При детальній розвідці родовища вивчення радіоактивності гірських порід виконується звичайно в обмеженому об'ємі і мета його полягає лише в підтвердженні результатів радіаціонно-гігієнічної оцінки порід на стадії попередньої розвідки. Враховуючи радіохімічну характеристику вже відомих і знов розкривних гірських порід і особливості геологічної будови, по частині знов пройдених гірських вироблень і пробурених свердловин проводиться визначення радіоактивності порід. Отримані результати зіставляються з даними попередньої розвідки, у разі підтвердження яких радіометричні дослідження далі можуть не проводитися. У випадку ж виявлення різниць порід, відмінних від раніше відомих більш високими значеннями гамма-активності або виявлення нових різновидів гірських порід з підвищеною радіоактивністю слід відбирати додаткові проби для визначення змісту радіонуклідів в породах лабораторними методами. Результати радіаційно-гігієнічної оцінки гірських порід розвіданого родовища повинні бути освітлений в геологічному звіті з підрахунком запасів.

Деякі особливості розповсюдження радіонуклідів в породах, приурочених до Українського кристалічного щита

Основна маса родовищ природного каміння, таких як граніти, лабрадорити, габбро і інших, приурочена до Українського кристалічно щита, одного з найбільших геоструктурних регіонів мінерально-сировинної бази.

Вивержені і виливні кристалічні породи Українського кристалічного щита і, особливо, його північно-східної частини, характеризуються, як правило, підвищеною радіоактивністю. Найзначніша частина родовищ каменя України приурочена до Житомирсько-кіровоградського інтрузивного комплексу. Кам'яні породи переважно представлені гранітами. На вигляд це масивні, рідше гнейсовидні породи сірого або світло-сірого кольору, що складаються з польового шпату кварцу, і невеликої кількості мусковіту. З другорядних мінералів присутній апатит, магнетит, турмалін, рідко титаніт, гранат.

Характерно, що з гранітами Житомирсько-кіровоградського інтрузивного комплексу зв'язані утворення пегматитових жил невеликої потужності, лише рідко досягаючих 0,5-1,0 м. Частіше всього потужність їх не перевищує декількох сантиметрів. Пегматитові жильні утворення січуть вміщаючи їх породи під різними кутами.

Радіаційно-гігієнічна характеристика вищеназваних родовищ вивчалася за даними гамма-проміра керна (по 15-25 свердловин на кожному з них) і досліджень 10-14 літохімічних проб. Граніти згаданих родовищ мають наступні особливості геологічної радіаційно-гігієнічної будови:

o наявність радіоактивних мінералів (ортит, моноцит, циркон, апатит, і ін.), які асоціюють в плеохроїчних зонах навкруги біотиту;

o наявність пегматитових жил, до яких часто приурочений підвищений вміст радіоактивних елементів, особливо урану і торія;

o різноманітний і часто мінливий мінералого-петрографічний склад гірських порід родовищ

Вимоги до оформлення документації за радіаційно-гігієнічною оцінкою будівельних гірських порід

В звіті по геологорозвідувальних роботах результати радіаційно-гігієнічної оцінки корисної копалини висловлюють в спеціальному розділі "Радіаційно-гігієнічна оцінка гірських порід". В цьому розділі слід відобразити мету постановки радіометричних робіт, їх виконані види і об'єми, апаратуру, що використовується, методику досліджень, а також привести відомості по опробуванню на радіоактивні елементи. В звіті розглядають радіоактивність всіх петрографічних різновидів порід, що складають родовище, за наслідками лабораторних досліджень проб на радіоактивні елементи і даним радіометричного обстеження гірських вироблень, оголень і свердловин, підсумкам інтерпретації кривих гамма-каротажу.

За наслідками виконаних досліджень визначають групу родовища по ступеню радіоактивності складаючих його порід, частку гірських порід кожного класу в межах блоків підрахунку запасів природного каменя різних категорій. В звіті необхідно також приводити характеристику радіоактивності планованої до виробництва товарної продукції, вказувати її клас і області можливого використовування.

Текс радіаційно-гігієнічної оцінки повинен супроводжуватися необхідними таблицями, малюнками і графічними додатками. В текстових додатках поміщаються журнали кількісної інтерпретації даних гамма-каротажу, опробування і лабораторних аналізів проб на радіоактивні елементи і результатів розрахунку сумарної питомої активності природних радіонуклідів в породах.

Текст радіаційно-гігієнічної оцінки повинен супроводжуватися графічними додатками, основним з яких є план радіометричної вивченої родовища, який складається на геолого-петрографічній (літографічній) основі з вказівкою місць відбору проб для лабораторних аналізів, даних по еквівалентному змісту радіонуклідів в породах і віддзеркаленням контурів гірських порід різних класів. В графічних додатках повинні бути геологічні розрізи і колонки свердловин з результатами гамма-каротажу, проміру керна і лабораторних аналізів. Для родовищ II і III груп додаються також плани підрахунку запасів з розділенням по класах радіоактивності.

Характеристика фізіологічного впливу радіонуклідів на організм людини

Різні тканини відрізняються різною стійкістю до радіації, що пояснюється різною стійкістю до опромінення клітин, з яких вони утворені. Радіаційна стійкість організму визначається виходом за межі нормального функціонування тканин та органів, які відіграють визначальну роль в життєдіяльності організму і легко пошкоджуються іонізуючим опроміненням. Такі органи називають критичними.

У тварин і людини радіаційні пошкодження мають системний характер, тобто проявляються по-різному залежно від доз опромінення. За клінічною картиною прояву гострої променевої хвороби виділяють три механізми променевого ураження:

1) при малих дозах опромінення критичним органом є кістковий мозок;

2) при збільшенні дози опромінення настає ураження тканин кишок;

3) при ще більших дозах головними стають пошкодження мозку (церебральні).

Тканину, орган, систему органів, нарешті, організм у цілому не можна розглядати як просту суму клітин. Тому і променеве ураження організму не є простим наслідком ураження його клітин. В організмі клітини зв'язані між собою, залежать одна від одної та внутрішнього середовища організму (крові, лімфи), знаходяться під контролем систем регулювання життєдіяльності - ендокринної та нервової систем. Тому на променеве ураження організму впливають такі чинники, як обсяг опромінюваних клітин, їх кровопостачання, інтенсивність обмінних процесів тощо.

Іонізуюча радіація у великих дозах спричинює ураження, ступінь та характер якого обумовлені двома чинниками: поглиненою дозою радіації (в тому числі її розподілом у часі) та радіочутливістю тканин, органів, систем, які безпосередньо зазнали опромінення. Залежно від комбінації цих чинників, променеве опромінення може бути загальним (тотальним) або місцевим (локальним).

Радіація в тій чи іншій мірі пошкоджує всі органи та тканини, ах причиною загибелі звичайно є ураження одного з них - критичного в даній ситуації.

Критичним називають життєво важливий орган, який при опроміненні в даному діапазоні доз радіації першим виходить із ладу. В діапазоні 3-9 Гр критичною є кровотворна система. Опромінені жарини гинуть через 7-15 діб, коли пригнічення кровотворення досягає максимуму і стає несумісним з життям. При цьому інші органи ще повністю зберігають свою функціональну здатність, але це вже виявляється недостатнім для виживання організму.

При підвищенні дози радіації до 10-100 Гр тварини гинуть через 3- 5 діб, тобто тоді, коли ураження системи кровотворення ще не встигло розвинутись. В цьому випадку причиною смерті є вихід із ладу іншого критичного органу - кишечнику. Явище ураження кишечнику спостерігається і при менших дозах опромінення, в діапазоні "ураження кісткового мозку", (3-9 Гр), але при цьому летальний кінець визначається не станом кишечнику, хоч це й ускладнює перебіг хвороби, а ураженням інших органів.

Розглянемо дію опромінювання на деякі органи та тканини при їх зовнішньому опроміненні.

Гонади (статеві залози). Дія одноразових гострих доз 1-2 Гр на обидва яєчники спричинює тимчасове безпліддя та припинення менструацій на 1-3 роки. Дози порядку 4 Гр призводять до повного безпліддя. Опромінення чоловіків навіть дозою 0,1Гр спричинює зниження кількості сперматозоїдів протягом року; опромінення дозою 2.5 Гр викликає стерильність, яка продовжується протягом 2-3 років, а після опромінення дозою 46 Гр настає постійна стерильність.

Шкірні покриви. При опроміненні дозами 3 8 Гр виникає характерне почервоніння шкіри еритема, яка проходить через 24- 58 годин. Друга фаза наступає через 2-3 тижні, супроводжується втратою поверхневих шарів епідермісу, стан шкіри схожий до стану шкіри при першому ступені термічного опіку, наприклад, сонячного і може тривати кілька тижнів, після чого проходить. На шкірі залишаються темні плями. При опроміненні дозою 10 Гр друга фаза еритеми продовжується близько тижня, стан шкіри нагадує опік 2-го ступеня. При дозі 50 Гр епідерміс руйнується, заживання виразок та інших пошкоджень може тривати роки, можливі рецидиви.

Опромінення дозою 34 Гр уже впливає на ріст волосся. Воно починає рідшати й випадає протягом 13 тижнів. Пізніше ріст волоссі може відновитися, однак при дозі 7 Гр наступає повне облисіння

Органи зору. Виділяють два типи ураження ока: запали процеси в кон'юнктиві та склері при дозах 3-8 Гр та катаракта при дозах 3-10 Гр, причому величина дози залежить від виду тварини. У людини катаракта з'являється при опроміненні дозою 6 Гр. Найбільш небезпечним для очей є опромінення нейтронами - ураженні частішають у 3 і більше разів, ніж при опроміненні гамма-квантами.

Легені - найчутливіший до радіації орган грудної порожнини. Радіаційні пневмонії супроводжуються втратою епітеліальних тканин, які вистеляють дихальні шляхи та легеневі альвеоли, запаленням дихальних шляхів, кровоносних судин. Ці ефекти можуть спричинити легеневу недостатність і навіть загибель через кілька місяців опромінення. Дані, отримані при променевій терапії, свідчать про що порогові дози, які викликають гостру легеневу загибель, становлять близько 25 Гр рентгенівського чи гамма-випромінювання, а після опромінення легенів дозою 50 Гр смерть настає в 100% випадків. За даними американських вчених, певну небезпеку становлять регулярні обстеження - флюорографії легенів.

Органи живлення. Ураження шлунково-кишкового тракти зумовлені, в основному, радіочутливістю тонкого кишечнику. Смерть наступає при опроміненні дозами 10-100 Гр. У випадку гострого тотального опромінення радіочутливість зростає в такому пор ротова порожнина, язик, слинні залози, стравохід, шлунок, пряма та ободова кишки, підшлункова залоза, печінка.

Серцево-судинна система. В дослідах на мишах було встановлено, що найбільш радіочутливим є зовнішній шар судинної стінки. Виявлені також безпосередні та віддалені зміни міокарда локального опромінення дозами 5-10 Гр.

Ендокринні залози. Клітини ендокринних залоз високо спеціалізовані і повільно діляться. Тому вважають, що після загального зовнішнього опромінення порушення балансу гормонів.

Органи виділення. Вважалось, що нирки досить стійкі до опромінення, але саме їх пошкодження може бути обмеженням для опромінення пухлин черевної порожнини при променевій терапії. Опромінення обох нирок дозою 30 Гр за п'ять тижнів може викликати невиліковний хронічний нефрит із летальним наслідком.

Кістки та сухожилля. Кістки та хрящі мають найбільшу радіочутливість протягом періоду інтенсивного росту. Після його закінчення опромінення приводить до омертвіння ділянок кістки остеонекрозу та виникнення спонтанних переломів у зоні опромінення.

М'язи. В них клітинне відновлення майже не відбувається. Однак, дослідження показали, що м'язи досить стійкі до опромінення. Незначна м'язова дистрофія була виявлена лише при дозах порядку 60 Гр.

Ембріони та плід. Найбільш серйозні наслідки опромінення їх загибель до або під час пологів, затримка розвитку, аномалії багатьох тканин та органів тіла, виникнення пухлин в перші роки життя. Експерименти на ссавцях показали, що опромінення дозою 0,5 Гр спричинює загибель ембріонів при імплантації, вади розвитку при формуванні органів, втрати клітин та недорозвиток тканин у зародковому періоді. Дані про збільшення кількості вад навіть при дозі опромінення 0,1 Гр.

2.6 Електромагнітний, шумовий і вібраційний вплив на технологічного, транспортного, та енергетичного обладнання на природне середовище

Шум: поняття і характеристики

У сучасному світі в умовах науково-технічного прогресу шум став однією з форм фізичного (хвильового) забруднення природного середовища. Шумом прийнято вважати усі неприємні та небажані звуки чи їх сукупність, які заважають нормально працювати, сприймати потрібну звукову інформацію та відпочивати. Адаптація до нього практично неможлива.

Загалом шум - це коливання частинок навколишнього середовища різної частоти, сили, висоти, тривалості, що сприймається органами слуху людини як небажані сигнали. Величина миттєвої амплітуди шуму описується гаусовим розподілом. У випадку коли шум містить усі звукові частоти, такий шум називають білим. Якщо шум переважно складається з високочастотних звукових коливань, він називається фіолетовим (за аналогією із світловими коливаннями); коли ж домінують низькочастотні звукові коливання, шум називається рожевим.

Людина живе у світі звуків. Різні звуки по-різному сприймаються організмом і викликає неоднакові відповідні реакції. Значна кількість шумів антропогенного характеру, значну кількість з яких людина навіть не чує, негативно позначаються на її самопочутті і здоров'ї. В основному шуми виникають при експлуатації різних машин чи виконанні технологічних процесів, тому ці шуми називають "технічними". Технічні шуми розглядаються як своєрідне забруднення середовища. Найбільш істотний і масштабний вплив на життєві функції людей робить розповсюдження шуму в повітряному середовищі. Галузь науки, присвячена вивченню впливу шуму на людський організм, називається аудіологією.

Інтенсивність шуму виміряється у ватах на квадратний метр. Мінімальна інтенсивність звуку, що сприймається вухом, називається порогом чутності. Верхньою границею інтенсивності звуку, що людина ще здатна сприймати, називається порогом болючого відчуття. Поняття інтенсивності і голосності шуму хоча і приймається в побуті за синоніми, однак не зовсім тотожні.

Інтенсивність - об'єктивна характеристика процесу, а голосність - характеристика його суб'єктивного сприйняття. Встановлено, що голосність звуку зростає набагато повільніше його інтенсивності. Прийнято вважати, що приріст відчуття пропорційний десятковому логарифму відносини енергії двох порівнюваних джерел звуку. Відчуття шуму залежить не тільки від рівня звукового тиску, але також від спектрального складу гармонійних коливань. З обліком цього виділяють наступні октавні смуги середньо геометричних частот - 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

В октавній смузі частот нижня частота f у два рази менше верхньої f; октави характеризуються середньо геометричною частотою. Вплив шуму на організм людини залежить також від його тимчасових характеристик. Встановлено, що шум володіє "кумулятивною" властивістю, що полягає в тому, що безупинні, періодичні чи навіть епізодичні шумові роздратування сумуються в людському організмі, призводячи до негативних біологічних наслідків. Нервова енергія людського організму витрачається непродуктивно на боротьбу з вплив шуму. Шум є причиною й активатором багатьох важких захворювань, зокрема гастриту, виразки шлунка, серцево-судинних захворювань, виснаження нервової системи і психічних розладів.

Шум у заводських цехах і інших приміщеннях часто породжується не гармонійними хвильовими коливаннями повітря, а вібрацією металевих конструкцій. Вплив цих вібрацій викликає в людини стомлюваність, поразка центральної нервової системи, слухового, вестибулярного й опорно-рухового апаратів.

Вібрації з частотами 6-12 Гц (близькими до частот власних коливань людського організму) особливо небезпечні для здоров'я людей. Якщо виробничий шум нормується по припустимих рівнях звукового тиску, то вібрація нормується по рівнях коливальних швидкостей в октавних смугах частот. Залежно від фізичної природи шуми можуть бути:

· механічного походження, які виникають при вібрації поверхонь машин і обладнання, а також при поодиноких або періодичних ударах в з'єднаннях деталей або конструкціях в цілому;

· аеродинамічного походження, які виникають внаслідок процесів, що відбуваються в газах (вихрові процеси; коливання робочого середовища, зумовленого обертанням лопаточних коліс; пульсації тиску при русі в повітрі тіл з великими швидкостями; витоки стиснутого повітря, пари або газу);

· електромагнітного походження, які виникають внаслідок коливань елементів (ротора, статора, сердечника, трансформатора та інших) електромеханічних пристроїв під дією змінних магнітних полів);

· гідродинамічного походження, які виникають внаслідок процесів, що протікають в рідинах (гідравлічні удари, кавітація, турбулентність потоку тощо).

Джерела шуму на підприємствах гірничодобувного комплексу

Підприємства гірничодобувної і гірничопереробної галузей виробництва характеризуються високим шумовим ефектом. Шум на гірничих підприємствах створюють кар'єрний технологічний автотранспорт, технологічний залізничний транспорт, вибухові роботи, працюючі екскаватори, верстати вогневого буріння, компресорні станції, бульдозери, бурові верстати, трансформатори та інші об'єкти.

Великим шумом характеризуються гірничо-переробні цехи та збагачувальні фабрики. Найбільш шумними є дробарно-сортувальні заводи, навантажувально-розвантажувальні пункти, вентиляційні установки, механізми для збагачення корисних копалин, скребкові та стрічкові конвеєри. Особливо високими шумовими характеристиками відзначаються каменеобробні підприємства: дискові, штрипсові, стрічкові, канатні розпилювальні верстати, шліфувально-полірувальні та окантовочні верстати, верстати фасонної обробки каменю, каменекольні машини, термогазоструминні верстати і агрегати, машини і механізми бучардної фактурної обробки та інше.

При розробці родовищ корисних копалин, кульмінаційними пунктами інтенсивного шумового забруднення є підземні і відкриті гірські розробки. У підземних розробках шум, поглинаючись масивами порід, як правило, цілком локалізується в межах однієї чи комплексу виробок. Виникаючий у відкритих виробленнях шум розповсюджується по повітряному середовищу на значні території прилягаючої місцевості. Інтенсивність шумового ефекту в підземних гірським виробках збільшується за рахунок їх невеликих розмірів і багаторазового відображення звукових хвиль від поверхонь породних масивів. Могутніми джерелами виробничого шуму на поверхні є стаціонарні і пересувні енергетичні і технологічні машини й установки, транспортні засоби і деякі технологічні процеси. Найбільш високими рівнями шуму характеризуються підривні роботи.

У процесі підземної розробки при вибуховому відбою люди віддаляються на значні відстані від вибою, а при масових вибухах виходять на поверхню. Як супутній ефект цих заходів є зниження чи повне виключення шкідливого впливу на людину шуму вибуху.

На відміну від цього вибухове вторинне дроблення корисної копалини, проведене часто протягом робочої зміни і на відносно невеликих відстанях від транспортних вироблень, характеризується більш інтенсивним шумовим впливом на організм працюючих. При виробництві відкритих робіт особливо високі шумові імпульси, причому вони розповсюджуються на великі відстані, спостерігаються при масових вибухах. Шум при виробництві вибухового вторинного дроблення звичайно локалізується в межах кар'єру, погіршуючи проте умови праці на робочих місцях. Шум, вироблений працюючими у відкритих гірських виробленнях і на поверхні машинами й установками, має значно меншу інтенсивність, однак він довгостроково впливає на працюючих. Допустимі рівні звукового тиску встановлені санітарними нормами СН 245-71, ДСТ 12.1.003-76.

Особливо сильно впливають на організм людини голосні і переривчасті звуки інтенсивністю більш 70 дб в октавах високих частот.

Особливо слід зазначити, що виконання робіт при розробці родовищ корисних копалин сполучено з виникненням у повітряному середовищі ударних повітряних хвиль (УПВ). Вони формуються, крім того, при вибухах метаноповітряних і пилових сумішей і при обваленні порід і підземних гірських виробок. УПВ розповсюджується зі швидкістю, що перевищує швидкість звуку, на значні відстані, роблячи вплив на людину і навколишнє середовище. В міру переміщення в повітряному просторі УПВ втрачають свою інтенсивність і швидкість поширення, загасають і поступово переходять у звукові хвилі.

До основних характеристик УПВ відносять тиск хвилі, швидкість поширення і час впливу. При вибуху невеликих зарядів ПР тривалість впливу УПВ на людину виміряється мілісекундами і носить імпульсний характер, від якого при тиску до 10 кПа люди практично не отримують ушкоджень. При тривалості впливу УПВ від 20 до 200 мс основний вплив на людей натискає на фронті хвилі.

При тиску від 20 до 40 кПа виникають контузії, що проявляються в запамороченнях і головних болях, при більш високих тисках можуть мати місце розриви барабанних перетинок. При дії УПВ понад 20 мс, що характерно для вибухів великих зарядів ПР, виконаних на значних відстанях від місця сприйняття становить небезпеку не тільки тиск, але і швидкість повітряного потоку, що переміщується за фронтом хвилі.

При тиску 20 кПа ця швидкість перевищує 40 м/с, люди одержують травми при падінні. В гірничій промисловості вентиляції гірничих виробок належить особлива роль. Для вентиляції шахт, тунелів, рудників широко застосовуються

вентилятори спеціального призначення досить великої потужності і які мають високі шумові характеристики. Особливо великий шум на гірничих підприємствах створюють компресорні станції. При роботі стаціонарних компресорних станцій проникнення шуму в навколишнє середовище відбувається через отвори всмоктувальних і вихлопних повітроводів, а в компресорних установках, які переміщаються, крім того, має місце ще шум двигуна і корпусний шум.

Надзвичайно великий шум створюють газові струмені. На гірничих підприємствах це в першу чергу пов'язано з роботою термогазоструминних різаків та термовідбійників, верстатів вогневого буріння.

Розробка комплексу заходів по зниження рівня шуму

При розробці заходів захисту від шуму перш за все потрібно з'ясувати вид шуму, бо необхідне зниження шуму можна досягнути тільки при правильному виборі цих засобів. Розрізняють два види шумів - повітряний і структурний. Повітряний шум поширюється в повітрі від джерела виникнення до місця спостереження, структурний шум випромінюється поверхнями будівельних конструкцій (стіни, перекриття, перегородки), які коливаються в звуковому діапазоні 20-20000 Гц.

Для зменшення рівня шуму може бути здійснений ряд заходів:

1. Зменшення рівня звукової потужності (РЗП) джерела шуму, що в умовах експлуатації досягається заміною шумливого, застарілого обладнання, а при проектуванні вибором обладнання з кращими шумовими характеристиками, правильним розрахунком режимів його роботи тощо.

2. Правильна орієнтація джерела шуму або місця випромінювання шуму відносно розрахункових точок для зниження показника направленості. З цією метою пристрої для забору і викиду повітря та газоповітряної суміші аеродинамічних установок потрібно улаштовувати так, щоб випромінювання шуму йшло в протилежну сторону від житлових будинків та громадських споруд.

3. Розміщення джерела шуму на можливому віддаленні від розрахункової точки або, навпаки, житлової забудови від підприємства, тобто завдяки проведенню комплексу архітектурно-планувальних заходів.

4. Використання засобів звукопоглинання при виконанні акустичної обробки шумних приміщень, через вікна яких шум випромінюється в атмосферу.

5. Зменшення шуму на шляху його поширення від джерела до розрахункової точки, яке може бути досягнуто шляхом реалізації таких заходів:

· використання засобів звукоізоляції шляхом застосування таких матеріалів і конструкцій для зовнішніх стін, вікон, воріт, дверей, трубопроводів і комунікацій, які можуть забезпечити потрібну звукоізоляцію;

· влаштування спеціальних боксів і звукоізолювальних кожухів при розміщенні шумового обладнання;

· використання екранів, які служать перепоною поширенню звуку від обладнання, розміщеного на території гірничого підприємства;

· використання засобів віброізоляції та вібродемпфірування;

· встановлення глушників шуму у повітроводах, каналах і газодинамічних трактах, випробувальних боксів, компресорів і вентиляторів тощо.

6. Проведення організаційно-технічних заходів, пов'язаних з виконанням своєчасного ремонту, мащення машин і обладнання.

7. Обмеження і повна заборона проведення шумних робіт і експлуатацію найінтенсивніших джерел шуму в нічний час.

Поняття звукопоглинання і звукоізоляція часто ототожнюють, хоч між ними є принципова різниця, яку і необхідно враховувати при розв'язанні практичних питань боротьби з шумом. Звукоізолюючі конструкції призначені для зменшення проникнення шуму в приміщення, яке ізолюється, або на територію житлової забудови від джерела, розміщеного в сусідньому приміщенні або відкритому просторі. Акустичний ефект таких конструкцій в основному зумовлений відбиттям звуку від їх поверхонь, виготовлених із щільних твердих матеріалів (бетон, цегла, сталь та інші).

Звукопоглинаючі матеріали і конструкції служать для поглинання звуку як в приміщенні самого джерела шуму, так і в приміщеннях, які ізолюються від шуму. У останньому випадку методи звукопоглинання і звукоізоляції використовуються спільно. Звукопоглинальні матеріали на відміну від звукоізоляційних - це пористі і пухкі волокнисті матеріали типу ультратонкого скляного і базальтового волокна, мінеральної вати і плит на її основі, капронового волокна, спеціальних акустичних плит та інших.

Процес поглинання звуку відбувається внаслідок перетворення звукової енергії в теплову. Падаючі на звукопоглинальну конструкцію звукові хвилі зумовлюють коливання повітря у вузьких порах матеріалу. Внаслідок в'язкості

повітря ці коливання супроводжуються тертям і перетворенням кінетичної енергії в теплову. Оскільки звукова енергія в умовах навколишнього середовища невелика, то температура звукопоглинального матеріалу навіть при повному поглинанні звуку збільшується на дуже малу величну.

Для зменшення шуму в приміщеннях, які ізолюються, метод звукоізоляції є ефективнішим, ніж метод звукопоглинання приблизно в 4-5 разів. У боротьбі з шумом на гірничих підприємствах провідне місце належить таким засобам звукоізоляції як звукоізолювальні огорожі, звукоізолювальні контури, акустичні екрани.

Підвищений шум в навколишньому середовищі часто створюється при роботі вентиляційних, компресорних і газотурбінних установок, систем скидання стиснутого повітря, стендів для випробування різних двигунів та інших джерел аеродинамічного походження. Зниження цього шуму здійснюється глушниками, які встановлюються в каналах, трубопроводах, повітроводах.

Залежно від принципу дії глушники поділяють на абсорбційні, реактивні (рефлексні) і комбіновані. Зниження шуму в абсорбційних глушниках відбувається завдяки поглинанню звукової енергії у використовуваних для них звукопоглинальних матеріалах, а в реактивних глушниках - внаслідок відбиття звуку назад до джерела.

Комбіновані глушники мають властивість як поглинати, так і відбивати звук. Як відомо, звук поділяється на три категорії: інфразвук (20 Гц, 10 дБ), акустичний звук (10... 19 дБ), ультразвук, або високий звук (понад 90 дБ).

Горбкуватий рельєф і лісиста місцевість території, що розділяє шумові джерела і поселення, значно знижують інтенсивність шуму. Не виключена можливість і доцільність штучного формування рельєфу з покращеною шумозахисною характеристикою за рахунок створення насипів і, зокрема, розміщення породних відвалів.

Значне зниження шумового забруднення повітряного середовища забезпечують рослинні насадження, створюючи так називану "акустичну тінь". Інтенсивність зниження рівня шуму залежить від ширини смуги шумозахисних насаджень, а також від дендрологічного складу і "конструкції" посадок.

Смуга насаджень шириною 25 м сприяє зниженню рівня шуму на 10-12 дб, при цьому хвойні породи дерев переважніше листяних.

Шумозахисні насадження доцільно формувати з дерев?яно-чагарникових великих і швидкозростаючих порід з густою і низькозпущеною кроною. Структура смуг повинна бути щільної без розривів з посадкою дерев чи рядами в шаховому порядку. Чагарники висаджуються з розрахунком перекриття ґрунтового простору.

За формою поперечний профіль шумозахисної смуги повинен наближатися до трикутника, з більш пологої сторони, спрямований до джерела шуму. Висота дерев повинна бути не менш 7-8 м, чагарників - до 1,5-2 м. Рівень шуму в житлових приміщеннях і дворах повинен бути знижений за рахунок раціонального розміщення, планування і форми будинків, а також підвищення їхньої звукоізолюючої здатності.

Основою для планомірного здійснення шумозахисних заходів є шумові карти, зелені насадження навколо стаціонарних джерел шуму, розміщених на поверхні входять у комплекс шумоізолюючих засобів.

Проблеми порушення виробничим шумом і вібрацією природних екологічних зв'язків у даний час не можуть бути досить чітко сформульовані, тому що шкідливі наслідки шуму і вібрації простежені тільки на стані самопочуття і здоров'я людей і проаналізовані в окремих випадках на тварин.

Взаєморозміщення об'єктів повинне вироблятися обліком ландшафтних особливостей місцевості і на прилягаючій території (сюди відносяться різного роду глушителі, звукопоглинанні кожухи). Найбільш перспективним напрямком робіт з боротьби із шумом є дослідження і розробка малошумних машин і механізмів за рахунок удосконалювання їхніх експлуатаційних характеристик. Це забезпечить не тільки акустичний комфорт, але і знизить втрати енергії на шумоутворення. Природно, що працюючі в несприятливих акустичних умовах повинні бути забезпечені засобами індивідуального захисту від виробничого шуму (навушниками, шумозахисними костюмами і т.д.).

Як уже відзначалося, негативні наслідки ударних повітряних хвиль, що виникають при виробництві підземних масових вибухів, найбільш істотні. Тут основним заходом, що забезпечує безпека людей, є висновок їх за межі встановленої заздалегідь небезпечної зони, при цьому гранично-допустимий тиск на фронті УПР не повинний перевищувати 10 кПа. Забезпечення схоронності устаткування і комунікацій у тому випадку, якщо вони відповідно до розрахунку можуть бути порушені, досягається за рахунок їхнього чи демонтажу установки захисних пристроїв для гасіння УПР.

У відкритих гірських виробленнях унаслідок розсіювання енергії в атмосфері утворяться

УПР значно меншої інтенсивності, а слабкі УПР небезпечні в основному для хитливих споруджень, що мають велику фронтальну площу і для скління будинків. Параметри розповсюдження цих хвиль у значній мірі залежать від атмосферних умов.

Тому в заходах випливає це враховувати й у період інверсій, а також при швидкості вітру, спрямованого убік житлових районів, більш 6,5 м/с масові вибухи робити не слід. Що стосується питань зниження шкідливого впливу вібрації при експлуатації гірських машин, те їх обладнають спеціальними віброгасячими пристроями. Основною деталлю віброзахисних пристроїв є пружній елемент - пружини, що працюють на вигин, стиск,

Порушення приведуть до чи загибелі деградації рослинного покриву, погіршенню якості і зміні чи структури узагалі втраті родючого ґрунтового шару, до таких змін форм рельєфу, що ділянки поверхні стають малопридатними для продуктивного використання в сільському і лісовому господарстві, а також для інших цілей.

Вібрація: поняття і характеристика

Вібрація - це механічні коливання твердого тіла.

За способом передачі на тіло людини розрізняють загальну та місцеву (локальну) вібрації. Загальна вібрація передається на тіло людини, яка сидить або стоїть, переважно через опорні поверхні - сидіння, підлогу. Локальна вібрація передається через руки працюючих при контакті з ручним механізованим інструментом, пристроями керування машинами та обладнанням. Можлива також одночасна дія загальної та локальної вібрації. Наприклад, при роботі на дорожнобудівельних машинах на руки передається локальна вібрація від пристроїв керування, а на все тіло - від машини чи сидіння.

За часовою характеристикою розрізняють: постійну вібрацію, для якої спектральний і коректований за частотою параметр на протязі часу спостереження змінюється не більше, ніж у 2 рази (на 6 дБ); непостійну вібрацію, для якої ці параметри на протязі часу спостереження змінюються більше, ніж у 2 рази (на 6 дБ).

Значення вібрацій як фактора забруднення природного середовища

залежить від їхньої потужності та частоти. Слабкі вібрації помітної шкоди біоті й довкіллю не завдають. Навпаки, в деяких випадках вони

стимулюють розвиток рослин і тварин, використовуються в медицині, як вже згадувалося, для масажу. Сильні вібрації, як шкідливі, так і корисні, з екологічного погляду, негативно впливають на довкілля і біоту, у тому числі на людину.

Тривалі вібрації завдають великої шкоди здоров'ю людини - від сильної втоми до змін багатьох функцій організму: порушення серцевої діяльності, нервової системи, спазмів судин, деформації м'язів, струсу головного мозку тощо. Особливо небезпечна вібрація з частотою, яка є резонансною з частотою коливання окремих органів чи частин тіла людини, що може призвести до їх пошкодження.

Тривала дія вібрації може спричинити професійне захворювання - вібраційну хворобу.

Джерела вібрації на підприємствах гірничодобувного комплексу

Джерелами природної вібрації є землетруси, що викликаються природними чинниками. Джерелами штучної вібрації є промисловість, транспорт.

Вібрації у промисловості виникають, зазвичай, при роботі машин та механізмів, які мають неврівноважені та незбалансовані частини, що обертаються чи здійснюють зворотно поступальний рух. До такого устаткування належать оброблювальні, штампувальні верстати, електро- та пневмоперфоратори, електроприводи, компресори. У техніці розрізняють корисну та шкідливу вібрації. Корисна вібрація збуджується навмисно спеціальними вібраційними пристроями та машинами, наприклад, для проведення масажу, під час укладання бетону, трамбування тощо. Шкідлива вібрація виникає спонтанно під час роботи будь-яких механізмів.

Одним з основних джерел шумоперетворення є вібрація. Поняття "шум" і "вібрація" взаємопов'язані, вони згубно діють на здоров'я людей, а тому в нашій країні чинні затверджені норми захисту від вібрації. Ці норми є обов'язковими для всіх міністерств, відомств, організацій, що проектують, виготовляють і експлуатують обладнання, яке є джерелом інфразвуку

Методи та засоби захисту від вібрації

Для виключення впливу вібрацій на довкілля, необхідно реалізувати заходи щодо їх зниження перш за все в джерелі виникнення. Якщо знизити

вібрації в джерелі виникнення не є можливим, то використовують методи зниження вібрації на шляхах поширення: віброгасіння, віброізоляція або вібродемпфірування.

Використання віброгасіння пов'язано зі збільшенням реактивної частини імпедансу коливальної системи. Віброгасіння реалізується при збільшенні ефективної жорсткості і маси корпусу машин або станин верстатів внаслідок

їх об'єднання в єдину замкнену систему з фундаментом за допомогою анкерних болтів або цементної підливки. З цією метою відносно малогабаритне інженерне обладнання житлових будинків встановлюється на опірні плити і віброгасні основи.

Методи установлення обладнання на фундамент потребують великих витрат часу і призводять до неминучої порчі дорогих покрить підлог. В зв'язку з цим на етапі експлуатації промислових комплексів використовують переважно встановлення обладнання без фундаменту безпосередньо на віброізолюючі опори. Такий метод дає можливість забезпечити будь-який ступінь віброізоляції обладнання. Встановлення на віброізолюючі опори технологічного та інженерного обладнання здешевлює його монтаж, виключає порчу обладнання і знижує рівень шуму, який супроводить інтенсивні вібрації. Такі опори можуть застосовуватись також і при наявності фундаментів: або між джерелом вібрації (машиною) і фундаментом, або між фундаментом і ґрунтом. Як віброізолятори можна використовувати гумові або пластмасові прокладки, одиночні або згруповані циліндричні пружини, листові ресори, комбіновані та пневматичні віброізолятори (повітряні подушки).

Демпфірування ґрунтується на збільшенні активних втрат в коливальних системах. Вібродемпфірування може бути реалізоване в машинах з інтенсивними динамічними навантаженнями використанням матеріалів з великим внутрішнім тертям: сплавів кольорових металів, чавунів з малим вмістом вуглецю і кремнію.

Електромагнітні випромінювання: поняття і характеристика

У процесі еволюції біосфера постійно знаходилася і знаходиться під впливом електромагнітного поля (ЕМП) природного походження (природний фон): електричного й магнітного поля Землі, космічного електромагнітного випромінювання, насамперед того, що генерується Сонцем. Природа електромагнітного випромінювання пов'язана з вихровими електричними й магнітними полями. Внаслідок того, що ці поля нероздільно пов'язані між собою, вони отримали назву електромагнітних. У період науково-технічного прогресу людство створювало і дедалі ширше використовувало штучні (антропогенні) джерела ЕМП. У наш час ЕМП антропогенного походження значно перевищують природний фон і є тим несприятливим чинником, вплив якого на людину та довкілля рік за роком зростає. Дана форма забруднення пов'язана з порушенням електромагнітних властивостей навколишнього середовища.

До основних джерел відносяться лінії електропередач, радіо і телебачення, деякі промислові установки.

Мозок людини, будучи провідником електричного струму, генерує своє магнітне поле. Штучні і природні електромагнітні поля впливають на здоров'ї і стан людини. Проте це питання ще недостатньо вивчений. З дією електромагнітних полів і мікрохвильових випромінювань пов'язують збільшення народження дітей з синдромом Дауна, зростання онкологічних захворювань, особливо пухлини мозку.

Поряд досліджень встановлено, що електромагнітні поля і мікрохвильове випромінювання ушкоджують перш за все два типи тканин: тканини головного мозку і тканини, що активно ростуть (зокрема, тканини ембріонів, що розвиваються, маленьких дітей і ракових пухлин).

Ступінь дії електромагнітних полів (ЕМП) визначається часом дії і рівнем індуктивності ЕМП, залежним від відстані до джерела. Так, зростання онкологічних захворювань пов'язують з дією магнітних полів ліній електропередач, індуктивність яких складає всього 3 мГн. Вибирання засобів захисту від ЕМП промислових джерел багато в чому визначається їх частотними характеристиками. У джерела ЕМП розрізняють ближню (індукції) і дальню (випромінювання) зони дії. Перша реалізується на відстані, що не перевищує шостої частини довжини хвилі, де ЕМП ще не сформувалося. У таких джерел слабо виражена магнітна складова, тому ЕМП оцінюється електричній напруженості, що становить (в/м). При більшій відстані виражені обидві складові, тому ЕМП оцінюється поверхневою щільністю потоку енергії (Вт/м 2). Гранично допустимі рівні напруженості ЕМП встановлені Сніп № 2971-84. Усередині житлових приміщень напруженість не повинна перевищувати 0,5 кВ/м; на території зони житлової забудови - 1 кВ/м; на ділянках перетину високовольтних ліній з автомобільними дорогами I-IV категорії - 10 кВ/м.

Заходи по виключенню дії на людину відчутних електричних розрядів і струмів набрякання повинні застосовуватися при напруженості електричного поля вище 1 кВ/м. Основним способом захисту від ЕМП є захист відстанню. Будівельні конструкції володіють екранізуючою здатністю. Напруженість електричного поля в будівлях, що знаходяться в санітарно-захисних зонах високовольтних ліній напругою 330...500 кВ і що мають неметалічну крівлю, можна понизити, встановивши на даху цих будівель заземлену в двох місцях металічну сітку.

Методи та засоби захисту від електромагнітних випромінювань

Для зменшення впливу ЕМП на персонал та населення, яке знаходиться у зоні дії радіоелектронних засобів, потрібно вжити ряд захисних заходів. До їх числа можуть входити організаційні, інженерно-технічні та лікарсько-профілактичні.

Виключно важливе значення мають інженерно-технічні методи та засоби захисту: колективний (група будинків, район, населені пункти локальний (окремі будівлі, приміщення) та індивідуальний. Колективний захист спирається на розрахунок поширення радіохвиль в умовах конкретного рельєфу місцевості. Економічно найдоцільніші використовувати природні екрани - складки місцевості лісонасадження, нежитлові будівлі.

Для захисту тіла використовується одяг із металізованих тканин та радіопоглинаючих матеріалів.

2.7 Вплив гірничих розробок на рослинний та тваринний світ

Для усіх способів розробки родовищ характерний вплив на біосферу. Вони починаються вже з розвідки родовищ. При розвідці родовищ підземними гірничими виробками рельєф поверхні порушується внаслідок просідання цих виробок і розміщення на поверхні відвалів. Таким чином знищуються рослини на таких територіях та скорочуються площі поширення рослинності.

Види впливу:

· Промислове и громадське будівництво.

· Вирубка лісів.

· Порушення ґрунтового покриву.

· Зміна стану ґрунтових і поверхневих вод.

· Запилення і загазування атмосфери.

· Виробничі і побутові шуми.

Наслідки впливу:

· Погіршення умов існування лісної, степової і водної флори і фауни.

· Міграція і скорочення чисельності диких тварин.

· Пригнічення і скорочення видів дикорослих рослин.

· Зниження врожайності сільськогосподарських культур.

· Зниження продуктивності тваринництва, рибного та лісового господарств.

Бурові і геофізичні партії прокладають тисячі транспортних доріг, бульдозери, всюдиходи, трактори і автомобілі знищують при цьому рослинність.

Площі відвалів в кілька разів перебільшують площі кар'єрів. Глибинні, як правило, токсичні шари з'являються на поверхні. Вони заростають лісом і травою, але після дощів вода з відвалів отруює ріки і ґрунт. І як наслідок - загибель риб, кормових мікроорганізмів, втрата нерестилищ, а забруднення ґрунтів призводить до того, що шкідливі речовини потраплять в рослини.

При бурхливому розвитку гірничої промисловості інтенсивний антропогенний тиск на природну рослинність спричинив розвиток незворотних сукцесій (це послідовна зміна біоценозів на одній і тій же території в результаті впливу природних факторів або людини) у процесі яких відчутно скоротилися або майже виснажилися природні запаси багатьох видів рослин.

Зростання антропогенного впливу на навколишнє середовище викликає скорочення площ, зайнятих природними фітоценозами, деградацію ландшафтів, збіднення флори, зменшення чисельності популяцій окремих видів і запасів рослинної сировини.

На якість лісів і всю рослинність, негативно впливає забруднення навколишнього середовища, особливо забруднення діоксидами сірки і оксидами азоту, які поєднуючись з парами води, утворюють сірчану і азотну кислоти, що випадають на поверхню кислотними дощами. Кислотний дощ, потрапляючи на листя, перешкоджає нормальному диханню дерева, чим порушується процес фотосинтезу, а у внутрішніх хімічних реакціях в дереві відбуваються зміни, які призводять до передчасного його старіння.

Під впливом пилу, диму та інших забруднювачів у рослин закупорюються продихи і порушуються різні ланки складних біохімічних процесів, що негативно впливає не тільки на фотосинтез, а й взагалі на газообмін - зменшується інтенсивність поглинання вуглекислоти при фотосинтезі, а дихання навпаки проходить інтенсивно з великою втратою накопичених енергетичних речовин. Тому у рослин створюється менше біомаси.

Під час розробки родовищ корисних копалин виникає потреба в осушенні родовищ. Після відкачування води з водоносного горизонту запаси підземних вод скорочуються, а стан і якість поверхневих вод суттєво погіршується. І як наслідок на значній площі територій родовища та на прилеглих територіях формується депресійна воронка. Зменшення запасів води призводить до зникнення рослин, що ростуть на прилеглих територіях. При спрацюванні динамічних запасів підземних вод виникає небезпека забруднення прісної води мінералізованими водами і це негативно впливає на рослини.

Внаслідок функціонування кар'єрів цілі райони лишаються можливості користуватись криничною та артезіанською водою, ліси не отримують потрібної кількості вологи, рослинність осушується.

Тваринний світ є обов'язковим складовим біосфери, від стану якого залежить продуктивність екологічних систем і придатність їх для існування людини. Дика фауна - найбільш точний індикатор якості природного середовища. Тварини перебувають у складних взаємовідносинах з ґрунтом і рослинністю, а втрата хоча б одного кільця цього ланцюга веде до порушення екологічного балансу.

Знищення одних видів тварин може стати причиною різкої зміни чисельності інших видів і завдати людині великої шкоди.

Основні фактори, що загрожують тваринам при розвитку підприємств гірничо-видобувного комплексу: руйнування місць існування, вплив інтродукованих видів, втрата, скорочення або погіршення кормової бази.

Порушення та деградація місць перебування спричиняє найбільш негативний вплив на всі групи тварин. Для тварин, що пристосувалися до певних умов протягом тисячоліть різкі їх зміни виявляються несприятливими і вони або повністю зникають, або ж стають рідкісними. Щоб зникли тварини не потрібне їх повне знищення, достатньо порушити структуру популяції. Існує норма чисельності кожного виду, нижче якої він не може існувати.

Причиною вимирання місцевих видів може бути інтродукція - переселення окремих видів у місцевість, де вони раніше не жили.

На тварин впливає шум, вони на відміну від людини відчувають його з набагато ширшим діапазоном.

Господарська діяльність людини змінила гідрологічний і гідрохімічний режими водоймищ, що призводить до зниження рибопродуктивності. У водоймища потрапляють промислові стоки. Шкідливі речовини спричиняють загибель риб, кормових мікроорганізмів, втрату нерестилищ. Підігріті води, що надходять до водоймища, зумовлюють теплове забруднення, яке стимулює розвиток бактерій, що споживають кисень, збільшує вміст солей, призводить до масового розвитку водоростей і вищих рослин, підвищує чутливість водних організмів до шкідливих речовин.

Частина родовищ корисних копалин постає у вигляді розсипів, які розробляються дренажним, гідравлічним, бульдозерно-скреперним і іншими способами. При цих способах в найбільшій формі проявляється забруднення річок каламутними водами, риба зникає з них і значні площі водойм виключаються із системи нерестилищ. Загублені площі відновлюються під нерест приблизно через 10-15 років після припинення розробок, але оскільки розсипні родовища розробляються протягом 30-50 років, площі забрудненого водозбору не використовуються для відтворення рибних запасів 50-75 років.

Розділ 3. Спеціальна частина

3.1 Розрахунки основних викидів в атмосферу при веденні відкритих гірських розробок

Розкривні роботи

При веденні розкривних робіт та при навантаженні відокремленої від масиву породи в атмосферу виділяється неорганічний пил. Величину викидів пилу при розкривних роботах визначають за формулами(1),(2):

М₁=К₁•К₂•К₃ •К₄•К₅•К₇•В•G•10⁶/3600,г/с,

К₁ - вагова частка пилової фракції в матеріалі, 0,4;

К₂ - частка пилу, що переходить в аерозоль, 0,2;

К₃ - коефіцієнт, що враховує місцеві метеоумови, 1,0;

К₄ - коефіцієнт, що враховує захищеність вузла пересипання, 1,0;

К₅ - коефіцієнт, що враховує вологість матеріалу, 0,01;

К₇ - коефіцієнт, що враховує крупність матеріалу, 0,4;

В - коефіцієнт, що враховує висоту пересипання, 0,5;

G-продуктивність вузла пересипання, т/година

М₂=М₁•3600•Т₂•10^-6,т/рік

Де: Т₂ - час роботи технологічного обладнання, година/рік;

10^-6 - коефіцієнт переведення грамів у тонни.

Бурові роботи

При підготовці проведення підривних робіт при веденні відкритих гірничих розробок на кар'єрах проводяться бурові роботи. Величини викидів пилу розраховуються за формулами(3),(4):

М₃=N₃•Z•(1-q), г/с,

Де: N₃ - кількість використовуваних бурових молотків

Z - кількість пилу, що виділяється при бурінні одним пневматичним молотком з гідропилоподавленням, 0,005г/с;

q - вагова частка пилової фракції в матеріалі, 0,04.

М₄=М₃*3600*Т₄*10^-6, т/рік

Де: Т₄ - час роботи технологічного обладнання, години/рік;

10^-6 - коефіцієнт переведення грамів у тони.

Підривні роботи

Викид пилу

М₅=а₁•а₂•а₃•а₄•А₅•10⁶/Т, г/с

Де:

а₁-кількість матеріалу, що піднімаються в повітря при вибуху 1 кг вибухової речовини (порох), тонн;

а₂ - частка, що переходить в аерозоль летучої частини пилу з розміром часток 0ч50мкм відносно виснаженої гірської маси,2•10^-5;

а₃ - коефіцієнт, що враховує швидкість вітру у зоні вибуху, 1,2;

...