Материал: Экология и окружающая природная среда

Эти платежи могут взиматься в форме денежных платежей, части объёма добытого минерального сырья или иной производимой пользователем продукции, выполнения работ или предоставления услуг, зачёта сумм предстоящих платежей в бюджет России.

Физические факторы загрязнения окружающей среды

Физическое загрязнение окружающей среды

Физическое загрязнение подразделяется на:

• -радиоактивное, связанное с превышением естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ.
• -тепловое, возникающее в результате повышения температуры среды, главным образом, в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, отходящих газов и воды;
• -шумовое, образующееся в результате увеличения интенсивности и повторяемости шумов сверх природного уровня;
• -электромагнитное, появляющееся в результате изменения электромагнитных свойств среды (от линий электропередач, радио и телевидения, работы некоторых промышленных установок);
• -световое - нарушение естественной освещённости местности в результате воздействия искусственных источников света, приводящее к аномалиям в жизни животных и растений, или снижения уровня естественной освещённости из-за задымлённости нижних слоёв атмосферы;

Механические колебания и волны

Колебательные движения, или колебания, широко распространены в природе и технике. Колебания - это движение, которое повторяется через определенные промежутки времени. Одним из наиболее распространенных видов колебаний являются механические. Они заключаются в периодическом изменении координат тела и скорости его перемещения. С понятием «колебание» тесно связано другое понятие - «волна». Отдельные частицы любого твердого, жидкого или газообразного тела взаимодействуют друг с другом. Поэтому если какая-нибудь часть тела начинает совершать колебательные движения, то, благодаря взаимодействию между частицами, это движение с некоторой скоростью распространится во все стороны. Колебания, распространяющиеся в пространстве, называют волной. Таким образом, механические колебания обусловливают появление механических волн. Необходимым условием их распространения является наличие твердой, жидкой или газообразной среды. В вакууме механические волны отсутствуют.

Экологические характеристики вибраций

К числу механических колебаний, часто возникающих при реализации технологических процессов, относится вибрация. Вибрация и механические волны имеют общую природу, так как источником их являются колебания твердой, жидкой или газообразной сред.

Классификация вибраций осуществляется по нескольким признакам.

По способу передачи человеку различают вибрации локальные и общие. Первые передаются через руки (при работе с ручными машинами и органами управления), вторые - через опорные поверхности стоящего, сидящего или лежащего человека.

Локальные вибрации создают преимущественно ручные машины ударного, ударно-вращательного и вращательного действия: клепальные, рубильные, отбойные молотки, бурильные перфораторы, гайковерты, поверхностные и глубинные ручные вибраторы, шлифовальные машины, бензо- и электропилы, дрели и т.п.

Общую вибрацию инициируют:

• -самоходные и прицепные машины (транспортная вибрация);
• -экскаваторы, промышленные и строительные краны, горные комбайны, бетоноукладчики, напольный производственный транспорт (транспортно-технологическая вибрация);
• -станки металлорежущие и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование, буровые станки, электрические машины (технологическая вибрация).

Особенно опасны колебания в режиме резонанса, когда резко возрастает их амплитуда. При резонансе совпадают частота так называемых вынужденных колебаний тела, обусловленная действием на него периодически изменяющихся внешних сил, и частота его свободных колебаний, возникающих в нем под влиянием внутренних сил после выведения тела из равновесия. Классическим примером резонанса является прохождение по мосту строевым шагом воинской части. В данном случае вероятно совпадение частоты свободных колебаний самого моста и вынужденных его колебаний под влиянием мерного шага воинской колонны. Как следствие можно получить недопустимо большую вибрацию моста и его разрушение. Именно поэтому при переходе через мост воинским частям запрещается идти «в ногу».

Характер воздействия вибраций на организм определяется их уровнями, спектром частот, физиологическими параметрами тела человека.

Местные вибрации малой интенсивности могут оказать даже благоприятное влияние: восстановить обмен веществ и питание тканей организма, улучшить функциональное состояние центральной нервной системы, ускорить заживление ран. Однако при увеличении интенсивности колебаний и длительности их воздействия появляются изменения, в ряде случаев приводящие к развитию профессиональной патологии - вибрационной болезни, к ведущим проявлениям которой относятся нейро-сосудистые расстройства рук, сопровождаемые интенсивными болями после работы и по ночам, снижением всех видов кожной чувствительности и слабостью в кистях. Зачастую наблюдается феномен «мертвых», или белых, пальцев. Параллельно развиваются мышечные или костные изменения, неврозы.

Способы снижения вибраций на путях их распространения включают виброгашение, виброизоляцию и вибродемпфирование.

При виброгашении фундамент и установленное на него оборудование соединяют в единую систему с помощью болтов или цементной заливки. Этот метод требует больших затрат времени. В ряде случаев фундамент представляет собой сложное инженерное сооружение, по стоимости значительно более дорогое, чем оборудование.

Поэтому во всех случаях, когда это возможно, стараются установить оборудование без фундамента, непосредственно на виброизолирующих опорах. Такие опоры можно применять и при наличии фундамента. Их располагают между источником вибраций (машина) и фундаментом (основанием, опорной плитой) либо между фундаментом и грунтом. Виброизоляторами служат резиновые или пластмассовые прокладки, цилиндрические пружины, рессоры, комбинированные и пневматические (воздушные подушки) виброизоляторы.

В основе демпфирования лежит поглощение энергии колебания системы за счет увеличения в последней активных потерь. Вибродемпфирование реализуется применением материалов с большим внутренним трением: малоуглеродистых и малосернистых чугунов, сплавов цветных металлов. Перспективны вибродемпфирующие покрытия. К числу распространенных вибродемпфирующих покрытий относятся пенопласт, волосяной войлок, поролон, минерало-ватные плиты и губчатая резина.

Экологические характеристики механических волн

Механические волны, распространяемые в окружающей среде, имеют разную частоту. Различают волны с частотами менее 17 Гц (инфразвук), 17-20000 Гц (звук или акустические волны) и более 20000 Гц (ультразвук). Инфра- и ультразвуки не улавливаются человеческим ухом, колебания в диапазоне 17-20000 Гц воспринимаются как звучание.

Инфразвук. В природных условиях инфразвуковые волны возникают во время ураганов и землетрясений на море.

Инфразвуковое воздействие часто приводит к появлению у подвергшихся ему лиц многочисленных субъективных ощущений: страха, тревоги, слабости, дискомфорта, угнетенного состояния. Возникают также вполне объективные неприятные ощущения в брюшной и грудной полостях, чувство вибрации тела, головокружение и тошнота.

Энергетическое воздействие инфразвука воспринимается всем организмом и его рецепторными полями: слуховым, вестибулярным, рецепторами кожи, опорно-двигательного аппарата и внутренних органов. В соответствии с санитарными нормами уровни инфразвука на рабочих местах не должны превышать 105 дБ, а на территории жилой застройки - 90 дБ.

Средства защиты от инфразвука в значительной степени отличаются от применяемых в борьбе с другими видами механических волн. Это связано со значительно большей длиной инфразвуковых волн по сравнению с размерами препятствий на пути распространения.

Снижение интенсивности инфразвука может быть достигнуто изменением конструкции или режима работы устройств: акустической изоляцией источника; поглощением энергии при помощи глушителей, в том числе работающих на тех же принципах, что и глушители шума; использованием механических преобразователей частоты с переводом низкочастотных колебаний в менее опасные ультразвуковые.

Акустические волны. Как было отмечено, к акустическим относят механические волны с частотой 17-20000 Гц. Достигая человека, они приводят к вынужденным колебаниям барабанной перепонки ушей и воспринимаются как звук. Звуковую волну создает любое тело (твердое, жидкое или газообразное), колеблющееся с указанной частотой. Скорость распространения звука зависит от агрегатного состояния, плотности и температуры среды.

Весьма важной характеристикой звуковых волн является их интенсивность (громкость). Восприятие громкости субъективно, поскольку один и тот же звук кому-то может показаться громким, а другому - тихим, интенсивность же (сила) звука - критерий объективный. На практике для оценки интенсивности звуков обычно принимается логарифмическая шкала. Одна единица на ней, соответствующая увеличению звуковой энергии в 10 раз (логарифм 10 равен 1), получила название бел (Б). Однако практически более удобно использовать не бел, а в десять раз меньшую величину - децибел (дБ), которая примерно соответствует минимальному приросту силы звука, различаемому ухом.

В реальных условиях производства и быта чаще встречаются не звуковые волны определенной частоты, а шум, в котором одновременно присутствуют акустические волны всевозможных частот.

Шумовое воздействие - одна из форм вредного физического воздействия на окружающую природную среду. Загрязнение среды шумом возникает в результате недопустимого превышения естественного уровня звуковых колебаний. С экологической точки зрения в современных условиях шум становится не просто неприятным для слуха, но и приводит к серьезным физиологическим последствиям для человека.

Известно несколько классификаций шума:

• -по частотной характеристике - низкочастотные (до 350 Гц), среднечастотные (350-800 Гц) и высокочастотные (более 800 Гц);
• -по временным характеристикам - постоянные, уровень интенсивности которых за 8-часовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБ, и непостоянные, не соответствующие этому требованию.