Энергетическое загрязнение

СОДЕРЖАНИЕ
1.ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..3
2.ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ЕГО ВИДЫ……………………………………………4
3.ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЬНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ, ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЧЕЛОВЕКА
3.1.Шум, его влияние на организм человека…………………………………...5
3.2.Ультразвук, его экологическая роль………………………………………..7
3.3.Вибрация, её влияние на человека…………………………………………..9
3.4.Электромагнитное излучение, его виды и влияние на здоровье………..11
3.5.Роль инфракрасного излучения на организм человека……………….…13
3.6.Влияние ионизирующего излучения на здоровье…………………….…14
3.7.Влияние электрических полей на организм человека. Электробезопасность………………………………………………………………16
4.ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………..17
5.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………………18


1.ВВЕДЕНИЕ
Всем известны масштабы химического загрязнения биосферы как следствие антропогенного влияния. Но не меньший вред наносит её физическое загрязнение, при котором наблюдаются значительные отклонения различных параметров среды от естественного фона. Особенно часто отклоняются от нормы электромагнитные и виброакустические параметры.
Развитие мировой промышленности невозможно без энергетики. Именно развитие энергетики приводит к глобальным изменениям в окружающей среде. Каждый год мировая экономика потребляет около 10 млрд. т условного топлива.
Жизнь человека невозможна без потребления энергетических ресурсов. На начальных этапах своего исторического развития он удовлетворял свои потребности в источниках энергии через пищу. Но со временем его запросы росли. Люди начали использовать древесину, позже – уголь. Ещё по истечении времени заставили работать на себя энергию ветра и воды, ещё позже – гидроэнергию, энергию Солнца, атомную энергию.
Энергетическое загрязнение среды чаще всего создаётся объектами энергетики, связи, транспорта. Это может быть вибрационное, акустическое загрязнение, действие электромагнитных полей и излучений, действие радионуклидов и ионизирующих излучений. Особенно большой уровень энергетического загрязнения в промышленных регионах, в городской среде, поблизости от промышленных предприятий, внутри жилых помещений [9].
Вибрации в городе создаются техническим оборудованием ударного действия, рельсовым транспортом, строительными машинами, тяжёлым автотранспортом. Постепенно вибрации затухают в грунте [12].
Повышенный уровень шума также создаётся техническими устройствами.
Электромагнитные поля порождаются радиотехническими объектами, телевизионными и радиолокационными станциями, термическими цехами и участками. Электромагнитные поля промышленной частоты также поглощает почва, поэтому с расстоянием от линий электропередач наблюдается спад напряжённости поля от десятков тысяч Вольт /м до нормальных значений.
Очень опасны магнитные поля, которые возникают вблизи линий электропередач и на участках, которые прилегают к электрифицированным железным дорогам [1,10].
В жилых помещениях на людей могут влиять электромагнитные поля от телевизоров, дисплеев и других устройств.
Почти четвёртая часть всех энергоресурсов, которые потребляются в мире – это электроэнергия. Остальные 75% - это затраты на обогрев промышленных предприятий, жилых помещений, на расходы транспорта, металлургических и химических процессов.
Целью данной работы является рассмотрение источников энергетического загрязнения, их влияния на здоровье человека и методов, которые позволят уменьшить это негативное воздействие.

2.ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ЕГО ВИДЫ
Под загрязнением понимают процессы привнесения в среду или возникновение в ней самой загрязнителей, уровень которых значительно повышен по сравнению с их естественным фоном, который сложился на протяжении многих лет.
Окружающая среда может загрязняться природными источниками, какими является, например, извержение вулканов, разломы земной коры, стихийные пожары, пыльные бури и др. Антропогенные источники энергетического загрязнения – результат деятельности человека.
Антропогенные загрязнения, в свою очередь, делятся на физические, механические, биологические, геологические, химические.
Сегодня наиболее распространёнными и всеобъемлющими факторами, пронизывающими всю биосферу и постоянно действующими на людей и на всех живых организмов планеты являются физические поля. Они окружают планету со всех сторон. Их создают электромагнитные излучения, статические электрические и магнитные поля, радиация, шум, вибрация и др.
Часть техносферы, в которой повышено содержание отрицательных факторов, в том числе и физических, составляет производственную среду.
Энергетические загрязнения могут возникать вследствие работы промышленных предприятий. Их вызывают также работающие машины, различные технические устройства, источники энергии. Они могут быть различных видов – вибрационные, акустические, электромагнитные поля и излучения, ионизирующие излучения радиоактивных веществ, тепловые излучения, ультрафиолетовые и видимые излучения. Всё это – результаты человеческой деятельности.
Природа энергетических загрязнений может быть механическая, электростатическая, электромагнитная (рис.2.1)


Рис. 2.1. Классификация энергетических загрязнений [9]

Механические загрязнения характеризуются колебательно – волновыми движениями частиц газа, жидкости или твёрдого вещества. К этой группе относится шум, вибрация, инфразвук, ультразвук.
Энергетические загрязнения второй и третьей групп имеют техногенную природу. Они могут быть представлены постоянными и переменными электромагнитными полями с разной длиной волны включая рентгеновское излучение и γ-излучение. Существуют и другие виды классификаций электромагнитного излучения.
Источники энергетического загрязнения могут быть естественными и искусственными. При развитии энергетического производства и самой энергетики необходимо учитывать экологическую безопасность и надёжность технологий [11].
Экологическая безопасность – это сохранение в определённых пределах результатов отрицательного влияния энергетических объектов на окружающую среду, потому что полностью их исключить невозможно.

3.ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЬНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ, ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЧЕЛОВЕКА
3.1.Шум, его влияние на организм человека

Наиболее язвительными для человека, животного и растительного мира являются шум и вибрация. Звук как физическое явление представляет собой волновое движение упругой среды. Ухо воспринимает звуки, начиная с порога чувствительности 0 дБ. 130 дБ – это болевой порог. Поэтому используемые шумометры имеют шкалу в диапазоне от 20 до 140 дБ. Звуковые волны с частотой ниже 20 Гц называют инфразвуковыми, выше 20000 – ультразвуковыми.
Шум – это звуковая волна с беспорядочным случайным характером. Его могут издавать многие источники, которые колеблются. Шум создается транспортными средствами, промышленным оборудованием, санитарно-техническими установками.
Наибольшее количество шума создаётся деревообрабатывающими, металлургическими, машиностроительными, текстильными, автотранспортными предприятиями, при испытании турбореактивных двигателей, при производстве металлоизделий и др.
Машиностроительное производство – тоже одно из самых шумных. Большое количество шума создаётся при клёпке, ковке, обработке металлов, испытании двигателей внутреннего сгорания, при выбивании решёток, шлифовке, фрезеровании металлов. Очень шумным является транспорт. Особенно этим отличается аэропорт. Наибольший шум от самолётов во время их взлёта. Не намного меньше его от железнодорожного транспорта. В жилых помещениях тоже далеко не тишина – стоит шум от лифта, вентиляторов, насосов, телевизоров, от громких разговоров [2,8].
Источник звука создаёт в воздухе участки сжатого и разреженного газа. Вследствие этого образуется звуковая волна, которая распространяется во все стороны от источника. Источники с различной энергией создают звук разной силы. Измеряют интенсивность звука в децибелах (дБ) при помощи специальных приборов – шумометров. Они могут иметь различные марки.
Шум, как и любой звук, кроме интенсивности, характеризуется ещё и частотой. Мы различаем звуки в интервале от 16 Гц до 20 кГц. С возрастом или по причине снижения слуха верхний порог чувствительности может снижаться до 6 кГц. По этой характеристике шум бывает низкочастотным (меньше 350Гц), среднечастотным (250-800 Гц) и высокочастотным (больше 800 Гц). Больший вред на организм человека оказывают высокочастотные шумы.
Безвредным для человека является уровень шума в 20-30 дБ. Так шумит листва, хлещет морской прибой. Уровень в 20-40 дБ характерен для шёпота, а 50-70 дБ – для обычного разговора. Телевизор средней громкости издаёт звук примерно в 70 дБ. Почти критическое значение уровня шума – на оживлённой транспортной магистрали города – до 120 дБ. Звук в 80 дБ действует раздражающе, больше 90 дБ приводит к потере слуха, в 110 дБ вызывает шумовое опьянение, внешне похожее на алкогольное или наркотическое, шум в 130 дБ вызывает болевые ощущения, при 145 дБ лопают барабанные перепонки, а шум в 200 дБ может привести к летальному исходу [3,8].
Последние исследования свидетельствуют о том, что 40% населения проживает в условиях повышенного уровня шума в 55 дБ, а 25% - больше 65 дБ. 30% людей подвергаются повышенному шумовому загрязнению в ночное время. Это нарушает нормальный сон.
Шуму свойствен аккумулятивный эффект. Это значит, что негативные результаты его действия никуда не исчезают, а накапливаются в организме, продолжая своё разрушающее действие на организм.
Чтобы человек себя нормально чувствовал, уровень шума не должен быть больше 30 дБ в комнатах, предназначенных для отдыха, и 40 дБ – во всех остальных.
Шум изменяет физиологические функции человеческого организма, может привести к профессиональным заболеваниям. Повреждается слуховой аппарат, травмируется центральная нервная система, медленнее происходят психические реакции, нарушается функция органов пищеварения. Нарушается сердечный ритм, повышается кровяное давление, хуже функционируют органы дыхания, внутренние органы увеличиваются в объёме, повышается риск онкозаболеваний, ослабевает память, ухудшается зрение. Речь становится менее выразительной. Шум в 30% случаев является причиной преждевременного старения и сокращает продолжительность жизни населения крупных городов в среднем на 8-12 лет.
Если повышенный уровень шума действует продолжительное время, то возникает шумовая болезнь, при которой поражаются органы слуха, центральная нервная и сердечно – сосудистая система.
У людей, которые постоянно находятся в условиях повышенного шума, чаше возникают сердечно – сосудистые болезни, язва желудка, синдром раздражённого кишечника. Постоянный гул увеличивает риск развития гипертонии. На детей и подростков шум оказывает большее влияние, чем на взрослых.
Кундера писал: «Люди глохнут, потому что включают музыку всё громче и громче

. Но поскольку они глохнут, им ничего не остаётся, как включать её ещё на большую громкость» («Невыносимая лёгкость бытия»)
Как выяснили австрийские учёные, уровень шума большого города приводит к сокращению продолжительности жизни человека на 8-10 лет. А за данными экспертов ВОЗ около 2% смертей на планете возникает по причине шумового загрязнения.
Защититься от избыточного уровня шума можно, заменив устаревшее оборудование. При проектировании нужно выбирать менее шумное оборудование. Источники шума необходимо располагать как можно дальше от рабочих мест. В шумных помещениях необходимо проводить акустическую обработку, используя средства звукопоглощения, через окна не проникал в атмосферу.
Если источник шума – машина, то помогает звукопоглощающий кожух. Эффективными являются методы дистанционного управления. Если на некоторых участках уровень шума превышает 85 дБ, их необходимо обозначить знаками безопасности, у работающих в таких зонах должны быть средства индивидуальной защиты. Если уровень шума превышает 135 дБ, то пребывание людей там запрещено. В качестве средств индивидуальной защиты можно пользоваться противошумами, шлёмами, наушниками, вкладышами
[5-8].
Снизить уровень вредного воздействия шумового загрязнения на организм можно, если соблюдать простые правила. В тёплое время года нужно выезжать на природу. Целительные звуки природы благотворно влияют на нервную систему. По улицах города не ходить в наушниках. Желающие в будущем связать свою жизнь с музыкой должны вообще о них забыть.
Таким образом, шумовое загрязнение атмосферного воздуха – одна из глобальных экологических проблем современности.

3.2.Ультразвук, его экологическая роль

Человек воспринимает звуки частотой от 16 до 20000 Гц. Инфразвуки, частота которых меньше 16 Гц и ультразвуки с частотой больше 20000 Гц не воспринимаются, их можно обнаружить только при помощи специальных приборов.
Ультразвук – это высокочастотная звуковая волна, которая распространяется во всех трёх средах, характеризуется частотой и уровнем звукового давления и интенсивностью.
Когда ультразвук проходит в жидкой среде, происходит кавитация – образуются мельчайшие пузырьки, которые заполняются парами жидкости. Они сжимаются, образуя шум.
В природе ультразвук является составной частью шума ветра, водопада, дождя, шума гальки, грозового разряда, звуками животных – китов, дельфинов, летучих мышей, грызунов. Эхолокацию используют и некоторые птицы.
В быту ультразвуковые волны можно получить при помощи камертонов, свистков, сирен. Промышленные установки состоят из генератора переменного тока высокой частоты и магнитострикционного преобразователя. Чаще всего используются ультразвуки в частотном диапазоне от 18 до 24 кГц.
В практических целях ультразвук начали использовать сравнительно недавно. Но он нашёл широкое применение в медицине, в промышленности. Он хорошо распространяется в мягких тканях человека, глубоко проникает в них, сравнительно безвреден, поэтому применяется для исследования состояния внутренних органов человека. Он утоляет боль, оказывает спазмолитическое, противовоспалительное, бактерицидное действие. Ультразвуковое тлечение эффективно при некоторых формах рака. В промышленности применяют ультразвуки с целью дробления вещества, ускорения химических реакций, процессов дубления кожи, покраски, отбеливания и мытья тканей, при получении искусственной кожи и пластмасс. Он помогает обнаружить дефекты в деталях, его применяют в доменном производстве, в рыболовстве, на водном транспорте.
Биологическое действие ультразвука ещё до конца не выяснено. В тканях человека создаются при его действии огромные давления, местный тепловой эффект. Костная ткань – хороший проводник ультразвука.
Разрушающее действие ультразвука связывают с явлением кавитации. Именно это явление может привести к разрушению тканей и даже к гибели. В белках происходят структурные нарушения, распад молекул. Подвергается разрушению витамин С. Может повышаться температура, человек быстро утомляется, возникает боль в ушах, развивается невроз и гипотония. Могутт разрушаться эритроциты и лейкоциты, меняется вязкость крови и её способность свёртываться, ускоряется РОЭ. Угнетается процесс дыхания клеток, теряют активность некоторые гормоны. Когда влияние ультразвука длительное и активное, клетки разрушаются. Возникает сонливость, головокружение, человек быстро утомляется. Обнаруживаются признаки вегетативной дистонии. Ультразвук высокой интенсивности может вызвать облысение , болевой синдром, помутнение роговицы и хрусталика, гемолиз, повышается содержание холестерина в крови, возникают мелкие кровоизлияния, нарушается слух, разрушаются нервные клетки, костная ткань.
Ультразвук свыше 120 дБ опасен для человека [13].
Опасности подвергаются медицинские работники, работники, обслуживающие ультразвуковые устройства на предприятиях. Персонала может почувствовать приступы слабости, раздражительности, головной боли, ухудшения памяти, обмороков, возникают проблемы с желудком.
Ультразвук провоцирует вегето-чувствительный или вегетативный полиневрит. Его основными признаками являются:
Снижение чувствительности кистей рук.
Синюшный окрас кожи (цианоз).
Чрезмерное либо недостаточное шелушение кожи (гиперкератоз).
Отечность кожи (пастозность).
Нередки случаи нарушения работы сердечно-сосудистой системы.
Препятствием для ультразвука является мебель, стены.
Нельзя подвергать ультразвуковому обследованию растущие кости, половые органы, область сердца, опухоли. Противопоказаны ультразвуковые обследования больных туберкулёзом, гипертиреозом, беременным.
Существуют нормативные документы, регламентирующие применение ультразвука: МСанПиН 001-96 "Санитарные нормы допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях" (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 19 января 1996 г. N 2 и Минздравом Республики Беларусь от 8 июня 1995 г. N 9-29-95.
Необходимо осуществлять постоянный контроль за здоровьем людей, имеющих контакт с ультразвуковой аппаратурой. Необходимо ограничить доступ к ультразвуковым устройствам, поместив их в отдельный кабинет. Детали на станках и машинах закреплять при помощи специальных механизмов. Руки должны быть защищены двухслойными перчатками. Необходимо регулярно проходить медицинский осмотр.

3.3.Вибрация, её влияние на человека

Не только шум оказывает вредное действие на организм человека, но и вибрация. При повышении её уровня возникают такие профессиональные заболевания как вибрационная болезнь, тугоухость.
Вибрацию вызывают механические колебания механизмов. Она характеризуется своей частотой, амплитудой, колебательной скоростью, колебательным ускорением. Её вызывают неурановешенные силовые воздействия.
Различают внешние и внутренние источники вибраций. Внешние – это транспорт, особенно крупнотоннажный, метрополитен, поезда, трамваи. К внутренним относится оборудование производственных и жилых помещений, лифты, насосы, станки, трансформаторы, центрифуги и др.
Вибрацию на производстве могут создавать ручные механизированные машины ударного, ударно – вращательного и вращательного действия с пневматическим или электрическим приводом. В крупных городах вибрацию в жилых зданиях часто вызывает метрополитен на расстоянии 40-70 м от него, промышленные предприятия, транспорт.
Вибрации могут оказывать общее или локальное действие. Распространяются они по грунту и достигают конструкций жилых зданий. Если вибрация достигает фундамента, может произойти неравномерная осадка здания и последующее его разрушение. Особенно опасно, если грунт влажный.
Скорость затухания вибрации в грунте 1дБ/м. Поэтому она может распространиться на 50-200 м.
Единицы измерения вибрации те же, что и звука. Единицей частоты является герц, энергии – кг*м. Часто её оценивают в децибелах. Пороговая величина вибрации - 5х10-6 см/сек [12].
Вибрацию воспринимают различные части тела. Поступательная вибрация низкой частоты воспринимается отолитовым аппаратом, вращательная – вестибулярным аппаратом. Локальную вибрацию воспринимают рецепторы кожи. Для восприятия вибрации необходимо непосредственное соприкосновение с вибрирующим телом или с другими твёрдыми телами, которые с ним соприкасаются. Тело человека – это своего рода механическая колебательная система, у которой имеется собственный резонанс и резонанс отдельных органов. От этого зависит биологический эффект вибрации. Так, у сидящего человека неприятное ощущение наступает от вибрации 4-6 Гц, у стоящего – 5-12 Гц. Человеческим телом воспринимается вибрация от долей герца до 800 Гц.[3,12]
Общая вибрация больше всего влияет на нервную систему, вестибулярный аппарат, зрение, тактильные анализаторы. Возникает головокружение, нарушается координация движений, выражен симптом укачивания, сужается поле зрения вплоть до выпадения отдельных секторов, снижаются пороги болевой и тактильной чувствительности.
Толчкообразные вибрации приводят к микротравмам тканей, влияют на обмен веществ, на биохимические показатели крови.
Локальные вибрации могут привести к спазмам сосудов кисти, предплечий. Конечности хуже снабжаются кровью. Снижается кожная чувствительность, наблюдается отложение солей в суставах, особенно в пальцах. Действие вибраций усиливается при больших мышечных нагрузках. Все симптомы, которые возникают при действии вибрации, носят название вибрационной болезни. У больных наблюдается мышечная слабость, они быстро утомляются, у женщин наблюдаются функциональные расстройства половой системы. Может нарушаться иммунитет, функции эндокринной системы, сгущаться кровь, опускаются органы брюшной полости и малого таза, нарушаются функции пищеварительной системы. Так как вибрации гасятся мягкими тканями, то это приводит к огрубению и рубцеванию хрящей, связок, мышц. Возможны разрывы связок, утрудняются движения суставов, появляются боли, припухлости, часто атрофируются мышцы. Чаще вибрационная болезнь возникает у мужчин среднего возраста.
Предельно допустимые уровни вибрации регламентируются нормативно – правовыми актами. Главные из них: "Санитарные нормы и правила при работе с машинами и оборудованием, создающими локальную вибрацию, передающуюся на руки работающих" № 3041 -84, "Санитарные нормы вибрации рабочих мест" № 3044-84, СН 2.2.4/2.1.8.566-96 “Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий”.
Чтобы снизить уровень вибрации, необходимо улучшать конструкцию машин, производить статическую и динамическую балансировку вращающихся частей машин, производить виброгашение, виброизоляцию, вибродемпфирование, пользоваться индивидуальными средствами защиты