Воздействие атмосферного давления и температуры

Изменения атмосферного давления и температуры могут создавать дополнительные стрессы, депрессии, вызывать обострение хронических и других заболеваний. Изменения атмосферного давления особенно опасны для больных гипертензиейи некоторыми другими заболеваниями. Высокие температуры могут вызывать тепловые удары, отрицательно сказываются на психике и могут быть одной из причин техногенных аварий и катастроф. Повышение температуры сверх некоторых пределов особенно опасно для людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Опасность для здоровья человека представляет и переохлаждение. Это одна из причин простудных заболеваний.

 

2.4.3 Экологические чрезвычайные ситуации,
вызванные загрязнениями природной среды

 

2.4.3.1 Чрезвычайные ситуации,
вызванные физическими загрязнениями среды

Механические загрязнения – засорение среды различными видами отходов: бытовыми, сельскохозяйственными, строительными, промышленными. По данным ООН ежегодно в мире в биосферу земли поступает до 25 млрд. т отходов, из них до 3 млрд. т твердых бытовых отходов. В составе твердых бытовых отходов – до 40% бумаги, до 20% пищевых отходов; остальное – стекло, пластмасса, древесина, резина, текстиль и др. В Республике Беларусь ежегодно выбрасывается на свалки более 40 млн т отходов, в том числе: 30 млн т от производства минеральных удобрений, 2,5 млн. т от пищевой промышленности, 2 млн т черных металлов, 2,4 млн. т древесных отходов, 48 тыс т стеклобоя, более 2 млн т бытовых отходов.

Наиболее опасные последствия механических загрязнений среды:

1-выведение из сельскохозяйственного оборота больших площадей, выделенных под свалки, подавление на них растительности;

2-эрозия почв и гибель растений за счет образования биогаза при разложении органических отходов;

3-загрязнение воздушной и водной среды;

3- отравление животного и растительного мира;

5-появление источников заболеваний человека и животных;

6-рост преступности за счет попадания в питьевую воду свинца и марганца (они совместно препятствуют выработке организмом человека серотонина, который контролирует агрессивность);

7-невозможность использования территории бывших свалок для строительства жилых домов, детских площадок и т.п. (из-за повышенного количества заболеваемости жильцов).

Проблема захоронения и нейтрализации отходов в большинстве стран мира остается нерешенной. Некоторые пути уменьшения количества отходов частично реализованы в Республике Беларусь:

1-использование отходов при производстве промышленной продукции и товаров народного потребления;

2-переработка органических отходов на удобрения;

3-переработка и нейтрализация особо опасных отходов с последующим их захоронением.

Тепловое загрязнение. Учеными мира отмечается глобальное потепление климата, которое будет продолжаться.

Основными причинами потепления климата являются:

1-выбросы тепла работающими АЭС, ТЭС, промышленными предприятиями и системами коммунального хозяйства;

2-«парниковый» эффект за счет выброса в атмосферу углекислого газа, угарного газа, метана, закиси азота, галогенопроизводных углеводородов;

3-уменьшение толщины озонового слоя за счет его разрушения (выбросами фреона, оксида азота, хлора, хлорфторуглеродов, космическими аппаратами и самолетами);

4-снижение отражающей способности поверхности (альбедо) Земли за счет оседания сажи на снеговой покров; интенсивное глобальное истребление лесов, главных утилизаторов углекислого газа;

5-рост интенсивности солнечного излучения за счет внутренних процессов на Солнце, а также за счет уменьшения магнитного поля Земли.

Среднегодовая температура на Земном шаре по сравнению с доиндустриальным периодом после 1900 г. (за последние 100 лет) повысилась на 0,7⁰С.

Опасными последствиями для живой природы и человека в результате потепления климата можно считать:

1-исчезновение одних видов флоры и фауны и рост количества других, что приведет к нарушению биологического и экологического равновесия;

2-нарушение экологического равновесия, что может вызвать эпидемии с непредсказуемыми последствиями;

3-сокращение срока жизни особей фауны, изменение их поведения и их постепенная гибель (считается, что потепление вызовет вымирание не менее 30% видов);

4-изменение газового состава атмосферы с непредсказуемыми последствиями для жизнедеятельности всего живого;

5-смещение климатических зон (выиграют только часть территории России, Канада и Скандинавские страны);

6-рост количества отдельных стихийных бедствий в различных частях земного шара (засух, наводнений, бурь, ураганов, пожаров);

7-массовое переселение людей из затапливаемых территорий (за счет поднятия уровня Мирового океана до 1,5 м будет затоплена территория, где проживает более 1 млрд человек);

8-массовая эмиграция населения из засушливых территорий в более пригодные для проживания, что может быть причиной военных конфликтов;

9-спад производства сельскохозяйственной продукции;

10-сокращение количества лесов;

11-рост заболеваний сердечно-сосудистой системы, тепловых и солнечных ударов людей, что вызовет их массовую гибель;

12-засоление подземных источников пресной воды и ее катастрофическая нехватка.

В результате возникнут проблемы не только со здоровьем у людей, но и с развитием экономики, с выживанием наций и народов, военные конфликты с непредсказуемыми последствиями.

Электромагнитное загрязнение. Электромагнитные поля (ЭМП) создают как естественные, так и искусственные источники излучений, которые могут быть причиной чрезвычайных ситуаций. Искусственные источники электромагнитных излучений более опасны для человека и биологического мира. Источниками электромагнитных излучений являются: передатчики радиовещательных и телевизионных станций, радиолокационные станции, линии электропередач, некоторые промышленные установки, медицинские и другие приборы с генераторами высоких и сверхвысоких частот и др. Основу электромагнитных загрязнений составляют радиочастотные и микроволновые диапазоны, которые нашли широкое применение в различных областях человеческой деятельности.

Степень поражения человека, животных и растений электромагнитным излучением зависит от мощности передатчика, типа антенных устройств, расстояния до объекта облучения, диапазона частот, времени облучения, вида излучения (непрерывного или импульсного), сочетания частот, модуляции сигнала, периодичности действия.

Длительное облучение может вызвать следующие последствия:

– ухудшение состояния здоровья людей;

– ухудшение физиологического состояния животных и их гибель, мутагенные действия;

– изменения в структуре растений, скорости их роста;

– отрицательные изменения в структуре почвы;

– разрушение отдельных технических систем (интегральных схем).

На базе статистических данных установлены допустимые нормы облучения человека в различных диапазонах частот электромагнитной энергией различной мощности. Считается, что наиболее опасны электромагнитные излучения в диапазоне частот менее 100 Гц и в радиочастотном диапазоне 300 Мгц – 30 Ггц. Самые опасные поля СВЧ-диапазона и дециметровые волны особенно. Допустимая плотность потока мощности СВЧ на технических территориях по международным стандартам составляет 10 мкВт/см². Но на территориях жилой застройки действует норма для микроволн 5 мкВт/см². Для длинных радиоволн установлены нормы электромагнитного облучения населения по месту проживания – 20 В/м, для средних радиоволн – 10 В/м, для коротких радиоволн – 4 В/м, для ультракоротких волн – 2 В/м. Нормы от электромагнитного поля воздушных линий переменного тока: внутри жилых помещений напряженность поля не должна превышать 0,5 кВ/м, на территории жилой застройки – 1 кВ/м, в труднодоступных местах – 20 кВ/м. Для людей, работающих на предприятиях с токами частоты 50 Гц, установлен ПДУ 25 кВ/м.

При постоянном облучении (8 часов в сутки) излучениями выше установленных норм у человека наблюдаются следующие симптомы: повышенная утомляемость, сонливость, возможно бессонница, головокружение, рассеянность, иногда головная боль в височной и затылочной областях, ухудшение памяти, повышенная чувствительность к яркому свету, периодическое потемнение в глазах, чувство страха, периодические боли в области сердца и желудка.

Последствиями длительного электромагнитного облучения человека (при превышении допустимого уровня и в определенных диапазонах частот) могут быть: изменения состава крови, иногда образование тромбов, развитие катаракты глаз, ослабление иммунной, эндокринной, вегетативной, центральной нервной и сердечно-сосудистых систем, рак, нарушение мозгового кровообращения и кальциевого обмена, мутагенные действия, преждевременные роды и выкидыши, гормональные заболевания, нарушения половой функции.

Последствия регулярной работы с компьютером (более 4 часов в сут-ки) без соблюдения мер безопасности: заболевания органов зрения (60% пользователей); болезни сердечно-сосудистой системы (60%); заболевания желудочно-кишечного тракта (40%); кожные заболевания (10%); различные опухоли. Опасность для здоровья представляют: работающий сотовый телефон, фен, электробритва, телевизор. Особую опасность представляет сотовый телефон, если им пользоваться в легковом автомобиле, в автобусе, трамвае, в электричке. В этом случае за счет отражений мощность облучения увеличивается в 1,5–3,5 раз. Через 15 минут разговора по сотовому телефону изменяются биоритмы головного мозга. По данным статистики в США более 60% предпринимателей, интенсивно пользовавшихся сотовыми телефонами, через 16 лет заболели раком головного мозга.

Шумовое загрязнение. Естественные шумы человеку необходимы (шум, деревьев, воды и т.п.), однако искусственные шумы опасны для человека и животного мира. Источниками шумов являются: двигающиеся автотранспорт, трамваи, железнодорожный транспорт, инженерная и военная техника, летящие самолеты, работающие предприятия, бытовая техника и т.д.

Допустимый уровень шума в квартире 40 дБ днем и 30 дБ ночью, санитарный порог 55 дБ. Шум от 80 до 110 дБ относится к предельно допустимому. Шум выше 110 дБ приводит к нарушению здоровья.

При длительном воздействии шумового загрязнения выше установленных норм отмечается общий рост заболеваемости населения; сокращение срока жизни на 8–12 лет; миграция и отсутствие потомства у животных; ухудшение вегетации некоторых видов растений.

Различный частотный диапазон шумов на здоровье человека влияет по-разному. Слышимый звук (диапазон частот от 16 до 20 кГц) силой более 70 дБ, действующий постоянно, вызывает снижение умственней активности, психические расстройства, ухудшение зрения и слуха, изменения состава крови и артериального давления, рост количества заболеваний сердечно-сосудистой системы (тахикардия), рост количества заболеваний ишемией миокарда, нарушение работы центральной нервной системы, рост заболеваний язвой желудка, нарушение функций желез внутренней секреции др.

Ультразвук (частота более 20 кГц) обычно создают электрогенераторы некоторых типов, работающие в диапазоне частот 12 – 22 кГц, электросварка, реактивные двигательные установки и др. Ультразвук нарушает синтез белка, молекул ДНК, вызывает стрессовое состояние, повреждает клеточные мембраны и клетки головного мозга, вызывает мутагенные действия и хромосомные изменения, нарушается работа сердечно-сосудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного аппаратов.

Инфразвук (частота менее 16 Гц) более опасен, чем слышимый звук. Он обычно создается компрессорами, дизелями, двигателями внутреннего сгорания. Собственная частота многих органов человека находится в диапазоне инфразвука, поэтому вследствие резонанса они могут повреждаться. Чаще всего нарушается зрение, наблюдаются нервно-психические расстройства, возникают нарушения в сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе.

Вибрации. Источниками вибраций обычно являются: движущийся транспорт, особенно трамваи, железнодорожные поезда, поезда метро, работа некоторых промышленных установок, летящие самолеты и др.

В самих трамваях и в жилых домах вдоль трамвайных путей на расстояниях до 40 м наблюдаются вибрации. Вдоль трассы метро в зданиях вибрации превышают допустимые уровни в несколько раз. Сильные вибрации имеют место вдоль железных дорог на расстоянии до 100 м по обе стороны от магистрали.

Вибрации отрицательно влияют на здоровье человека и на надежность работы некоторых технических устройств на объектах хозяйствования. Вибрации влияют на центральную нервную, иммунную и сердечно-сосудистые системы, изменяют состав крови, репродуктивные функции.

Особую опасность представляют вибрации, частота которых совпадает с собственной частотой органов человека. Тогда явление резонанса вызывает поражение соответствующих органов. Так, собственная частота тела человека составляет 6–9 Гц, головы – 6 Гц, желудка – 8 Гц.

Ультрафиолетовое загрязнение. Из солнечного спектра видимый и инфракрасный свет составляет 91,7% и лишь 8,3% составляет ультрафиолет. Источниками ультрафиолета в природе обычно являются «озоновые дыры», а в техногенной и социальной средах ртутные, ксеноновые, водородные лампы, лампы дневного света, некоторые лазеры и медицинские приборы. Наибольшую опасность для здоровья человека представляет участок спектра ультрафиолета длиной волны 0,28–2 мкм. Этот участок обладает бактерицидным действием. Избыток или недостаток этого вида излучений представляет опасность для здоровья человека. Недостаток излучения вызывает авитаминоз. Избыток излучения на коже вызывает дерматиты, нарушение работы центральной нервной системы, ухудшение работы иммунной системы, может вызывать рак кожи, генетические последствия, катаракту глаз.

Воздействуя на микроорганизмы, ультрафиолет одни микробы убивает, другие активизирует, вызывая эпидемии. Воздействуя на растительный мир, ультрафиолет подавляет продуктивность сельскохозяйственных культур. Последствия воздействия ультрафиолета на животных примерно такие же, как и на человека.

 

2.4.3.2 Чрезвычайные ситуации,
вызванные химическими загрязнениями среды

Химическое загрязнение – это увеличение количества химических компонентов в определенной среде, а также проникновение в нее химических веществ, не свойственных ей или в концентрациях, превышающих норму.

Хозяйственная и социальная деятельность человека привела к тому, что воздух, вода, почва, растения, животные и человек подвергаются воздействию химических веществ в масштабах, угрожающих жизни на Земле. На биологический мир воздействует комплекс химических загрязнений воздуха, воды и почвы.

Загрязнение атмосферы.

Различают естественные и искусственные источники загрязнения атмосферы, которые могут вызвать ЧС. Естественные источники: пыльные бури, лесные пожары, вулканизм и др. Искусственные источники: объекты энергетики, промышленность, транспорт, сельское хозяйство, объекты коммунального хозяйства, авиация. Загрязнение атмосферы неравномерное и определяется не только местонахождением источников загрязнения, но и особенностями строения атмосферы и перемещения воздушных масс. Основные загрязнения сосредоточены в тропосфере, но частично распространяются и на стратосферу.

Загрязнение воздуха бывает газообразное и аэрозольное. Газообразное загрязнение составляет примерно 90%, аэрозольное – 10%.

Газообразное загрязнение образуется из продуктов сгорания различных топлив. В мире ежегодно выбрасывается в атмосферу около 500 млн т оксида углерода, 150 млн т диоксида серы, более 50 млн т оксида азота, 110 млн т метана, углеводороды не менее 90 млн т и ряд других вредных веществ. Выхлопные газы автомобилей содержат более 40 вредных веществ, в том числе 70% оксида углерода. В Республике Беларусь предприятия и транспорт ежегодно выбрасывают в атмосферу около 1 млн. 240 тыс. т оксида углерода, более 170 тыс. т оксидов азота, более 300 тыс. тонн углеводородов и летучих органических соединений. Выше перечисленные газы оказывают отрицательное воздействие на человека, на животный мир, на растительный мир, и на некоторые параметры среды.

Оксид углерода (угарный газ) – газ общеядовитого действия. При небольших дозах вызывает изменения в составе крови, тахикардию, стенокардию, инфаркт миокарда, гипертонию, заболевания органов дыхания, почечную недостаточность, ослабление зрения, параличи. При получении смертельной дозы человек погибает.

Диоксид серы (сернистый газ) – бесцветный газ, главный компонент сернистого смога, который является источником загрязнения воздушной среды в городах. При взаимодействии с парами воды в воздухе образует серную кислоту с выпадением «кислотных» дождей. Продолжительное воздействие сернистого газа на человека ведет к возникновению хронического гастрита, бронхита, ларингита, рака легких, заболевания почек и печени. Угнетает жизнедеятельность клеток растений.

Оксиды азота – бесцветные газы, входят в состав фотохимического смога. У человека вызывают бронхит и пневмонию, восприимчивость к вирусным заболеваниям, рак, необратимые изменения в сердечно-сосудистой системе, наследственную, генетическую и хромосомную мутации. Оказывают вредное воздействие на животный и растительный мир.

Аэрозольное загрязнение. Аэрозоль – это взвешенные в газообразной среде частицы твердых или жидких веществ.Твердые частицы наблюдаются в виде дыма, пыли или сажи, а жидкие частицы наблюдаются в виде тумана, облаков, осадков. В образовании аэрозоля участвуют солнечная радиация, водяной пар, диоксид азота, продукты горения и гниения.

В составе аэрозолей всегда присутствуют сульфаты, органические соединения, сажа (твердый углерод), тяжелые металлы, вода, диоксины и др. Особую опасность представляют полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), содержащие токсичный бензапирен, который вызывает ишемическую болезнь сердца, дерматиты, рак, мутации. Его основные источники: выбросы нефтехимических предприятий и автотранспорта.

Сочетание газообразного и аэрозольного загрязнения приводит к образованию фотохимического тумана (смога), в котором образуются очень высокие концентрации вредных химических веществ. Они не только ухудшают прозрачность атмосферы, но и мешают притоку кислорода, а выпадая на поверхность земли, наносят вред здоровью человека, животным, растениям и строительным конструкциям.

Загрязнение гидросферы.

Основными источниками загрязнения природных вод являются: бытовые стоки (около 74%), промышленные сточные воды (примерно 25%), атмосферные воды, несущие вымываемые из среды загрязнители промышленного происхождения (примерно 1%);

Загрязнение вод нарушает экологическое равновесие. Вообще водоемы способны самоочищаться за счет процессов осаждения, отложения, окисления примесей, нейтрализации кислот, гидролиза ионов тяжелых металлов и др. Однако если сбросы сточных вод и концентрации в них вредных веществ превышают некоторые пределы, то водоемы становятся "мертвыми”.

Распространенные загрязнители водоемов: нефть и нефтепродукты, фенолы, формальдегид, нитраты, соединения фтора, соли серной кислоты, аммиак, марганец, тяжелые металлы, радионуклиды.

Особую опасность представляют загрязнения подземных вод. В подземных водах отсутствуют процессы самоочищения из-за слабого водообмена с поверхностными водами. Большинство рек Республики Беларусь загрязнены органическими и биогенными веществами, соединениями металлов, нитратами. На ряде участков рек предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязнителей превышают нормы в 3–14 раз, а количество нитратов в большинстве колодцев превышает норму в 3–4 раза. Загрязнения гидросферы свыше ПДК создают чрезвычайные ситуации, которые представляют опасность для жизни и здоровья человека, для флоры и фауны.

Загрязнение литосферы

В результате хозяйственной деятельности человека почва загрязнена пестицидами, тяжелыми металлами, канцерогенными веществами, нитратами, диоксинами и их соединениями.

Пестициды – ядохимикаты для борьбы с вредителями и болезнями растений и сельскохозяйственных продуктов. Сохраняются пестициды в почвах достаточно долго. Поэтому их систематическое применение приводит к загрязнению окружающей среды, гибели фауны и отравлению людей. Попадают пестициды в организм человека с водой и продуктами питания. Пестициды подавляют иммунную и нервную системы, поражают почки, вызывают цирроз печени и хронический гепатит, приводят к мутагенным последствиям, заболеваниям раком. Ежегодно в мире происходит около 2 миллионов отравлений людей, из них погибает до 200 тысяч человек.

При воздействии пестицидов на некоторых насекомых-вредителей только часть из них погибает, но остающиеся становятся более устойчивыми к пестицидам и требуются еще большие дозы для их подавления. В некоторых случаях после обработки пестицидами вредители появляются в еще большем количестве или возникают вспышки роста численности других вредителей, которых раньше было мало.

Пестициды являются одной из причин вымирания видов. От них ежегодно погибают десятки миллионов птиц, есть последствия для диких и домашних животных. В результате нарушается в природе как микробиологическое, так и экологическое равновесие. Различные растения по-разному реагируют при воздействии на них пестицидов.

Загрязнение тяжелыми металлами.

Свинец широко используется в промышленности. Ежегодно в мире в биосферу выбрасывается более 2 млл т свинца. Сейчас и в воздухе свинца в 400 раз больше, чем 1000 лет назад, а в скелете человека в 1200 раз больше, чем 1000 лет назад. Воздействие на человека: нарушает биохимические процессы в организме и синтез гемоглобина, поражает почки, печень, зрение, желудок, мозг, нервную и сердечно-сосудистую системы, вызывает параличи, заболевания крови и нарушение репродуктивной функции. Вызывает отравления животных, в том числе через поедание ими растений-аккумуляторов свинца.

Кадмий применяется при производстве аккумуляторов, цветных металлов, минеральных удобрений, красителей. Кадмий накапливается в почках, печени, скелете, вызывая их болезни. В растениях кадмий аккумулируется в основном в корнях. Кадмий является самым опасным тяжелым металлом для здоровья человека.

Мышьяк выделяется при сжигании угля, сланцев, нефти, торфа, при производстве суперфосфата. Ежегодно в мире производится до 60000 т соединений мышьяка. Мышьяк вызывает нарушение дыхания, анемию, рак, поражение центральной нервной системы, нарушение памяти.

Ртуть аккумулируется живыми организмами, включая человека. Влияет на все органы, особенно на слух, зрение, осязание, нервную систему, мозговую деятельность, ослабляет иммунную систему, может привести к инсульту и обширному склерозу, оказывает вредное влияние на состав крови, вызывает выпадение зубов. Аналогичные поражения и у животных. Аккумулируют ртуть и растения. Известны случаи отравления людей зерном, содержащим ртуть.

Никель влияет на легкие, сердце, почки, центральную нервную систему. Является фактором риска, вызывая такие заболевания: пневмония, рак легких, риниты, синуситы, аллергия.

Нитраты и нитриты. Нитриты поступают в организм человека в основном с мясными и рыбными продуктами, а нитраты – с овощами, выращенными с избыточным применением минеральных азотных удобрений. Они токсичны для человека и животных, смертельная доза нитратов для людей составляет 8–15 г, а нитритов –2,5 г. Вызывают рак, заболевания печени, генные мутации. Неправильное использование азотистых удобрений приводит к тому, что нитраты попадают не только в растения, но и в воду. Известно, что в слюне и моче у детей Республики Беларусь, особенно проживающих в сельской местности, высокие уровни нитратов. Это может быть причиной анемии у детей и летального исхода. Кроме того, нитраты увеличивают риск заболевания раком.

 

2.4.3.3 Комбинированное действие
вредных экологических факторов

 

В условиях среды обитания человек, как правило, многофакторному воздействию, эффект которого может оказаться более значительным, чем при изолированном действии того или иного фактора. Установлено, что токсичность ядов в определенном температурном диапазоне является наименьшей, усиливаясь как при повышении, так и понижении температуры воздуха.

Усиление токсического действия при повышенных температурах воздуха отмечено в отношении летучих ядов: паров бензина, ртути, оксидов азота и др. Низкие температуры повышают токсичность бензола, сероуглерода. Повышенная влажность воздуха увеличивает опасность отравлений, особенно раздражающими газами. Растворение ядов с образованием слабых растворов кислот и щелочей усиливает их раздражающее действие. Изменение атмосферного давления также влияет на токсический эффект.

Шум и вибрация всегда усиливают токсический эффект промышленных ядов. Шум усиливает токсический эффект оксида углерода, стирола. Вибрация, изменяя реактивность организма, повышает его чувствительность к другим факторам – к кобальту, кремниевой пыли, дихлорэтану; оксид углерода более токсичен в сочетании с вибрацией.

Ультрафиолетовое излучение в атмосфере способствует образованию смога. Одновременно ультрафиолет понижает чувствительность организма к некоторым ядам. Действие радиации на человека снижается при одновременном воздействии одного из ядов: оксид углерода, анилин, цианиды. Однако действие радиации и теплоты, радиации и кислорода, радиации и формальдегида, радиации и ртути усиливают действие как радиации, так и названных веществ.

Постоянное комбинированное воздействие вредных факторов на человека вызывает различные заболевания: вегето-сосудистая дистония, астенический, астеновегетативный, гипоталамический синдромы (связаны с воздействием неионизирующих излучений), вибрационная болезнь, кохлеарный неврит (при систематическом воздействии производственного шума), электроофтальмия, катаракта глаз и др. Достаточно часто встречаются заболевания из-за комбинированного воздействия тяжелой физической нагрузки и других вредных факторов.