Влияние загрязнения окружающей среды на организм человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Практическое задание № 1

2. Практическое задание № 2

3. Практическое задание № 3

4. Практическое задание № 4

5. Практическое задание № 5

Список использованной литературы

1. Практическое задание №1

Условие задачи:

Рассчитать величину концентрации вредного вещества в приземной области атмосферы, прилегающей к промышленному предприятию, расположенному на ровной местности, при выбросе из трубы, нагретой газовоздушной смесью.

Решение:

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества определяется по формуле:

,

где исходные данные из приложения 8:

А=160 регион - Север; Q=2, 4 м3/\с; ;

F=1; D=0, 8 м ; М=7, 5 г/с;

; H=21 м;

Выбрасываемые вредные вещества- окись углерода СО

Для определения необходимо:

Рассчитать среднюю скорость w0, м/с выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса

W0=;

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f и vm;

коэффициент m определяется в зависимости от f по формуле:

коэффициент n определяется в зависимости от величины vm:

при 0, 5? vm<2

Тогда подставив данные, получим:

=1, 14

Расстояние от источника выброса Хm, м, на котором при неблагоприятных метеорологических условиях достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ определяется по формуле:

Хm=,

где d- безразмерный коэффициент и определяется по формуле:



при vm ? 2

Хm=

Определяем фактическую концентрацию вредного вещества у поверхности земли с учетом фонового загрязнения воздуха.

C'm=Cm+Cф, где Сф=1, 5 мг/м3

С'm=1, 14+1, 5=2, 54

При сравнении рассчитанного уровня загрязнения в приземном слое промышленными выбросами среднесуточная предельная допустимая концентрация (ПДК) при классе опасности 4 не превышает предел нормы 3 в 0, 8 раз. Максимально разовая ПДК не превышает норму 5 в 0, 5 раза.

Концентрация загрязнителя на расстоянии Х1 и Х2 от источника выброса вычисляется по формуле:

Сх=СmSx где Sх- коэффициент, зависящий от величины

Поскольку Х1=55 м, а Х2=220 м то

При ? 1

Sx1=

При 1 < ? 8

Sx2=

Сх1=СmSx1=1, 14•0, 68=0, 77

Сх2=СmSx2=1, 14•0, 74=0, 84

Фактическая концентрация вредного вещества у поверхности земли с учетом фонового загрязнения воздуха:

C'x1= Сх1+Cф=0, 77+1, 5=2, 27

C'x2= Сх2+Cф=0, 84+1, 5=2, 34

При среднесуточной предельной допустимой концентрации (ПДК) класса опасности 4, уровень загрязнения воздуха не превышает предел нормы 3 в 0, 8 раз. Максимально разовая ПДК не превышает норму 5 в 1/ 2 раза.

С, мг/м³

2,54 -

С_ф 1,5

С'₂ 0,84

C'₂ 0,77

0 55 110 220 X, м

2. Практическое задание №2

Условие задачи:

Рассчитать концентрацию окиси углерода на участке магистральной улицы при выбросе отработанных газов автотранспорта.

Решение:

На участке магистральной улице и дороги с многоэтажной застройкой с двух сторон состав движения для легкого грузового транспорта- 10%,

Среднего грузового транспорта -10%,

Тяжелого грузового транспорта-10%,

Автобуса-15%.

Легкового транспорта- 55%,

тогда коэффициент токсичности автомобилей на данном участке:

.

Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода определяется по формуле:

ССО= (Сф+0, 01•N•KT) •KA•KУ•КС•КВ•КП,

где параметры из приложения 11:

Сф=1, 5 мг/м3; N= 600 автом. \час; KУ=1, 55; KA=1, 0; КС=2, 0;

КВ=1, 45;

КП=1, 9; ССО= (Сф+0, 01•N•KT) •KA•KУ•КС•КВ•КП=

(1, 5+0. 01•600•1, 64) •1, 0•1, 55•2, 0•1, 45•1. 9=96, 8

Расчетное значение концентрации угарного газа при среднесуточной допустимой концентрации (ПДК) класса опасности 4 на данном участке магистрали превышает предел нормы 3 в 32, 2 раза. Максимально разовая ПДК превышает норму 5 в 19, 3 раза. Мероприятия по снижению концентрации угарного газа на участке магистральной улице могут заключаться в увеличении парковых озеленений вдоль дороги, переход на экологически чистый вид топлива (газ, водород), использовать автомобили с гибридным видом двигателя (электромобили).

3. Практическое задание №3

концентрация вредное вещество атмосфера

Условие задания:

Описать основные химические, физические и опасные свойства фосфорного ангидрида P2O5 (V), написать соответствующие уравнения химических реакций.

Ответ:

Взаимодействие фосфора с кислородом в зависимости от условий ведёт к образованию различных продуктов. При сгорании фосфора в избытке кислорода (или воздуха) получается его высшей оксид - фосфорный ангидрид (P2O5). Напротив, горение при недостатке воздуха или медленное окисление даёт главным образом фосфористый ангидрид (P2O3).

Представляет собой белый порошок, очень ядовит. Он чрезвычайно энергично притягивает влагу и поэтому часто применяется в качестве осушителя газов. Вместе с тем Р2О5 во многих случаях отнимает от различных веществ также химически связанную воду, чем пользуются при получении некоторых соединений. Теплота образования Р2О5 из элементов составляет 1490 кДж/моль. определение молекулярного веса фосфорного ангидрида в парах указывает на удвоенную формулу - Р4О10.

Твёрдый фосфорный ангидрид - (Р2О5) n - известен в трёх кристаллических модификациях. Первая, по виду похожа на снег, слагается из отдельных молекул Р4О10, связанных друг с другом лишь межмолекулярными силами, она довольно легко возгоняется (т. возг. 359 °С).

При нагревании этой формы до 400 °С в запаянной трубке получается полимерная форма, образованная бесконечными слоями тетраэдров РО4 с общими (тремя из четырёх) атомами кислорода.

Длительное выдерживание данной формы в запаянной трубке при 450 °С сопровождается её переходом в другую полимерную форму. Это наиболее устойчивая модификация фосфорного ангидрида.

Фосфорный ангидрид, поступающий в продажу, обычно представляет собой смесь первой и второй форм, более или менее загрязнённую примесями воды и продуктов неполного сгорания фосфора. Очистка Р2О5 осуществляется его возгонкой в быстром токе сухого кислорода (причём получается первая форма). Чистый фосфорный ангидрид совершенно не имеет запаха.

Из сопоставления видно, что по интенсивности осушающего действия Р2О5 далеко превосходит все остальные вещества. Однако при пользовании техническим продуктом следует учитывать возможность загрязнения очищаемых газов фосфористым водородом (из-за наличия в Р2О5 примеси низших оксидов фосфора). Во многих случаях не исключена также возможность протекания при сушке химических процессов. Например, хлористый водород способен реагировать по схеме:

Р4О10 + 3 НСl = POCl3 + 3 HPO3.

При высоких концентрациях фосфорного ангидрида в системе Р2О5-Н2О имеют место сложные равновесия между различными кислотами фосфора. В расплавленном (или стеклообразном) состоянии ни одна из кислот не является индивидуальным химическим соединением. По другим данным, рассматриваемая система состоит из смеси Н3РО4 с различными линейно полимеризованными фосфорными кислотами, имеющими в молекуле до 10 и даже более атомов фосфора. Кипящая при 869 °С азеотропная смесь фосфорного ангидрида с водой содержит 92% Р2О5 и приблизительно отвечает составу 3Р2О5·2Н2О.

Хотя гидрат фосфорного ангидрида типа Н7РО6 (т. е. Р2О5 + 7Н2О) неизвестен, однако могут быть получены его производные, в которых кислороды замещены на кислотные остатки некоторых других кислот, в частности на МоО42-, Мо2О72-, WO42-, W2O72-. Комплексные кислоты подобного типа называются гетерополикислотами. Практическое значение из этих производных имеет кислый молибдофосфат аммония (NH4) 3H4[P (Mo2O7) 6]. Образованием этой труднорастворимой интенсивно жёлтой соли пользуются для открытия Н3РО4. Реакция идёт по уравнению:

H3PO4 + 12 (NH4) 2MoO4 + 21 HNO3 = (NH4) 3H4[P (Mo2O7) 6]Ї + 21 NH4NO3 + 10 H2O.

Производные фосфорной кислоты находят многообразное применение в различных отраслях промышленности. Однако особенно велико их значение для сельского хозяйства. В частности, это относится к кислому фосфату кальция состава Са (Н2РО4) 2·Н2О, который является основой важнейшего фосфорсодержащего минерального удобрения - суперфосфата.

Подобно азоту, фосфор проходит в природе определённый цикл превращений. При образовании земной коры часть фосфора была, вероятно, связана металлами, причём получившиеся фосфиды вошли в состав более глубоких слоёв земной оболочки. Другая часть соединилась с кислородом в Р2О5. Этот кислотный ангидрид, комбинируясь с оксидами металлов, образовал затем ряд минералов, в большинство которых наряду с Р2О5 оказались включёнными и другие кислотные оксиды. Подобные фосфорнокислые или смешанные минералы в последующие геологические эпохи постепенно разлагались под действием воды и углекислого газа с частичным выделением растворимых солей фосфорной кислоты.

Последние, вероятно, играли значительную роль при возникновении простейших живых организмов. Дальнейшее развитие на Земле растительного покрова повело к извлечению фосфорнокислых солей из почвы с переводом их в сложные фосфорсодержащие белковые вещества, которые с растительной пищей попадали затем в организмы животных и подвергались там дальнейшей переработке. После отмирания животных и растений их останки попадали в почву, где фосфорсодержащие соединения постепенно распадались с образованием в конечном счёте солей фосфорной кислоты. Таким путём весь круговорот фосфора в природе может быть выражен простой суммарной схемой:

Рпочвы + Рбелка.

Почва, следовательно, получает обратно столько же фосфора, сколько было из него взято. Так как фосфорнокислые соли прочно удерживаются ею и почти не вымываются водой, содержание фосфора на том или ином участке земной поверхности при свободном протекании природных процессов с течением времени либо не изменяется, либо изменяется лишь незначительно.

Существенную поправку в этот баланс вносит сознательная деятельность человека. Культурные растения при своём произрастании извлекают из почвы определённые количества фосфора. В результате урожаи всего мира ежегодно уносят с полей около 10 млн. т фосфора. Так как природных источников пополнения почвы его соединениями почти не существует, постепенно развивающийся в ней “фосфорный голод” проявляется более остро, чем азотный.

Химические свойства

Все химические свойства кислотных оксидов: реагирует с водой, основными оксидами и щелочами:

1) P2O5 + H2O =2HPO3 (метафосфорная кислота)

P2O5 + 2H2O = H4P2O7 (пирофосфорная кислота)

P2O5 + 3H2O = 2H3PO4 (ортофосфорная кислота)

2) P2O5 + 3BaO = Ba3 (PO4) 2

В теле человека массой 70 кг. содержится около 780 г. фосфора. В виде фосфатов кальция фосфор присутствует в костях человека и животных. Входит он и в состав белков, фосфолипидов, нуклеиновых кислот; соединения фосфора участвуют в энергетическом обмене (аденизинтрифосфорная кислота, АТФ). Ежедневная потребность человеческого организма в фосфоре составляет 1, 2 г. Основное его количество мы потребляем с молоком и хлебом (в 100 г. хлеба содержится примерно 200 мг. фосфора). Наиболее богаты фосфором рыба, фасоль и некоторые виды сыра.

Интересно, что для правильного питания необходимо соблюдать баланс между количеством потребляемого фосфора и кальцием: оптимальное соотношение в этих элементах пищи составляет 1, 5ё1. Избыток богатой фосфором пищи приводит к вымыванию кальция из костей, а при избытке кальция развивается мочекаменная болезнь.

4. Практическое задание № 4

Условие задания:

Охарактеризовать абсорбцию, распределение и токсичность иона металла (на примере никеля) в организме человека и животных.

Ответ.

Существует несколько механизмов попадания токсичных металлов в организм человека и животных: 1) ингаляционный; 2) пероральный; 3) через кожные покровы. Последний из механизмов не имеет существенного значения.

Наиболее серьезное токсическое действие токсичных металлов возникает при вдыхании пыли (ингаляционное воздействие), как правило, происходящем на промышленном предприятии. Особенно опасны частицы диаметром 0, 1-1 мкм, которые эффективно адсорбируются легкими. Легкие поглощают ионы металлов, поступающие затем в жидкие среды организма, в десять раз эффективнее, чем желудочно-кишечный тракт. Но в то же время ингаляционное отравление встречается нечасто и основной способ проникновения токсичных металлов в организм - пероральный с продуктами питания и водой.

Механизмы токсического воздействия тяжелых металлов на организмы до конца не выяснены, однако в общих чертах носят следующий характер. Ионы металлов стабилизируют и активируют многие белки (ионы металлов требуются для функционирования 1/3 всех ферментов). При токсикозе происходит конкуренция между необходимыми и токсичными ионами за обладание местами связывания в белках. Многие белковые макромолекулы имеют свободные сульфгидрильные группы, способные вступать во взаимодействие с тяжелыми металлами (Cd, Hg, Pb и др.). Однако точно не установлено, реакции с какими именно белковыми макромолекулами наносят наиболее серьезный ущерб.

Токсичные ионы распределяются между многими тканями и не всегда наибольший урон соответствует наибольшей концентрации металла. Так, на примере рассмотрим никель.

Основными источниками никеля в производстве являются гарниерит ((Ni, Mg) 6Si4O10 (OH) 2) и пенландит ((Ni, Fe) 9S8).

Никель - элемент, необходимый для нормального роста животных, однако его роль до конца еще не выяснена. Известно, что как и некоторые другие ионы металлов, никель активирует определенные ферменты. Среднее количество никеля, поступающее с пищей, достаточно для выполнения потребностей организмов, поэтому его дефицит не встречается. Высокие концентрации никеля могут вызвать токсикоз, хотя такие случаи редки. Чаще всего случаи отравления никелем отмечаются в процессе карбонилирования никеля (его промышленная очистка) за счет вдыхания высокотоксичных паров карбонила никеля Ni (CO) 4.

Абсорбция, распределение и экскреция.

Никель в основном поглощается с пищей и водой (в промышленных условиях возможна ингаляция). Абсорбция в кишечнике минимальна: ежедневно человек поглощает 0, 3-0, 6 мг и 99% выбрасывается с фекалиями. Никель, попавший в кровь, не образует металлотионинов (в отличие от других ТМ) и механизмы его гомеостатического контроля еще не выяснены. Однако выведение избытка никеля происходит (с мочой и потом). Если никель попадает в организм ингаляционным путем в виде Ni (CO) 4, последствия могут быть более тяжелыми. Данное соединение обладает высокой растворимостью в жирах и легко проникает через мембраны, откладываясь в легких, почках, мочевом пузыре, сердечной мышце, диафрагме и яичниках.

О специфическом молекулярном действии никеля известно еще немного. Как и другие тяжелые металлы, он способен реагировать с биологически важными молекулами, включая белки и ДНК. Однако благодаря низкой доле абсорбции в кишечнике поглощенный никель не столь токсичен.

При попадание никеля в легкие (в промышленных условиях) начальные симптомы отравления довольно мягкие, включающие нарушение дыхания, утомляемость, головную боль, тошноту и рвоту, бессонницу, раздражительность. В дальнейшем эффект развивается и может вести к тахикардии, кашлю, слабости и болям в мышцах, обильному потоотделению, диарее. Физическое состояние напоминает таковое при пневмонии. В наиболее тяжелых случаях наблюдается смерть от дыхательной недостаточности, отека мозга и кровоизлияния

При попадании в организм не через легкие никель накапливается преимущественно в почках (что может вызвать их разрушение), а при высоких уровнях оказывает явное нейротоксическое действие. Способность никеля к образованию комплексов делает возможной хелатотерапию.

Соединения никеля могут быть канцерогенными. Эпидемиологические данные показывают повышение риска раковых заболеваний дыхательных путей у рабочих никелевой промышленности. Однако при введении никеля с едой и питьем канцерогенез отсутствует.

Никель и его соединения - сильные аллергены. Аллергия (никелевые дерматиты) может быть вызвана “внутренним” металлом ортопедических протезов, сердечных электродов и т. п., равно как и кожным контактом с никелевой бижутерией, ингаляцией или иными контактами с солями никеля

5. Практическое задание №5. Что такое биосфера?

Ответ:

(от греч. bios - жизнь и sphaira - шар) - одна из земных оболочек (геосфер), в которой благодаря живым организмам преобразуется солнечная энергия, совершаются биогеохимические превращения веществ и преобладают вещества биогенного происхождения. Биосфера распространяется на стратосферу, тропосферу, гидросферу (воды океана и суши), часть литосферы. Верхняя граница биосферы ограничена озоновым экраном, задерживающим большую часть губительных для живых существ ультрафиолетовых лучей, а нижняя - тепловым барьером. Общая мощность биосферы может достигать 40 км. От всех других геосфер биосфера отличается наиболее энергичными химическими превращениями. По В. И. Вернадскому, она в этом отношении имеет следующие функции: газовую - все газы биосферы, в том числе кислород, так или иначе связаны с жизнью; окислительную - окисление более бедных кислородом соединений; кальциевую - выделение кальция в виде чистых солей; восстановительную - создание сульфатов; концентрационную - скопление отдельных элементов из ранее рассеянных; разрушение органических соединений с выделением Н20, СО2, N2. Та область биосферы, которая представлена биоценозами, «слоем живого вещества» (Вернадский, 1926), называется биостромой (Лавренко, 1964), в ней находится основная часть биомассы. Современная биосфера - результат длительной эволюции), начавшейся после возникновения на планете жизни; глобальная экосистема Земли.

Биосфера начала формироваться не позднее, чем 3, 8 млрд. лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и бактерий. Человек тоже является частью биосферы, его деятельность превосходит многие природные процессы

Французский учёный-естествоиспытатель Жан Батист Ламарк в начале XIX в. впервые предложил по сути дела концепцию биосферы, ещё не введя даже самого термина. Термин «биосфера» был предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году.

Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.

Вопрос №16. Что понимают под качеством окружающей среды?

Ответ:

Качество Окружающей Среды (К. о. с.) - свойства окружающей среды, которые определяются сравнением результатов измерений с официально установленными, максимально допустимыми значениями этих параметров. Понятие экологическое, антропоцентрическое, отражающее субъективно-объективные отношения. Критерием К. о. с. человека выступает состояние его здоровья. К. о. с. - относительное понятие. Одно и то же состояние свойств ландшафта может быть охарактеризовано как неодинаковое по качеству для различных групп населения (напр., дети - взрослые, здоровые - больные, аборигены - мигранты и т. д.). Среда оценивается как здоровая, или комфортная, при оптимальных взаимоотношениях человека со средой, когда здоровье человека находится в норме или улучшается. Среда считается нездоровой, или дискомфортной, если взаимоотношения человека со средой сопровождаются отклонениями в состоянии здоровья от нормы. Среда считается экстремальной, если при взаимоотношении человека со средой наблюдаются серьезные необратимые изменения в состоянии здоровья населения. К. о. С. - не застывшее понятие, оно может меняться во времени в связи с изменениями реакции человека на среду (изменения могут быть связаны, с одной стороны, с адаптацией организма, с другой - с накоплением в нем негативных или позитивных последствий). Обычно оценка К. о. с. производится с помощью сравнения наблюдаемых (измеряемых) состояний компонентов ландшафта с нормативами, нормами, стандартами биологической, химической, физической чистоты воды, почвы, содержанием в них инородных или токсических веществ, например, путем сопоставления с т. н. предельно допустимыми концентрациями (ПДК). Экологический мониторинг призван осуществлять наблюдения, оценку и прогноз любых изменений К. о. с., вызванных факторами антропогенного происхождения. В России за К. о. с. в общегосударственном масштабе следит Госкомитет по охране природы.

Вопрос №26. Что является источниками поступления оксидов углерода и углеводородов в атмосферу, и какую они представляют опасность для биосферы?

Основными загрязняющими веществами, содержание которых в атмосфере регламентируется стандартами, являются: диоксид серы (SO2), оксиды азота (NO и NO2), оксид углерода (CO), газообразные углеводороды (HC), а также сероводород (H2S), сероуглерод (CS2), аммиак (NH3), различные галогеносодержащие газы.

Существуют 3 основных источника образования газообразных загрязнений: сжигание горючих материалов, промышленные производственные процессы и природные источники. В результате сжигания топлива образуется 78% диоксида серы от общего его количества. Углеводороды, опасность появления которых связана с тем, что они являются промежуточными продуктами в процессе образования озона, поступают в атмосферу при сжигании топлива и при переработке нефтепродуктов, кроме того, многие углеводороды выделяются в процессе роста и размножения растений. По оценкам учёных из природных источников во всём мире ежегодно выделяется 117 млн. т. углеводородов, а из антропогенных источников 100 млн. т. Однако углеводороды, присутствующие в атмосфере городов, в основном представляют собой продукты сгорания.

Загрязнение атмосферы углеводородами происходит от химических предприятий, нефтеперерабатывающих и металлургических заводов. Углеводороды, выделяются в процессе производства пластмасс, красителей, пищевых добавок, парфюмерных продуктов, смол, пластификаторов, пигментов, пестицидов, а также при переработке каучуков и нефтехимических продуктов.

Ещё одним немаловажным источником загрязнения атмосферы является сжигание твёрдых городских отходов. Во всех цивилизованных мирах для этих целей существуют мусоросжигательные печи, от конструкции которых зависят составы выбросов. Дымовые выбросы состоят из относительно безвредных газообразных продуктов сгорания: диоксида углерода, воды, инертного азота. Но их избыток может привести к образованию шлейфа тумана. Для улавливания дымовых выбросов используют различные фильтры и улавливатели.

Загрязнение окружающей среды выбросами двигателей внутреннего сгорания привлекают всё более пристальное внимание в последние годы из-за возросшей угрозы здоровью человека. Увеличение содержания углекислого газа в атмосфере ведёт к повышению температуры Земли. При увеличении содержания CO2 можно ожидать повышения средней температуры Земли, хотя зависимость между этими параметрами довольно сложная. Содержание водяного пара также может измениться при изменении температуры. Таким образом, конечным результатом изменения концентрации CO2 в атмосфере могут стать сложные климатические процессы, связанные с изменением, как температуры, так и процессов образования осадков.

Озон составляет очень небольшую долю в атмосфере - менее одной миллионной доли и по объёму, и по массе. Основная его часть концентрируется в стратосфере - до 90%. Остальные 10% сосредоточены в нижних слоях атмосферы. Здесь озон уже является очень опасным загрязнителем воздуха. Он действует на дыхательные пути, раздражает глаза, нарушает рост растительности и т. д. концентрация его в воздухе, используемом для дыхания, не должна превышать 150-200 мкг/м3. Озон образуется в результате электрических разрядов, но гораздо более важными являются фотохимические реакции с участием веществ-посредников (окислы азота или углеводороды). В больших городах в результате промышленных и автомобильных выбросов, которые взаимодействуют друг с другом и с другими газами, образуются сложные химические соединения, возникает фотохимический смог, имеющий высокую концентрацию озона. В связи с тем что экологическая роль озонового слоя в глобальном масштабе велика, многие страны приступили к немедленным практическим действиям.

Вопрос №36. Что служит количественной характеристикой ионизирующего излучения?

Ионизирующие излучения - это электромагнитные излучения, которые создаются при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образуют при взаимодействии со средой ионы различных знаков. Когда ионизирующее излучение проходит через вещество, то на него оказывает воздействие только та часть энергии излучения, которая передается веществу, поглощается им. Порция энергии, переданная излучением веществу, называется дозой. Количественной характеристикой взаимодействия ионизирующего излучения с веществом является поглощенная доза.

Доза ионизирующего излучения (Д. и. и.)

1) мера излучения, получаемого облучаемым объектом, - поглощенная доза ионизирующего излучения; 2) количественная характеристика поля излучения - экспозиционная доза и корма.

Поглощенная доза - средняя энергия ионизирующего излучения, выделенная в единице массы вещества облученного объема. Она зависит от вида интенсивности излучения, энергетического и качественного его состава, времени облучения, а также от состава вещества. Д. и. и. тем больше, чем длительнее время излучения. Приращение дозы в единицу времени называется мощностью дозы, которая характеризует скорость накопления дозы ионизирующего излучения.

Зависимость, поглощенной дозы от энергии излучения, его интенсивности и состава облучаемого вещества проявляется по-разному для различных видов ионизирующего излучения. Доза фотонного излучения (рентгеновского и гамма-излучения) зависит от атомного номера элементов, входящих в состав вещества. При одинаковых условиях облучения в тяжелых веществах она, как правило, выше, чем в легких. Например, в одном и том же поле рентгеновского излучения поглощенная доза в костях больше, чем в мягких тканях.

В поле нейтронного излучения определяющим в формировании поглощенной дозы является ядерный состав вещества, а атомный номер элементов, входящих в состав биологической ткани, не имеет значения. Для мягких тканей живого организма поглощенная доза нейтронов определяется их взаимодействием главным образом с ядрами углерода, водорода, кислорода и азота. Поглощенная доза в живой ткани в поле нейтронного потока зависит от энергии нейтронов. Это связано с тем, что нейтроны различной энергии избирательно взаимодействуют с ядрами вещества. При этом могут возникать заряженные частицы, гамма-излучение, а также образовываться радиоактивные ядра, которые сами становятся источниками ионизирующего излучения. Т. о., поглощенная доза при облучении нейтронами формируется за счет энергии вторичных ионизирующих частиц различной природы, возникающих в результате взаимодействия нейтронов с веществом. У других видов ионизирующего излучения (потоков электронов, тяжелых ионов, высокоэнергетического тормозного излучения ускорителей и т. п.) - свои особенности взаимодействия с веществом, которые и определяют зависимость дозы от энергии излучения и состава вещества. Независимо от вида первичного излучения поглощенная доза ионизирующего излучения в конечном итоге сформируется за счет энергии заряженных частиц, возникающих в результате преобразования энергии первичного излучения в облучаемом объекте.

В качестве единицы поглощенной дозы излучения в СИ принят грей (Гр) в честь английского ученого Грея (L. Н. Gray), известного своими трудами в области радиационной дозиметрии. 1 Гр равен поглощенной дозе ионизирующего излучения, при которой веществу массой в 1 кг передается энергия ионизирующего излучения, равная 1 Дж. В практике распространена также внесистемная единица поглощенной дозы - рад (от англ. radiation absorbed dose). 1 рад = 10-2 Дж/кг = 100 эрг/г = 10-2 Гр или 1 Гр = 100 рад. Мощность дозы излучения соответственно выражается в Гр/с, Гр/ч, рад/с и т. п.

Поглощение энергии излучения является первопричиной всех последующих процессов, которые при облучении живого объекта в конечном итоге приводят к тому или иному радиобиологическому эффекту. При данном виде излучения выход радиационно индуцированных эффектов определенным образом связан с поглощенной энергией излучения, которая в ряде случаев выражается простой пропорциональной зависимостью. Это позволяет дозу излучения принимать в качестве количественной меры последствий облучения, в частности живого организма.

Разные виды ионизирующего излучения при одной и той же поглощенной дозе оказывают на ткани живого организма различный биологический эффект, что определяется их относительной биологической эффективностью - ОБЭ

Экспозиционная доза. До последнего времени в качестве характеристики поля фотонного излучения при его воздействии на среду использовали экспозиционную дозу Дэ, которая определяет ионизационную способность только рентгеновского и у-излучений в единственном веществе, в воздухе.

Экспозиционная доза фотонного излучения - это отношение суммарного заряда AQ всех ионов одного знака в воздухе при полном торможении электронов и позитронов, которые были образованы фотонами в элементарном объеме воздуха и массе Am воздуха в этом объеме:

Единицей экспозиционной дозы в системе СИ является кулон на 1 кг воздуха.

Внесистемной единицей экспозиционной дозы является рентген (Р), при котором суммарный заряд AQ, образующийся в воздухе, равен одной электростатической единице количества электричества в 0, 001293 г - атмосферного воздуха при 0° С и давлении 760 мм рт. ст. IP = 2, 58 х 10» Кл/кг.

При переходе к СИ экспозиционная доза стала не совсем удобной единицей дозы и поэтому изъята из арсенала дозиметрических величин.

Доза эффективная Е-величина, используемая как мера возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органе H на соответствующий коэффициент для данного органа или ткани:

где Н Т - эквивалентная доза в ткани за время ф, a WT - взвешивающий коэффициент для ткани Т. Единица измерения эффективной дозы - Дж * кг 1, которая имеет специальное название - зиверт (Зв).

Доза эффективная коллективная S - величина, определяющая полное воздействие излучения на группу людей.

Единица измерения эффективной коллективной дозы - человеко-зиверт (чел-Зв).

Вопрос №46. Как оценивают и чем измеряют шумовое загрязнение среды?

Шумовое (акустическое) загрязнение - раздражающий шум антропогенного происхождения, нарушающий жизнедеятельность живых организмов и человека. 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.

Для количественной оценки шума используют усредненные параметры, определяемыми на основании статистических законов. Для измерения характеристик шума применяются шумомеры, частотные анализаторы, коррелометры и др. Уровень шума чаще всего измеряют в децибелах.

Сила звука в децибелах: Разговор: 40-45; Офис: 50-60

Улица: 70-80

Фабрика (тяжелая промышленность) : 70-110

Цепная пила: 100

Старт реактивного самолёта: 120

Вувузела: 130

Список использованной литературы

1. Экология. Тотай А. В. «Юрайт-Издат» 2011 г.

2. Горелов А. А. Экология: учебник /А. А. Горелов - 2-е изд. М. : Академия, 2007. -398 с.

3. С. Г. Макевнин, А. А. Вакулин. Охрана природы. - М. : изд. Агропромиздат, 1991.

4. А. И. Воронцов, Е. А. Щетинский, И. Д. Никодимов. Охрана природы. - М. : изд. Агропромиздат, 1989.

5. Г. Н. Шейко, Л. А. Черномор. Задачи санитарной общественности в охране окружающей среды. - М. : изд. Медицина, 1986.

6. Ю. А. Банникова. Радиация. - М. : изд. Мир, 1988.

7. Ю. В. Новиков. Вода как фактор здоровья. - М. : изд. Знание, 1989.

8. Г. Б. Миринов. Заболевания органов дыхания: профилактика. - М. : изд. Знание, 1990.

Размещено на Allbest. ru

...