Обеспечение экологической безопасности

Тема 3 Обеспечение экологической безопасности

Вопросы:
Экологические опасности : классификация, источники
Экологическое нормирование (нормативы качества ОС, допустимого воздействия, технические, технические регламенты)
Охрана и защита атмосферного воздуха
Охрана и защита водной среды
Физические воздействия в окружающей среде
5.1 Механические колебания (шум, ультразвук, инфразвук, вибрация)
5.2 Влияние электромагнитных полей
5.3 Ионизирующие излучения

важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной

деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий.
Обеспечение экологической безопасности – это система действий по предотвращению возникновения, развития экологически опасных ситуаций и ликвидации их последствий, в том числе отдаленных.

имущество)
Товарная продукция
РИСКИ:
ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ,
ИМУЩЕСТВО




Выброс ЗВ в воздух
Сброс ЗВ в воду
Твердые отходы
Физическое воздействие
Сырье
Энергия
Вода
воздух

воздействие на нее и здоровье человека
Вредные вещества:
Канцерогенные (вызывают онкологические заболевания)
Токсичные

(вызывают отравления)
Мутагенные (воздействуют на генетический аппарат)
Сенсибилизирующие (аллергены)
Классы опасности вредных веществ:
1 класс- чрезвычайно опасные,2 класс- высоко опасные,3 класс- умеренно опасные, 4 класс-мало опасные

воздействия:
в штатном режиме
в результате аварии

сохранение ЭБ
Норматив-юридический документ, обязательный для выполнения юридическими и физическими лицами

и налагающий ответственность за его выполнение
Нормативы:
Качества окружающей среды (санитарно-гигиенические показатели)
Допустимого воздействия (технический, предъявляются к источнику)
Государственные стандарты (регламенты)
Вспомогательные нормы и правила
Принципы нормирования:
Безопасность человека
Опережения (неизвестное вещество не может использоваться)
Порогового действия
В основе норматива лежат показатели:
Медицинский (устанавливает пороговый уровень для здоровья)
Научно-технический (обоснованный и контролируемый по всем параметрам)
Технологический (выполнимый современной техникой)

ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА
Установление нормативов качества ОС основывается на концепции пороговости воздействия.

Порог вредного действия - это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология.
Пороговая доза вещества (или пороговое действие вообще) вызывает у биологического организма отклик, который не может быть скомпенсирован за счет гомеостатических механизмов.
Предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ (ПДК) - нормативы, устанавливающие концентрации вредного вещества
в единице объема (воздуха, воды),
массы (пищевых продуктов, почвы)
или поверхности (кожа работающих),
которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

= HSO3+OH- =H2SO4
SO2+hγ=SO2-+O2=SO4+O2=SO3+O3 > SO3+H2O=H2SO4 ( капли)
2NO+O2=2NO2 NO2=OH-+HNO3

(капли)
4.Разрушение озонового слоя (18-45 км) Озоновый слой активно поглощает ультрафиолетовые лучи (λ<310 нм).
Cl+О3=ClO+O2 > ClO+O=Cl +O2 >… (1 атом Cl разрушает 10 5 молекул О3)
5.Парниковый эффект (Углекислый газ поглощает инфракрасную часть спектра и пропускает длинноволновую –видимую- часть. Происходит разогрев Земли)
Парниковые газы: диоксид углерода, метан, фреоны, закись азота
Источники: потребление углеводородного топлива, выделение метана, вырубка лесов

}ПАН (пероксиацетилнитраты)

Состав смога:
О3 60-75%
H2O2
Альдегиды
ПАН

25-40%

}

допустимых концентраций вредных веществ
Нормирование предельно допустимого воздействия( массы выброса)-расчет ПДВ
Контроль

за содержанием ВВ в воздухе и выбросами отходящих газов
Зонирование территории
Герметизация оборудования и применение технических средств защиты
Способы очистки газов:
**инерционные и гравитационные (электромагнитные) пылеуловители
**мокрые пылеуловители
**фильтры
**абсорберы и адсорберы
**дожигатели газов и катализаторы
Вентиляция помещений и разбавление газов
Применение средств индивидуальной защиты

расчете на 1 человека:

взвешенных веществ (мутность)
Содержание органики (цветность)
Запах и вкус (органолептика)
Прозрачность
2)Химические:
Жесткость (общая, карбонатная,некарбонатная)
Содержание

тяжелых металлов
Содержание ПАВ
Содержание растворенных газов
Содержание органических веществ (ХПК, БПК)
Активная реакция (водородный показатель рН)
3) Бактериологический (коли-индекс)

допустимых концентраций и нормативно допустимых сбросов (НДС)
Организация водоохранных зон
Применение технических

средств защиты:
**организация и применение систем замкнутого водопользования
**механическая очистка (отстойники, нефтеловушки, гидроциклоны, фильтры, ультрафильтры)
**физико-химические методы (нейтрализация реагентами, окисление, коагуляция, сорбция, флотация, экстракция, ионный обмен, диализ, мембранная очистка)
**биологическая очистка

установлены в соответствии с показателями воздействия хозяйственной и иной деятельности

на окружающую среду и при которых соблюдаются нормативы качества окружающей среды

1.Предельно допустимые уровни воздействия (ПДУ)
2.Ориентировочно-безопасные (допустимые) уровни (ОБУВ, ОДУ),временно-согласованные (ВСУ)
3.Предельно допустимые уровни эмиссий (ПДВ, ПДС)
4.Предельно допустимые уровни изъятия (квоты, лимиты)
5.Предельно допустимая нагрузка

образования отходов производства и потребления и лимиты на их размещение;
нормативы

допустимых физических воздействий (количество тепла, уровни шума, вибрации, ионизирующего излучения, напряженности электромагнитных полей и иных физических воздействий);
нормативы допустимого изъятия компонентов природной среды;
нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду;

и микроорганизмов, который устанавливается для стационарных, передвижных и иных источников,

технологических процессов, оборудования и отражает допустимую массу выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов в окружающую среду в расчете на единицу выпускаемой продукции

нормативов могут устанавливаться лимиты на выбросы и сбросы на основе

разрешений, действующих только в период проведения мероприятий по охране ОС, внедрения наилучших существующих технологий и (или) реализации других природоохранных проектов с учетом поэтапного достижения нормативов допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов.
Установление лимитов на выбросы и сбросы допускается только при наличии планов снижения выбросов и сбросов, согласованных с органами исполнительной власти.
Выбросы и сбросы в пределах установленных нормативов и лимитов допускаются на основании разрешений, выданных органами исполнительной власти

184-ФЗ «О техническом регулировании»
технический регламент - документ, который устанавливает

обязательные для применения и исполнения требования безопасности к объектам технического регулирования (продукции, в том числе, зданиям, строениям и сооружениям, или к связанным с требованиями к продукции процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации)

защитным барьером, обеспечивающим уровень безопасности населения при эксплуатации объекта в

штатном режиме.

1. В проекте СЗЗ должны быть определены:
-размер и границы санитарно-защитной зоны;
-мероприятия по защите населения от воздействия;
-функциональное зонирование территории санитарно-защитной зоны и режим ее использования.
2. Критерием для определения размера СЗЗ является не превышение на ее внешней границе и за ее пределами ПДК загрязняющих веществ для атмосферного воздуха населенных мест, ПДУ (предельно допустимых уровней) физического воздействия на атмосферный воздух
3.Размеры СЗЗ устанавливаются на основании:
классификации предприятий по степени опасности,
расчетов рассеивания ЗВ
расчетов физических воздействий (шум, вибрация, электромагнитные поля (ЭМП) и др.)
оценки риска здоровью для промышленных объектов и производств I и II классов опасности

их характеристики
Основные параметры воздействия:
Амплитуда (А),м
Период колебаний (Т),с
Частота колебаний (f),1/с
Мощность

источника (Р), Вт
Интенсивность колебаний (J),Вт/м2
Скорость распространения волны (C), м/с
Длина распространения волны (^), м
Давление в среде (р), Па

f=1/T

J=P/F

C=^/T

интенсивности
Звук- колебательное движение упругой среды
Характеристики звука:
Звуковое давление р, (Па)
Интенсивность J,

(Вт/м2)
частота f, (Гц):
**низкочастотный (<350 Гц)
**среднечастотный (350-800 Гц)
**высокочастотный (> 800 Гц)
**ультразвук > 20000 Гц
**инфразвук< 20 Гц
Звуковые октавы :

При частоте 1000 Гц :
Порог слышимости: р0 =2*10-5 Па J0 =10-12 Вт/м2
Порог болевого ощущения: р0 =2*10Па, J0 =1,0 Вт/м2
Ухо реагирует на эффект сравнения: р/ро или J/J0

J=p2/∂c

оперируют логарифмическими значениями интенсивностей или звуковых давлений (уровнями):
Уровень интенсивности звука

L=10 lg J/J0 (дБ)
Уровень давления звука L*=20 lg p/p0 (дБ)
Уровень громкости звука- уровень интенсивности звука частотой 1000 Гц, столь же громкого для слуха, как и измеряемый звук с другой частотой .
1 фон-разность уровней громкости двух звуков (данной частоты и стандартной-1000 Гц) отличаются по интенсивности (звуковому давлению) на 1 Дб.
При частоте 1000 Гц порог болевого ощущения 120 Дб
Шумовое воздействие на человека:

экранов
Применение СИЗ
Шкала громкости:

0

шумомера
*Максимальный уровень шума- максимальные значения показаний шумомера за время измерений

в течение наиболее шумных 30 мин
**Эквивалентный уровень шума- определяется:
1)Проводят измерения шума через 5 сек
2)Измеренные величины разбивают на классы с диапазоном 5 дБ и средним значением LI
3)LI=10lg(0,01∑ti*100,1LI) ti- относительное время действия шума давлением Li, %

2.По дозе шумового воздействия:
Д=∫р2(t)dt

Характерная черта-малое поглощение
Нормируемый параметр- предельно допустимый уровень звукового давления (в

октавных полосах 2,4,8,16-90 Дб)
Ультразвук-частота от 20 кГц до 1 МГц
Вредное влияние-нарушение ЦНС, головная боль, утомляемость, потеря слуха, изменение состава крови
Нормирование- в частотах от 11 до 20 КГц предельно допустимые уровни звукового давления 75-110дБ
Защита:
Использование оборудования более высоких частот
Выполнение оборудования в закрытом исполнении (кожухи, кабины)
Экранирование
Исключение контакта с инструментом
Применение СИЗ

раздражение рецепторов, кожи, слизистой оболочки и преобразование ЦНС сигнала в

соответствующий вид чувствительности
Пороги ощущения тактильного анализатора и болевого ощущения:
Кончики пальцев –от3 г/мм2 до 300 г/мм2
Кожа живота-от26 г/мм2 до 200 г/м2
Вибрация:
Общая и локальная
Высокочастотная и низкочастотная(наибольшая чувствительность-100-250 Гц)
Действие на организм:
Сосудистые нарушения, поражение нервной системы, изменения в мышечной ткани и костно-суставная патология
Показатели вибрационной нагрузки:
1)Виброскорость (V, мм/с) и виброускорение(a, мм/с2)
Пороговые значения(чувствительность рецепторов) : V*=5х10-8 мм/с, а*=10-6 мм/с2
2)Частота
3) Продолжительность воздействия
Нормирование:
Среднеквадратичные значения виброскорости (виброускорения)
Логарифмические уровни виброскорости (LV, дБ ), виброускорения ( La, дБ)

Lv=20lgV/5x10-8 La=20lga/10-6

источнике
3)Исключение резонансных явлений
4)Виброгашение(массивные фундаменты, жесткое крепление)
5)Вибродемпфирование (материалы с большим внутренним

трением)
6)Виброизоляция (упругие прокладки)

процесс в среде, связанный с изменяющимися в пространстве и времени

взаимосвязанными электрическими и магнитными полями
Физическая природа ЭМП:
Постоянное электрическое поле(эл. свойства )
Постоянное магнитное поле (магнитные свойства)
Движущиеся заряженные электрические частицы
Фотоны (свет)
Характеристики ЭМП и ЭМВ:
1)Вектор напряженности эл. поля Е, (в/м)-сила, действующая на единичный эл. заряд, помещенный в поле, создаваемое другим зарядом, находящимся на расстоянии в 1 м
2)Вектор напряженности магнитного поля Н, (а/м)-сила, действующая на движущийся единичный электрический заряд в магнитном поле, создаваемом тонким бесконечно длинном проводнике, по которому течет ток в 1 а, на расстоянии в 1 м
3) Магнитная индукция (учитывает магнитные свойства веществ):
В= μ0 μсрН=4 π10-7 μсрН (тесла),
где μ 0--магнитная проницаемость в вакууме, μср- магнитная проницаемость в среде
в вакууме Е=377 Н
4)Длина волны, λ(м)
5)Частота колебаний f(1/с)
6)Скорость распространения волны в среде с - λf (м/с) скорость света=3*108 м/с

Вт/м2
Для точечного источника мощностью Р (Вт):
ГЕНЕРАТОР

Зона излучения J=P/4πR2 (Вт/м2)
(поля независимы) R <λ/2π R >λ/2π



2)Плотность мощности излучения (потока энергии) ППЭ:
S=377H2=E 2/377 (Вт/м2)
3)Экспозиционная энергетическая доза Д э (Дж/м2)
Дэ=∫S(t)dt
4)Удельная поглощенная энергия (энергия, поглощенная единицей массы вещества) : SA =dw/dm (Дж/кг)
5)Удельная поглощенная мощность: SAR=d(SA)/dt, (Вт/кг)
6) Энергетическая нагрузка (доза квадрата напряженности ЭМП)
Е=(ЭНЕ/т)1/2 , (в2с/м2) ; Н=(ЭНН)1/2 (а2с/м2)

P

Зона индукции

электрического поля Е*, в/м
Напряженности (индукции) магнитного поля Н*, а/м
Плотности потока

энергии S, Вт/м2
Экспозиционной энергетической дозы Д S, Дж/м2кг
Удельной поглощенной энергии SА, Дж/кг
Нормативы устанавливаются:
Для персонала установок ЭМП
Для населения, проживающего в районе ЛЭП
Санитарно-защитные зоны ЛЭП:
До 20 кВ-до10м
До 1150 Кв-до 300 м
При проектировании зданий в районе ЛЭП, Е* (кВ/м):
Внутри жилых зданий-0,5
В районе жилой застройки-1,0
Населенная местность вне жилой застройки-5.0
В труднодоступной местности-20.0
Допустимые уровни воздействия ЭМП для терминалов ПЭВМ:
Е * на расстоянии 0,5 м-не более 10 В/м
Н* на расстоянии 0,5 м- не более 0,3 А/м

Защита от ЭМП:

Создание санитарно-защитных зон
Экранирование источников
Экраны:
Поглощающие (пенопласт, резина, поролон, древесина, ферромагнитные материалы)
Отражающие (материалы с низким электрическим сопротивлением : фольга, сетки, ферромагнитные пленки, краски)
3) Защита временем
4) Применение средств индивидуальной защиты

12.1.002-84 «ЭМП промышленной частоты.Допустимые уровни напряжения и требования к контролю

на рабочих местах»
2.ГОСТ 12.1.006-84 «ЭМП радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля»
3.СаН и ПиН 2971-84 «Правила и нормы защиты населения от воздействия эл. Поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты»
4.СаН и ПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видиодисплейным терминалам, ПЭВМ и организации работ»

молекулы вещества распадаются на ионы и электроны
Радиоактивность- самопроизвольное превращение неустойчивого

Изотоп-атом одного и того же элемента, отличающийся массой
Излучения:
1)Квантовое (электромагнитное):
Ультрафиолетовое (фотоэффект, люминисценция): 10<λ<380нм (1 нм=10-9 м)
Рентгеновское (торможение электронов, характеристическое при взаимодействии заряженных частиц с веществом): 0,001<λ<100 нм
γ-излучение (при радиоактивных превращениях и ядерных реакциях) λ<0,1нм
2) Корпускулярное
α- излучение (излучение ядер гелия при распаде радионуклидов)
β - излучение (электроны или позитроны при распаде ядер)
n- излучение (нейтроны при ядерной реакции)
Характеристики излучений:
Ионизирующая способность количество образующих ионных пар в единице массы или на единице длины пути
Проникающая способность-длина пути пробега частицы

(радий, радон), нестабильные (калий-40), космического происхождения (углерод-14)
Искусственные (в результате ядерных

реакций- трансурановые элементы)
Радиоактивные зоны:
Залежи природных радионуклидов
Радоноопасные территории
Места глобальных выпадений
Места загрязнений в результате аварий
Места дислокации предприятий ЯТЦ и АЭС
Промзоны ТЭС (отходящие газы, золы)
Радиационные установки

Воздействие радиации на организм и способы защиты:
Излучение:
1)Физические и химические процессы :
Ионизация молекул
Электролиз (радиолиз ) в проводящих жидкостях с образованием свободных радикалов, что приводит к ускорению биохимических реакций и образованию несвойственных организму соединений
2)Биологические процессы:
В клетках и органах возникают необратимые изменения, активизируется рост несвойственных организму клеток (раковых)
Лучевая болезнь:
Острая
Хроническая
Особая опасность- изменяется генетическая структура (код)клетки
Защита от радиации:
Защита временем
Защита расстоянием
Защита экранированием
Применение СИЗ

времени А=dN/dt , (Бк)
**Экспозиционная доза-доза ионизирующих излучений,

характеризующаяся мощностью рентгеновского излучения, измеряемого количеством электростатической энергии, выделенной в результате ионизации из одной массы (кг) воздуха, в котором излучение наблюдается.
***Эквивалентная доза-доза ИИ, оценивающая эквивалентное биологическое действие различных видов излучений, которые учитываются взвешивающим коэффициентом (W) для данного вида излучений

Н=ΣД ixWi
5.Эффективная эквивалентная доза:
Нэфф=ΣН i xW Тi
Органы различно воспринимают дозу: если поглощенная доза равна 1, то (см. таблицу)

(ПД)


2)Пределы годового поступления (допустимые среднегодовые уровни поступления в организм
радионуклида,

удельные активности поверхностей и тп)
3) Контрольные уровни (дозы, активности и тп.)
*Для персонала группы Б все нормативы принимаются равными ¼ от нормативов группы А
**Смертельная эквивалентная эффективная доза 5000 мЗв (500 бэр)
1Зв-такое количество энергии любого вида ИИ, поглощенного 1 кг массы биологической ткани, при котором наблюдается тот же эффект, что и при поглощенной дозе в 1 Грей образцового рентгеновского или гамма-излучения