Физическое загрязнение окружающей среды

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  образовательное учреждение                                       высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА»

 

 

 

РЕФЕРАТ

на тему: «Физическое  загрязнение окружающей среды»

 

 

 

 

Студент: Козырева А.Ю.

Группа: 3-ВД-5

 

 

Преподаватель:                                                                             Власов П.П

 

 

 

Санкт-Петербург

2013

 

Содержание

 

Введение

 

1. Тепловые загрязнения

 

2. Шумовые загрязнения

 

3. Радиоактивные  загрязнения

 

4. Электромагнитные  загрязнения

 

Список использованной литературы

 

Приложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение 

 

Главнейшим и наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение. Большинство острейших  экологических ситуаций в мире и  в России так или иначе связаны  с загрязнением окружающей природной  среды (Чернобыль, кислотные дожди, опасные отходы).

Загрязнением называют привнесение  в окружающую природную среду  новых, не характерных для нее  агентов: химических (твердых, жидких и  газообразных веществ), физических (энергий - в виде звуков, шумов, излучений), биологических (микроорганизмов) в количествах, вредных  для здоровья человека, животных, состояния  растений и экосистем или превышение естественного уровня этих агентов  в среде.

Более развернутую характеристику этого понятия приводит известный  французский ученый Ф. Рамад (1981): «Загрязнение есть неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенно меняет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменения могут влиять на человека прямо или через сельскохозяйственную продукцию, через воду или другие биологические продукты (вещества)».

По объектам загрязнения  различают : 1) загрязнение поверхностных  и подземных вод; 2) загрязнение  атмосферного воздуха; 3) загрязнение  почв; 4) загрязнение околоземного космического пространства.

Источники загрязнения - промышленные предприятия (химические, металлургические, целлюлозно-бумажные, строительных материалов и т.д.), теплоэнергетика, транспорт, сельскохозяйственное производство и  др. В наибольшей степени происходит загрязнение территории крупных  городов и промышленных агломераций. Природные загрязнители - пылевые  бури, вулканический пепел, селевые  потоки.

По видам загрязнения  выделяют : 1) химические (тяжелыми металлами, пестицидами, отдельными химическими  веществами и элементами, синтетическими поверхностно-активными веществами (СПАВ), пластмассами), 2) физические (тепловое, шумовое, радиоактивное, электромагнитное), 3) биологические (биогенное, микробиологическое, продукты и живые организмы, появляющиеся в результате исследований в области  генной инженерии).

По масштабам и распространению  загрязнение может быть локальным (местным), региональным и глобальным.

Количество загрязняющих веществ в мире огромно, и число  их по мере развития новых технологических  процессов постоянно растет.

Мы же остановимся на физических загрязнениях окружающей среды.

Физические загрязнения, в свою очередь, подразделяются на: тепловые, шумовые, радиоактивные, электромагнитные. Рассмотрим источники, действие каждого  из этих подвидов на окружающую среду  и здоровье человека.

1. Тепловое загрязнение.

Наиболее масштабное однократное  употребление воды - производство электроэнергии, где она используется главным  образом для охлаждения и конденсации  пара, вырабатываемого турбинами  тепловых электростанций. При этом вода нагревается в среднем на 7° С, после чего сбрасывается непосредственно  в реки и озера, являясь основным источником дополнительного тепла, который называют "тепловым загрязнением".

Тепловое загрязнение - (син. термическое загрязнение), один из видов физического загрязнения, происходящего в результате повышения температуры среды за счет использования человеком энергии, главным образом при сжигании ископаемого топлива (90%).

Повышение температуры в  водоемах пагубно влияет на жизнь  водных организмов. В процессе эволюции холоднокровные обитатели водной среды  приспособились к определенному  интервалу температур. Для каждого  вида существует температурный оптимум, который на определенных стадиях  жизненного цикла может несколько  изменяться. В каких-то пределах эти  организмы способны приспосабливаться  к жизни при более высоких  или более низких температурах. Если организм живет в условиях самых  высоких значений присущего ему  температурного интервала, он настолько  к ним приспосабливается, что  гибель его может наступать при  температурах несколько более высоких, чем для организма, постоянно  живущего в условиях более низких температур. Большая часть водных организмов быстрее приспосабливается  к жизни в более теплой воде, нежели в более холодной. Однако способность к адаптации не имеет  абсолютных максимальных или минимальных  пределов и меняется в зависимости  от вида.

В естественных условиях при  медленных повышениях или понижениях температур рыбы и другие водные организмы  постепенно приспосабливаются к  изменениям температуры окружающей среды. Но если в результате сброса в реки и озера горячих стоков с промышленных предприятий быстро устанавливается новый температурный режим, то времени для акклиматизации не хватает, живые организмы получают тепловой шок и погибают.

Тепловой шок -- это крайний  результат теплового загрязнения. Результатом сброса в водоемы  нагретых стоков могут быть и иные, более серьезные, последствия. Одним  из них является влияние на процессы обмена веществ. Согласно закону Ван  Хоффа, скорость химической реакции удваивается с увеличением температуры на каждые 10 °С. Поскольку температура тела холоднокровных организмов регулируется температурой окружающей водной среды, повышение температуры воды усиливает скорость обмена веществ у рыб и водных беспозвоночных. В свою очередь, это повышает их потребность в кислороде. В результате же возрастания температуры воды содержание в ней кислорода падает. Нехватка кислорода вызывает жестокий физиологический стресс и даже смерть.

В летнее время повышение  температуры воды всего на несколько  градусов может вызвать 100%-ную гибель рыб и беспозвоночных, особенно тех, которые обитают у южных границ температурного интервала. Искусственное  подогревание воды может существенно  изменить и поведение рыб -- вызвать  несвоевременный нерест, нарушить миграцию. Если разрушающая сила электростанций превышает способность видов  к самовосстановлению, популяция  приходит в упадок.

Таким образом, повышение  температуры воды способно нарушить структуру подводного растительного  мира. Характерные для водоемов с  холодной водой водоросли заменяются более теплолюбивыми и при  возрастании температур постепенно ими вытесняются -- вплоть до полного  исчезновения.

Если тепловое загрязнение  усугубляется поступлением в водоем органических и минеральных веществ (смыв удобрений с полей, навоза с  ферм, бытовые стоки), происходит процесс  эвтрофикации, т. е. резкого повышения продуктивности водоема. Азот и фосфор, служа питанием для водорослей, в том числе микроскопических, позволяют последним резко усилить свой рост. Размножившись, они начинают закрывать друг другу свет, в результате чего происходит их массовое отмирание и гниение. Процесс сопровождается ускоренным потреблением кислорода: он может оказаться полностью исчерпанным, а это грозит гибелью всей экосистемы.

Кроме того, что электростанции способны изменять среду обитания водных организмов, они могут оказывать  на них и физическое влияние. Соленая  вода, использующаяся для охлаждения, оказывает значительное коррозирующее  влияние на металлические поверхности  и вызывает высвобождение ионов  металлов, особенно меди, в воду. Ракушечные животные накапливают медь в таких количествах, что становятся опасными при использовании их в пищу.

Все перечисленные выше последствия  теплового загрязнения водоемов наносят огромный вред природным  экосистемам и приводят к пагубному  изменению среды обитания человека. Ущерб в результате теплового  загрязнения можно условно разделить  на несколько направлений:

* экономический (потери  вследствие снижения продуктивности  водоемов, затрат на ликвидацию  последствий от загрязнения);

* социальный (эстетический  ущерб вследствие деградации  ландшафтов);

* экологический (необратимые  разрушения уникальных экосистем,  исчезновение видов, генетический  ущерб).

 

2. Шумовое загрязнение.

 

 Шумовое загрязнение  - превышение естественного уровня  шумового фона или ненормальное  изменение звуковых характеристик:  периодичности, силы звука и  т.п. Шумовое загрязнение приводят  к повышенной утомляемости человека  и животных, понижению производительности  труда, физическим и нервным  заболеваниям.

Раздражающие шумы существуют и в природе (абиотические и биотические), однако считать загрязнением их неверно, поскольку живые организмы адаптировались к ним в процессе эволюции.

Главным источником шумового загрязнения являются транспортные средства -- автомобили, железнодорожные поезда и самолёты.

В городах уровень шумового загрязнения в жилых районах  может быть сильно увеличен за счёт неправильного городского планирования (например, расположение аэропорта  в черте города).

Помимо транспорта (60?80 % шумового загрязнения) другими важными источниками шумового загрязнения в городах являются промышленные предприятия, строительные и ремонтные работы, автомобильная сигнализация, собачий лай, шумные люди и т. д.

С наступлением постиндустриальной эпохи всё больше и больше источников шумового загрязнения (а также электромагнитного) появляется и внутри жилища человека. Источником этого шума является бытовая  и офисная техника.

Более половины населения  Западной Европы проживает в районах, где уровень шума составляет 55?70 дБ.

Шум в определённых условиях может оказывать значительное влияние  на здоровье и поведение человека. Шум может вызывать раздражение  и агрессию, артериальную гипертензию (повышение артериального давления), тиннитус (шум в ушах), потерю слуха.

Наибольшее раздражение  вызывает шум в диапазоне частот 3000?5000 Гц.

Хроническая подверженность шуму на уровне более 90 дБ может привести к потере слуха.

При шуме на уровне более 110 дБ у человека возникает звуковое опьянение, по субъективным ощущениям  аналогичное алкогольному или наркотическому.

При шуме на уровне 145 дБ у  человека происходит разрыв барабанных перепонок.

Женщины менее устойчивы  к сильному шуму, чем мужчины. Кроме  того, восприимчивость к шуму зависит  также от возраста, темперамента, состояния  здоровья, окружающих условий и т. д.

Дискомфорт вызывает не только шумовое загрязнение, но и полное отсутствие шума. Более того, звуки  определённой силы повышают работоспособность  и стимулируют процесс мышления (в особенности процесс счёта) и, наоборот, при полном отсутствии шумов человек теряет работоспособность  и испытывает стресс. Наиболее оптимальными для человеческого уха являются естественные шумы: шелест листьев, журчание воды, пение птиц. Индустриальные шумы любой мощности не способствуют улучшению  самочувствия.

Вредное воздействие шума известно издревле. Например, в Средние  века существовала казнь «под колоколом». Звон колокола медленно убивал человека.

Помимо вредного влияния  на здоровье человека, шумовое загрязнение  быстро вызывает нарушение естественного  баланса в экосистемах. Шумовое  загрязнение может приводить  к нарушению ориентирования в  пространстве, общения, поиска пищи и т. д. В связи с этим некоторые животные начинают издавать более громкие звуки, из-за чего они сами будут становиться в роли вторичных звуковых загрязнителей, ещё сильнее нарушая равновесие в экосистеме.

Одним из самых известных  случаев ущерба, наносимого шумовым  загрязнением природе, является многочисленные случаи, когда дельфины и киты выбрасывались  на берег, теряя ориентацию из-за громких  звуков военных гидролокаторов (сонаров).

В настоящее время разработано  много методик, позволяющих уменьшить  или устранить некоторые шумы.

Шумовое загрязнение от какого-либо объекта можно до некоторой степени  уменьшить, если на этапе разработки проекта этого объекта смоделировать  с учётом различных внешних условий (например, топология и погодные условия местности) характер шумов, которые будут возникать и  затем отыскать пути их устранения или хотя бы уменьшения. В настоящее  время этот способ стал гораздо проще  и доступнее за счёт развития электронновычислительной техники. Это наиболее дешёвый и рациональный способ снижения шумов, использующийся, например, при строительстве железных дорог в городских районах.

В некоторых случаях рациональнее на данный момент бороться не с причиной, а со следствием. Например, проблему шумового загрязнения жилых помещений  можно значительно уменьшить  за счёт их звукоизоляции (установка  специальных окон и т. п.). В США звукоизоляцию жилых зданий спонсирует Федеральная администрация по авиации США (FAA).