Шумовые и радиационные загрязнения окружающей среды

Санкт-Петербургский государственный  политехнический университет

Институт Прикладной математики и механики

Кафедра гидроаэродинамики

 

 

 

 

 

 

 

 

Доклад на тему:

 «Шумовые и радиационные загрязнения окружающей среды».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка группы 4054/2           Куняшева З. Ф.

 

 

 

 

Проверил  д. ф.-м.н., профессор                         Смирнов Е. М.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

    2013

 

Содержание:

 

1. Виды загрязнений окружающей среды
2. Радиационное загрязнение
3. Источники радиационного загрязнения
4. Распространение вредных веществ в окружающей среде
5. Распространение радиационного загрязнения
6. Эффекты воздействия радиации на человека
7. Шумовое загрязнение
8. Уровни шума
9. Воздействия шума
10. Борьба с шумовым загрязнением.

 

 

 

1. Виды загрязнений окружающей среды

Загрязнение окружающей среды - ущерб, наносимый  природе, среде обитаниявредными веществами, выбросами, отходами.  На  всех стадиях развития человек влиял на окружающую его природную среду, использовал ее богатства, приспосабливал ее под себя, видоизменял. И если на ранних этапах воздействие носило незначительный и очаговый характер, то с развитием науки и техники оно возросло до ужасающих пределов.

Загрязнение окружающей среды –  это привнесение в окружающую среду новых, не характерных для  нее физических, химических и биологических  агентов, не характерных для неё. Законом «Об охране окружающей среды» (10.01.2002) определено, что загрязнение окружающей среды - это поступление в окружающую среду вещества и (или) энергии, свойства, местоположение или количество которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду.

Все загрязнения окружающей среды можно разделить на:

  - Материальные (химические):

выбросы в атмосферу;

сточные воды (сбросы);

твёрдые отходы.

   - Энергетические (физические):

электромагнитные загрязнения,

тепловые загрязнения,

радиационные загрязнения,

акустические (шумовые) загрязнения.

    - Биологические.

 

2. Радиационное загрязнение

Радиационное загрязнение –  наиболее опасный вид физического  загрязнения окружающей среды, связанный  с воздействием на человека и другие виды организмов радиационного излучения. В развитых странах в настоящее  время радиационное загрязнение  окружающей среды представляет наибольшую опасность вследствие того, что один из основных источников этого вида загрязнения – ядерная энергетика в последнее время развивается  наиболее быстрыми темпами. По оценкам  экспертов, этот вид загрязнения  среды в нашей стране и в  других государствах СНГ находится  на втором месте после химического  загрязнения.

К радиационному загрязнению  относятся:

1) собственно радиационное загрязнение,  под которым понимается физическое  загрязнение среды, связанное  с действием α- и β-частиц и γ-излучений, возникающих в результате распада радиоактивных веществ,

2) загрязнение окружающей среды  радиоактивными веществами, т.е.  химическое загрязнение среды,  связанное с превышением естественного  уровня содержания (природного фона) радиоактивных веществ в окружающей  среде.

 

3. Источники радиационного загрязнения 

Источники радиационного  загрязнения делятся на:

1. естественные;
2. Искусственные (техногенные), созданные человеком.

Последние носят большую потенциальную  опасность для человека и всей биосферы.

Естественный радиационный фон  обусловлен рассеянной радиоактивностью земной коры, проникающим космическим  излучением, потреблением с пищей  биогенных радионуклидов и составлял  в недавнем прошлом 8—9 микрорентген в час (мкР/ч), что соответствует среднегодовой эффективной эквивалентной дозе (ЭЭД = НD) для жителя Земли в 2 миллизиверта (мЗв). Рассеянная радиоактивность обусловлена наличием в среде следовых количеств природных радиоизотопов с периодом полураспада (T1/2) более 105 лет (в основном урана и тория), а также 40К, 14С, 226Ra и 222Rn. Газ радон в среднем дает от 30 до 50% естественного фона облучения наземной биоты. Из-за неравномерности распределения источников излучения в земной коре существуют некоторые региональные различия фона и его локальные аномалии.

Указанный уровень фона был характерен для доиндустриальной эпохи и  в настоящее время несколько  повышен техногенными источниками  радиоактивности — в среднем  до 11— 12 мкР/ч при среднегодовой ЭЭД в 2,5 мЗв. Эту прибавку обусловили:

а) технические источники проникающей  радиации (медицинская диагностическая  и терапевтическая рентгеновская  аппаратура, радиационная дефектоскопия, источники сигнальной индикации  и т.п.);

б) извлекаемые из недр минералы, топливо  и вода;

в) ядерные реакции в энергетике и ядерно-топливном цикле;

г) испытания и применение ядерного оружия. Деятельность человека в несколько  раз увеличила число присутствующих в среде радионуклидов и на несколько порядков — их массу  на поверхности планеты.

 

Рис.1 «Вклад основных источников радиационного загрязнения в облучение населения»

 

4.  Распространение вредных веществ в окружающей среде 

Следующая картинка про то, как осуществляется радиационное заражение. Коротко: предприятия атомной промышленности имеют дело непосредственно с радиоактивными веществами, часть которых неизбежно попадает в окружающую человека среду в виде отходов либо рассеивается в почве, атмосфере, водоемах. Испытания ядерного оружия привели к распространению радиоактивных продуктов по всему земному шару. Продукты эти с осадками попадают из атмосферы в почву, грунтовые воды и, следовательно, в пищу человека и живых существ. Здесь, атомная промышленность воспринимается в следующем контексте. Атомная промышленность занимается добычей, переработкой и обогащением радиоактивного сырья, используемого далее либо как топливо в ядерной энергетике, либо для создания систем ядерного оружия (ядерные боеголовки). Следовательно, предприятия атомной промышленности имеют дело непосредственно с радиоактивными веществами, часть которых неизбежно попадает в окружающую человека среду в виде отходов либо рассеивается в почве, атмосфере, водоемах.

 

 Рис.2 Распространение вредных веществ в окружающей среде

 

Более подробно рассмотрим данную проблему. Главную радиационную опасность представляют запасы ядерного оружия и топлива, и радиоактивные осадки, которые образовались в результате ядерных взрывов или аварий и утечек в ядерно-топливном цикле – от добычи и обогащения урановой руды до захоронения отходов. В мире накоплены десятки тысяч тонн расщепляющихся материалов, обладающих колоссальной суммарной активностью.

Основными источниками загрязнения, конечно, послужили ПО «Маяк»(29.09.1957г.), ЧАЭС (Чернобыльская АЭС, 26.04.1986г.), «Фукусима-1»(11.03.2011г.).

Известно, что в России насчитывается  около 800 ядерных объектов. С 1938 по 1993 гг. в мире было добыто около 1,7–1,8 млн. т природного урана. Сейчас суммарные  запасы его оцениваются в 104–125 тыс. т в западных странах и 100 – 200 тыс. т в бывшем СССР. По экспертным оценкам, в мире произведено около 1100 т плутония (в том числе, 250–400 т оружейного плутония), из которых от 7 до 10 т распылено в окружающей среде.

Ядерные взрывы. По официальным данным, к началу 1993 года на существующих в мире пяти ядерных полигонах: Невада (США, Великобритания), Новая земля (СССР, ныне Россия), Семипалатинск (Казахстан), Муруроа (Франция), Лобнор (Китай) было произведено более 2000 ядерных взрывов.

Как известно, наибольший ущерб биосфере и человечеству был нанесен испытаниями  ядерного оружия в атмосфере, которые  продолжались до 1980 г. (Китай), хотя ведущие  ядерные державы завершили их в 1962 (СССР) и 1963 (США) годах. Особенно сильно способствовал радиоактивному загрязнению  Азиатского материка мощнейший (до 3 мегатонн) воздушный ядерный взрыв в  Китае, последствия которого на территориях  Средней и Центральной Азии, Сибири и Дальнего Востока прослеживаются до сих пор.

Испытания ядерного оружия привели  к распространению радиоактивных  продуктов по всему земному шару. Продукты эти с осадками попадают из атмосферы в почву, грунтовые  воды и, следовательно, в пищу человека и живых существ.

Ядерная энергетика. Первая в мире АЭС (атомная электростанция) была построена  в СССР в 1954 году в Обнинске под Москвой. В настоящее время уже около 30 стран производят электроэнергию на АЭС, а темпы прироста этого вида электроэнергии в мире в два раза превышают темпы прироста всех видов электроэнергии, несмотря на то, что ряд стран (Австрия, Россия, Швейцария) заморозили свои ядерно-энергетические программы после Чернобыльской катастрофы.

Медицина и наука. Использование  изотопов радиоактивных элементов  в медицине для диагностики и  в лечебных процедурах также способствует широкому территориальному распространению  радиационного загрязнения. Если ядерные  взрывы практически прекращены, то медицина остается действующим в  настоящее время фактором радиационной опасности.

 

5. Распространение радиационного загрязнения

Радиоактивное загрязнения воздушной среды:

Радиоактивные вещества, попадающие в атмосферу  при их добыче, и  эксплуатации атомных установок  и двигателей, могут представлять опасность. Однако при современном  уровне защитной техники этот источник незначителен. Наибольшее загрязнение  атмосферы радиоактивными веществами происходит в результате взрывов  атомных и водородных бомб. Каждый такой взрыв сопровождается образованием грандиозного облака радиоактивной  пыли. Взрывная волна огромной силы распространяет её частицы во всех направлениях, поднимая их более чем  на 30 км. Радиоактивная пыль представляет особую опасность. Даже при незначительном уровне радиоактивности, близком к  фоновому, микроскопические частицы  с высоким собственным уровнем  радиоактивности, попадая с током  крови во внутренние органы и «оседая» там, подвергают окружающую ткань локальному облучению, с высокой вероятностью вызывая развитие рака.

Радиоактивное загрязнение водной среды:

• Загрязнения от испытаний ядерного оружия (в атмосфере до 1963 г.);
• Загрязнения радиоактивными отходами, которые сбрасываются в море;
• Крупномасштабные аварии (ЧАОС, аварии судов с атомными реакторами);
• Захоронение радиоактивных отходов на дне (Израиль, 1994 г.).

Радиоактивное загрязнение почвы:

В связи с широким использованием в народном хозяйстве радиоактивных  веществ появилась опасность  загрязнения почв. Источники загрязнения  – ядерные установки,  испытания  ядерного оружия, отходы урановых шахт. Потенциальными источниками, загрязнения  могут стать аварии на ядерных  установках,  АЭС (Чернобыль). В верхнем  слое почвы концентрируются радиоактивные  элементы, которые попадают в организм животных и человека.  После взрыва в Японии на «Фукусиме-1» уровень  загрязнения почвы радиоактивными веществами в ряде районов вокруг аварийной АЭС сопоставим с показателями после аварии на Чернобыльской АЭС.

Радиоактивное загрязнение  растительного и  животного мира:

Биологическое накапливание свойственно  и растениям, которые, аккумулируя, определённые химические элементы, изменяют окраску хвои, листьев, цветков и  плодов. Например, береза и осина  в Восточной Сибири накапливает  в своей древесине значительные, содержания стронция-90, что приводит к появлению необычной окраски  – неестественно зелёного цвета.

Радионуклеиды, попадая в окружающую среду, часто рассеиваются  и разбавляются в водах, но они могут различными способами накапливаться в живых организмах при движении по пищевым цепям («биологическое накопление»). Поскольку содержание радионуклеида в виде принимается за 1, то его концентрация постепенно возрастает по пищевым цепям. В костях окуня и ондатры его содержание возрастает в 3000-4000 раз по сравнению с концентрацией в воде. Это имеет существенные негативные последствия для живых организмов, включая и человека, и биосферу в целом. Поэтому при оценке воздействия радионуклеидов на среду необходимо учитывать эффект биологического накопления их живыми организмами и последствия для естественных экосистем.

6. Эффекты воздействия радиации на человека

Воздействие ионизирующего излучения  приводит к повреждению клеток

человеческого организма двумя  способами. Один из них наносит генетические

повреждения, которые изменяют гены и хромосомы. Другой способ вызывает

соматические повреждения: ожоги, выкидыши, гладкие катаракты, раковые

заболевания костей, щитовидной и  молочной желез, легких.