Міністерство освіти і науки України
Національний університет "Львівська політехніка"
Кафедра техногенно-екологічної безпеки
Розглянуто і схвалено
на засіданні кафедри ТЕБ
25 вересня 2007 р. (протокол № 2)
Зав. кафедри _____________Мохняк С.М.
Тема 2 (лекція )
НАДЗВИЧАЙНІ СИТУАЦІЇ ТА НЕГАТИВНІ ЧИННИКИ ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА
з дисципліни "Безпека життєдіяльності"
для студентів всіх спеціальностей
Львів - 2007
План
Класифікація надзвичайних ситуацій середовища життєдіяльності.
Негативні чинники природного середовища життєдіяльності.
Характеристика природних небезпек літосферного, гідросферного, атмосферного походження та заходи безпеки.
Негативні чинники техногенного впливу на довкілля України та Львівщини.
Небезпеки від антропогенного впливу на довкілля.
Негативні чинники природного середовища життєдіяльності
Характеристика природних небезпек і правила безпеки людини
Природні небезпеки – це природні явища, які мають надзвичайний характер (стихійні лиха), порушують нормальну життєдіяльність населення, спричиняють загибель людей, руйнування і нищення матеріальних цінностей. Це вулкани, землетруси, посухи, селеві потоки, повені, буревії, снігові лавини, зсуви, обвали, смерчі, масові торф’яні та лісові пожежі, снігові замети, довгочасні заливні дощі, сильні стійкі морози, а також епідемії, епізоотії, масове розповсюдження шкідників лісового і сільського господарства.
Деякі стихійні лиха (пожежі, обвали, зсуви і т.і.) можуть виникнути в результаті дій людини, але наслідки їх завжди є результатом дії сил природи.
Для кожного стихійного лиха характерна наявність властивих йому уражаючих факторів, що несприятливо діють на здоров’я людини.
Найбільших збитків завдають повені (40%), буревії (20%), землетруси і посухи (по 15%). Близько 10% загальної шкоди припадає на інші види стихійних лих.
За причинами виникнення НС природного характеру поділяються на:
Геологічні (зсув, обвал, ерозія, просідання грунту)
Геофізичні (вілкани, землетруси)
Метеорологічні (буревії, зливи, град, снігові замети, ожеледь, мороз, спека, туман)
Гідрологічні (повінь, паводок, сель, снігова лавина)
Природні пожежі (лісові, торфяні, степові)
Масові захворювання (епідемія, епізоотія)
За місцем локалізації стихійні лиха поділяються на:
літосферні (землетруси, вулкани, зсуви, селі);
гідросферні (повені, снігові лавини, шторми);
атмосферні (буревії, зливи, ожеледі, блискавки).
Літосферні стихійні лиха
Вулкани є найнебезпечнішими для життєдіяльності людства. Вони виникають на стиках тектонічних плит (платформ), де внаслідок тертя і зсуву між плитами з надзвичайною силою виривається рідка порода – магма. На Землі є близько 20 таких платформ і біля 600 активних вулканів.
Землетруси – це сильні коливання земної кори внаслідок переміщення і зіткнення тектонічних плит. При цьому в осередку землетрусу виникають сейсмічні хвилі (пружні коливанняземної кори), які слабшають в напрямку від епіцентру (на поверхні Землі) до периферії. Сейсмічно небезпечними є молоді гірські пояси: Альпи, Апенніни, Карпати, Кавказ, Гімалаї, Крим, Кордильєри, Анди.
Вторинними вражаючими факторами землетрусів можуть бути пожежі, затоплення водою значних територій суші, радіоактивне, хімічне забруднення місцевості та інші фактори.
Основними характеристиками землетрусу є:
глибина осередку (від 10 до 30 км);
магнітуда і інтенсивність енергії на поверхні землі.
Магнітуда землетрусу – умовна величина, яка характеризує загальну енергію пружних коливань, викликаних землетрусами або вибухами і пропорційна логарифму енергії землетрусу. За шкалою Ріхтера магнітуда землетрусу (М) змінюється від 0 до 9. Збільшення її на 1 означає десятикратне зростання амплітуди коливань в грунті і збільшення енергії землетрусу в 30 разів. Тривалість поштовхів переважно складає кілька секунд.
Інтенсивність енергії на поверхні Землі (сила землетрусу) вимірюється в балах і залежить від глибини осередку, відстані від глибини осередку, магнітуди, відстані від епіцентру землетрусу, геологічного складу грунтів і інших факторів. Для вимірювання інтенсивності енергії землетрусів на поверхні землі в нашій країні прийнята 12-бальна міжнародна шкала MSK-64. Для кожного балу MSK-64 встановлені свої ознаки для визначення сили землетрусів.
Найсильніший землетрус в Україні стався у Криму в 1927 році в Ялті силою 6-8 балів.
Правила безпеки під час землетрусу:
Основний засіб захисту – не впадати в паніку.Важливо зберігати спокій. Якщо можна встигнути покинути будинок в перші 15-20 с, то це треба зробити. Далі небезпечно вибігати на вулицю, варто перечекати поштовх в якомога безпечнішому місці.
В багатоповерховому будинку безпечніше перечекати поштовх, не поспішати до ліфтів чи сходових майданчиків – вони обвалюються найчастіше.В будинку слід відключити газ, електрику.
В приміщенні слід зайняти безпечне місце: це кути кімнат біля дверей, капітальні стіни, під балками каркасу, під несучими колонами. Небезпечні місця – зовнішні стіни і вікна, важкі високі предмети у кімнаті.
Після припинення поштовхів слід вийти на вулицю у безпечне місце, щоб уникнути падіння уламків. Перебуваючи в машині, слід загальмувати подалі від викоких будинків чи естакад.
Зсуви – це ковзкі зміщення мас гірських порід вниз по схилу внаслідок порушення рівноваги. Виникають на схилах під кутом більше 20 град. в будь-яку пору року. Основна причина зсувів – ослаблення міцності гірських порід внаслідок вивітрювання, вимивання опадами та підземними водами, систематичні поштовхи, нерозумна господарська діяльність людини.
Швидкість повільних зміщень порід становить декілька сантиметрів на рік, середніх – декілька метрів на годину або добу, швидких – десятки кілометрів на годину і більше. Тільки швидкі зсуви можуть стати причиною катастроф з людськими жертвами.
Осередки зсувів в Україні зафіксовані на правобережжі Дніпра, Чорноморському узбережжі, Закарпатті та Чернівецькій області.
Селі – це паводки з великою кількістю грунту, каміння, уламків гірських порід (до 75% об’єму потоку). Виникають в басейнах невеликих гірських річок внаслідок злив, танення снігів, зсувів, проривів гірських озер, землетрусів. Від селевих потоків страждає населення Кавказу, Середньої Азії, Казахстану. В Україні селеві потоки трапляються в Карпатах та Криму.
Небезпека селів не тільки в їх руйнівній силі, але й в раптовому їх виникненні. У Карпатах найчастіше утворюються водокам’яні селеві потоки порівняно невеликої потужності (сили). Швидкість клину селевого потоку становить, як правило, 2,5-4,0 м/с, але при прориві заторів може досягати 8-10 м/с і більше.
Гідросферні стихійні лиха
Повені – це значне затоплення місцевості внаслідок підйому рівня води в річці, озері, водосховищі, спричинене зливами, весняним таненням снігу, вітровим нагоном води, руйнуванням дамб і гребель. Повені періодично спостерігаються на більшості великих річок України. Суттєво збільшує збитки від повеней вирубка лісів, які утримують воду на схилах гір. Катастрофічні повені на Закарпатті в 1988-89 роках стали найбільшими надзвичайними ситуаціями в Україні після Чорнобиля.
Повені, викликані нагоном води, виникають переважно при сильних вітрах на узбережжі Чорного та Азовського морів.
Правила безпеки під час повені:
Отримавши попередження про затоплення, слід негайно перейти на височину, попередньо вимкнувши газ, воду, електроенергію.
При повільній повені слід перенести майно в безпечне місце – на горища, дахи будівель.
При стрімкій повені слід залишити місце затоплення, скориставшись човном, катером, колодою, бочкою, автомробільною камерою.
Опинившись у воді, скинути важкий одяг, скористатись плавзасобами і чекати допомоги.
Снігові лавини - це зміщення снігових мас під дією гравітації на схилах гір, коли сили зчеплення шарів снігу переходять певну межу. Виникають від перевантаження схилу через значні опади снігу (особливо під час відлиги).
В Україні снігові лавини поширені в гірських районах Карпат та Криму.
Атмосферні стихійні лиха
Буревії ( рос. урагани) – це вітри великої сили з швидкістю понад 32 м/с (близько 120 км/год). Сила вітрів визначається 12- бальною шкалою Бофорта, за якою вітри силою понад 9 балів (більше 20 м/с) називаються штормом. Шторм та буревій руйнує будівлі, лінії електропостачання, зриває дахи з будівель, ламає та вириває з корінням дерева, перекидає автомобілі, пошкоджує транспортні комунікації і мости, ламає і вириває з корінням дерева. При поширенні над морем викликає величезні хвилі висотою 10-12 м, пошкоджує причали і кораблі.
Смерчі – утворення величезних вихорів, що переміщаються з швидкістю до 450 км/год. Виникають при зіткнення великих повітряних мас різної температури і вологості. Смерч спричиняє пожежі, нищення будівель, руйнування технічних об’єктів.
Смерчі трапляються в Україні, в Азовському та Чорному морях.
Правила безпеки під час буревію:
- Отримавши попередження, щільно зачинити вікна, двері.
- З дахів і балконів забрати речі, що можуть травмувати людей.
- В будівлях триматись подалі від вікон. Найбезпечніші місця: підвали, сховища, метро, внутрішні кімнати перших поверхів будинків.
- На відкритій місцевості слід заховатись у западині, яру, канаві (щільно притиснутись до землі). При грозі для попередження уражень блискавкою не можна стояти під окремими деревами, не підходити до ліній електропередач.
Пожежі – неконтрольований процес горіння, при якому гинуть люди та нищаться матеріальні цінності. Основними типами пожеж є ландшафтні лісові та степові. Причинами виникнення пожеж є недбала поведінка людей з вогнем, порушення правил пожежної безпеки, природні явища (посухи, блискавки), самозаймання сухої рослинності і торфу. 90% пожеж виникає з вини людини.
Правила безпеки під час пожежі:
Остерігатись високої температури, задимленості і загазованості повітря.
Перед входом до палаючого приміщення накрити голову вологим простирадлом, плащем, тканиною.
В дуже задимленому приміщенні слід плазувати, дихати – тільки через вологу тканину.
Якщо загорівся одяг – лягти на землю та збити полум’я, не бігти. На людину в палаючому одязі слід накинути пальто, плащ, тканину і щільно притиснути.
Критичні параметри стихійних явищ, можливих на території Львівської області:
землетруси – 5-6 балів;
вітер – швидкістю 30 м/с і більше;
мороз – до -35 С;
спека – до +35 С;
снігові замети (кількість опадів до 200 мм за 12 год і менше);
сніг з дощем (кількість опадів до 50 мм на протязі 12 год);
ожеледиця (до 20 мм);
налипання мокрого снігу (до 35 мм);
шквали (до 30 м/с);
Стихійні лиха створюють осередки уражень з характерними вражаючими факторами.
Небезпеки від антропогенного впливу на довкілля
Забруднення води
Основними джерелами забруднення води є: 1) стічні води промислових підприємств; 2) поверхневе стікання з вулиць; 3) комунальні стоки; 4) змивання міндобрив і отрутохімікатів з сільськогосподарських угідь; 5) стоки з тваринницьких ферм та інш.
Забруднення води поділяють на: 1) хімічне, 2) фізичне, 3) біологічне, 4) теплове.
Хімічне забруднення води відбувається при попаданні у водоймища кислот, лугів, нафтопродуктів, солей важких металів, отрутохімікатів і мінеральних добрив. Особливу небезпеку становить вода, забруднена солями ртуті, свинцю, міді, хрому, кадмію та ін. важких металів. Основними постачальниками цих речовин є підприємства целюлозно-паперової промисловості, нафтопереробні підприємства, тваринницькі комплекси, металургійні і коксохімічні підприємства, хімічні комбінати.
Особливе місце займають синтетичні миючі засоби, наявність яких у воді призводить до інтенсивного розвитку синьо-зелених водоростей, цвітіння води, загибелі риб, раків і ін. водяних організмів.
Кількість хімічних речовин у воді постійно росте, на даний час їх зафіксовано вже біля 1000 (959 різновидів).
Фізичне забруднення води пов'язане зі зміною її фізичних властивостей – прозорості, наявність суспензій, в тому числі радіонуклідів. Суспензії (пісок, частинки глини, радіоактивні речовини) сповільнюють процеси фотосинтезу водяних рослин, забруднюють жабри риб, погіршують смак води.
Теплове забруднення водойм є особливим видом забруднення води. Воно пов'язане із викидом у водойми нагрітих (відпрацьованих) вод від різних енергетичних установок. На першому місці тут атомні електростанції. Вода, що скидається у водойми, нагріває її до 45 ºС, що призводить до захворювань і загибелі риби, загнивання зоопланктону.
Біологічне забруднення води відбувається в результаті попадання у воду різних видів мікроорганізмів рослин і тварин (віруси, черви, грибки), більшість із них небезпечні для людей, тварин і рослин. Серед джерел біологічного забруднення перше місце займають комунально-енергетичні стоки, а також стоки підприємств мікробіологічної, м'ясо-молочної промисловості та цукрових заводів.
Гранично допустима концентрація (ГДК) – це максимальна концентрація небезпечної речовини в повітрі, воді, їжі, що не шкодить здоров'ю людини, не погіршує її самопочуття та працездатність. Виражається ГДК у концентраціях шкідливих речовин у повітрі — мг/м3, воді — мг/л, у ґрунтах та продуктах харчування — мг/кг.
Розвиток промисловості і процеси урбанізації розширюють водоспоживання. На 1 жителя України в засушливий рік припадає в середньому 1 тис. кубометрів прісної води. За нормами ООН країна вважається водонезабезпеченою, якщо на людину припадає менше 15 куб.м в рік. В Україні задіяні практично всі водні ресурси, а кількість води недостатня. Вихід – в раціональному використанні питної види, очистці і використанні технічної води для промислових потреб.
80 % водних ресурсів України радіактивно забруднені.
Найбільш забруднена вода в Донецькій, Луганській та Дніпропетровській областях (хімічне забруднення).
Найзабрудненішою річкою України є Дніпро.
Забруднення води викликає захворювання печінки, шлунка, серця, кишкові інфекції, хвороби шкіри.
В Західному регіоні України недостатня к-ть фтору у воді спричинила карієс зубів у 95 % населення, а надмір фтору викликає ураження емалі зуба.
Забруднення повітря
Атмосфера – це газова оболонка Землі, яка захищає життя на ній від шкідливих космічних випромінювань, регулює клімат, зберігає тепло, впливає на урожайність грунту, сприяє кругообігу води в природі.
В останні роки в Україні відзначається значне забруднення повітря, пов'язане із зростанням автотранспорту та розвитком промисловості. В районах з високою щільністю населення, скупченням промислових підприємств, великою насиченістю транспортних засобів, забруднення повітря особливо значне.
Основні джерела забруднення повітря: автомобільний транспорт, промислові підприємства та печі приватних будинків.
У великих містах України 30-40% чадного газу, 25% оксидів азоту та до 15% вуглеводнів, які знаходяться в атмосфері, потрапляють разом з викидними газами автомобілів. В атмосферу надходять також свинець, який міститься в етилованих бензинах для підвищення октанового числа бензину.
Промисловість, в тому числі і теплові електростанції та теплоцентралі, дають значну частину викидів вуглекислого газу та пилу в повітря. Промисловість - головний постачальник в атмосферу сполук фтору, оксидів азоту та сірки, хлору та аміаку.
Приватні домовласники забруднюють повітря головним чином чадним газом. Забруднення повітря хлорфторвуглеводнями (фреонами) із різних аерозольних установок веде до руйнування озонового шару в атмосфері.
Найбільший внесок у викиди від стаціонарних джерел окислів азоту дають підприємства енергетики і металургії – 69 %, у викиди сірчистого ангідриду – підприємства енергетики, металургії та вугільної промисловості – 84 %, у викиди вуглеводнів та летких органічних сполук (ЛОС) – підприємства вугільної, хімічної та нафтохімічної промисловості – 68,5 %.
Сьогодні в Україні найбільш забруднена атмосфера з усіх країн СНД. На 40% нашої території рівень забруднення атмосфери в 2-3 рази вищий, ніж в Європі.
Найбільш небезпечні домішки в повітрі – оксид вуглецю СО, оксиди азоту, діоксид сірки, пари бензину (вуглеводні), сполуки свинцю. Вони токсичні, проникають в кров і викликають головні болі, хвороби легень і носоглотки, серцево-судинної системи, алергічні захворювання.
Забруднення земель (грунту)
Основні джерела забруднення та знищення грунтів:
а) ерозія ґрунтів (видування родючого шару). Так, глибока оранка при освоєнні цілинних та залежних земель в Казахстані на початку 60-х років призвела до повного звітрення родючого шару грунту і ґрунт став непридатний для сільського господарства.
б) великою проблемою є засолення ґрунтів, що приводить до спустошення землі.
в) негативні явища виникли в результаті хімізації сільського господарства.
г) зайве застосування мінеральних добрив, отрутохімікатів призвело до погіршення складу ґрунтів шляхом накопичення в них хімічних речовин (азоту, фосфору, фтору, солей важких металів, стронцію, цезію, радію, урану та інших). Наявність останніх спричинена чорнобильською катастрофою.
Надлишок в ґрунті сполук азоту, фосфору, сірки з однієї сторони збільшує родючість грунту, а з іншої – забруднює сільськогосподарську продукцію нітратами, фосфатами та іншими речовинами. Використання таких продуктів небезпечно для здоров'я та життя людей. Концентрація в ґрунті цілого ряду хімічних елементів (мідь, свинець, олово, цинк, нікель, хром, ванадій, кобальт, молібден) характерна для багатьох регіонів України, поблизу більшості великих промислових підприємств.
Особливе місце в забрудненні навколишнього середовища займає радіоактивне забруднення. Джерелами радіоактивного забруднення є радіоактивні аерозолі, які надходять в атмосферу при випробуванні ядерної зброї , аваріях АЕС та інших об'єктах атомної енергетики.
Чорнобильська катастрофа внесла значний вклад в радіоактивне забруднення навколишнього середовища. Велике радіоактивне забруднення місцевості відбулося в Україні, Білорусі та Росії, загальна площа радіоактивного забруднення склала більш 30 000 км2.
Випадання радіоактивних речовин сталося в державах Західної Європи, підвищився радіоактивний фон в державах Скандинавії, в Японії та США.
За останні століття відбулося значне забруднення ґрунтів та вивід їх із землекористування викидами промислових підприємств, гірничо-видобувного комплексу, енергетичних установок, а також твердими побутовими відходами.
Грунт найменш здатний до самоочищення, антропогенні забруднення в ньому накопичуються, сполучаються. Шкідливі викиди токсичні десятки і сотні років.
Прогресують ерозійні процеси, чому сприяє розорювання земельних угідь: зменшується товщина родючого шару, урожаї с/г культур. Грунти використовуються під звалища.
Основні джерела забруднення грунту в Україні – масове застосування хімдобрив і пестицидів, промислові і побутові відходи, радіоактивне забруднення.
В екологчній ситуації значну роль відіграє ліс. Лісистість території України становить 17 %. На 1 жителя припадає 0,17 га лісу, а у США - 1,28 га, у Швеції 3,3 га. Сприятливе екологічне середовище сформувалось на Поліссі, де розташовано 40% площ лісів, тут беруть початок більшість річок, утворились унікальні лісо-озерно-болотні ландшафти. Проте аварія на ЧАЕС викликала суттєве забруднення цих територій. В 30-км зоні ЧАЕС розміщено біля 800 радіоактивних могильників. Основне завдання в цьому регіоні – збереження та відтворення природних багатств.
Найбільш екологічно благополучним регіоном України є Карпати, де поєднуються чисте повітря, ліси, мінеральні води. Це величезний рекреаційний і оздоровчий комплекс при умові розвитку індустрії туризму.
Забруднення території України
Донбас
Довгострострокове поєднання вуглевидобутку з роботою металургійних, нафтохімічних та машинобудівних підприємств призвело до того, що Донбас став найбільш забрудненим регіоном не тільки в Україні, а й у світі. Це вимагає суттєво змінити структуру територіально-виробничого комплексу Донбасу, перейти на маловідходні ресурсоощадні технології з метою зменшення токсичності відходів, ліквідації і утилізації їх скупчень.
Придніпров’я
Характеризується високою концентрацією гірничорудної, чорної, кольорової металургії, будівельної індустрії, важкого машинобудувння. Орієнтація на використання місцевої сировини обумовила виснаження запасів природних ресурсів. Високий рівень забруднення повітря та води, спустошення грунту, критичні екологічні умови проживання.
У Донбасі та Придніпров’ї практично вичерпані можливості розміщення відходів. В Донецькій області (4% території України) сконцентрорвана 4-та частина всіх накопичених відходів.
Полісся
Великомасштабні осушувальні роботи на Поліссі призвели до падіння рівня грунтових вод і ерозії грунтів. У результаті аварії на ЧАЕС та радіоактивного забруднення ускладнилося використання грунтів і лісу,склалися загрозливі умови для проживання населення.
Поділля
Цей найбільш густонаселений регіон з розвиненм сільським господарством і харчовою промисловістю найменш забруднений. Тут слід заборонити розміщення всіх шкідливих виробництв і зосередитись на виробництві екологічно чистої с/госп. продукції: повністю перейти на біологічні системи землекористування і обмежити використання мінеральних добрив.
Екологічна безпека областей України
Екологічна безпека Львівщини
Західний регіон України з одного боку має розвинуту гірничо-видобувну, нафтопереробну, хімічну, целюлозно-паперову індустрію, з другого - це скарбниця рекреаційних можливостей, «легені» Європи.
Загальний фон забруднення довкілля Львівщини формується за рахунок внутрішніх (енергетичні об’єкти, промислові підприємства, комунальні господарства) і транзитних джерел (автотранспорт, нафтопроводи, ввезення відходів).
Через область проходить Головний Європейський вододіл (Розточчя), тому зовнішніх забруднень поверхневих вод немає, але місцеві забрудненя Дністра і Західного Бугу створюють міжнародні проблеми.
Львівщина захоронює на території Яворівського району (с.Буда) радіоактивні відходи із 7 областей України.
Значний негативний вплив на довкілля здійснюють Яворівське та Роздільське ДГХП «Сірка», Стебницьке ДГХП «Полімінерал». Інтенсифікація карстоутворення від видобутку корисних копалин загрожує рекреаційній зоні м.Трускавець.
В області накопичені промислові відходи видобутку сірки, кам’яного вугілля (м.Червогоград).
Лісистість території області сягає 28% (серадня по Україні – 14,5%), проте надмірне вирубування лісів в Карпатах спричинило глибоке порушення захисної функції лісу (біорізноманіття, водо- і грунтозахист).
Рівень забруднення довкілля Львівщини
Атмосферне повітря
Найбільш забруднена атмосфера у Дрогобичі, Львові, Червонограді, Бориславі.
Поерхневі і підземні води
Грунти