Структура техносферы и её основных компонентов

1.

1. Виды опасных и вредных факторов техносферы

2.

СТРУКТУРА ТЕХНОСФЕРЫ
Формирование негативных факторов, связанных с
деятельностью человека по преобразованию окружающей
природной среды, привело к существенным изменениям в
биосфере.
В процессе жизнедеятельности человека сформировалась
структура техносферы и ее основных компонентов.
Основными видами техносферных зон являются:
- производственная (промышленная);
- городская;
- бытовая.

3.

Негативные факторы, окружающие человека в быту и
городской среде:
• воздух, вода и почва, загрязненные в результате
деятельности промышленных предприятий, автотранспорта,
ТЭС, сельскохозяйственного производства;
• шумы,
вибрации
производственных
объектов
и
транспорта;
• электромагнитные поля бытовых приборов, линий
электропередач;
• излучения строительных материалов;
• продукты сгорания бытового газа;
• недоброкачественная пища;
• неграмотное медицинское обслуживание и др.

4.

Появившиеся производственная и городская среды и
современная бытовая среда оказались далеки по уровню
безопасности и экологичности от допустимых требований.
Опасные зоны и зоны пребывания человека могут
пересекаться. Варьируя взаимным расположением опасных
зон и зон пребывания человека в пространстве, можно
существенно влиять на безопасность жизнедеятельности.

5.

ФАКТОРАМИ
ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ
(ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ) называют элементы,
способные оказывать прямое или косвенное, немедленное или
отдаленное воздействие на условия деятельности человека, его
здоровье и потомство.
По природе факторы среды подразделяют на:
МАТЕРИАЛЬНЫЕ (пыль, природные и техногенные
загрязнители);
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ (температура, звук, свет);
ИНФОРМАЦИОННЫЕ (речь).
Различают простые и сложные факторы воздействия.
ПРОСТЫЕ ФАКТОРЫ: температура воздуха, атмосферное
давление, температура нагретых поверхностей, инфракрасное
и ультрафиолетовое излучения, магнитное поле, электрический
ток, звук, микроорганизмы и т. д.
СЛОЖНЫЕ
ФАКТОРЫ:
взрыв,
пожар,
горение,
землетрясения, наводнения, вулканы, сели, снежные лавины,
туман, осадки, гололед, гололедица, магнитные бури, оползни,
цунами, ураганы, смерчи, паника, суициды и др.

6.

Большинство
негативных
факторов
техносферы (загрязнители, шум, вибрации и
т. п.) оказывают ПРЯМОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
на человека и окружающую среду.
В
последние
годы
широкое
распространение получают ВТОРИЧНЫЕ
ФАКТОРЫ
(фотохимический
смог,
кислотные дожди и др.), возникающие в
среде обитания в результате взаимодействия
первичных факторов между собой или с
компонентами биосферы.

7.

Экологические факторы могут принимать
различные значения, быть слабыми или
сильными, принимать оптимальное значение и
при достижении определенной величины
оказывать отрицательное воздействие на
живые
организмы, в частности, на
человека.
Как правило, на человека одновременно может
действовать несколько факторов, которые,
взаимодействуя,
могут
усиливать
или
ослаблять действие друг друга.
ТОЛЕРАНТНОСТЬ,
с
одной
стороны,
проявляется
как
генетически
зависимая
способность организма быть устойчивым к
стрессору, с другой – как основа адаптивности.

8.

Различают вредные и травмирующие (опасные)
факторы негативного воздействия.
ВРЕДНЫЙ ФАКТОР – негативное воздействие на
человека,
которое
приводит
к
ухудшению
его
самочувствия или заболеванию.
Воздействие
вредных
факторов
оказывает
негативное влияние на состояние здоровья людей,
приводит к профессиональным или региональным
заболеваниям, оказывает влияние на природную среду,
приводит к деградации и изменению состава и структуры
биосферы. Для вредных воздействий характерно
длительное или периодическое негативное влияние на
человека, природную среду и элементы техносферы.
Пространственные
зоны
вредных
воздействий
изменяются в широких пределах от рабочих и бытовых
зон до размеров всего земного пространства.

9.

ОПАСНЫЙ
ФАКТОР
(травмирующий,
травмоопасный) – негативное воздействие на человека,
которое приводит к травме или летальному исходу.
Травмоопасные
воздействия
действуют
кратковременно
и
спонтанно
в
ограниченном
пространстве. Они возникают при авариях и катастрофах,
при взрывах и внезапных разрушениях зданий и
сооружений. Зоны воздействия в таких ситуациях
ограничены, хотя возможно распространение их влияния и
на значительные территории.
Воздействие
травмоопасных
факторов
часто
сопровождается очаговыми разрушениями природной
среды и техносферы. Для воздействия таких факторов
характерны значительные материальные потери.

10.

ОТРАВЛЕНИЕ
–
результат
воздействия
химического
вещества
на
человека,
приведший к заболеванию или летальному
исходу.
Это
пример
негативного
воздействия,
которое
при
различных
условиях (например, концентрация опасных
химических веществ – ОХВ) может быть
отнесено и к вредным, и к травмирующим
факторам.
Отравление
может
хроническим
быть
острым
и

11.

12.

Шламохранилище отработанного бурового раствора на участке добычи газа
газового месторождения в Сибири.

13.

14.

Создание двигателей внутреннего сгорания решило многие
транспортные проблемы, но одновременно привело к
травматизму на дорогах, возникновению проблем защиты
человека и природной среды от токсичных выбросов
автомобилей и образующихся при их эксплуатации и ремонте
отходов: отработанных газов, масел, изношенных шин,
свинцовых аккумуляторов и др.
Выбросы автотранспорта, а также тепловых электрических
станций (ТЭС) оказались наиболее губительными для биосферы.

15.

Техногенные опасности, возникающие при любом виде
деятельности человека, во многом обусловлены образованием
отходов. Отходы неизбежно сопровождают работу промышленного и
сельскохозяйственного производств, транспорта, получение энергии,
жизнь животных и людей. Они поступают в окружающую среду в виде
выбросов в атмосферу, сбросов в водоемы, производственного и
бытового
мусора,
потоков
механической,
тепловой
и
электромагнитной энергии и т. п. Уровни и зоны возникающих
опасностей при обращении с отходами определяются количеством и
качеством образующихся отходов.
«При любом виде хозяйственной деятельности возникающие
негативные воздействия и образующиеся отходы неустранимы и лишь
могут быть переведены из одной физико-химической формы в другую
или перемещены в пространстве».
Закон неустранимости отходов и побочных
воздействий производства (хозяйства)

16.

Всемирной Организацией Здравоохранения (ВОЗ) введен термин
«энергомагнитное загрязнение среды», что отражает новые экологические
условия, сложившиеся на Земле в связи с реальным воздействием
электромагнитных полей (ЭМП) на человека и все элементы биосферы.
Источники ЭМП техногенного происхождения включают:
– системы производства, передачи, распределения и потребления
электроэнергии: линии электропередачи (ЛЭП), трансформаторные подстанции,
электростанции, система электропроводки, кабельные системы, зоны с
повышенными уровнями ЭМП которых имеют размеры до 100...150 м. При этом
даже внутри зданий, расположенных в этих зонах, плотность потока энергии, как
правило, превышает допустимые значения;
– транспорт на электроприводе – железнодорожный транспорт и его
инфраструктура, городской – метро, троллейбусный, трамвайный;
–
функциональные
передатчики,
радиостанции,
телевизионные
передатчики, системы сотовой связи, система мобильной радиосвязи,
спутниковая связь, радиорелейной связь, радиолокационные станции и т.п.;
– технологическое оборудование различного назначения, использующее
сверхвысокочастотное излучение, переменные и импульсные магнитные поля;
– медицинские терапевтические и диагностические установки, средства
визуального отображения информации на электронно-лучевых трубках
(мониторы компьютеров, телевизоры и т.п.), промышленное оборудование на
электропитании;
– электробытовые приборы.

17.

Источниками вибрации в городской среде и жилых зданиях являются:
- технологическое оборудование ударного действия,
- рельсовый транспорт,
- строительные машины и тяжелый автотранспорт, от которых вибрации
распространяются по грунту.
Протяженность зоны воздействия вибраций определяется величиной их
затухания в грунте, которая, как правило, представляет 1 дБ/м (в
водонасыщенных грунтах оно несколько больше). На расстоянии 50–60 м от
магистралей рельсового транспорта вибрации затухают.
Зоны действия вибраций около кузнечно-прессовых цехов, оснащенных
молотами с облегченными фундаментами, значительно больше и могут иметь
радиус до 150–200 м.
Значительные вибрации и шум в жилых зданиях могут создавать
расположенные
в
них
технические
устройства
(насосы,
лифты,
трансформаторы и т. п.).

18.

Экологические катастрофы
опасность для человечества.
представляют
огромную
В результате загрязнения почвы и воздуха каждый час исчезает один
биологический вид. Это означает, что к 2010-2015 г. Земля может
потерять до 15–20% населяющих ее видов.
Интенсивная эксплуатация природных ресурсов без обеспечения
адекватного ресурсосбережения и ресурсовосполнения ведет к
необратимым экологическим последствиям, результатом которых
может стать экономическая катастрофа.

19.

ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
-процессы
образования кислотных дождей,
-«парниковый
-разрушение
эффект»,
озонового слоя Земли,
-накопление
токсичных и канцерогенных веществ в
организме животных и рыб, в пищевых продуктах и т.п.
-Изменение
влажности)
параметров природной среды (температуры,

20.

Самыми
распространенными
токсичными
веществами, загрязняющими атмосферу, являются:
оксид углерода СО, диоксид серы SO2, оксиды азота
NOx, углеводороды СnНm и пыль.

21.

Основными реакциями в атмосфере, приводящими к
образованию кислотных дождей, являются:
Для оксидов серы:
I вариант: SO2 + ОН–1 → (НSO3)–1;
(НSO3)–1 + ОН–1 → Н2SO4 (молекулы в атмосфере быстро конденсируются в
капли);
II вариант: SO2 + h → SO2* (SO2* – активированная молекула диоксида
серы);
SO2 + O2 → SO4 ; SO4 + O2 → SO3 + O3 ; SO3 + H2O → H2SO4 .
Реакции обеих вариантов в атмосфере идут одновременно.
Для сероводорода:
Н2S + О2 → SO2 + Н2О и далее I или II вариант реакции.
Из соединений азота основную долю кислотных дождей дают NO и
NO2.
В атмосфере возникают реакции:
2NO + О2 → 2NO2,
NО2 + ОН* → HNO3

22.

«Парниковый эффект» связан со свойством атмосферы
пропускать солнечную радиацию, но задерживать земное
излучение, способствуя аккумуляции тепла Землей.
Отдача тепла Землей осуществляется относительно
беспрепятственно через «окна прозрачности» в интервале
длин волн 7–14 мкм.

23.

Если бы парниковый эффект отсутствовал, средняя
температура поверхности земного шара была бы
значительно ниже, чем она есть сейчас и составляла
бы не +15°С, а -15°С, а то и -25°С. При таких
средних значениях температуры жизнь на планете
стала бы невозможной.
Однако при повышении концентрации парниковых
газов увеличивается непроницаемость атмосферы
для инфракрасных лучей, что приводит к
повышению температуры Земли.
На количество углекислого газа влияет много
факторов, среди которых главные – вулканическая
деятельность и жизнедеятельность земных
организмов. Не следует недооценивать последствия
стихийного вмешательства человека в круговорот
углерода, в частности глобальные биологические
последствия изменения цикла углерода в результате
так называемого парникового эффекта, которые
сегодня очевидны.

24.

Рост концентрации СО2 в атмосфере
Год ............ 1850 1900
Концентрация СO2,
млн–1 …….… 260
290
1970
1979
1990
321
335
360
2000
2030
2050
380 450...600 700...750
За последнее столетие концентрация диоксида углерода в атмосфере повысилась
примерно на 15%, а к середине XXI в. может удвоиться и стать одной из причин
«парникового» эффекта, который приведет к таянию снегов, ледников и затоплению
значительной части суши.

25.

Деятельность человека сыграла значительную роль в
истончении озонового слоя. На сегодняшний день
существует две крупные озоновые дыры, одна над
Южным полюсом, другая над Северным с истончением
озонового слоя до 50% и множество мелких дыр, которые
иногда затягиваются, однако они могут появиться в других
местах.
В результате этих реакций, разрушающих молекулы
озона, O3 превращается в молекулы кислорода (O2), причем
исходные атомы хлора остаются в свободном состоянии и
снова участвуют в этом процессе

26.

ОЗОНОВЫЕ ДЫРЫ
В атмосфере озон сконцентрирован в так называемом
озоновом слое, на высоте примерно 30 км в пределах
стратосферы. В этом слое происходит поглощение жестких
ультрафиолетовых лучей, испускаемых Солнцем, — иначе
солнечная радиация могла бы нанести большой вред жизни на
поверхности Земли. Поэтому любая угроза озоновому слою
заслуживает самого серьезного отношения.
Озоновая дыра - это уменьшение
концентрации озона в атмосфере
до 3-6%. Концентрация озона
снижается
под
действием
совокупности
различных
факторов.

27.

Деятельность человека сыграла значительную роль в
истончении озонового слоя. На сегодняшний день
существует две крупные озоновые дыры, одна над
Южным полюсом, другая над Северным с истончением
озонового слоя до 50% и множество мелких дыр, которые
иногда затягиваются, однако они могут появиться в других
местах.
В результате этих реакций, разрушающих молекулы
озона, O3 превращается в молекулы кислорода (O2), причем
исходные атомы хлора остаются в свободном состоянии и
снова участвуют в этом процессе

28.

Источники поступления соединений хлора и азота
в озоновый слой:
– вулканические газы;
– технологии с применением фреонов (холодильники при
нарушении герметичности контура переноса теплоты;
технологии с использованием фреонов; бытовые баллончики для
распыления различных веществ и т. п.);
– атомные взрывы при испытании ядерного оружия;
– самолеты (например, военные), в выхлопных газах которых
содержатся соединения NO и NO2 (до 0,1 % общей массы газов);
– ракеты, содержащие в выхлопных газах соединения азота и
хлора и т.д.

29.

В
1987 году в Монреале состоялась Международная
конференция, посвященная угрозе озоновому слою, и
промышленно
развитые
страны
договорились
о
сокращении, а в конечном итоге и о прекращении
производства
хлорированных
и
фторированных
углеводородов (хлорфторуглеродов, ХФУ) — химических
веществ, разрушающих озоновый слой.
К 1992 году замена этих веществ на безопасные проходит
успешно. Сегодня ученые верят, что лет через пятьдесят
озоновый слой восстановится полностью.

30.

3. Критерии и параметры безопасности
техносферы

31.

КРИТЕРИИ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОСФЕРЫ
Критериями безопасности техносферы являются ограничения, вводимые на
концентрации веществ и уровни потоков энергий в жизненном пространстве.
Концентрации вредных веществ регламентируют, исходя из ПРЕДЕЛЬНО
ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ (ПДК) этих веществ в жизненном пространстве:
n
Сi ≤ ПДКi или Сi / ПДКi 1,
(1)
i
где Сi – концентрация i-го вещества в жизненном пространстве; ПДК i – предельно
допустимая концентрация i-го вещества; n – число веществ.
Для потоков энергии ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ ВОЗДЕЙСТВИЯ
(ПДУ) устанавливаются соотношениями:
n
i
Ii ≤ ПДУi или
Ii / ПДУi 1,
(2)
где I i – интенсивность i-го потока энергии; ПДУi – предельно допустимый уровень
интенсивности потока энергии; n – число потоков.
Исходя из представленных выше критериев безопасности, БЕЗОПАСНОСТЬ –
состояние объекта защиты, при котором воздействие на него всех потоков вещества,
энергии и информации не превышает максимально допустимых значений, то есть
безопасность реализуется при соблюдении условий (1) и (2).

32.

ПОКАЗАТЕЛИ НЕГАТИВНОСТИ ТЕХНОСФЕРЫ
Потенциально опасными являются зоны, где реализуются условия :
Сi > ПДКi, Ii > ПДУi
(3)
Для интегральной оценки влияния опасностей на человека и среду обитания
используют ряд показателей негативности. К ним относят:
– численность пострадавших Ттр от воздействия травмирующих факторов.
Для оценки травматизма в производственных условиях, кроме абсолютных
показателей, используют относительные показатели частоты тяжести
травматизма.
Показатель частоты травматизма Кч определяет число несчастных
случаев, приходящихся на 1000 работающих за определенный период:
Кч=Т тр 1000 /С,
где С – среднесписочное число работающих.
Показатель тяжести травматизма Кт
характеризует среднюю
длительность нетрудоспособности, приходящуюся на один несчастный случай.
Кт = Д / Ттр
где Д – суммарное число дней нетрудоспособности по всем несчастным
случаям.

33.

Для оценки уровня нетрудоспособности вводят:
– показатель нетрудоспособности
Кн = Д 1000 /С;
–численность пострадавших Тз, получивших профессиональные или
региональные заболевания;
– показатель сокращения продолжительности жизни (СПЖ) при
воздействии вредного фактора или их совокупности. К показателям СПЖ
относятся абсолютные значения СПЖ в сутках и относительные показатели
СПЖ, определяемые по формуле СПЖ = (П – СПЖ/365)/П, где П – средняя
продолжительность жизни, лет.
– материальный ущерб. Например, экономические потери от стихийных
бедствий

34.

Безопасность
производственная
–
состояние
производственного процесса, при котором риск не превышает
величин, приемлемых для данного производства, и уровень
вредных факторов установленных предельно-допустимых
значений.
Безопасность труда – состояние трудовой деятельности
(условий труда), обеспечивающее приемлемый уровень ее риска.
Профессиональное заболевание - это хроническое или
острое заболевание, причиной которого стало более или менее
длительное воздействие на работника вредных производственных
факторов.

35.

Спасибо за внимание