Методическое пособие для выполнения раздела выпускной квалификационной работы

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАЗДЕЛА ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ

 

Труд и безопасность - два тесно и неразрывно связанных понятия, тысячелетия существующие вместе и отражающие, как в зеркале, особенности экономического и социального развития каждой страны, каждого государства.

Неудовлетворительная информированность работающего населения о возможных последствиях вредного и опасного воздействия производственных факторов снижает чувство опасности и необходимости соблюдения элементарных требований охраны труда, является причиной травматизма и профзаболеваемости, а производственный травматизм и профзаболевания увеличивают количество нетрудоспособного населения, невосполняемые затраты на пособия по инвалидности.

 

ПРАВОВЫЕ И ЗАКОНОДАТЕЛЬНЫЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

 

Одной из основных форм активности человека является производственная деятельность. В условиях производства осуществляется трудовой процесс.

Область знаний, исследующая опасности, действующие в условиях производства, и разрабатывающая методы защиты от них работающих, получила название "охрана труда".

Охрана труда - это безопасность жизнедеятельности в условиях производства. Отличительной особенностью сферы производства является то, что работающие здесь преимущественно подвергаются воздействиям техногенных опасностей.

Таблица 1.1

ПЕРЕЧЕНЬ ВИДОВ

нормативных правовых актов, содержащих государственные нормативные требования по охране труда в Российской Федерации

 

Наименование вида нормативного правового акта	Органы, утверждающие нормативные правовые акты
Полное	Сокращенное
Государственные стандарты	ГОСТ Р	Госстандарт России
Система стандартов безопасности труда	ССБТ	Минстрой России
Отраслевые стандарты системы стандартов безопасности труда	ОСТ ССБТ	Федеральные органы исполнительной власти
Санитарные правила	СП	Госкомсанэпиднадзор России
Санитарные нормы	СН
Гигиенические нормативы	ГН
Санитарные правила и нормы	СанПин
Строительные нормы и правила	СниП	Минстой России
Правила безопасности	ПБ	Федеральные органы надзора в соответствии с их компетенцией
Правила устройства и безопасной эксплуатации	ПУБЭ
Инструкции по безопасности	ИБ
Правила по охране труда межотраслевые	ПОТ М	Минтруд России
Межотраслевые организационно-методические документы (положения, методические указания, рекомендации)		Минтруд России, федеральные органы надзора
Правила по охране труда отраслевые	ПОТ О	Федеральные органы исполнительной власти
Типовые отраслевые инструкции по охране труда	ТОИ	Федеральные органы исполнительной власти
Отраслевые организационно-методические документы (положения, методические указания, рекомендации)

В зависимости от сферы применения правила и нормы по охране труда разделяются на единые, межотраслевые и отраслевые.

Единые правила и нормы определяют основные требования по охране труда, по устройству и эксплуатации промышленного предприятия с точки зрения создания технической безопасности и гигиены труда, оздоровления условий труда, предупреждения несчастных случаев и профессиональных заболеваний. Эти нормы и правила едины для всех отраслей народного хозяйства.

Межотраслевые правила и нормы регламентируют безопасность условий труда на тех или иных работах и производствах в разных отраслях народного хозяйства. Для межотраслевых правил установлен порядок утверждения, как для единых.

Отраслевые правила и нормы по охране труда характеризуются повышением уровня требований по охране труда по сравнению с общими и межотраслевыми нормами, в них полней регламентируются конкретные проектные и эксплуатационные требования применительно к особенностям данной отрасли с учетом внедрения новой техники и передовой технологии производства. Отраслевые правила и нормы по охране труда утверждаются министерствами и ведомствами, органами государственного надзора.

Задача отраслевых норм - уточнять уровень требований по охране труда по сравнению с едиными и межотраслевыми нормами, отражать достижения науки и техники, своевременно изменять и дополнять действующие правила и нормы, направленные на повышение безопасности труда.

Большое значение в создании здоровых и безопасных условий труда имеет стандартизация. Она позволяет принять действенные меры по повышению технического уровня и упорядочению разработки нормативно-технической документации по безопасности труда.

Нормы и требования стандартов ССБТ в обязательном порядке входят во все виды конструкторской, технологической, проектной документации, а также в правила, инструкции и другие документы по охране труда.

В ССБТ включаются: основополагающие государственные стандарты; государственные стандарты норм и требований по видам опасности; государственные стандарты на требования к средствам обеспечения безопасности труда (защиты), к производственному оборудованию, к производственным процессам.

 

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

Рабочая поза

Поза человека - это положение тела, конечностей и головы в пространстве и друг относительно друга, создающееся сложным комплексом врожденных и приобретенных рефлексов. Соответственно рабочая поза такие положения тела, головы, конечностей а пространстве и относительно друг друга, которые обеспечивают выполнение определенного трудового задания.

Все многообразие рабочих поз работников различных профессий сводится, как правило, к двум основным позам: стоя и сидя.

В связи с тем, что длительное поддержание вынужденных и неудобных рабочих поз способствует развитию перенапряжения и патологических состояний опорно-двигательного аппарата, сосудистой системы ног и нижней части корпуса, меры профилактики должны быть комплексными. Они включают мероприятия по рациональной организации рабочих мест и самих рабочих поз, внутрисменных режимов труда и отдыха, подбору соответствующей рабочей обуви, средств после рабочей реабилитации, занятия различными видами спорта.

 

Интеллектуальные нагрузки:

o Содержание работы

o Восприятие сигналов (информации) и их оценка

o Степень сложности задания

o Характер выполняемой работы

Сенсорные нагрузки:

o Длительность сосредоточенного наблюдения (в % от времени смены)

o Плотность сигналов (световых, звуковых) и сообщений в среднем за 1 час работы

o Число производственных объектов одновременного наблюдения

Нагрузка на зрительный анализатор:

o Размер объекта различения (при расстоянии от глаз работающего до объекта различения не более 0,5 м), мм, при длительности сосредоточенного наблюдения (% времени смены)

o Работа с оптическими приборами (микроскопы, лупы и т.п.)при длительности сосредоточенного наблюдения (% времени смены)

o Наблюдение за экранами видео- терминалов (часов в смену)

o Нагрузка на слуховой анализатор (при производственной необходимости восприятия речи для дифференцированных сигналов

Эмоциональные нагрузки:

o Степень ответственности. Значимость ошибки

o Степень риска для собственной жизни

o Степень риска за безопасность других лиц

Монотонность нагрузок:

o Число элементов (приемов), необходимых для реализации простого задания или в многократно повторяющихся операциях

o Продолжительность (в сек,) выполнения простых производственных заданий или повторяющихся операций

Режим работы:

o Фактическая продолжительность рабочего дня

o Сменность работы

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ

 

Эвакуационные пути

В системе профилактических мер, направленных на обеспечение безопасности людей при возникновении пожара в зданиях и сооружениях, важное место занимает вопрос своевременной и организованной их эвакуации.

Эвакуация - процесс самостоятельного движения людей, находящихся под угрозой опасных для жизни человека факторов пожара, из помещений (зданий и сооружений) в безопасную зону через заранее предусмотренные эвакуационные пути и выходы.

Безопасность процесса эвакуации достигается конструктивными и объемно-планировочными решениями эвакуационных путей и выходов, внедряемыми при проектировании и строительстве объектов на основании требований СНиПа,а также комплексом организационных мероприятий, осуществляемых администрацией в эксплуатируемых зданиях и сооружениях.

Эвакуационными путями являются пути, ведущие к эвакуационным выходам и обеспечивающие безопасность людей при эвакуации в случае пожара. К эвакуационным путям относятся коридоры, проходы, фойе, лестницы, вестибюли. Лифты и эскалаторы эвакуационными путями не считаются.

Автоматическая защита

Во многих технологических процессах для защиты от пожара необходимы специальные автоматические устройства.

Автоматические приборы поддерживают на заданном уровне параметры проводимого процесса, сигнализируют об отклонениях от нормального хода производства, останавливают работу агрегатов при возникновении опасности (например, при чрезмерном повышении давления, уровня материалов или температуры и т.п.).

Применение автоматической блокировки позволяет исключить неправильное включение аппаратов, которое могло бы привести к пожару или образованию взрывоопасных смесей.

Автоматическая защита от возникновения и распространения пожара осуществляется: предотвращением образования горючей смеси в производственных агрегатах, коммуникациях и помещениях; эвакуацией горючих веществ из производственных емкостей в аварийные; перекрытием производственных коммуникаций, вентиляционных систем по пути распространения пожара (например, в кабельных галереях); включением подачи гасящих средств на пути распространения огня; закрыванием проемов (для предотвращения распространения огня в соседние помещения).

 

БЕЗОПАСНОСТЬ РАБОТЫ

Таблица 7.1

Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений.

Наименование параметров с 1.01.97	Допустимое значение
Напряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см вокруг ВДТ по электрической составляющей должна быть не более: - в диапазоне частот 5 Гц – 2 кГц - в диапазоне частот 2 – 400 кГц	25 В/м 2,5 В/м
Плотность магнитного потока должна быть не более: - в диапазоне частот 5 Гц – 2 кГц - в диапазоне частот 2 – 400 кГц	250 нТл 25 нТл
Поверхностный электростатический потенциал не должен превышать	500 В

 

Требования к помещениям для эксплуатации ВДТ и ПЭВМ

 

Освещение - использование световой энергии солнца и искусственных источников света для обеспечения зрительного восприятия окружающего мира.

В производственных условиях используется три вида освещения:

· естественное (источником его является солнце),

· искусственное;

· совмещенное (одновременное сочетание естественного и искусственного освещения).

Совмещенное освещение применяется в том случае, когда только естественное освещение не может обеспечить необходимые условия для выполнения производственных операций.

Естественное освещение создается природными источниками света прямыми солнечными лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей, рассеянных атмосферой).

Естественное освещение колеблется по временам года и по часам суток, это вызвало необходимость введения отвлеченной единицы измерения естественной освещенности, которая называется коэффициентом естественной освещенности (КЕО), КЕО представляет собой выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке помещения (Е_п) к одновременной освещенности точки, находящейся на горизонтальной плоскости вне помещения (Е_н) и освещенной рассеянным светом полностью открытого небосвода:

КЕО = Е_п/Е_н 100,%

Основным нормативным документом по естественному освещению является СНиП 23-05-95.

При оценке естественного освещения в качестве минимально допустимой величины КЕО для 1-ой группы административных районов следует принимать значение КЕОн = 0,6.

В СНиП 23-05-95 приведены все необходимые данные для расчета естественного освещения производственных помещений.

В зданиях с недостаточным естественным освещением применяют совмещенное освещение. Искусственное освещение в системе совмещенного может функционировать постоянно (в зонах с недостаточным естественным освещением) или включаться с наступлением сумерек. При выполнении совмещенного освещения искусственное освещение должно выполняться источниками света, спектр которых насколько возможно по условиям среды приближен к спектру естественного света.

Искусственное освещение промышленных предприятий осуществляется лампами накаливания и газоразрядными.

С помощью соответствующего размещения светильников в объеме рабочего помещения создается система освещения. В производственных условиях используются две системы искусственного освещения:

общая - для освещения всего помещения и

комбинированная - для увеличения освещения только рабочих поверхностей или отдельных частей оборудования (дополнительно используется местное освещение).

Применение только местного освещения не допускается.

Общее освещение может быть равномерным или локализованным.

Местное освещение предназначено только для освещения рабочей поверхности и может быть стационарным и переносным, для него чаще всего применяются лампы накаливания, так как люминесцентные лампы могут вызвать стробоскопический эффект.

Световая среда производственных помещений характеризуется:

· естественным освещением (КЕО, %),

· освещенностью рабочей поверхности (Е, лк);

· слепящей блесткостью источников света (показатель ослепленности, Р, отн.ед.);

· отраженной слепящей блескостью;

· пульсацией освещенности (коэффициент пульсации, Кп, %);

· ультрафиолетовой радиацией (облученность, Е_уф, Вт/м²).

 

По фактору «Естественное освещение» рабочему месту классы присваиваются в следующем порядке:

1) при КЕО > = 0,6 присваивается класс 2;

2) при 0,1 < = КЕО <0_,6 присваивается класс 3.1;

3) при 0 < = КЕО < 0,1 присваивается класс 3.2.

 

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк.

Допускается установка светильников местного освещения для подсветки документов. Местное освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана и увеличивать освещенность экрана более 300 лк.

Яркость светящихся поверхностей (окна, светильники и др.), находящихся в поле зрения, должна быть не более 200 .

 

Микроклимат

Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:

 температура воздуха;

 температура поверхностей;

 относительная влажность воздуха;

 скорость движения воздуха;

 интенсивность теплового облучения.

Исследования факторов производственной среды в помещениях с дисплеями показали, что температура воздуха на рабочих местах часто выше норм на из-за наличия тепловыделения от дисплея, недостатка производственных площадей и большой плотности рабочих мест, а также недостаточно эффективной вентиляции. Поэтому необходимо уделять большое внимание созданию необходимых параметров микроклимата на рабочих местах с дисплеями.

В производственных помещениях, в которых работа на ВДТ и ПЭВМ является основной (диспетчерские, операторские, залы и кабины управления, залы вычислительной техники и др.), должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата по категории работ «легкие Iа, Iб» согласно 5.3 (ГОСТ 12.1.005-88).

Таблица 7.2

Требования к уровням шума и вибрации

Допустимые уровни звукового давления, уровня звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах должны соответствовать требованиям "Санитарных норм допустимых уровней шума на рабочих местах" № 3223-85. Вибрация (общая) оборудования на рабочих местах не должна превышать предельно допустимых величин, установленных "Санитарными нормами вибрации рабочих мест" № 3044-84.

Требования к организации и оборудованию рабочих мест с ВДТ и ПЭВМ

Рабочие места с ВДТ и ПЭВМ по отношению к световым проемам должны располагаться так, чтобы естественный свет падал сбоку, преимущественно слева. Схемы расположения рабочих мест с ВДТ и ПЭВМ должны учитывать

· расстояние между рабочими столами и видеомониторами (в направлении тыла поверхности одного видеомонитора и экрана другого видеомонитора), которое должно быть не менее 2 м, а

· расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов – не менее 1,2 м.

Рабочие места с ВДТ и ПЭВМ в залах электронно-вычислительных машин или в помещениях с источниками вредных производственных факторов должны размещаться в изолированных кабинах с организованным воздухообменом.

Рабочие места с ВДТ и ПЭВМ при выполнении творческой работы, требующей значительного умственного напряжения и высокой концентрации внимания, следует изолировать друг от друга перегородками высотой 1,5 – 2,0 м.

Шкафы, сейфы, стеллажи для хранения дисков, дискет, комплектующих деталей, запасных блоков ВДТ и ПЭВМ, инструментов следует располагать в подсобных помещения (лаборантских), где должны располагаться рабочий стол и радиомонтажный стол, оборудованный местным отсосом на телескопическом воздуховоде с шарнирным соединением, позволяющим устанавливать воздухоприемник в нужном положении, с исходной скоростью 5-6 м/с во всасывающей плоскости.

Организацию рабочих мест операторов дисплеев следует осуществлять на основе современных эргономических требований. Конструкция рабочей мебели (столы, кресла или стулья) должна обеспечивать возможность индивидуальной регулировки соответственно росту работающего и создавать удобную позу.

Рабочий стол должен регулироваться по высоте в пределах от 680 до 800 мм, при отсутствии такой возможности высота рабочей поверхности стола должна составлять 725 мм.

Конструкция рабочего стола должна обеспечивать оптимальное размещение на рабочей поверхности используемого оборудования с учетом его количества и конструктивных особенностей (размер ВДТ и ПЭВМ, клавиатуры, пюпитра и др.), характера выполняемой работы. При этом допускается использование рабочих столов различных конструкций, отвечающих современным требованиям эргономики.

Конструкция рабочего стула (кресла) должна обеспечивать поддержание рациональной рабочей позы при работе на ВДТ и ПЭВМ, позволять изменять позу с целью снижения статического напряжения мышц шейно-плечной области и спины для предупреждения развития утомления.

Тип рабочего стула (кресла) должен выбираться в зависимости от характера и продолжительности работы с ВДТ и ПЭВМ с учетом роста пользователя.

Материал покрытия рабочего стула должен обеспечивать возможность легкой очистки от загрязнений. Поверхность сидения и спинки должна быть полумягкой, с нескользящим, неэлектризующим и воздухопроницаемым покрытием.

Рабочее место с ВДТ и ПЭВМ должно быть оснащено легко перемещаемым пюпитром для документов.

Экран видеомонитора должен находиться от глаз на оптимальном расстоянии 600 – 700 мм, но не ближе 500 мм с учетом размеров алфавитно-цифровых знаков и символов.

Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100 – 300 мм от края, обращенного к пользователю или на специальной, регулируемой по высоте рабочей поверхности, отделенной от основной столешницы.

 

ЗАГРЯЗНЕНИЕ

Загрязнение – привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных для нее, физических, химических или биологических агентов или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня концентрации перечисленных агентов в среде, приводящее к негативным последствиям.

В наиболее общем виде загрязнения – это все то, что не в том месте, не в то время и не в том количестве, что естественно для природы, выводит ее системы из состояния равновесия и отличается от обычно наблюдаемой нормы.

Все загрязнения делят на три группы:

§ физические (загрязнение, связанное с изменением физических параметров среды: температурно-энергетических (тепловое), волновых (световое, шумовое, электромагнитное), радиационных и т.п.

§ материальные,

§ биологические.

По характеру действия и влияния на биосферу все материальные загрязнители делятся на 2 группы:

– оказывающие механическое действие, не вступающие в химические реакции и соединения (пыль почвенного происхождения, частицы, выбрасываемые промышленными предприятиями, транспортом, бытовыми установками);

– оказывающие химическое воздействие.

Наиболее опасны для биосферы отходы второй группы, причем их выброс в биосферу увеличивается с катастрофической быстротой в связи с бурным развитием транспорта и промышленности. Для растений, например, особенно ядовиты сернистый газ, фтористый водород, озон, хлор, двуокись азота.

Под биологическим загрязнением понимают привнесение в среду и размножение в ней нежелательных для человека организмов. При загрязнении микроорганизмами говорят о бактериологическом загрязнении. Если речь идет о загрязнении среды продуктами, выделяемыми организмами, говорят о загрязнении биотическом.

К наиболее значительным категориям загрязнения относятся:

1) выбросы парниковых газов, вызывающих изменения климата;

2) выбросы хлорфторуглеродов и других химических веществ, уменьшающих содержание озона в стратосфере;

3) воздействие на воду и почву продуктов сгорания топлива, снижающих качество воздуха и вызывающих кислотные дожди;

4) заражение воздуха, воды, почвы радиоактивными отходами и материалами, используемыми при производстве ядерного оружия и атомной энергии;

5) повышение концентрации биогенных веществ в водоемах из-за канализационных сбросов и стока с полей удобрений, вызывающее нарушение функционирования водных экосистем;

6) отравление воды, воздуха и почвы ядовитыми химическими веществами из промышленных и бытовых отходов.

В большинстве случаев загрязнители – это нормальные побочные продукты жизнедеятельности человека как представителя биологического вида и как социального существа. Это отходы метаболизма и пищеварения, а также производственной деятельности. Решить эту проблему невозможно простым устранением ее причин, так как, пока существует человек, будут и побочные продукты его жизнедеятельности. Даже в естественной экосистеме каждый организм производит потенциально загрязняющие среду отходы. Устойчивость экосистемы обусловлена тем, что отходы одних организмов становятся пищей и/или «сырьем» для других. В сбалансированных экосистемах отходы не накапливаются до уровня, вызывающего неблагоприятные изменения, а разлагаются и рециклизуются.

Демографический взрыв в сочетании с возрастающим расходом сырья и энергии привел к поступлению в окружающую среду огромного количества отходов. Даже в том случае, если они биодеградируют (разрушаются живыми организмами), их объемы превосходят возможности естественных экосистем. Проблему усугубляет производство все большего количества и типов небиодеградирующих материалов.

В экологии под отходами понимаются:

• остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства в результате физического или морального износа;

• твердые бытовые отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности людей;

• вновь образующиеся в процессе производства попутные вещества, не находящие применения;

• породы, образующиеся при добыче полезных ископаемых, побочные и попутные продукты.

 

Уровень загрязнения контролируется следующими нормативами:

– ПДК (предельно допустимая концентрация);

– ПДУ (предельно допустимый уровень);

– ОБУВ (ориентировочный безопасный уровень вредности) и т.д.

ПДК – основной норматив, выражающий максимальную концентрацию примеси, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного действия, включая отдаленные последствия и на окружающую среду в целом.

По времени осреднения выделяют два вида ПДК.

· Максимальная разовая ПДК – основная характеристика опасности вредного вещества. Она устанавливается с целью предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, изменение биоэлектрической активности головного мозга, световой чувствительности глаз) при кратковременном воздействии примесей.

· Среднесуточная ПДК устанавливается для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и др. влияний на организм человека.

Существует два подхода к борьбе с загрязнениями.

1. Активный подход, или уменьшение количества производимых и поступающих в среду загрязнений, например: совершенствование технологии производства в направлении уменьшения количества отходов, разработка замкнутых циклов использования воды или воздуха, каскадное и реутилизационное производство.

2. Пассивный подход, т.е. устранение вредных веществ из тех мест, где они особенно опасны. Этот подход глобально не устраняет сами загрязнители и не уменьшает их количества. В настоящее время наиболее распространена очистка. Для токсичных, особенно трудноразложимых веществ очистка оказывается лишь перемещением их в пространстве, с опасным накоплением в местах их захоронения или сброса. Кроме очистки к этому подходу относят рациональное размещение предприятий, цехов, захоронение отходов и пр.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ

Атмосфера является последней земной оболочкой, непосредственно граничащей с космосом. Она защищает все живое от губительного воздействия космических лучей и других элементов космоса. По термическому режиму атмосфера делится по вертикали на 5 слоев: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу; между ними находятся переходные слои-паузы.

Тропосфера – нижний слой атмосферы, толщина которого составляет 7–8 км в полярных районах, 10–12 км в умеренных широтах, 16–18 км в приэкваториальных. В тропосфере находится основная масса воздуха (от 70 до 90%). Здесь же сосредоточена почти вся вода атмосферы, находящаяся в трех фазах. Поэтому только в тропосфере наблюдаются явления, связанные с переходом воды из одного состояния в другое.

Стратосфера простирается до высоты 55–60 км. Температура воздуха до высоты 30–35 км остается неизменной, а затем повышается до 0°С. Нагревание воздуха в стратосфере происходит за счет поглощения слоем озона ультрафиолетового излучения Солнца с длинами волн от 0,15 до 0,29 мкм. Эта коротковолновая радиация Солнца смертельна для живых организмов или оказывает на них угнетающее действие. Поэтому ее поглощение в озоносфере имеет огромное значение для существования и развития жизни в биосфере Земли.

Химия стратосферного озона еще полностью не изучена, однако доказано, что количество озона в стратосфере не статично – оно представляет собой результат равновесия между двумя реакциями: под воздействием ультрафиолета некоторые молекулы кислорода распадаются на свободные атомы, которые могут присоединяться к молекулам O₂ с образованием озона, однако весь кислород не превращается в озон, так как свободные атомы кислорода, реагируя с O₃, дают две молекулы O₂. Интенсивность природных реакций синтеза и разложения озона одинакова, что и позволяет поддерживать плотность стратосферного озона в относительной неизменности. Однако в последнее время загрязнение атмосферы ведет к понижению концентрации озона. Выделяют три цикла разрушения озона:

– азотный (источниками атомов свободного азота служат его оксиды);

– хлорный (источниками атомов хлора являются хлорфторуглероды (ХФУ). Они нашли широкое применение как хладоагенты в холодильниках, кондиционерах, а также в производстве пористых пластмасс, в электронной промышленности для очистки компьютерных микросхем и в качестве носителей в аэрозольных упаковках);

– водородный.

Свободные атомы хлора, азота и водорода катализируют процесс разложения озона, смещая природное динамическое равновесие.

Оказалось, что при низких температурах стимулируется высвобождение атомов хлора из ХФУ, и поэтому наибольшее падение концентрации озона наблюдается над полюсами.

Озоновая дыра – значительное пространство в озоносфере планеты с заметно пониженным (до 50%) содержанием озона.

Существующие на Земле организмы, в том числе человек, приспособлены к строго определенному составу атмосферы (например, физиологические потребности человека допускают снижение концентрации кислорода не более чем на 1%), который определяется, регулируется и поддерживается исторически сложившимся взаимодействием между атмосферой, биосферой, гидросферой, литосферой. Изменение человеком любой из этих сфер неизбежно повлечет локальное или глобальное нарушение устойчивого динамического равновесия в экосфере, поскольку она является единой системой.

Современное общество потребляет отдельные газы в качестве исходного производственного сырья, одновременно выбрасывая в атмосферу различные отходы.

Смог (англ. Smoke – дым, fog – густой туман) – видимое загрязнение воздуха любого характера.

Выделяют три вида смога:

§ ледяной (аляскинского типа),

§ влажный (лондонского типа),

§ фотохимический – вторичное загрязнение воздуха, возникающее в процессе разложения загрязняющих веществ солнечными лучами.

Главный ядовитый компонент – озон, дополнительными составляющими фотохимического смога служат угарный газ, окислы азота, перекись ацетилнитрата (ПАН), азотная кислота. Интенсивный смог вызывает удушье, приступы астмы, аллергические реакции, раздражение глаз, повреждение растительности, зданий и сооружений. Печально знаменит случай, когда в 1952 году смог в Лондоне унес более 4 тысяч жизней.

Для улавливания оксидов азота из дымовых газов разработаны денитрификационные установки, наиболее эффективные из которых основаны на методе селективного каталитического поглощения. При этом дымовые газы, взаимодействуя в химическом реакторе с подаваемым аммиаком, преобразуются в безвредные продукты: газообразный азот и воду.

При сжигании горючих ископаемых большая часть содержащейся в них серы превращается в диоксид серы. При всех видах высокотемпературного сгорания различных материалов в присутствии воздуха (например, в двигателях внутреннего сгорания) происходит реакция атмосферного азота с кислородом и образуются оксиды азота (NO)_x. Реагируя с парами воды в атмосфере, эти окислы дают кислоты и обуславливают кислотные осадки.

 

Кислотный дождь – дождь подкисленный (число рН меньше 5,6) из-за растворенных в атмосферной влаге промышленных выбросов (SO₂ и NO_x).

Постоянное загрязнение окружающей среды кислотными дождями препятствует саморегуляции почвы и озер. Это приводит к гибели рыбы и других водных организмов, к усыханию лесов и резкому снижению их прироста. Повышение кислотности почвенных растворов ведет к ослаблению связи с почвой и к вымыванию таких питательных веществ, как кальций, магний; глинистые минералы подвергаются разложению, из них высвобождаются ионы алюминия, происходит мобилизация тяжелых металлов, которые попадают в грунтовые воды.

Существует две стратегии борьбы с кислотными осадками:

1) устранение симптомов закисления, например известкование почв;

2) сокращение выбросов кислотообразующих веществ – замена топлива, промывание угля, сжигание в псевдосжиженном слое, использование скрубберов (жидкостных известковых фильтров) и, наконец, альтернативные электростанции и энергосбережение.

Атмосфера свободно пропускает коротковолновую радиацию Солнца. В то же время содержащаяся в атмосфере вода, углекислый газ, метан, ХФУ и другие «отепляющие» газы задерживают большую часть излучения Земли, предохраняя ее от охлаждения и создавая парниковый эффект. Современный тепловой режим на Земле, являющийся основным условием развития биосферы, связан с атмосферой; с нею связано также распределение влаги, без которой существование и развитие живого вещества невозможно.

Темпы развития промышленности таят в себе угрозу такого изменения состава воздуха атмосферы, которое имеет планетарное значение, так как нарушается радиационный баланс Земли.

Если в тропосфере увеличится количество углекислого газа, то это должно увеличить остаточную радиацию за счет уменьшения эффективности излучения. Еще большее значение для антропогенного нагревания атмосферы имеет мировое производство энергии. По прогнозам, через 100 лет за счет энергии антропогенного происхождения Земля будет получать около 1% от солнечной радиации, поглощаемой подстилающей поверхностью. В этом случае существует реальная угроза теплоэнергетического кризиса, так как Земля не сможет рассеять такое количество тепла.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГИДРОСФЕРЫ

Химические и минеральные ресурсы океана образуются из трех источников – стока рек, выпадений из космоса и вулканических извержений. Общее содержание химических элементов в нем может обеспечить потребности человека на многие тысячелетия. Но уже сейчас во всем мире серьезную тревогу вызывает состояние биологических ресурсов океана.

Органические вещества в морях и океанах продуцируют микроскопическая планктонная флора, морские микроскопические водоросли и цветковые растения, входящие в состав бентоса береговой зоны. Продуцирующая деятельность океана осуществляется только в верхних слоях воды глубиной (около 50 м). Только в данных слоях находится пища для зоопланктона, служащего в дальнейшем совместно с фитопланктоном пищей морским обитателям.

Преобладающее большинство видов морской фауны обитает в зоне шельфа – прибрежных мелководных районах океана. В то же время эта зона наиболее активно используется при добыче нефти и рудных полезных ископаемых и оказывается наиболее загрязненной.