное влияние на регионы биосферы и значительные группы людей. К ним относятся процессы образования кислотных дождей, смога, «парниковый эффект», разрушение озонового слоя Земли, накопление токсичных и канцерогенных веществ в организме животных, рыб, в пищевых продуктах.

     Урбанизация непрерывно ухудшает условия жизни в регионах, неизбежно уничтожает в них природную среду. Для крупнейших городов и промышленных центров характерен высокий уровень загрязнения компонент среды обитания. Так, атмосферный воздух городов содержит значительно большие концентрации токсичных примесей по сравнению с воздухом сельской местности (ориентировочно оксида углерода в 50 раз, оксидов азота —в 150 раз и летучих углеводородов — в 2000 раз).

     Увеличение  численности населения Земли  и военные нужды стимулируют  рост промышленного производства, числа  средств транспорта, приводят к росту производства энергетических и потреблению сырьевых ресурсов. Потребление материальных и энергетических ресурсов имеет более высокие темпы роста, чем прирост населения, так как постоянно увеличивается их среднее потребление на душу населения.

     Необходимо отметить, что развитие промышленности и технических средств сопровождалось не только увеличением выброса загрязняющих веществ, но и вовлечением в производство все большего числа химических элементов. К настоящему времени в окружающей среде накопилось около 50 тыс. видов химических соединений, не разрушаемых деструкторами экосистем (отходы пластмасс, пленок, изоляции и т.п.).

     Радионуклиды (радиоактивные вещества) содержатся в техносфере в количествах, превышающих  естественный уровень их содержания в биосфере, вызывают весьма опасное для человека и биосферы радиоактивное загрязнение. Среди радиоактивных элементов наиболее токсичны для человечества и всей биосферы стронций-90, цезий-137, йод-131, углерод-14 и др. Главную радиационную опасность сегодня представляют радиоактивные осадки, которые образовались от более чем 400 ядерных взрывов, произошедших в мире с 1945 года, аварий и утечек в ядерно-топливном цикле, а также запасы ядерного оружия и радиоактивные отходы. С каждым годом все большую угрозу для человека и природных биотических сообществ представляет загрязнение среды тяжелыми металлами, т.е. металлами с большим атомным весом. Особенно опасны ртуть, свинец, кадмий, мышьяк и некоторые другие, которые способны накапливаться в трофических цепях и оказывать высокотоксичное действие на организм.

     Производственная  среда - это часть техносферы, обладающая повышенной концентрацией негативных факторов. Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.

     Физические негативные воздействия связаны с производственной деятельностью человека. Это особая группа негативных факторов, создающих высокие уровни физических нагрузок и обусловленную ими тяжесть и напряженность труда.

     К физическим опасным и вредным  факторам, влияющим на человека, относятся:

     движущиеся  машины и механизмы, подвижные части  производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы;

     разрушающиеся конструкции; обрушивающиеся горные породы;

     повышенная  запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны,

     повышенный  уровень шума на рабочем месте, вибрации, повышенный уровень инфразвуковых  колебаний; повышенный уровень ультразвука;

     повышенное  или пониженное барометрическое  давление в рабочей зоне и его резкое изменение;

     повышенная  или пониженная влажность воздуха, подвижность воздуха, повышенная или пониженная ионизация воздуха, повышенный уровень ионизирующих или электромагнитных излучений в рабочей зоне;

     повышенное  значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; повышенный уровень статического электричества; повышенная напряженность электрического поля;

     повышенный  уровень электромагнитных излучений, повышенная напряженность магнитного поля;

     отсутствие  или недостаток естественного света; недостаточная освещенность рабочей зоны; повышенная яркость света; пониженная контрастность; прямая и отраженная блескость;

     повышенная  пульсация светового потока;

     повышенный  уровень ультрафиолетовой радиации; повышенный уровень инфракрасной радиации;

     острые  кромки, заусенцы и шероховатость  на поверхностях заготовок, инструментов и оборудования;

     расположение  рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола);

     Общим свойством этих процессов является то, что они связаны с переносом энергии. При определённой величине и частоте энергия может оказать неблагоприятное воздействие на человека, вызывать различные заболевания, создавать дополнительные опасности.

     Конкретные  производственные условия характеризуются  совокупностью негативных факторов, а также различаются по уровням вредных факторов и риску проявления травмирующих факторов.

     Физиологическое воздействие на человеческий организм главных загрязнителей (поллютантов) чревато самыми серьезными последствиями. Так, диоксид серы, соединяясь с влагой, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных. Пыль, содержащая диоксид кремния (Si02), вызывает тяжелое заболевание легких - силикоз. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают слизистые оболочки глаз и легких, участвуют в образовании ядовитых туманов. Если они содержатся в загрязненном воздухе совместно с диоксидом серы, то возникает эффект синергизма, т.е. усиление токсичности всей газообразной смеси. Широко известно действие на человеческий организм оксида углерода (угарного газа): при остром отравлении возможен летальный исход. Соединения углекислого и угарного газов с гемоглобином крови образуют карбоксигемоглобин, который распадается в 300 раз медленнее оксигемоглобина (соединение кислорода с гемоглобином), в результате гемоглобин крови теряет способность присоединять кислород, что ведет к нарушению процесса дыхания и тяжелому состоянию организма человека: угару и параличу дыхания, т.е. к летальному исходу. Благодаря низкой концентрации СО в атмосферном воздухе он не вызывает массовых отравлений, хотя и опасен для страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями.

     Среди взвешенных твердых частиц наиболее опасны частицы размером менее 5 мкм, которые способны проникать в лимфатические узлы, задерживаться в альвеолах легких, засорять слизистые оболочки. Последствия воздействия на организм человека вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, весьма серьезны и имеют широчайший диапазон действия: от кашля до летального исхода. Тяжелые последствия в организме живых существ вызывает ядовитая смесь дыма, тумана и пыли - смог.

     Значительным  техногенным опасностям подвергается человек при попадании в зону действия технических систем: транспортные магистрали; зоны излучения радио-и телепередающих систем, промышленные зоны и т.п. Уровни опасного воздействия на человека в этом случае определяются характеристиками технических систем и длительностью пребывания человека в опасной зоне.

     Вероятно  проявление опасности и при использовании  человеком технических устройств  на производстве и в быту; электрические  сети и приборы, станки, ручной инструмент, газовые баллоны и сети, оружие и т.п. Возникновение таких опасностей связано как с наличием неисправностей в технических устройствах, так и с неправильными действиями человека при их использовании. Уровни возникающих при этом опасностей определяются энергетическими показателями технических устройств.

     Антропогенное воздействие техносферы на природу определяется тремя обстоятельствами:

     1) синтезом множества (более миллиона) веществ, отсутствующих в естественных  условиях и обладающих качествами, не свойственными природным соединениям;

     2) строительством широкой сети газопроводов и нефтепроводов, шоссейных и железных дорог, что наряду со специализацией производства привело к массовому транспортированию разнообразного сырья из районов добычи в районы переработки, а также к перераспределению и рассеиванию загрязнений. Рассеиванию загрязняющих веществ во многом способствовало и задымление атмосферы выбросами ТЭЦ, металлургических, химических, нефтеперегонных и других заводов, автомобильного и авиационного транспорта;

     3) интенсификацией производства сельскохозяйственной  продукции, потребовавшей массового применения удобрений, гербицидов и пестицидов, отрицательное побочное воздействие которых на окружающую среду выявилось лишь спустя длительное время.

     Техногенные загрязнения окружающей среды можно  классифицировать следующим образом (таблица 1).

     Таблица 1.

     Техногенные загрязнения окружающей среды.

     Промышленные  предприятия, объекты энергетики, связи  и транспорта являются основными  источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон. К энергетическим загрязнениям относятся вибрационное и акустическое воздействия, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.

     Источниками вибрации в городской среде является технологическое оборудование, рельсовый транспорт, строительные машины и тяжелый автотранспорт.

     Шум в городской среде создается  транспортными средствами, промышленным оборудованием, санитарно-техническими установками и устройствами.

     Основными источниками электромагнитных полей (ЭМП) радиочастот являются радиотехнические объекты, телевизионные и радиолокационные станции, термические цехи и участки.

     Воздействие ЭМП промышленной частоты связано  с высоковольтными линиями электропередач, источниками постоянных магнитных полей, применяемых на промышленных предприятиях. В быту источниками ЭМП и излучений являются телевизоры, дисплеи ПЭВМ, печи СВЧ и другие электротехнические устройства.

     В загрязнении окружающей среды ведущая роль принадлежит энергетике. Во многих странах ее развитие достигалось преимущественным использованием тепловых электрических станций (ТЭС), сжигающих уголь, мазут или природный газ. Выбросы ТЭС наиболее губительны для биосферы. В выбросах ТЭС содержится зола, диоксид серы S0₂, монооксид углерода СО, оксиды азота NO_x, оксиды тяжелых металлов (Pb, Со, Mn, Zn и др.) и еще более 100 токсичных и радиоактивных веществ.

     Транспорт также вносит большой вклад в  загрязнение среды обитания углеводородами C_mH_n, монооксидом углерода, оксидами азота. В крупных городах, не имеющих ярко выраженной отраслевой специализации, например в Москве, именно транспорт является основным источником загрязнения воздушного и водного бассейна.

     Чрезвычайные  ситуации (ЧС) возникают как при стихийных явлениях природного характера, так и при техногенных авариях. В наибольшей степени аварийность свойственна угольной, горнорудной, химической, нефтегазовой и металлургической отраслям промышленности, транспорту.

     Возникновение ЧС в промышленных условиях и в быту часто связано с разгерметизацией систем повышенного давления (баллонов и емкостей для хранения или перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов, газопроводов и водопроводов, систем теплоснабжения и т.п.).

     ЧС  возникают также в результате нерегламентированного хранения и транспортирования взрывчатых веществ, легковоспламеняющихся жидкостей, химических и радиоактивных веществ, нагретых жидкостей. Следствием этих нарушений являются взрывы, пожары, проливы химически активных жидкостей, выбросы газовых смесей.

     Когда возникновение опасности для  жизни и здоровья людей и для окружающей среды вызвано нарушениями работоспособности объекта, т.е. его отказом, необходимо особое внимание уделять обеспечению безотказности. Такие отказы должны быть исключены посредством технических и организационных мер, либо вероятность их возникновения в течение нормативного срока службы должна быть снижена до минимума. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Заключение

     Стремление  человека к эффективному удовлетворению своих потребностей в пище, материальных ценностях и защите от естественных опасностей явилось причиной воздействия человека на природу, в результате чего большая часть биосферы на данный момент преобразована в техносферу.

     Неравновесное состояние материального мира и прежде всего различия в энергетических характеристиках его компонентов, в уровнях тепловой, кинетической, электромагнитной и прочих видов энергии лежат в основе возникновения негативных воздействий техносферы на человека и природную среду.

     Появление техногенных источников тепловой и электрической энергии, высвобождение ядерной энергии, освоение месторождений нефти и газа с сооружением протяженных коммуникаций породили опасность разнообразных негативных воздействий на человека и среду обитания. Энергетический уровень техногенных негативных воздействий растет, и неконтролируемый выход энергии в техногенной среде является причиной роста числа увечий, профессиональных заболеваний и гибели людей.

     Спектр  техносферных опасностей  в двадцать первом века достиг своего наивысшего развития. Непрерывно нарастающие ухудшения здоровья и гибель людей от воздействия опасностей техносферы объективно требует от государства и общества принятия широких мер с использованием научного подхода в решении проблем безопасности жизнедеятельности человека в условиях техносферы.

     В настоящее время, чтобы решить возникающие  проблемы, человек должен совершенствовать техносферу, снизив ее негативное влияние  на здоровье человека и биосферу до допустимых уровней, при этом достижение этих целей взаимосвязано.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Список  литературы

     I.  Основная литература

     1) Арустамов Э.А. Безопасность жизнедеятельности.  Москва, Дашков и К, 2008.

     2) Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности.  Москва, Высшая школа, 2006.

3) Графкина  М.В., Михайлов В.А., Нюнин Б.Н. Безопасность жизнедеятельности. Москва, Проспект, 2008.

4) Павлов  А.И. Безопасность жизнедеятельности.  Лекции. Москва, МИЭМП, 2006.

5) Сычев  Ю.Н. Безопасность жизнедеятельности.  Москва, ЕАОН, 2008.

     II. Дополнительная литература.

     1) Гриценко В.С. Безопасность жизнедеятельности. Москва, МЭСИ, 2004.

     2) Учебник Безопасность жизнедеятельности  МГТУ им. Баумана. [эл. ресурс]

     http://txtbook.narod.ru/bzhd_uchebnik_bzhd_mgtu_im._n.e._baumana.html