Последствия техногенного воздействия на биосферу

Последствия техногенного воздействия на биосферу.

Реферат выполнила: студентка группы 96ЭВУ-1 Ануфриева М.А. 

Нижегородский государственный технический университет

Н.Новгород

1999г. .

Биосфера. 

Биосферой В.И.Вернадский назвал ту область нашей планеты, в которой существует или когда-нибудь существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов.

Главная функция биосферы заключается в обеспечении круговорота химических элементов, который выражается в циркуляции веществ между атмосферой, почвой, гидросферой и живыми организмами.

Биосфера включает в себя: живое вещество, образованное совокупностью организмов; биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, торф, известняки и др.); косное вещество, которое формируется без участия живых организмов; биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и небиологических процессов (например, почвы). 

Особенности компонентов биосферы. 

Косное вещество биосферы. Границы биосферы определяются факторами земной среды, которые делают невозможным существование живых организмов. Верхняя граница проходит примерно на высоте 20 км от поверхности планеты и ограничена слоем озона, который задерживает губительные для жизни коротковолновую часть ультрафиолетового излучения Солнца. Таким образом, живые организмы могут существовать в тропосфере и нижних слоях стратосферы. В гидросфере земной коры организмы проникают на всю глубину Мирового океана до 10-11 км. В литосфере жизнь встречается на глубине 3,5-7,5 км, что обусловлено температурой земных недр и условием проникновения воды в жидком состоянии.

Атмосфера. Газовая оболочка состоит в основном из азота и кислорода. В небольших количествах в ней содержится диоксид углерода (0,03%) и озон. Состояние атмосферы оказывает большое влияние на физические, химические и биологические процессы на поверхности Земли и в водной среде. Для биологических процессов наибольшее значение имеют: кислород, используемый для дыхания и минерализации мертвого органического вещества, диоксид углерода, участвующий в фотосинтезе, и озон, экранирующий земную поверхность от жесткого ультрафиолетового излучения. Азот, диоксид углерода, пары воды образовались в значительной мере благодаря вулканической деятельности, а кислород в результате фотосинтеза.

Гидросфера. Вода важнейший компонент биосферы и один из необходимых факторов существования живых организмов. Основная ее часть (95%) находится в Мировом океане, который занимает около 70% поверхности земного шара и содержит 1300 млн. км3. Поверхностные воды (озера, реки) включают всего 0,182 млн. км3, а количество воды в живых организмах составляет всего 0,001 млн. км3. Значительные запасы воды (24 млн. км3) содержат ледники. Большое значение имеют газы, растворенные в воде: кислород и диоксид углерода. Их количество широко варьирует от температуры и присутствия живых организмов. Диоксида углерода, содержащегося в воде, в 60 раз больше, чем в атмосфере. Гидросфера формировалась в связи с развитием литосферы, которая в течение геологической истории Земли выделяла большое количество водяного пара.

Литосфера. Основная масса организмов, обитающих в пределах литосферы, находится в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров. Почва включает минеральные вещества, образующиеся при разрушении горных пород, и органические вещества продукты жизнедеятельности организмов.

Живые организмы (живое вещество). Хотя границы биосферы довольно узки, живые организмы в их пределах распределены очень неравномерно. На большой высоте и в глубинах гидросферы и литосферы организмы встречаются относительно редко. Жизнь сосредоточена главным образом на поверхности Земли, в почве и в приповерхностном слое океана. Общую массу живых организмов оценивают в 2,43х1012т. Биомасса организмов, обитающих на суше, на 99,2% представлена зелеными растениями и 0,8% животными и микроорганизмами. Напротив, в океане на долю растений приходится 6,3%, а на долю животных и микроорганизмов 93,7% всей биомассы. Жизнь сосредоточена главным образом на суше. Суммарная биомасса океана составляет всего 0,03х10 12 т, или 0,13% биомассы всех существ, обитающих на Земле.

Из общего числа видов 21% приходится на растения, но их вклад в общую биомассу составляет 99%. Среди животных 96% видов беспозвоночные и только 4% позвоночные, из которых десятая часть млекопитающие. Масса живого вещества составляет всего 0,01-0,02% от косного вещества биосферы, однако она играет ведущую роль в геохимических процессах. Вещества и энергию, необходимую для обмена веществ, организмы черпают из окружающей среды. .

Ограниченные количества живой материи воссоздаются, преобразуются и разлагаются. Ежегодно, благодаря жизнедеятельности растений и животных, воспроизводится около 10% биомассы.

Посредством орудий труда человечество стало создавать фактически искусственную среду своего обитания (поселения, жилища, одежду, продукты питания, машины и многое другое). С этих пор эволюция биосферы вступила в новую фазу, где человеческий фактор стал мощной природной движущей силой. Биосфера и человек. Ноосфера. Термин <ноосфера> был предложен в1927 году французским математиком и философом Э.Леруа. <Noos> древнегреческое название человеческого разума. .

Последствия техногенного воздействия на биосферу. 

Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако, в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. Эти изменения нарастали и в настоящее время обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий своей жизни человечество постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или не пригодных для утилизации. Это приносит угрозу и существованию биосферы, и самого человека.

Современное человечество использует не только огромные энергетические ресурсы биосферы, но и небиосферные источники энергии (например, атомной), ускоряя геохимические преобразования природы. Некоторые процессы, вызванные технической деятельностью человека, направлены противоположно по отношению к естественному ходу их в биосфере (рассеивание металлов, руд, углерода и др. биогенных элементов, торможение минерализации и гумификации, освобождение законсервированного углерода и его окисление, нарушение крупномасштабных процессов в атмосфере, влияющих на климат и т.п.).

В XX веке, бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере. Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост. В.И.Вернадский писал: "Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли". Это предупреждение пророчески оправдалось. Последствия антропогенной масшт(предпринимаемой человеком) деятельности особенно проявляется в истощении природных ресурсов, загрязнении биосфбиосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изменении климата. Антропогенные воздействия приводят к нарушению практически всех природных биогеохимических циклов. .

Загрязнение атмосферы 

Атмосфера внешняя оболочка биосферы. По данным ученых ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. т оксидов углерода, 190 млн. т оксидов серы, 65 млн. т оксидов азота, 1,4 млн. т фреонов, органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные, большое количество твердых частиц (пыль, копоть, сажа).

Произодственный процесс (выброс пыли млн.т/год) 1. Сжигание каменного угля 93,600 2. Выплавка чугуна 20,210 3. Выплавка меди (без очистки) 6,230 4. Выплавка цинка 0,180 5. Выплавка олова (без очистки) 0,004 6. Выплавка свинца 0,130 7. Производство цемента 53,370 

Над городами и промышленными районами в атмосфере возрастает концентрация газов. Загрязненный воздух вреден для здоровья. Кроме того, вредные газы, соединяясь с атмосферной влагой и выпадая в виде кислых дождей, ухудшают качество почвы и снижают урожай. Глобальное загрязнение атмосферного воздуха сказывается на состоянии природных экосистем, особенно зеленого покрова нашей планеты.

Основная причина загрязнения атмосферы сжигание природного топлива и металлургическое производство. Среди загрязняющих веществ выделяется сернистый ангидрид ядовитый газ, легко растворимый в воде. Концентрация сернистого газа в атмосфере особенно высока в окрестностях медеплавильных заводов. Он вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие пыльцевых зерен, засыхание и опадание листьев, хвои. В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20 миллиардов тонн углекислого газа. Антропогенные выбросы углекислого газа превышают естественные и составляют в настоящее время большую долю его количества, нарушают прозрачность атмосферы, а следовательно ее тепловой баланс. .

Загрязнение гидросферы 

Вода основа жизненных процессов в биосфере.

Огромное количество воды используется в промышленности. На выплавку 1 т стали необходимо 200 м3. На производство 1 т бумаги требуется 100 м3, на изготовление 1 т синтетического волокна от 2500 до 5000 м3. Промышленность поглощает 85% всей воды, расходуемой в городах. Постоянное увеличение водопотребления на планете ведет к опасности <водяного голода>, что обуславливает необходимость разработки мероприятий по рентабельному использованию водных ресурсов.

Кроме высокого уровня расхода, нехватки воды вызывается ее растущее загрязнение вследствие сброса в реки отходов промышленности и особенно химического производства и коммуникационных сточных вод.

Загрязняющие вещества

(количество в мировом стоке, млн.т/год) 1. Нефтепродукты 26,563 2. Фенолы 0,460 3. Отходы производств синтетических волокон 5,500 4. Растительные органические остатки 0,170 

Бактериальное загрязнение и ядовитые химические вещества (например, фенол) приводят к омертвению водоемов. Вредные вещества, поступающие в воды: нефть, нефтепродукты (в результате нефтедобычи, транспортировки, переработки, использования нефти в качестве топлива и промышленного сырья), токсичные синтетические вещества (применяющиеся в промышленности, на транспорте, в коммунальнобытовом хозяйстве), металлы (ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец). Одним из видов загрязнения является тепловое загрязнение (электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем, что уменьшает количество кислорода, увеличивает токсичность примесей, нарушает биологическое равновесие).

С речным стоком, а также от морского транспорта, в моря поступают болезнетворные отходы, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, ядовитые органические соединения, в т.ч. пестициды. .

Загрязнение почвы 

Загрязнение почвенного покрова ртутью (с ядохимикатами и отходами промышленных предприятий), свинцом (при выплавке свинца и от автотранспорта), железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами (вблизи крупных центров черной и цветной металлургии), радиоактивными элементами (в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, атомных станций или научно-исследовательских институтов, связанных с изучением и использованием атомной энергии), стойкими органическими соединениями, применяемыми в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве и воде и, главное, включаются в экологические пищевые цепи: переходят из почвы и воды в растения, в животных, и в итоге переходят в организм человека с пищей. Неумелое и бесконтрольное использование любых удобрений и ядохимикатов приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере. 

 Экологические проблемы биосферы. 

Экологические проблемы биосферы это парниковый эффект, истощение озонового слоя, массовое сведение лесов, которое нарушает процесс круговорота кислорода и углерода в биосфере, отходы производства, сельского хозяйства, производство энергии (ГЭС наносят урон природе и людям затопление огромных территорий под водохранилища, непреодолимые препятствия на путях миграций проходных и полупроходных рыб, поднимающихся на нерест в верховья рек, застой вод, замедление проточности, что сказывается на жизни всех живых существ, обитающих в реке и у реки; местное повышение воды влияет на грунт водохранилища, приводит к подтоплению, заболачиванию, эрозии берегов и оползням; существует опасность от плотин в районах с высокой сейсмичностью). Все это ведет к глобальному экологическому кризису и требует незамедлительного перехода к рациональному природопользованию. .

Производственные вибрации, нормирование. Защитные меропрития. 

Определение вибрации, виды вибрации, параметры. 

По физической природе вибрация также, как и шум,представляет собой колебательное движение материальных тел.

ВИБРАЦИЯ1 механические колебания упругих тел, 1проявляющиеся в перемещении центра их тяжести или оси 1симметрии в пространстве, а также в периодическом изменении 1ими формы, которую они имели в статическом состоянии. Параметры вибрации нормирует ГОСТ 12.1.012-78 "ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности". 

Вибрация в соответствии со стандартом 2по источникам ее 2возникновения0 подразделяется на:

транспортную, которая возникает в результате движения автомобилей по местности и дорогам и при их строительстве;

транспортно-технологическую, которая возникает при работе машин, выполняющих технологическую операцию в стационарном положении или при перемещении по специально подготовленной части производственного помещения, промышленной площадки;

технологическую, которая возникает приработе стационарных машин или передается на рабочие места не имеющих источников вибрации. 

По способу передачи на человека вибрации подразделяются на общую, передающуюся через опорные поверхности, и локальную (местную), передающуюся через руки человека.

Направление действия вибрации определяется ортогональной системой координат X,Y,Z. .

Основными параметрами, характеризующими вибрацию, является частота колебаний, скорость колебания и амплитуда смещения.

Скорость колебания находится в прямой зависимости от частоты колебаний и амплитуды смещения: 

v = 2пfА = wА, 

где v скорость колебания, см/с;

f частота колебаний, Гц;

А амплитуда смещения при гармоническом колебательном движении, т.е. величина наибольшего отклонения от положения равновесия, см;

w круговая частота , т.е. число полных колебаний, совершенных за время, равное 2пf с.

По аналогии с шумом важной характеристикой вибрации является ее уровень, измеряемый в логарифмических единицах децибелах.

Логарифмическое уравнение виброскорости 

L = 2 lg v/(5*10 ), 

где v среднеквадратичная скорость, м/с; 

5*10 опорная виброскорость, м/с; .

Источники вибрации в автомобиле те же, что и шума. Ускорения, возникающие при вибрации, увеличиваются с увеличением скорости движения автомобиля, ухудшением дороги и уменьшением полезной нагрузки. Воздействие на человека вибраций определяется их амплитудой и частотой.

Вибрация ухудшает зрительное восприятие, снижает качество внимания, вызывает утомление, головную боль.

В соответствии с приказом министра здравоохранения Nо 400, лица, с перечисленными в этом приказе заболеваниями на работу в производства и профессии, в которых подвергаются общей и местной вибрации, не допускаются. .

Защитные мероприятия. 

Для борьбы с шумом и вибрацией используются как общие , так и индивидуальные средства защиты. При планировке производственных помещений таких как станция испытания двигателей, термические и кузнечные цехи распологают с подветренной стороны по отношению к другим зданиям и жилому району.

Для ослабления шума, проникающего наружу, необходимо использовать звукоизоляцию ограждающих конструкций. Рационализация технологических процессов, применение глушителей, тщательная пригонка всех движущихся частей механизмов все это во много раз снижает шум. Наибольший эффнкт достигается заменой шумных работ менее шумными. Пневматическая клепка рам и других деталей должна быть заменена гидравлической клепкой или сваркой, ковка и штамповка прессовкой.

Для снижения вибрации надо также использовать специальные звукопоглащающие конструкции близ источников шума или рабочего места, заключать в изолирующие кожухи шумные узлы агрегата (шестеренчатые редукторы, цепные, ременные и другие передачи, соударяющие детали, двигатели).

При обработке металлических прутков на автоматно-револьверных станках предохранительную трубку необходимо снабжать пружиной или вставлять резиновую рубашку в отверстие этой трубы.

С целью уменьшения вибрации рекомендуется применять в автомобилях жесткое без пружин сиденье, так как оно является хорошим амортизатором колебаний.

Вибрация действует на человека через спину, таз, руки. Длительная эксплуатация автомобиля приводит к колебаниям деталей кузова, что отрицательно влияет на водителя.

Для уменьшения вибрации машины следует устанавливать на фундаменте, углубленном ниже фундамента стен, изолированном от почвы воздушными разрывами, либо на специально рассчитанных амортизаторах из стальных пружин или из упругих материалов. Для ослабления передачи вибраций и шума по воздуховодам и трубопроводам присоединять их к вентиляторам и насосам надо при помощи гибкой вставки из прорезиненной ткани или резинового патрубка.

Необходимо покрывать вибрирующие поверхности и оборудование вибропоглащающими и демпфирующими материалами (резиной , специальными мастиками, асбестом, битумом, пластмассами типа "Агат" и т.д.). В местах связи сопрягаемых деталей следует использовать амортизирующие материалы (резину, пробки, картон, асбест, пружинные амортизаторы) для обеспечения плотного прилегания.

Уменьшить вибрацию в источнике вибрации, т.е. в источнике ее образования можно следующими способами: исключением из конструкции ударного взаимодействия деталей, заменой возвратно-поступательного движения деталей вращательным, исключением неуравновешенности вращающихся деталей и узлов машин.

При работе с пневматическими и электрическими ручными машинами возникает вибрация, передающаяся через рукоятки и корпусы на руки рабочих, а иногда и на ноги через обрабатываемую среду, обычно при работе с трамбовками и вибраторами. Для снижения вибрации в данном случае применять рукоятки с виброгасящим или автоматизирующим устройствами

Средства индивидуальной защиты от вибрации применяются тогда, когда другие средства оказываются неэффективными.

В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации применяют обувь с амортизирующимиподошвами, руковицы с вибропоглащающими упругими прокладками и т.д. .

Пожарная опасность. Основные нормативные противопожарные акты. Профилактика безопасности. 

Пожарная опасность. 

Пожар на предприятии наносит большой материальный ущерб народному хозяйству и очень часто сопровождается несчастными случаями с людьми.

Основными причинами, способствующими возникновению и развитию пожара, являются:

нарушение правил применения и эксплуатации приборов и оборудования с низкой противопажарной защитой;

использование при строительстве в ряде случаев материалов, не отвечающих требованиям пожарной безопасности;

отсутствие на многих объектах народного хозяйства и в подразделениях пожарной охраны эффективных средств борьбы с огнем.

Согласно ГОСТ 12.1.033-81 "ССБТ. Пожарная безопасность. Термины и определения": 1Пожарная безопасность 0 состояние объекта, при котором с устоновленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей .

Причины воспломенения материалов и возникновения пожаров на автотранспортных предприятиях: неправильное устройство термических печей и котельных топок, неисправность отопительных приборов, неисправность электрооборудования и освещения и неправильная их эксплуатация; самовозгорание от неправильного хранения смазочных и обтирочных материалов, наличие статического электричества, отсутствие молниеотводов, неосторожное обращение с огнем, неудовлетворительный надзор за пожарными устройствами и производственным оборудованием.

В соответствии с Положением о государственном пожарном надзоре функции государственного пожарного надзора в стране возложены на ГУГПС и его периферийные органы. .

Основные нормативные противопожарные акты. 

Федеральный закон "О пожарной безопасности"

"Правила пожарной безопасности в РФ (N ППБ 01-93)",

ГУГПС МВД России, 1997г.

"Правила" устанавливают требования пожарной безопасности на всей территории РФ, и являются обязательными для исполнения.

Нарушение требований пожарной безопасности влечет за собой уголовную, адмистративную, дисциплинарную или иную ответственность в соответствии с действующим законодательством РФ.

Наряду с "Правилами" следует также руководствоваться 1стандартными, строительными нормами и правилами, нормами 1технологического проектирования, отраслевыми и региональными правилами пожарной безопасности и другими ,утвержденными в установленном порядке 1 нормативными документами0, регламентирующими требования пожарной безопасности.

На каждом предприятии предприятии 1 приказом (1инструкцией0) должен быть установлен соответствующий его пожарной опасности режим.

На каждом предприятии должны быть данные о показателях пожарной опасности применяемых в технологических процессах веществ и материалов в соответствии с 1ГОСТ 12.1.044-890.

"Требованиями пожарной безопасности по совместному хранению веществ и материалов"(ГОСТ 12.1.004-91).

 Нормативным документом, регламентирующим безопасное проведение работ является "Наряд-допуск на выполнение работ повышенной опасности". .

Профилактика безопасности 

В системе общегосударственных мероприятий по обеспечению пожарной безопасности профилактика занимает ведущее место.

Пожарная безопасность предусматривает комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на обеспечение безопасности людей, предотвращения пожара, ограничение его распространения, а также создание условий для успешного тушения пожара. Пожарная безопасность объединяет мероприятия, осуществляемые в процессе проектирования, строительства, эксплуатации предприятий автомобильного транспорта.

Пожарная безопасность предусматривает: хранение, транспортировку и содержание на рабочих местах огнеопасных жидкостей и растворов только в закрытых емкостях, обеспечение успешной эвакуации людей материальных ценностей из сферы пожара; создание условий эффективного пожаротушения.

Мероприятия по предупреждению пожара состоят из организационных, технических ремонтных и эксплутационных.

К организационным мероприятиям относится правильная эксплуатация автомобилей, металлорежущего оборудования, кузнечных, сварочных, шиномонтажных и других отделений и цехов, а также зданий, территорий.

Технические мероприятия включают в себя соблюдение норм при проектировании зданий, монтаже оборудования, при отоплении, вентиляции, освещении.

Запрещается курение в неотведенных для этого местах.

Эксплуатационные мероприятия заключаются в профилактических осмотрах, в плановых ремонтах оборудования, машин и механизмов, гидравлическом и динамическом испытаниях грузоподъемных машин.

Все помещения предприятий классифициируются по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с ГОСТом. .

Список литературы

1. А.И.Салов "Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта", Москва,"Транспорт" 1985г. 

2. "Сборник руководящих документов Государственной Противопожарной Службы",ГУГПС, М.,97г. 

3. Долин П.А. "Справочник по технике безопасности", Москва, "Энергоиздат",1982г. 

4. Юдин Е.Я. "Охрана труда в машиностроениии", Москва, "Машиностроение",1976г. 

5. Криксунов Е.А., Пасечник В.В., Сидорин А.П., Экология, М., Издательский дом "Дрофа", 1995