Анализ влияния человека на окружающую среду

Введение

Как известно, в последние  десятилетия происходит интенсивное  изменение окружающей среды за счет резкого расширения промышленного  производства роста количества отходов, загрязняющих окружающую среду. Все  это непосредственно влияет на здоровье населения, наносит огромный ущерб экономике, резко уменьшает трудовые ресурсы, а также потенциально создает канцерогенную и мутагенную опасность не только для здоровья настоящих, но и будущих поколений.

Вопросы охраны окружающей среды и контроля за ней являются предметом официальной государственной  политики. Огромная сеть санитарно-эпидемиологических учреждений страны и организаций  экологического профиля в основном занята контролем за соблюдением  установленных санитарных норм во всех областях производства, быта, строительства  и обеспечивает охрану здоровья лишь у той его части, которая связана  с увеличением интенсивности  неблагоприятно воздействующих на человека факторов выше допустимых пределов.

Серьезное внимание уделяется  вопросам влияния факторов окружающей среды на наследственность. При этом речь идет не только о воздействии  радиоактивных излучений, но и химических мутагенов. Многие вещества обладают в  десятки раз большей мутагенностью, чем радиация. Оценка уровня генных мутаций у человека основана на учете  наследственных аномалий. Полагают, что  за счет естественного мутационного процесса человечеством уже накоплен большой генетический груз.

В настоящее время здоровье нельзя рассматривать как нечто  автономное, связанное только с индивидуальными  особенностями организма. Оно является результатом воздействия социальных и природных факторов. Поэтому с полным основанием здоровье и болезнь можно считать производными окружающей среды.

Антропогенные факторы, возникающие  в процессе жизнедеятельности, воздействуют как на окружающую среду, так и  на самого человека.

Актуальность темы продиктована временем: активизация хозяйственно-производственной деятельности человека в современных  условиях природопользования и глобальные масштабы ее антропогенного воздействия  на главные составляющие биосферы создают  ситуацию острого экологического кризиса, обусловленную деградацией объектов окружающей среды. В связи с этим для оптимизации условий взаимодействия человека с природой важной представляется роль всестороннего анализа окружающей природной среды, главными задачами которого является комплексная оценка экологического резерва биосферы и  ее потенциальных возможностей к  самовосстановлению и самоочищению, анализ широкого спектра различных  типов воздействий (как приоритетных, так и не приоритетных) на природные  экосистемы и изучение специфических  особенностей этих воздействий

Цель данной работы –  рассмотрение антропогенных факторов и их влияние на человека и окружающую среду: виды, источники и уровни антропогенных факторов, их влияние на атмосферу, гидросферу, литосферу и человека, средства защиты.

Заключительная часть  работы – это разработка рекомендаций по совершенствованию системы рационального  взаимодействия в системе человек  – окружающая среда.

Источниками для написания  данной работы послужили учебные  пособия и издания по БЖД, а  также интернет – ресурсы.

Глава 1 Сущность и классификация антропогенных производственных факторов

1. Естественные и антропогенные негативные факторы

Степень негативного воздействия  определяется уровнем их энергии, под  которой понимается количественная мера различных форм движения материи. В настоящее время перечень известных  форм энергии существенно расширился: электрическая, потенциальная, кинетическая, внутренняя, покоя, деформированного тела, газовой смеси, ядерной реакции, электромагнитного поля и т.д.

Всем формам энергии свойственна  закономерность превращения их в  другие формы. Все явления связаны  законом сохранения энергии и  тенденцией к снижению уровня энергии  за счет перехода в другие формы. Снижение уровня энергии связано с выходом (утечкой) энергии. Неконтролируемый выход  энергии порождает негативные факторы  в окружающей среде. Источники энергии  подразделяются на природные и антропогенные. К природным источникам относятся  молнии, извержения, землетрясения, атмосферные  явления (ураганы, смерчи и т.п.) и  другие. Антропогенные источники  создаются человеком. В ходе научно-технической  революции появились источники, обеспечивающие очень высокие уровни энергии, существенно расширился перечень известных форм энергии и их характеристика.

Бурный рост энерговооруженности  труда повлек расцвет энергетики и разработки энергетических ресурсов. В обществе появились колоссальные энергосистемы, представляющие совокупность источников энергии и устройств  для ее передачи и распределения. Концентрация в современном производстве источников энергии, высокие уровни энергии, использование ранее неизвестных форм энергии определяют растущую актуальность и важность проблемы безопасности в современном производстве. Высокие уровни используемой энергии, многообразие форм энергии существенно увеличили вероятность неконтролируемого выхода энергии, опасность воздействия негативных факторов на человека. Эту тенденцию можно характеризовать энтропией источника энергии, понимая под энтропией вероятность пребывания системы в данном состоянии: чем выше уровень энергии объекта, тем меньше его энтропия. При отсутствии энергетического источника энтропия объекта приобретает максимальное значение, и обеспечивается наибольшая вероятность пребывания объекта в этом состоянии.

2. Взаимодействие человека с природой и окружающей средой

Деятельность - это процесс  взаимодействия человека с природой и антропогенной средой. Совокупность факторов, влияющих на человека в процессе деятельности (труда) в производстве и в быту, составляют условия деятельности (труда). Причем действие факторов условий  может быть благоприятным и неблагоприятным  для человека. Воздействие фактора, могущее составить угрозу жизни  или ущерб здоровью человека, называется опасностью. Практика свидетельствует, что любая деятельность потенциально опасна. Это аксиома о потенциальной  опасности деятельности.

Рост промышленного производства сопровождается непрерывным ростом воздействия производственной среды  на биосферу. Считается, что каждые 10-12 лет объем производства удваивается, соответственно также возрастает объем  выбросов в окружающую среду: газообразных, твердых и жидких, а также энергетически. При этом имеет место загрязнение  атмосферы, водного бассейна и почвы.

Анализ состава загрязнений, выбрасываемых в атмосферу машиностроительным предприятием, показывает, что, кроме  основных загрязнений (СО, SO₂, NО_n, С_nН_m, пыль), в выбросах содержатся токсичные соединения, оказывающие значительное отрицательное воздействие на окружающую среду. Концентрация вредных веществ в вентиляционных выбросах невелика, но общее количество вредных веществ значительно. Выбросы производятся с переменной периодичностью и интенсивностью, но ввиду небольшой высоты выброса, рассредоточенности и плохой очистки они сильно загрязняют воздух на территории предприятий. При малой ширине санитарно-защитной зоны возникают трудности в обеспечении чистоты воздуха в жилых зонах.

Существенный вклад в  загрязнение атмосферы вносят энергетические установки предприятия. Они выбрасывают  в атмосферу СО₂, СО, сажу, углеводороды, SO₂, SO₃, PbO, золу и частицы несгоревшего твердого топлива.

На долю машиностроительных предприятий приходится около 10% общего промышленного водопотребления. Машиностроительное предприятие сбрасывает три вида сточных вод: производственные, бытовые  и атмосферные. В производственных сточных водах содержатся механические примеси органического и минерального происхождения, в том числе гидроксиды металлов, стойкие и Летучие нефтепродукты, эмульсии, токсичные соединения органического  и неорганического происхождения (ионы металлов, фенолы, цианиды, сульфаты, сульфиды и др.). Бытовые сточные  воды по составу и концентрации загрязняющих веществ подобны городским сточным  водам. Атмосферные сточные воды образуются в результате смывания атмосферными осадками загрязнений, имеющихся на территории предприятия (металлическая  стружка, пыль, сажа, нефтепродукты).

Твердые отходы в машиностроении образуются в процессе производства в виде амортизационного лома, стружки  и опилок, шлаков и золы, шламов, осадков  и пыли. На предприятиях машиностроения отходы составляют порядка 260 кг на тонну металла. Это отходы литейного производства, механической обработки. Концентрация твердых частиц в шламах отстойников очистных сооружений от 20 до 300 г/л. Шламы термических, литейных цехов содержат токсичные соединения (свинец, хром, цианиды и т.п.).

Важной составной частью воздействия машиностроительного  предприятия на атмосферу являются энергетические излучения. К ним  относится шум, создаваемый технологическим  оборудованием (испытательные станции, вентиляционные и др. установки).

Шум, создаваемый промышленным предприятием, не должен превышать  предельно допустимых спектров. На предприятиях могут работать механизмы, являющиеся источником инфразвука (двигатели  внутреннего сгорания, вентиляторы, компрессоры и т.п.). Допустимые уровни звукового давления инфразвука установлены  санитарными нормами. Технологическое  оборудование ударного действия (молоты, прессы), мощные насосы и компрессоры, двигатели являются источниками  вибраций в окружающей среде. Вибрации распространяются по грунту и могут  достигать фундаментов общественных и жилых зданий.

3. Большой адронный коллайдер 

В настоящее время, наибольшее волнение вызывает запуск Большого адро́нного колла́йдера. В соответствии со всеми высказываниями против запуска коллайдера, можно будет подвести итог – человек, благодаря своим действиям уничтожит и планету, и все человечество. Конечно же, катастрофические сценарии запуска БАК не подтверждены, но зная об альтернативе («Конец света»), отдается ли учеными отчет о своих действиях.

 Англ. Large Hadron Collider, LHC; сокр. БАК — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений. Коллайдер построен в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований (фр. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, CERN), на границе Швейцарии и Франции, недалеко от Женевы. БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире.

Большим назван из-за своих  размеров: длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 м; адронным — из-за того, что он ускоряет адроны, то есть частицы, состоящие из кварков; коллайдером (англ. collide — сталкиваться) — из-за того, что пучки частиц ускоряются в противоположных направлениях и сталкиваются в специальных точках столкновения.

В начале XX века в физике появились две основополагающие теории — общая теория относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна, которая описывает  Вселенную на макроуровне, и квантовая  теория поля, которая описывает Вселенную  на микроуровне. Проблема в том, что  эти теории несовместимы друг с другом. Например, для адекватного описания происходящего в чёрных дырах  нужны обе теории, а они вступают в противоречие.

Эйнштейн многие годы пытался  разработать единую теорию поля, но безуспешно, поскольку игнорировал  квантовую механику. В конце 1960-х  физикам удалось разработать  Стандартную модель (СМ), которая  объединяет три из четырёх фундаментальных  взаимодействий — сильное, слабое и  электромагнитное. Гравитационное взаимодействие по-прежнему описывают в терминах ОТО. Таким образом, в настоящее  время фундаментальные взаимодействия описываются двумя общепринятыми теориями: ОТО и СМ. Их объединения пока достичь не удалось из-за трудностей создания теории квантовой гравитации.

Для дальнейшего объединения  фундаментальных взаимодействий в  одной теории используются различные  подходы: теория струн, получившая своё развитие в М-теории (теории бран), теория супергравитации, петлевая квантовая  гравитация и др. Некоторые из них  имеют внутренние проблемы, и ни у одной из них нет экспериментального подтверждения. Проблема в том, что  для проведения соответствующих  экспериментов нужны энергии, недостижимые на современных ускорителях заряженных частиц.

БАК позволит провести эксперименты, которые ранее было невозможно провести и, вероятно, подтвердит или опровергнет  часть этих теорий. Так, существует целый спектр физических теорий с  размерностями больше четырёх, которые  предполагают существование «суперсимметрии» — например, теория струн, которую  иногда называют теорией суперструн именно из-за того, что без суперсимметрии она утрачивает физический смысл. Подтверждение  существования суперсимметрии, таким  образом, будет косвенным подтверждением истинности этих теорий.

Некоторые специалисты, а  также простые граждане, поднимают  вопросы по безопасности Большого адронного  коллайдера. Эти вопросы имеют  заметный резонанс в средствах массовой информации.

Некоторые специалисты и  представители общественности высказывают  опасения, что существует вероятность  выхода проводимых в коллайдере экспериментов  из-под контроля и развития цепной реакции, которая при определённых условиях теоретически может уничтожить всю планету. Точка зрения сторонников  катастрофических сценариев, связанных  с работой БАК, изложена на отдельном сайте. Из-за подобных настроений БАК иногда расшифровывают как Last Hadron Collider («Последний адронный коллайдер»).