Навколишнє середовище та його складові

Навколишнє середовище - це частина зовнішнього середовища, що оточує людину, підтримує її існування, створює умови для діяльності і суспільних відносин, безпосередньо впливає на її життя і здоров'я.

Біосфера - це частина нашої планети, де поширене життя. Уперше цей термін з'явився в XIX ст. у наукових працях австрійського вченого Е. Зюсеа і означав біо-життя, сфера - куля. Автором сучасного вчення про біосферу є вітчизняний геохімік В.І. Вернадський. Згідно з його визначенням, біосфера - це зовнішня оболонка Землі, де поширене життя.

До складу біосфери входять усі живі організми та елементи нової природи, котрі формують середовище існування живих організмів. Товщина біосфери 40-50 км. Для існування життя в біосфері необхідні вода та сонячна енергія, завдяки яким розвивається рослинний і тваринний світ на Землі. До складу біосфери входить нижня частина атмосфери (25-30 км), вся гідросфера та літосфера (до глибини 3 км). Біосферу, крім живих організмів, формують також продукти життєдіяльності живих організмів, продукти переробки та розкладання порід живими організмами, вода.

Діяльність людини спричиняє суттєвий вплив на довкілля, загрожує існуванню біосфери. Виходом з несприятливої екологічної ситуації є пошук раціональних, збалансованих взаємовідносин між людиною і біосферою. Цей етап еволюції життя на Землі пов'язаний з етапом розвитку розуму, тобто ноогекюзу. Згідно зі вченням В.І. Вернадського, зараз відбувається поступовий перехід від біосфери до ноосфери. Ознакою ноосфери є збереження всіх природних характеристик, притаманних біосфері. Це вищий розвиток біосфери, етап розумного регулювання відносин між людиною і природою. Біосфера неоднорідна і складається з сукупності екосистем, які містять живі організми - біоденоз і неживі - біотоп.

Біотоп - це сукупність абіотичних чинників і географічних умов, кількості сонячної радіації, параметри та склад атмосфери, води, літосфери.

Біоценоз - склад тварин та рослин. Вони за формами живлення поділяються на продуцентів, консументів, деструкціонів.

Продуценти - рослини, які перетворюють сонячну енергію в хімічну через фотосинтез та використання мінеральних елементів. Продуценти продукують біохімічні речовини, необхідні для розвитку тварин, які є конкурентами.

Деструктори розкладають мертві органічні речовини, виділення тварин та інші залишки, створюючи мінеральні речовини, котрі знову використовуються продуцентами.

Екосистема - головна структурна одиниця біосфери. Екосистеми займають певну частину біосфери. Площа екосистеми може бути від декількох квадратних метрів до тисяч квадратних кілометрів, а товщина - від декількох сантиметрів (ґрунти пустель) до десятків кілометрів (океан). Процеси, які відбуваються в екосис-

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності ____________________________ 73

темах, залежать від кількості енергії, котра надходить до екосистеми та від циркуляції речовин в ній. Енергія, котра надходить до екосистеми, підпорядкована законам термодинаміки, а саме переходить з одного виду в інший, але не може ні створюватись, ні втрачатись. Загальна енергія Всесвіту постійна. Перетворення енергії з одного виду в інший не може відбуватися без втрат, у вигляді розсіяної теплоти.

Нескінченна взаємодія абіотичних чинників та живих організмів екосистеми супроводжується кругообігом речовин між біотопом та біоценозом у вигляді мінеральних та органічних з'єднань, котрі чергуються. Організми поглинають речовини, які потрібні для підтримання життєдіяльності, викидають мінеральні та органічні речовини в навколишнє середовище. У воді й атмосфері безперервно циркулюють хімічні елементи та речовини.

Існує три типи біогеохімічних кругообігів: кругообіг води, кругообіг елементів в осадовій фазі, кругообіг елементів в газоподібній фазі.

Стан екосистем та процеси енерго- та масообміну в них, залежать від антропогенного впливу, оскільки вплив сонячної енергії до біосистем та механізм фотосинтезу значно залежить від складу атмосфери, а кровообіг хімічних елементів та речовин в екосистемах також чутливий до антропогенного впливу на всіх їхніх стадіях. Проте екосистеми мають захисні властивості, котрі нівелюють наслідки стихійних лих. При цьому зруйновані екосистеми відновлюються, або ж з них формуються нові. Енергетичний рівень стихійних явищ в біосфері з плином часу змінюється неістотно, а антропогенний вплив невпинно зростає.

Атмосфера - це зовнішня газоподібна оболонка планети, яка безпосередньо прилягає до космічного вакууму і захищає все живе на Землі від згубного впливу космічного випромінювання. Хімічний склад атмосфери: 78,1% - азот, 20% - кисень, 0,9% - аргон, решта - вуглекислий газ, водень, гелій, неон. Кожний компонент по-своєму важливий для життя.

Атмосфера Землі охоплює: тропосферу (до 15 км); стратосферу (15-100 км); іоносферу (100-500 км). Між тропосферою і стратосферою розміщується перехідний шар - тропопауза. У глибинах стратосфери під впливом сонячного світла створюється озоновий екран, який захищає живі організми від космічного випромінювання. Вище - мезо-, термо- й екзосфери.

Гідросфера - це водяна сфера планети, що тісно пов'язана з атмосферою і становить 71% поверхні планети (361 млн км). Вода- найрозповсюдженіша речовина в природі. її загальна кількість близько 1,4 млрд км³, з цього обсягу 92,2% - солона морська вода. Добова норма споживання води людиною не менше 1,5 л. Водні ресурси України становлять 50-60 млрд м³. На території нашої країни є понад 22 тис. річок. Запаси підземних вод сягають 16 млрд м³. Однак у багатьох місцях підземні запаси вичерпані. Нестача води часто обмежує розвиток промисловості, знижує врожайність, ставить під загрозу життя людей. Проте внаслідок недбалої господарської діяльності продовжується забруднення річок і озер, в які скидають млрд м недостатньо- або зовсім неочищених промислових і господарських стічних вод. Така вода містить збудники інфекційних захворювань, важкі метали.

Основними джерелами забруднення гідросфери є:

стічні води промислових і комунальних підприємств, води рудників, шахт, нафтопромислових підприємств;

74 3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

- забруднення радіоактивними відходами, що становлять потенційну небезпеку;

- викиди водного, залізничного та автотранспорту;

- змивання міндобрив і отрутохімікатів із сільськогосподарських угідь, стоки з тваринницьких ферм та ін.

Забруднення води поділяють на хімічне, фізичне, бактеріологічне і теплове.

Літосфера - зовнішня тверда оболонка Землі, яка містить земну кору й складається з осадових вивержених і метаморфічних порід. Особливе значення у літосфері мають ґрунти. Вони є основним джерелом отримання продуктів харчування, очищають природні і стічні води, регулюють рослинний шар (покров) та водний баланс Землі. Близько 3/4 усіх ґрунтів земної кори мають знижену продуктивність. Для підвищення її ефективності необхідно вміло вносити мінеральні та органічні добрива, поливати або проводити осушення перезволожених ґрунтів. Головні джерела забруднення літосфери:

- застосування пестицидів та мінеральних добрив;

- промисловість, автотранспорт;

- стічні води, відходи побуту та атмосферне забруднення;

- накопичення радіонуклідів, особливо після катастрофи на Чорнобильській АЕС.

Метеорологічні чинники

Однією з важливих умов нормальної життєдіяльності людини є забезпечення нормативних, метеорологічних умов, які визначаються сумісною дією таких чинників, як температура, відносна вологість, швидкість руху повітря та тиск навколишнього середовища (зокрема, атмосферний тиск). Ці параметри називають параметрами мікроклімату.

Мікроклімат - клімат обмежених, невеликих ділянок земної поверхні, який відрізняється від звичайних метеорологічних умов, властивих певному кліматичному поясу. Це також можуть бути кліматичні умови, які створюються штучно на обмеженому просторі земної поверхні, в закритих жилих і виробничих приміщеннях, на транспорті, в космічних кораблях, орбітальних станціях.

3.2.1. Температура навколишнього середовища. Тепловий баланс людини

Тепло утворюється в організмі людини внаслідок розпаду білків, жирів та вуглеводів, а також під час реакцій окиснення, що відбуваються в клітинах і тканинах під час скорочення м'язів. Кількість тепла, що виділяється м'язами, пропорційна роботі, яка ними виконується та становить від 85 Дж/с в стані спокою до 500 Дж/с (важка робота). Для того, щоб фізіологічні процеси в організмі людини відбувалися нормально, тепло, що виділяється, повинно повністю відводитись в навколишнє середовище. Порушення теплового балансу може призвести до перегрівання або переохолодження організму людини і зрештою до втрати працездатності, втрати свідомості та теплової смерті. Залежність працездатності людини від температури ілюструється рисунком 12.

Організм людини здатний підтримувати квазістійку температуру тіла при достатньо широких коливаннях параметрів навколишнього середовища завдяки явищу терморегуляції. Наприклад, тіло людини зберігає температуру близько 36,6°С при коливаннях навколишньої температури від -40°С до +40°С. Терморегуляція є

 

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

одним з найважливіших фізіологічних механізмів, за допомогою яких підтримується відносна динамічна сталість функцій організму в умовах різних метеорологічних умов та різної важкості роботи, що виконується. Розрізняють хімічну та фізичну терморегуляцію, взаємодія яких у певних межах забезпечує сталість температури тіла людини.

Хімічна терморегуляція - це регуляція утворення тепла в організмі, яка підсилює його або послаблює за рахунок зміни інтенсивності обміну речовин, що відбувається під дією імпульсів від центру теплоутворення, розміщеного в проміжному мозку. Фізична терморегуляція або регуляція тепловіддачі, відбувається за рахунок зміни кількості тепла, що виділяється організмом. Можливості терморегуляції не є безмежними. Якщо під дією високої або низької температури навколишнього середовища порушується стан теплової рівноваги, виникають патологічні зміни в організмі. Про нормальне теплове самопочуття говоримо, коли тепловиділення Q_TB організму повністю сприймається навколишнім середовищем Q_HB, тобто коли існує тепловий баланс. Рівняння теплового балансу "людина-навко-лишнє середовище" вперше було проаналізовано в 1884 р. професором 1.1. Фла-віцьким.

Q™ = Як + q_T + q_B + q_n + Яд, (21)

де q_K - конвекція (виділення тепла), внаслідок обтікання тіла повітрям; q_T - теплопровідність через одяг; q_B - випромінювання на оточуючі поверхні; q_n - тепловиділення через потові залози; q_a - тепловиділення через дихання. Конвективний теплообмін визначають за законом Ньютона

q_K = а_к St (t_n0B - t„_c), (22)

де а_к - коефіцієнт тепловіддачі конвекцією, а_к = 4,06 Вт/м², S - площа поверхні спів-стикання; Т - час стикання; t_noe - температура поверхні тіла; t_HC - температура навколишнього середовища, °С;

Теплопровідність через одяг визначають рівнянням Фур'є

а

q_T = ■— St (t_n0B - t_HC), (23)

До

76 3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

де а₀ - коефіцієнт теплопровідності тканин одягу людини, Вт/град; Л₀ - товщина тканин одягу людини, м.

Теплообмін випромінювання визначають за допомогою закону Стефана- Больц-мана.

17 Т, Y ( Т₂ Y

q_B=CVV_Yl_₂. _ш -\_ш, (24)

А /V 7:

де С_пр - коефіцієнт випромінювання, Вт/м² К⁴; F] - площа поверхні тіла та одягу людини, м; у,_2 - коефіцієнт опромінювання; Т_ь Т₂ - середні температури поверхні тіла та одягу людини та оточуючих поверхонь, К.

Тепловиділення через випаровування визначають за формулою:

q„ = G_n z, (25)

де G_n - кількість вологи, що виділяється і випаровується, кг/с; z - прихована теплота випаровування вологи, яка виділяється, Дж/кг

Кількість вологи, що виділяється та випаровується для стану спокою людини характеризується залежністю, яка показана на рис. 13.

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

Тепловиділення через дихання визначають рівнянням:

Чд ^— 'лв Рвд 1-"р (Лвид ^— ІвдЛ K^V)

де У_лв - легенева вентиляція, м /с; р_вд - густина повітря, що видихається, кг/м³; С_р -питома теплоємність повітря, що видихається Дж/кг-град; t_Bm, і_вд - температура повітря, що видихається та вдихається, град.

Головну частину тепловиділення проводять через конвекцію, випромінювання і випаровування. Співвідношення цих величин змінюється із зміною температури (рис. 14).

3.2.2. Зміна фізіологічних функцій органЬму людини під впливом температури

Під дією високої температури змінюються процеси обміну речовин. Внаслідок підсиленого потовиділення відбувається різке порушення водного обміну. Разом з потом організм виділяє значну кількість солей, в основному хлористого натрію, внаслідок чого знижується здатність крові утримувати воду. Отже, порушується водно-сольовий обмін, тобто створюється від'ємний водний баланс. Порушення водного обміну викликає значні зміни білкового обміну. Збільшується розпад білка тканин та виділення азоту. Підсилене виділення хлоридів зумовлює зниження кислотності шлункового соку. Водночас з організму виділяються вітаміни, порушується вітамінний обмін, змінюється склад крові. Значне потовиділення спричиняє зміну діяльності серцево-судинної системи: збільшується частота пульсу, хвилинний об'єм серця та інше, зростає частота та хвилинний об'єм дихання.

Тепловиділення з інтенсивністю 240 ккал/м-год. зумовлює в людини відчуття тепла; тепловиділення 1 200 ккал/м-год. людина без захисних засобів переносить протягом 2-5 хвилин; 2 400 ккал/м-год - протягом 30-40 с, а 12 000 ккал/м-год -протягом 1-5 с

Охолодження організму спричиняє порушення серцево-судинної системи. Виникає послаблення кровообігу, підвищується в'язкість крові, зменшується частота пульсу, підвищується кров'яний тиск, зростає об'єм дихання. Значних змін набуває вуглеводний обмін. Охолодження зумовлює порушення рефлекторної діяльності, послаблення, навіть повну втрату рефлексів, зниження тактильної та інших видів чутливості.

Особливе значення в умовах виробництва набуває охолодження, що спричиняє випромінюванням тепла тілом людини в напрямі поверхонь з нижчою температурою (радіаційне охолодження). При цьому відбувається різіше зниження температури шкіри і тіла, ніж під час охолодження конвекцією. Зміни, що відбуваються під дією радіаційного охолодження, мають найстійкіший характер. У разі безпосереднього контакту працівника з холодними матеріалами виникає місцеве охолодження, яке також веде до рефлекторних порушень окремих функцій організму.

Зміни обміну речовин в організмі людини та теплоутворення для різної температури повітря показано нарис. 15, 16.

Аналогічним є вплив низької температури на організм людини, якщо навколишнім середовищем є холодна вода.

У разі достатньо інтенсивного охолодження переважно простежують підвищене споживання кисню. Якщо ж охолодження відбувається безпосередньо після трива-

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

лого перебування в умовах високої температури, терморегуляційна діяльність знижується; споживання кисню утримується на рівні, який утворився під час нагрівання, та в кінці охолодження воно навіть нижче, ніж у висхідному стані. За цих умов знижується легенева вентиляція. Під час охолодження, що настає після нагрівання, зменшується пульсовий тиск.

 

 

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

де S - площа випромінювальної поверхні, м; Ті, Тг - температура випромінювальної та опроміненої поверхонь, К; L - відстань до джерела випромінювання.

Шляхом порівняння фактичних значень інтенсивності теплового випромінювання з максимально допустимими для людини визначаємо гранично-допустиму відстань до джерела випромінювання.

У разі використання захисних екранів використовують рівняння поглинання променистої енергії, довільним матеріалом

Е = E₀e"^kb; (29)

де Е, Е₀ - інтенсивність опромінення в даній точці відповідно за наявності та відсутності екрана, Вт/м²; k - коефіцієнт поглинання екрану, мм~; b - товщина екрану, мм,

Використовуючи допустимі значення інтенсивності теплового випромінювання шляхом розв'язання рівняння (29), визначаємо мінімально допустиму товщину захисного екрана.

Для визначення витрати повітря у приміщенні, необхідної для видалення надлишків тепла, використовують формулу:

Q=Aq/C_pp(T₁-T₂), (ЗО)

де Aq - надлишок тепла, Дж/с; С_р -теплоємність повітря, Дж/кгК; Р - густина повітря, кг/м³; Т] - температура повітря в приміщенні, К; Т₂ - температура повітря, що надходить, К.

3.2.4. Швидкість руху повітря

Дія швидкості руху повітря на організм людини пов'язана з її впливом на теплообмін. В умовах високої та низької температури навколишнього повітря його рух підвищує тепловіддачу. У випадку низької температури рухоме повітря проникає в пори тканин одягу і далі в простір під одягом, витісняючи з нього нагріте повітря. У разі зменшення температури повітря, під одягом, збільшуються втрати тепла через шкіру шляхом його безпосереднього виведення в навколишнє середовище. Підвищуються також втрати тепла з відкритих ділянок тіла. Зростання швидкості руху повітря підвищує тепловіддачу також і тому, що в цих умовах постійно змінюється навколишній шар більш нагрітого повітря. У випадку високої температури повітря зростає тепловіддача під час випаровування поту з поверхні шкіри: швидкість випаровування в певних межах пропорційна до швидкості руху повітря.

Дія потоку при цьому не обмежується фізичним "зняттям" тепла. Збуджуючи термо- і механорецептори шкіри, повітряний потік веде до зміни деяких функцій організму, в тому числі ті з них, які здійснюють терморегуляцію. Звертає на себе увагу роль баро- і терморецепторів в реакції організму на дію рухомого повітря. Рухоме повітря низької температури швидко спричиняє звуження судин.

Вплив на людину швидкості руху повітря та низької температури повітря оцінюють використанням показника "жорсткості погоди".

G = |t°|+CV (бали), (31)

де t - від'ємна температура атмосферного повітря, °С; С - коефіцієнт швидкості вітру; V - швидкість вітру, м/с.

Коефіцієнт швидкості вітру набуває таких значень: С=1, якщо V <5 м/с; С=2, якщо V >5 м/с.

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

Якщо показник G не перевищує 10 балів, роботу виконують у звичайному режимі. Якщо G перебуває в межах від 10 до 40, через кожну годину роботи потрібно робити перерву тривалістю 10 хв. Якщо G більше від 40 - робота припиняється.

3.2.5. Вологість повітря

В атмосферному повітрі та повітрі закритих приміщень завжди є певна кількість парів води. Висока вологість повітря, що має низьку температуру підвищує тепловіддачу. Це виникає внаслідок таких причин:

1) Підвищується теплопровідність тканин одягу, оскільки повітря, що розміщене в її порах є поганим провідником тепла у випадку, якщо його вологість незначна. При підвищенні вологості навколишнього середовища підвищується вологість повітря в порах тканин, унаслідок чого зростає його теплопровідність і тепло з простору під одягом швидко потрапляє у навколишнє повітря.

2) Підвищується теплопровідність повітря навколо людини, оскільки водяна пара проводить тепло краще від сухого повітря. Унаслідок цього зростає втрата тепла шкірою шляхом конвекції.

3) У вологому повітрі підвищується втрата тепла навколишніми предметами в закритих приміщеннях (стіни, перекриття і т. д.), що збільшує втрати тепла організмом шляхом випромінювання.

Підвищена вологість повітря, що має високу температуру ускладнює тепловіддачу. Знижена вологість повітря, що має відносно низьку температуру, не чинить помітного впливу на самопочуття людини. Низька вологість повітря, що має високу температуру, негативно відбивається на самопочутті людини: підвищується втрата вологості організмом, з'являється сухість сльозових оболонок верхніх дихальних шляхів, сухий кашель, голос стає хрипким. Недостатня вологість веде до інтенсивного випаровування вологи зі слизових оболонок, їхього пересихання, розтріскування та забруднення хвороботворними мікробами.

Оптимальні умови роботи оператора відповідають таким параметрам мікроклімату: температура - 21 °С, відносна вологість - 60%, швидкість руху повітря <0,2 м/с.

3.2.6. Тиск навколишнього середовища

Атмосферний тиск визначають величиною тиску повітря, що діє на людей. Дія тиску на людину в навколишньому середовищі у звичайних умовах врівноважується силами, прикладеними у зворотному напрямі: тиском в клітинах та тканинах організму. Підвищений атмосферний тиск простежують під час виконання водолазних та кесонних робіт. Під час перебування в умовах підвищеного тиску зменшується частота пульсу та дихання, погіршується слух, а у разі високого тиску простежують ознаки наркотичної дії азоту: збудження, неможливість зосередитись, погіршення пам'яті, порушення координації руху. При тискові 10 атм. можлива втрата свідомості. З підвищенням тиску повітря зростає кількість розчинених в організмі газів, що входять до складу повітря, головно азоту. З крові азот переходить у тканини та розчиняється в жирах. Під час різкого переходу від високого зовнішнього тиску до нормального азот, що надходить з тканин у кров, може не встигнути виділитись через легені і в крові можливе утворення бульбашок газу. При цьому

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності 81

виникає загроза газової емболії - декомпресійної хвороби. Наявність азоту може привести до важких розладів центральної нервової системи (паралічу, порушення мови), у важких випадках у разі потрапляння емболів в коронарні судини серця або судини, що живлять життєво важливі центри мозку, може настати смерть. З метою запобігання кесонної хвороби нормують час перебування людини в умовах підвищеного тиску, а також тривалість (швидкість) зниження підвищеного значення тиску до нормального.

Під час роботи людини в горах, або в процесі повітряних польотів організм перебуває в умовах дії зниженого значення тиску, внаслідок чого може розвинутись висотна хвороба. Висотна хвороба відзначається втомлюваністю, апатією, сонливістю, м'язовою слабкістю, нудотою, підвищенням частоти дихання, кровотечею з носа, горла та кишок, втратою свідомості.

При підйомі на висоту до 2 500-3 000 м більшість людей не відчуває ніяких розладів. Зміни в організмі на цих висотах можуть виявлятись у деяких порушеннях функцій центральної нервової системи та підвищенні діяльності дихальної та серцево-судинної систем. На висоті З 500 м звичайно спостерігають розлади низки функцій організму. Граничною висотою без використання спеціальних засобів вважають висоту 5 000 м. Перебування на висоті 7 000-8 000 м завжди веде до важких порушень, а висота 8 500-9 000 м є межею, вище якої без вдихання кисню людина піднятись не може. Однак, навіть під час вдихання чистого кисню існує межа, вище якої не можна піднятись, якщо не вживати заходів захисту від низького тиску. Такою межею є висота 14 000-14 500 м.

Профілактика висотної хвороби полягає у попередньому тренуванні в барокамерах, використанні кисневих приладів та спецодягу.

Природні небезпеки

До природних небезпек відносять абіотичні та біотичні небезпеки. Природні небезпеки є причиною появи таких небезпечних та шкідливих чинників: підвищенні та зниження температури, каменепади, слизькі поверхні, природне іонізуюче випромінювання, токсичні речовини та хвороботворні мікроорганізми. Одним із проявів природних небезпек є стихійні лиха. За даними міжнародного Червоного хреста, стихійні лиха за 100 останніх років забрали більше 11 млн людських життів, в тому числі загинуло від повеней - 9 млн, від ураганів - 1 млн, від землетрусів -1 млн. В наш час простежено тенденцію росту кількості потерпілих від стихійних лих унаслідок збільшення загальної кількості населення Землі і заселення раніше нежилих районів, які найбільше потерпають від дії стихії. За даними ООН, загальна кількість збитків від стихійного лиха на земній кулі щорічно становить понад 60 млрд доларів США.

Абіотичні небезпеки

Розрізняють такі види абіотичних небезпек: літосферні, гідросферні, атмосферні та космічні.

Літосферні небезпеки - це землетруси, вулкани, зсуви, селі.

Землетрус - це підземні поштовхи і коливання земної поверхні, які виникають у результаті зміщення і розривів у земній корі або у верхній частині мантії Землі і які передаються на великі відстані у вигляді пружних коливань. Верхня оболонка Землі,

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

яка називається земною корою, на поверхні континентів завтовшки понад 30-70 км і складається із затверділих порід. Земна кора не монолітна оболонка. Вона складається з окремих тектонічних плит - Африканської, Індійської, Американської, Антарктичної, Євразійської та Тихоокеанської. Ці плити рухаються як по вертикалі, так і по горизонталі, унаслідок чого утворюється рельєф Землі - гори, западини. Переміщення плит супроводжується накопиченням в земних надрах величезної кількості енергії, яка, вивільнюючись у вигляді сейсмічних хвиль, призводить до коливань земної кори. Сейсмічні хвилі відчуваються часто як сильні рухи поверхні Землі. Ці рухи люди сприймають як землетруси.

Значні землетруси відбуваються за статистикою один раз на 10 років. Вони вражають місцевість у радіусі сотень кілометрів, а відчувають їх у радіусі 500-700 км і більше, на площі до декількох мільйонів квадратних кілометрів. Найстрашнішим землетрусом XX ст. вважається землетрус у Китаї, який відбувся 28 липня 1976 р. За повідомленнями газет, загинуло понад 655 тис. людей. В землі утворились великі тріщини, одна з яких поглинула лікарню і переповнений пасажирами поїзд.

Землетруси відбуваються не скрізь. Вони бувають лише в певних районах, які називають сейсмічними смугами. Зараз відомо дві головні смуги: Тихоокеанська і Середземноморська (Трансазіатська). Тихоокеанська смуга охоплює кільцем береги Тихого океану. Тут відбувається до 80% усіх землетрусів. Середземноморська смуга простягається через південь Євразії від Піренейського півострова на заході до Малайського архіпелагу на сході. В зоні цієї смуги відбувається до 15% всіх землетрусів. Виділяють також смуги Арктичну, західної частини Індійського океану і Східно-Африканську. В цих зонах відбувається до 5% всіх землетрусів.

Місце, де виникає зсув гірських порід, називають джерелом землетрусу. Це джерело звичайно розміщене на глибині понад 10 км. Над ним розташоване місце найбільшого прояву землетрусу. Його називають епіцентром. Причиною землетрусів звичайно бувають зсуви у гірських породах земної кори, розломи, вздовж яких один скельний масив з величезною швидкістю треться по іншому. При цьому гігантська енергія спричинює коливання в скельних породах, які розповсюджуються на сотні кілометрів. Коливання при землетрусі бувають трьох типів:

а) повздовжні;

б) поперечні;

в) хвилі, що переміщуються по поверхні землі.

Іноді під час землетрусу на поверхні землі хвилі нагадують за формою хвилі на воді.

В Каліфорнії під час землетрусу 1906 р. в деяких місцях такі хвилі залишились висотою до 1 м. Землетруси поділяють на тектонічні, вулканічні, обвальні, наведені, пов'язані з ударами космічних тіл по Землі і моретруси. Тектонічні землетруси виникають унаслідок тектонічних процесів, що відбуваються в надрах Землі. Вулканічні землетруси виникають через розповсюдження сейсмічних хвиль від виверження вулкану.

Причиною обвальних землетрусів є обвали карстових пустот або покинутих гірських виробок (копалень). При цьому сейсмічні хвилі незначні. Причинами наведених землетрусів є наслідки непродуманої діяльності людей. Звичайно ця діяльність пов'язана з будівництвом водосховищ, великих гідротехнічних споруд, з проведенням

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

потужних вибухів. Величину і потужність землетрусу характеризує магнітуда землетрусу. Силу поштовху земної кори, тобто магнітуду землетрусу, визначають за спеціальними приладами і проведеннями складних розрахунків за шкалою Ріхтера.

Для визначення інтенсивності землетрусів використовують 12-бальну шкалу Меркалі (італійський вчений): слабкі - 1-3 бали, помірні - 4 бали, достатньо сильні - 5 балів, дуже сильні - 8 балів, спустошуючі - 9 балів, знищувальні - 10 балів, катастрофічні - 11 балів, дуже катастрофічні - 12 балів:

1-3 бали. Землетрус майже не відчутний людьми;

4-5 балів. Відчувається людьми всередині споруд. Коливається рідина в посудинах, хитаються підвішені предмети;

6 балів. Тріскаються віконні шибки. Невеликі предмети падають з полиць. Дерева і кущі помітно тремтять;

7 балів. Важко встояти на місці. Ламаються меблі. Випадають погано закріплені цегла і черепиця. Падають карнизи і наліплені прикраси. З'являються тріщини на штукатурці;

8 балів. Осипається штукатурка і слабкі стіни. Зміщуються пічні і заводські димарі, башти, баки на опорах. Ламається гілля дерев;

9 балів. Великі руйнування
всередині будинків. Руйнуються
будинки низької якості. Руй
нуються підземні трубопроводи.
З'являються тріщини на ґрунті;

10 балів. Руйнується біль-

шість цегляних, кам яних і

каркасних будинків. Виникають Рис. 17. Наслідки землетрусу

великі зсуви;

11 балів. Руйнується більшість цегляних, кам'яних і каркасних будинків. На ґрунті з'являються великі тріщини. Сильно викривлюються залізничні рейки. Руйнуються деякі мости;

12 балів. Загальні руйнування. Видимі зміни ландшафту. На поверхні видно "земні води". Предмети підкидаються догори.

Згідно зі статистичними даними, щорічно люди на Землі відчувають 300-350 тис. землетрусів. На територіях, де ймовірні землетруси інтенсивністю 7 балів і більше, проживає половина населення Землі, розміщено 40% міст.

Попередні типові ознаки землетрусу. Домашні тварини - свині, корови, коні, вівці, кролі - можуть передчувати землетрус за дві доби до його настання: ведуть вони себе дуже неспокійно, метаються в стійлах, кричать, іноді виявляють агресивність. Кішки витягають з дому своїх кошенят. Собаки скиглять, туляться до господарів, намагаються залишити приміщення.

Спостережливу людину про можливість землетрусу може попередити незвична поведінка інших тварин. Наприклад, пацюки і миші часто залишають свої нори,

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

збираються у зграї, у великих кількостях з'являються там, де раніше ніколи не зустрічались, ведуть себе дуже неспокійно: безладно бігають, кричать, можуть нападати один на одного. Ящірки, змії та гризуни залишають свої нори. Мурахи за декілька годин до поштовху залишають мурашники, захопивши лялечок. Птахи стають неспокійними, втрачають орієнтацію, іноді залітають у відчинені вікна будинків. Дуже "нервово" можуть поводитись комахи, земноводні, птахи, акваріумні рибки. Але не лише тварини здатні бути передвісниками землетрусу. За декілька хвилин до поштовхів можуть спостерігатись дивні світлові явища: схожі на яскраві спалахи стовпи світла; кулі, які світяться, голубувате світіння внутрішніх поверхонь будинків; розсіяне світло ніби м'яка підсвітка; заграви; кульові блискавки; червонуваті відблиски на хмарах і землі, іскріння ізольованих дротів тощо.

Під час землетрусу потрібно дотримуватися таких порад: якщо перші несподівані поштовхи застали вас в одноповерховому будинку, то якнайшвидше залиште його. Це треба зробити дуже швидко, протягом 15-20 с. У багатоповерхових будинках поштовхи краще перечекати в квартирі, стоячи в дверній або балконній ніші, відчинивши двері. Можна перечекати поштовхи в кутках квартири, які утворені капітальними стінами. В усіх випадках треба триматися далі від шаф, засклених перегородок. У жодному випадку не можна стрибати з вікон, з балконів. Після того, як стихнуть перші поштовхи, слід швидко залишити квартиру. Спускатися з верхніх поверхів слід сходами, бо ліфт може заклинити. Якщо землетрус застав вас на вулиці, відразу ж відійдіть від будинків і споруд, високих стовпів і парканів, веж і димарів у напрямі площ, широких вулиць, скверів, парків. Не наближайтесь до підприємств, які використовують у виробництві пожежонебезпечні, вибухонебезпечні та отруйні речовини. Не можна стояти на мостах, шляхопроводах або під ними. Не можна доторкатися до обірваних дротів - вони можуть бути під електричною напругою.

Якщо землетрус застав вас у громадському транспорті, то не намагайтесь вистрибнути на ходу. Дочекайтесь, доки водій повністю зупинить транспортний засіб і лише після цього спокійно, без штовханини, залиште його.

Якщо ви опинились під завалом, не дозволяйте страхові перемогти вас, відкиньте сумні думки - вас обов'язково врятують. Намагайтесь криком, стуком по предметах повідомити про своє місцезнаходження.

Зсув - це ковзаюче переміщення мас гірських порід вниз по схилу під дією власної ваги. Зсуви найчастіше виникають на берегах річок і водойм, на гірських схилах. Основна причина зсуву - надлишкове насичення глиняних порід підземними водами, він також може бути результатом вивітрювання, ерозії ґрунтів. Зсуви виникають також під час землетрусів і вивержень вулканів. Зсуви бувають повільні (см/доба), середньої швидкості (м/год) та швидкі (км/год). Швидкі зсуви виникають у тому випадку, коли твердий матеріал змішується з водою. Зсуви руйнуюють населені пункти, знищують сільськогосподарські угіддя, створювати небезпеку для продуктопроводів, ліній комунікацій, можуть створити завальне озеро і сприяти паводкам.

Для боротьби зі зсувами створюються берегоукріплювальні і дренажні споруди, схили гір закріплюють забитими палями, насадженням рослинності. При загрозі зсуву населення евакуюється з небезпечних районів. У випадку оповіщення про початок зсуву або при перших ознаках його появи треба негайно залишити житло і швидко вийти в безпечне місце.

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

Обвал - раптове обрушення гірських порід і переміщення їх униз по схилу від дії сил тяжіння. Відбуваються обвали внаслідок ослаблення цільності (зв'язності) порід у результаті вивітрювання, діяльності поверхневих і підземних вод, землетрусів, неправильного проведення земляних робіт при будівництві споруд тощо. Найчастіше обвали трапляються на крутих схилах гір, берегах морів і річок. До різновидів обвалів також належать каменепади, обвали ґрунту і обрушення льодовиків. Досить широко розповсюджені каменепади на схилах зі стрімкістю 30° і більше. Розміри падаючого каміння невеликі, загальний об'єм каменепаду не перевищує десятків кубічних метрів. Каміння переміщується стрибками зі швидкістю 150-200 км на годину. Удар каменю діаметром 10 см і більше смертельний для людини. Найбільші каменепади виникають у результаті сильних злив. Каменепади найнебезпеч-ніші на автомобільних дорогах, розміщених в крутосхилих ущелинах. Обвали грунту відрізняються від каменепадів більшим об'ємом і кучністю. Це змінює характер його руху. До руху залучається повітря, тіло обвалу набуває обтічної форми і проходить велику відстань. Швидкість такого обвалу може до