Безопасность жизнедеятельности человека: экология и энергосбережение

Безопасность жизнедеятельности человека: экология и энергосбережение

Методические рекомендации

Витебск

ВГУ имени П.М. Машерова

2017

УДК 577.1 (075.8)

ББК 28.07я73

А 50

 

 

Печатается по решению научно-методического совета учреждения образования «Витебский государственный университет имени П.М. Машерова». Протокол №.

 

Автор-составитель: А.Н. Дударев, старший преподаватель кафедры анатомии и физиологии ВГУ имени П.М. Машерова

 

Рецензент:

Доцент кафедры экологии и охраны природы ВГУ имени П.М. Машерова, кандидат биологических наук, доцент И.А. Литвенкова

 

 

А 50	Безопасность жизнедеятельности человека: экология и энергосбережение: методические рекомендации / автор - составитель: А.Н. Дударев, – Витебск: издательство ВГУ имени П.М. Машерова, 2017. – 47 с.
	Методические рекомендации предназначены студентам всех факультетов для лучшего понимания разделов экология и энергосбережение дисциплины «Безопасность жизнедеятельности человека», а также подготовке к школьному факультативу по основам безопасности жизнедеятельности. Краткое и доступное изложение материала окажет существенную помощь студентам заочной формы обучения.

 

УДК 577.1(075.8)

ББК 28.07я73

А 50

 

 

© ВГУ имени П.М. Машерова, 2017

Содержание

 

Введение	4
Тема: Глобальные экологические проблемы	5
Тема: Экологические проблемы питания. Основные источники и последствия загрязнения питьевой воды	13
Тема: Экологические проблемы использования природных ресурсов и охраны окружающей среды	18
Тема: Энергия и ее виды. Традиционные способы получения тепловой и электроэнергии	25
Тема: Основные принципы рационального использования тепловой и электрической энергии	32
Варианты 3-х уровневой контролируемой самостоятельной работы по интегрированной учебной дисциплине	38
Тесты по курсу «Безопасность жизнедеятельности человека»	39
Список рекомендованной литературы	47

Введение

 

Интегрированная учебная дисциплина «Безопасность жизнедеятельности человека» включает обязательные для изучения в учреждениях высшего образования Республики Беларусь разделы, в том числе «Основы экологии» и «Основы энергосбережения, являющихся непрофильными для многих специальностей. Неуклонное увеличение населения Земли, истощение невозобновляемых природных ресурсов, рост загрязнения во многих странах мира приводит к постоянному увеличению частоты контактов человека с химическими соединениями.

Экологическая политика Беларуси предусматривает комплекс мероприятий для осуществления оптимального природопользования и охраны окружающей среды. Главной целью экологической политики Республики Беларусь является обеспечение экологически безопасных условий для проживания людей и сохранение природных ресурсов для будущих поколений. Однако в нынешний момент природоохранная система не может нейтрализовать проблемы, возникшие под антропогенным влиянием на окружающую среду. По данным международных исследователей уже в августе население начинает потреблять ресурсы, которые не смогут восстановиться, и предназначены для потомков.

Республика Беларусь – активный участник на международных мероприятиях по охране окружающей среды. Выполняет все обязательства, принятые по многосторонним и двусторонним соглашениям, что позволило поднять международный авторитета государства в сфере защиты окружающей среды. Европейская экономическая комиссия ООН в последнем отчёте выделила Беларусь, как страну, которая смогла выполнить экологические рекомендации на 84%, что является одним из самых высоких результатов.

В мире сложилась ситуация в которой на гидроресурсы приходится около 4-6 % электрической энергии, на ядерную энергетику 16-18% электрической энергии. Она в свою очередь является преобладающей в энергобалансе.

В связи с этим методические рекомендации, составленные с ориентацией на обучения студентов с целью понимания современных процессов в области экологии и энергосбережения, будут способствовать формированию у студентов сознательного отношения к самообразованию. Краткое изложение теоретического и практического материала способствует оптимизации учебной и самостоятельной работы студентов при освоении предмета «Безопасность жизнедеятельности человека».

 

 

Изменение климата Земли.

К причинам преобразование климата планеты можно отнести следующие обстоятельства:

1) Снижение защитной способности поверхности планеты;

2) Изменение в глубинных водах океана и его температурного режима;

3) Чрезмерное использование и добыча полезных ископаемых;

4) Антропогенные факторы, направленные на изменение окружающей среды и влияние на климат;

5) Перестройка рельефа и размеров материков и океанов;

6) Скачки светимости солнца;

7) Сдвиг орбиты и оси Земли;

8) Влияние вулканической активности и трансформация состава атмосферы, её прозрачности;

9) Увеличение содержания парниковых газов в составе атмосферы;

Влияние природных процессов и антропогенной деятельности на глобальное изменение климата на планете.

Прогресс и жизнедеятельность человечества, так или иначе, являются причиной масштабных перестроек природы. Это приводит лишь к одному – незамедлительной реакции климатической системы планеты.

Длительность такого процесса может занимать несколько недель, а может длиться несколько столетий. Из-за ускоренного роста и увеличения плотности парниковых газов, можно сделать неутешительный вывод о пагубном вкладе человечества в модификации климата планеты Земля.

Трансформации в атмосфере, приводят к незаметному, но прогрессивному изменению климата на разных уровнях планеты: океаны, ледники, рельеф и результат, который сопутствует деятельности человека.

Из последних исследований земной коры стало известно, что тектонические передвижения примерно три миллиона лет назад столкнули северо и южноамериканские плиты. Из-за этого произошло рождение Панамского перешейка, который запечатал путь для смешения вод Атлантического и Тихого океанов.

Весомое давление на устройство климата планеты может оказать вулканическая активность. Достаточно одного серьезного извержения и длительное похолодание на несколько лет обеспечено. Для примера, можно рассмотреть вулкан Пинатубо, который проснулся в 1991 году и колоссально повлиял на климат в регионе. Однако, большие извержения, которые в состоянии сформировать гигантские магматические провинции, случаются не так часто, около одного раза в сто миллионов лет. Но именно такие извержения оставляют глубокий след в изменении не только климата, но и являются причиной вымирания отдельных видов животных и растений.

Развитие и прогресс человечества несет в себе не только процессы облегчающие жизнь, но, как, ни печально, разрушительные последствия. Это касается повышения уровня выброса парниковых газов.

Они являются одной из первостепенных причин глобального потепления. Исследования показывают, что парниковый эффект сохраняется именно благодаря парниковым газам. В придачу, этот процесс становится основным в вопросе регулировки средней температуры зимнего периода.

Диоксид углерода – это главный представитель парниковых газов. Водяной пар – это естественный газ, ему соответствует более 60 % парникового эффекта.

Источниками углекислого газа, появление которого связано с человеком и его жизнедеятельностью являются:

1) Сжигание ископаемого горючего;

2) Сжигание биомассы, включая лесные массивы;

3) Промышленные процессы (например, производство цемента);

Метан так же относят к парниковым газам. Его доля в парниковом эффекте составляет приблизительно 20%. До последнего времени считалось, что парниковый эффект от метана в 25 раз сильнее, чем от углекислого газа.

Очаги метана:

1) Пищеварительная ферментация у скота;

2) Рисоводство;

3) Горение биомассы;

Процессы, которые формируют климат – это не равномерное изменение солнечной радиации и земной орбиты. Изменение потока солнечной энергии относятся к воздействиям иноземного происхождения.

К одним из главных проблем в экологии, которые прямо или косвенно связаны с человеком:

1) Ускоренный рост СО₂, за счет топлива и его сжигания;

2) Вещества, которые оказывают влияние на процесс охлаждения атмосферы;

3) Развитие цементной промышленности;

4) Активное и бездумное использование природных ресурсов: земли, вырубка лесов, животноводство;

Источники загрязнения:

1) Продукты распада турбореактивных самолетов, из-за которых происходит нарушение и повреждение озоносферы;

2) Промышленная сфера;

3) Засорение взвешенными частицами;

4) Выброс промышленными предприятиями губительных газов;

5) Использование факельных печей, в которых, при сжигании топлива, происходит образование оксид углерода.

6) Применение котлов и транспортных средств, для сжигания топлива. В результате образуется оксидов азота, который в дальнейшем вызывает смог.

Парниковый эффект.

Так называют повышение температуры поверхности планеты из-за которого газы в атмосфере удерживают тепло. Земля нагревается благодаря излучению Солнца. Видимые короткие волны от источника света проникают к поверхности нашей планеты и, нагреваясь, Земля излучает длинные тепловые волны. Эти волны частично проникают через слои атмосферы и «уходят» в космос. Отражая длинные волны, парниковые газы снижают пропускную способность земной атмосферы и все тепло остаётся у поверхности Земли. При чем, чем больше концентрация газов, тем значительнее парниковый эффект.

Прямое и опосредованное воздействие глобального потепления на здоровье людей.

Постепенное потепление климата может принести некоторые преимущества. На некоторых территориях Земли будет увеличиваться плодородный период, и улучшаться производство пищевых продуктов.

Но, одновременно с этим, остальные районы будут подвергаться постепенной засухе, и пустыня будет постепенно переходить на некогда плодородные земли. Это может привести к перераспределению ресурсов и голоду в отдельных регионах планеты, приводя к недовольству населения.

По прогнозам ученых, уже в 2090 году потепление климата может привести к расширению областей, страдающим от засухи, а так же двукратному увеличению числа случаев экстремальной засухи в отдельных районах и шестикратному возрастанию их средней продолжительности.

В глобальном смысле изменение климата воздействует на необходимые для здоровья вещи: безопасную питьевую воду, пищевые продукты в достаточном количестве, чистый воздух и надежный кров.

Глобальное потепление приводит так же к увеличению количества различных инфекционных заболеваний населения, их продолжительности и расширению их географических зон. То есть тропические болезни могут появиться даже в тех районах, в которых они ранее не замечались.

Причины, по которым имеется ослабление озонового слоя атмосферы, можно разделить на две группы:

1) Выбросы высотных самолетов и ракет.

1.1) При запуске космических ракет топливо сгорает и образует в озоновом слое дыры. Ранее предполагалось, что они затягиваются, но время показало, что нет. Они существуют довольно продолжительно.

1.2) Самолеты, летающие на высотах в 12 -15 км выбрасывают пары, и другие различные вещества, тоже разрушают озоновый слой атмосферы. Но, самолеты, летающие ниже 12 км, увеличивают количество озона. В городах он – один из основных составляющих фотохимического смога.

1.3) Окиси азота, которые выбрасывают те же самолеты, но самое большое количество окисей азота выделяется с поверхности почвы при разложении азотных удобрений.

2) Фреоны.

Изначально газы фреоны трактовались, как лучшие химические вещества, которые возможно применять в практике. Казалось, раз они довольно стабильны и неактивны, то значит и нетоксичны. Но именно их инертность и скрывает опасность. Будучи использованными, они попадают в атмосферу. Взаимодействуя с солнцем, они разлагаются и наружу высвобождаются соединения, которые и взаимодействуют с озоном.

Исследования доказывают, что органические соединения, которые содержат бром или хлор относят к основным веществам, разрушающим озоновый слой. Довольно длительный промежуток времени они выпускались в промышленности. Их использовали для систем пожарообнаружения, установок для охлаждения, приспособлений для подачи теплого воздуха. Можно сделать вывод, что при использовании холодильников старых моделей, огнетушителей, аэрозолей, люди сознательно разрушают защитный барьер планеты.

Гидроэнергетика.

Территория Беларуси богата водными ресурсами, что и послужило развитию гидроэнергетики. Влияние небольших гидроэлектростанций на окружающую среду минимально, но их постройка поднимает уровень грунтовых вод, что может привести к заболачиванию области рядом со станцией. Основной гидроэнергетический потенциал РБ сосредоточен на трех реках: Западной Двине, Немане и Днепре.

2. Теплоэнергетика.

Сжигание природного газа и торфа являются главными источниками антропогенного загрязнения окружающей среды. Продукты сгорания топлива на ТЭС являются основным источником загрязнения окружающей среды, так как при его сжигании образуется большое количество вредных соединений (оксиды азота, серы, сажа, соединения свинца, водяной пар). Элементы, образующиеся в результате химических реакций этих соединений, могут быть особо опасны как для человека, так и для всего живого. Среди теплоэлектроцентралей самыми крупными являются: Минские ТЭЦ-4 (1030 МВт), ГЭЦ-3 (420 МВт). ТЭЦ-5 (330 МВт). Гомельская ТЭЦ-2 (540 МВт), Новополоцкая ТЭЦ (505 МВт), Могилевская ТЭЦ-2 (345 МВт).

Ядерная энергетика.

Ядерная энергетика прежде всего опасна для окружающей среды из-за радиоактивных отходов, проблема их утилизации один из главных минусов ядерной энергии. Добыча урановых и других радиоактивных руд, помимо загрязнения прилежащих территорий опасна из-за возможности утечки радиоактивных элементов в воздух.

Также опасна проблема теплового загрязнения. Все ТЭС и АЭС выбрасывают значительные количества тепла которое отводится водой системы охлаждения, вследствие чего в близлежащих водоёмах уничтожается флора и фауна.

Энергия и её виды.

Энергия является единой численной мерой движения и взаимодействия всех типов материи. Энергия – это способность выполнения работы, а работа совершается при воздействии на тело физической силы.

Выделяются несколько типов энергии. В их число входят: механическая; электрическая; тепловая; магнитная; атомная энергии.

Одной из самых превосходных видов энергии, является электрическая энергия. Она повсеместно используется из-за нижеописанных причин:

· добывается в немалых количествах рядом с недрами ресурсов и водных источников;

· транспортируется на довольно большие расстояния с малыми утечками;

· легко преобразовывается в различные виды энергии;

· не сказывается пагубно на экологии;

· многие совершенно новые, прогрессирующие научно-технические процессы со значимой степенью автоматизации, фундаментируются на использовании электроэнергии.

Как в промышленности, так и в обиходе обширно применяют тепловую энергию. Используют её в виде энергии пара, результата сгорания топлива или горячей воды.

Первоначальная энергия видоизменятся во вторичную, включая и электрическую, на станциях, которые именуются в зависимости от того, с помощью какого типа энергии получается электроэнергия:

· на тепловых электростанциях (ТЭС) – используется тепловая электроэнергия;

· гидроэлектростанциях (ГЭС) – механическая (получается за счет движения воды);

· гидроаккумулирующих станциях (ГАЭС) – механическая (энергия движения, ранее наполненном водоеме, воды);

· атомных электростанциях (АЭС) – атомная;

· приливных электростанциях (ПЭС) – энергия приливов и отливов.

В нашей стране значительная часть энергии (около 94,8%) получается на ТЭС. Есть два типа теплоэлектростанций:

· конденсационные тепловые электростанции (КЭС). Они используются для производства исключительно электрической энергии;

· теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). На них проводится составное производство тепловой и электрической энергии.

Тепловые электростанции.

Электростанции, которые вырабатывая электрическую энергию применяют преобразование тепловой энергии, получающейся при сгорании органического топлива, называются тепловыми электростанциями (ТЭС). Появление и активная популяризация первых ТЭС началось в конце 19 века. ТЭС становится главным типом электрических станций в середине 70-х гг. 20 в. Ими производилось в России и США примерно 81% и в мире около 77 % по данным 1975 г. и 1973 г. соответственно.

ТЭС снабжают множество регионов республики. Помимо ТЭС в большинстве случаев используются теплоэлектроцентрали – ТЭЦ, которые производят не только электроэнергию, но и тепло, использующееся в качестве горячей воды. Данная система имеет свои недостатки, она является несколько непрактичной, поскольку надежность теплотрасс на больших расстояниях намного ниже, в отличии, например, от электрокабеля, в котором энергетические потери намного ниже.

В случае километража теплотрасс более 20 км, что является распространенным положением для множества больших населенных пунктов. Использование электрических бойлеров в домах по отдельности, является менее затратным.

На ТЭС производится взаимопревращение химической энергии топлива, в первую очередь в механическую, а затем в электрическую.

В качестве топлива, для данной электростанции применяются: уголь, газ, торф, горючие сланцы, мазут.

Гидроэлектростанции.

Гидроэлектрическая станция, или как её именуют гидроэлектростанция (ГЭС) – это совокупность построек и оборудования, благодаря которым энергия водного потока видоизменяется в электроэнергию. В состав ГЭС включаются: последовательная цепь гидротехнических построек, которые обеспечивают требуемый напор и концентрацию потока воды; энергетическое оборудование, преобразующее энергию воды, движущейся под высоким напором, в механическую вращательную энергию, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

В зависимости от плана применения водных ресурсов и интенсивности напоров ГЭС, в большинстве случаев разделяют на следующие типы: русловые, приплотинные, деривационные с напорной и безнапорной деривацией, смешанные, гидроаккумулирующие и приливные.

Гидроэлектростанции, в которых напор воды достигается благодаря созданию плотин, перегораживающих реку и поднимающих уровень воды в верхнем бьефе, называются русловые и приплотинные. При их использовании частым явлением является подтопление русла реки. Площадь затопления можно уменьшить, посредствам построение двух плотин на одном отрезке реки. Высоту плотины на равнинных реках ограничивает наибольшая допустимая экономическим положением площадь затопления. В основном данные виды ГЭС строят на реках, как с быстрым течением, так и с медленным.

Атомные электростанции.

В атомных электростанциях (АЭС) электрическая энергия получается, посредством преобразования атомной (ядерной) энергии. Основополагающим элементом на АЭС является атомный реактор. При совершении цепной реакции деления ядер некоторых тяжелых элементов, выделяется тепло, которое, как и на обыкновенных теплоэлектростанциях, преобразуется в электрическую энергию. В отличие от ТЭС, действующих благодаря органическому топливу, АЭС работает на ядерном горючем. Количество запасов ядерного горючего, такого как уран, плутоний и иных, в разы больше чем резервы органического топлива, например, нефти, угля, природного газа. И это дает преимущество АЭС перед теплоэлектростанциями. Открываются обширные перспективы для удовлетворения растущих потребностей в топливе. Прогрессивно увеличивается потребление угля и нефти для индустриальных целей мировой химической промышленности, это также следует учитывать.

Увеличивается стоимость органического топлива, невзирая на то, что открываются новые месторождения, совершенствуются способы добычи. И это создает значительные экономические проблемы для развивающихся стран, у которых имеется малое количество месторождений ресурсов. Становится очевидна потребность в стремительном развитии атомной (ядерной) энергетики, которая уже на данный момент занимает не последнее место в энергетическом балансе.

Варианты 3-х уровневой контролируемой

самостоятельной работы по интегрированной учебной дисциплине «Безопасность жизнедеятельности человека»

для студентов всех специальностей, ДФО и ЗФО

 

Безопасность жизнедеятельности человека: экология и энергосбережение

Методические рекомендации

Витебск

ВГУ имени П.М. Машерова

2017

УДК 577.1 (075.8)

ББК 28.07я73

А 50

 

 

Печатается по решению научно-методического совета учреждения образования «Витебский государственный университет имени П.М. Машерова». Протокол №.

 

Автор-составитель: А.Н. Дударев, старший преподаватель кафедры анатомии и физиологии ВГУ имени П.М. Машерова

 

Рецензент:

Доцент кафедры экологии и охраны природы ВГУ имени П.М. Машерова, кандидат биологических наук, доцент И.А. Литвенкова

 

 

А 50	Безопасность жизнедеятельности человека: экология и энергосбережение: методические рекомендации / автор - составитель: А.Н. Дударев, – Витебск: издательство ВГУ имени П.М. Машерова, 2017. – 47 с.
	Методические рекомендации предназначены студентам всех факультетов для лучшего понимания разделов экология и энергосбережение дисциплины «Безопасность жизнедеятельности человека», а также подготовке к школьному факультативу по основам безопасности жизнедеятельности. Краткое и доступное изложение материала окажет существенную помощь студентам заочной формы обучения.

 

УДК 577.1(075.8)

ББК 28.07я73

А 50

 

 

© ВГУ имени П.М. Машерова, 2017

Содержание

 

Введение	4
Тема: Глобальные экологические проблемы	5
Тема: Экологические проблемы питания. Основные источники и последствия загрязнения питьевой воды	13
Тема: Экологические проблемы использования природных ресурсов и охраны окружающей среды	18
Тема: Энергия и ее виды. Традиционные способы получения тепловой и электроэнергии	25
Тема: Основные принципы рационального использования тепловой и электрической энергии	32
Варианты 3-х уровневой контролируемой самостоятельной работы по интегрированной учебной дисциплине	38
Тесты по курсу «Безопасность жизнедеятельности человека»	39
Список рекомендованной литературы	47

Введение

 

Интегрированная учебная дисциплина «Безопасность жизнедеятельности человека» включает обязательные для изучения в учреждениях высшего образования Республики Беларусь разделы, в том числе «Основы экологии» и «Основы энергосбережения, являющихся непрофильными для многих специальностей. Неуклонное увеличение населения Земли, истощение невозобновляемых природных ресурсов, рост загрязнения во многих странах мира приводит к постоянному увеличению частоты контактов человека с химическими соединениями.

Экологическая политика Беларуси предусматривает комплекс мероприятий для осуществления оптимального природопользования и охраны окружающей среды. Главной целью экологической политики Республики Беларусь является обеспечение экологически безопасных условий для проживания людей и сохранение природных ресурсов для будущих поколений. Однако в нынешний момент природоохранная система не может нейтрализовать проблемы, возникшие под антропогенным влиянием на окружающую среду. По данным международных исследователей уже в августе население начинает потреблять ресурсы, которые не смогут восстановиться, и предназначены для потомков.

Республика Беларусь – активный участник на международных мероприятиях по охране окружающей среды. Выполняет все обязательства, принятые по многосторонним и двусторонним соглашениям, что позволило поднять международный авторитета государства в сфере защиты окружающей среды. Европейская экономическая комиссия ООН в последнем отчёте выделила Беларусь, как страну, которая смогла выполнить экологические рекомендации на 84%, что является одним из самых высоких результатов.

В мире сложилась ситуация в которой на гидроресурсы приходится около 4-6 % электрической энергии, на ядерную энергетику 16-18% электрической энергии. Она в свою очередь является преобладающей в энергобалансе.

В связи с этим методические рекомендации, составленные с ориентацией на обучения студентов с целью понимания современных процессов в области экологии и энергосбережения, будут способствовать формированию у студентов сознательного отношения к самообразованию. Краткое изложение теоретического и практического материала способствует оптимизации учебной и самостоятельной работы студентов при освоении предмета «Безопасность жизнедеятельности человека».