Надзвичайні ситуації природно-техногенного характеру

    Вступ 

    «Можна сказати, що призначення людини заключається в тому, щоб знищити свій рід, попередньо зробивши земну кулю не придатною для життя» – Жан Батист Ламарк.

    Господарська  діяльність людства на протязі останнього століття призвела до серйозних забруднень нашої планети різноманітними відходами підприємств. Повітряний басейн, води і грунта в районах великих промислових центрів часто містять токсичні речовини, концентрація яких перевищує допустиму. Оскільки випадки значного переміщення допустимої концентрації дуже часті і спостерігається ріст захворюваності, пов’язані із забруднення навколишнього середовища, в останні десятиліття вчені і засоби масової інформації, а слідом за ними і населення стали вживати термін екологічна криза”.

    Забезпечення  захисту населення і територій у разі загрози та виникнення надзвичайних ситуацій є одним із найважливіших завдань держави.

    Актуальність  проблеми забезпечення природно-техногенної  безпеки населення і територій  зумовлена тенденціями зростання  втрат людей і шкоди територіям, що спричиняються небезпечними природними явищами, промисловими аваріями і катастрофами. Ризик надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру невпинно зростає.

    Природно-техногенна катастрофа - руйнівний процес, що розвивається внаслідок порушення нормальної взаємодії технологічних об'єктів з компонентами довкілля, який приводить до масової загибелі людей, знищення і руйнування об'єктів економіки і компонентів довкілля.

    До  природно-техногенних небезпек належать і екологічні небезпеки. У багатьох районах планети спостерігається кризовий стан природного середовища, а деякі екологічні проблеми набули глобального характеру: порушення озонового шару, посилення парникового ефекту, кислотні дощі, забруднення Світового океану, зниження родючості ґрунтів, деградація лісів та ландшафтів, зменшення біологічного різноманіття. 

    1. Кислотні дощі 

    Важливою  екологічною проблемою стало  випадання кислотних дощів. Щорічно  при спалюванні палива в атмосферу  надходить до 15 млн. т двоокису сірки, який, сполучаючись з водою, утворює слабкий розчин сірчаної кислоти, що разом з дощем випадає на землю. Кислотні дощі. Термін “кислотні дощі” ввів в 1812 р. англійський інженер Роберт Сміт, в книжці “Повітря і дощ: почато хімічної кліматології”. Кислотні дощі негативно впливають на людей, врожай, споруди і т. ін.

    Кислотні  дощі виникають у результаті поєднання  з атмосферним киснем двоокису сірки  та оксидів азоту, які викидаються  у атмосферу працюючими на вугіллі  та нафті електростанціями, металургійними заводами, а також автомобільним транспортом. Добуті таким шляхом зневоднені сірчана та азотна кислоти відносяться вітрами у вигляді дощів та нерідко мають значну кислотність. Фільтруючись у ґрунті, вода кислотних дощів уносить багато поживних речовин: кальцій, магній, калій та натрій. Їх місце займають токсичні метали, які під дією дощів стають розчинними та вбивають мікроорганізми, які розкладають органічні залишки і ґрунт залишається без поживних речовин.

    Оксиди  сірки й азоту, що потрапляють  в атмосферу внаслідок роботи ТЕС і автомобільних двигунів, сполучаючись з атмосферною вологою, утворюють дрібні капельки сірчаної та азотної кислот, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на Землю у вигляді кислотних дощів.  
 

    Ці  дощі мають шкідливу дію на фактори  навколишнього середовища:

• врожайність багатьох с/г культур знижується на 3-8% внаслідок                          ушкодження листя кислотами;
• кислі опади спричинюють вимивання з грунтів кальцію, калію та магнію, що веде до деградації флори і фауни;
• деградують і гинуть ліси;
• отруюється вода озер і ставків, у яких гине риба і численні види комах;
• зникнення комах у водоймах призводить до щезання птахів і тварин, які ними живляться;
• зникнення лісів у гірських районах зумовлює збільшення кількості гірських зсувів і селей;
• різко прискорюється руйнування пам´ятників архітектури, житлових будинків;
• вдихання людьми повітря, забрудненого кислотним туманом, спричинює захворювання дихальних шляхів, подразнення очей тощо.

    В 70-х роках у річках і озерах скандинавських країн стала пропадати риба, сніг у горах робився сірого кольору, листя з дерев дуже швидко опадало. Дуже скоро ті ж проявлення помітили в США, Канаді, Західній Європі.

    У Німеччині постраждало 30%, а місцями 50% лісів. І все це відбувалося  далеко від міст і промислових центрів. Вияснилося, що причина всіх цих бід – кислотні дощі. Показник рН мінявся в різних водоймах. У річки, які постраждали від кислотних дощів, нове життя може принести невелика кількість фосфатних добрив; вони допомагають планктону засвоювати нітрати, що веде до зниження кислотних вод.

    За  даними екологів, у Швейцарії від  кислотних дощів засихає третина  лісів, 69% оглянутих букових дерев  у лісах Великобританії висихають  з верхівок. У Швеції 18 тисяч озер отруєно цими дощами, а у 9 тисяч  з них риба вже частково вимерла, а в 4 тисячах – зникла зовсім.

    Кислотні  дощі не тільки вбивають живу природу, а й знищують пам’ятники архітектури. Міцний, твердий мрамур, суміш оксиду кальцію (СаО і Со₂), реагують з розчином сірної кислоти і перетворюються в гіпс (СаSО₄). Зміна температури, потоки дощу і вітер знищують цей м’який матеріал. Історичні пам’ятники Греції і Риму, простоявши тисячоліття, останніми роками руйнуються прямо на очах. Таке ж чекає і Тадж-Махалу- шедевру індійської архітектури періода Великих Моголов. На соборі Св.Павла у Римі шар портлендського вапна роз’їджений на 2,5 см. В Гансандії статуї на соборі Іоана тають, як лідінці.

    Вивчивши  нові дані про кислотність опадів. Які випадають в різних регіонах Західної Європи. І про діє їх на будівлі і споруди, співробітники Дублінського університету (Ірландія) виявили, що найбільш катастрофічне положення склалося в центрі Манчестера (Великобританія), де за 20 місяців кислотні дощі рочинили більше 120 г на 1 м² каменя. Місто постраждало дуже сильно.

    Страждають від кислотних дощів і люди, вимушені споживати питну воду. Забруднену токсичними металами – ртуттю, свинцю, кадмієм. І тому спасати природу від закислення необхідно. Для цього треба різко знизити викиди в атмосферу окису сірки і азоту. Спостереження за хімічним складом і кислотністю опадів ведуть 94 станції, які відбирають на хімічний аналіз сумнівні проби.

    Великою загрозою є “інтернаціональний”  характер цього забруднення, адже повітряні  течії розносять кислотні тумани на тисячі кілометрів від місць їх виникнення. Ті ж, наприклд, шведські озера були пошкоджені кислотними дощами, що утворилися внаслідок викидів ТЕС і металургійних підприємств Великобританії. Пануючі в цьому районі західні вітри розносять отруту далеко від Британських островів – аж до Скандинавії. Кислотні дощі в Канаді - принесені з США, в Україні – з Румунії тощо.

    Мал.1. Схема впливу кислотного дощу

    Отже, як ми бачимо кислотні дощі приносять  велику шкоду людству по всьому світу: пошкоджуються статуї, будівлі, метал автомобілів; гине риба, водні рослини і мікроорганізми в озерах і річках. 

    2. Атмосферне забруднення 

    Атмосфера — це газова оболонка Землі, яка обертається разом з нею.

    Саме  тут проходить озоновий захист життя Землі від жорсткого для всього живого випромінювання Сонця. Енергія радіації, що абсорбується, перетворюється у теплову енергію газових молекул. Сонячна радіація, яка проходить до земної поверхні, має зовсім безпечні границі, а всі ультрафіолетові промені з меншою довжиною хвилі в'язнуть у цьому невидимому, легкому, але непроникному шарі повітряного океану.

    З віддаленням від Землі змінюється не тільки густина повітря, а й  його склад. Склад повітря залишається  порівняно постійним на висотах до 100 км. До складу атмосфери входять азот — 78,08%, кисень — 20,95% і аргон — 0,93%. На частку вуглекислого газу, неону, гелію і всіх інших газів, які присутні у повітрі в мікрокількості, припадає лише трохи більше 0,04%.

    У придонних шарах атмосфери, особливо в містах, склад повітря змінюється. Важливою змінною складової атмосфери е вуглекислий газ. Ще 100 років тому вміст вуглекислого газу в повітрі був 0,0298%, а тепер — 0,0318%, а в містах ще вищий. Цікаво, що акселерацію — прискорений і посилений ріст дітей, особливо в містах, — деякі вчені пояснюють підвищеним вмістом вуглекислого газу в повітрі. Навіть незначне збільшення вмісту вуглекислого газу в повітрі значно посилює дихальний процес, починається швидкий ріст грудної клітини і відповідно всього організму.

    Атмосферне  повітря забруднюється різними  газами, дрібними часточками і рідкими речовинами, які негативно впливають на живі істоти, погіршуючи умови їх існування. Джерела його забруднення можуть бути природними і штучними (антропогенними):

    Мал.2. Штучні та природні джерела забруднення атмосфери 

    Штучне (антропогенне) забруднення атмосфери. відбувається внаслідок зміни її складу та властивостей під впливом діяльності людини. За будовою та характером впливу на атмосферу штучні джерела забруднення умовно поділяють на технічні (пил цементних заводів, дим і сажа від згоряння вугілля) та хімічні (пило- або газоподібні речовини, які можуть вступати в хімічні реакції).

    Мал.3 Джерела забруднення атмосфери

    Мал.4 Основні забруднювачі повітря у 2008 р. в Україні

    Найбільшу загрозу для людства становить  забруднення атмосфери радіоактивними речовинами. Ця проблема вперше виникла в 1945 р. після вибуху двох атомних бомб, скинутих з американських літаків на японські міста Хіросиму й Нагасакі. Природна радіоактивність існує незалежно від діяльності людини.

    Живі  істоти певною мірою пристосувалися до неї, хоч шкідливість її для  них є очевидною.

    Атмосфера має здатність до самоочищення. Проте від величезної кількості забруднювальних речовин, що надходять в атмосферу сьогодні, вона не встигає самоочищуватись. Так, при спалюванні за рік 2,1 млрд. т кам'яного вугілля і 0,8 млрд. т бурого в навколишнє середовище потрапляє 225 тис. т арсену, 225 тис. т германію, 153 тис. т кобальту і, крім того, мільйони тони пилу з металургійних заводів, майже 1/5 частина світового виробництва цементу.

    В промислово розвитих країнах основним джерелом забруднення атмосфери  є автотранспорт, парк якого безупинно  росте. Якщо в 1900 р. на планеті нараховувалося біля 6 тис. автомобілів, то до 2000 р. чисельність світового парку автомашин досягла 500 млн. одиниць.

    Методи  боротьби із забрудненням атмосфери:

    1. Зменшення кількості ТЕС за  рахунок будівництва більш потужних, забезпечених новітніми системами очищення й утилізації (корисного використання) газових і пилових викидів. Як відомо, одна потужна ТЕС забруднює повітря менше, ніж сотня котелень тієї ж сумарної потужності. Гази, що виходять із топок ТЕС, перш ніж потрапити в атмосферу, очищаються в спеціальних установках. Деякі країни навіть мають з цього економічну вигоду. Наприклад, Франція забезпечує свої потреби в сірчаній кислоті за рахунок SC-2, що вловлюється з відхідних газів и TEC (власних родовищ сірки, з якої в наших країнах виготовляється сірчана кислота, у Франції нема).

    2. Очищення вугілля до його надходження в топки ТЕС від піриту (сірчаного колчедану, FeS2). Це стає дедалі необхіднішим у зв'язку з надходженням в топки ТЕС вугілля чимраз нижчої якості зі значним вмістом піриту. Ефективне очищення вугілля зменшує вміст сірчаних окислів у димах ТЕС на 98—99 %.

    3. Замша вугілля та мазуту для ТЕС екологічно чистішим паливом — газом. ТЕС, що працюють на природному газі, крім СО₂ і окислів азоту (останні теж можна вловити з диму), не викидають в повітря шкідливих газів.