Техногенное воздействие на почву сопровождается:000000000000000                           00000–0отторжением пахотных земель или уменьшением их плодородия. По данным ООН, ежегодно в мире выводится из строя около 6 млн. га плодородных0земель;                                                                                                                   00000–0чрезмерным насыщением токсичными веществами растений, что неизбежно приводит к загрязнению продуктов питания растительного и животного0происхождения. В настоящее время до 70 % токсичного воздействия0на0чело­века приходится на пищевые продукты;00000000000                                              00000–0 нарушением биоценозов вследствие гибели насеко­мых, птиц, животных,0некоторых0видов0растений;                                                                           00000–0загрязнением грунтовых вод, особенно в зоне свалок.
        Промышленные и бытовые отходы. Ежегодно из недр страны добывается огромное количество горной массы, при этом вовлекается в оборот около трети, а используется в производстве около 7% объема добычи. Большая часть отходов не используется и скапливается в отвалах. 00000Примерами значительного накопления отходов, связан­ных с добычей полезных ископаемых, могут служить терри­коны угольных шахт, отвалы вблизи карьеров при наземной добыче руд. Наиболее остро стоит вопрос утилизации отхо­дов в угольной промышленности, поскольку на некоторых шахтах добыча каждой тонны угля сопровождается подъе­мом из шахт до 70–10 м³ породы.00000000000000000000000000000000000000000000000000000000                                                                                                            00000Отвалы различных производств, топливно-энергетичес­ких комплексов занимают немалые площади, выводя из пользования земельные угодья и представляя опасность для окружающей среды. Так, например, отвалы многих гор­ных пород содержат пирит FeS₂, который на воздухе само­произвольно окисляется до серной кислоты, в результате чего в период дождей или снеготаяния образуются сильно закисленные территории.                  00000Ежегодно в Российской Федерации образуется значи­тельное количество промышленных отходов; так, в 2008 г. их объем составил 817,7 млн. т. Более половины объема про­мышленных отходов приходится на угольную отрасль; около трети – отходы металлургического производства (рис. 2.28).

Рис. 2.28. Доли отраслей в объеме образования отходов промышленности

Источниками загрязнения соединениями фтора являются алюминиевые заводы в Братске, Иркутске и др., предприя­тия по производству фосфорных удобрений и др.000000000000000000000000000                                                           00000В настоящее время одной из самых острых проблем яв­ляется утилизация и захоронение радиоактивных отходов АЭС. Опасны и значительны отходы сельскохозяйственно­го производства - навоз, остатки ядохимикатов, кладбища животных.00000000000000000000000000000000000                                                       00000Распределение отходов по классам опасности представ­лено на рис. 2.29.

Рис. 2.29. Распределение объема образовавшихся отходов по классам опасности

Отходы V класса опасности (практически не опасные) составляют 90 %, IV класса (малоопасные) – 9 %.00000000000000000000000000000000000                                                         00000Практически весь объем образующихся токсичных отхо­дов (95%) имеет промышленное происхождение, а остальные 5% отходов этой категории распределяются почти поровну между сельским хозяйством (3,7 млн. т) и ЖКХ (3,4 млн. т). По данным Госкомстата России, к 2000 г. в стране было на­коплено 2 млрд. т токсичных отходов, имеется 2,9 тыс. мест захоронения общей площадью 22 тыс. га.000000000000000000000000000000000000000000 00000Ежегодно в России образуется около 150 млн. м³ (30 млн. т) твердых бытовых отходов (ТБО) (в том числе в Москве – 5 млн. т). По прогнозам, ежегодное накопление ТБО увеличится до 200 млн. м³, что объясняется увеличением доли та­ры и упаковки в массе продуктов и товаров. К ТБО относят­ся: бумага и картон, полимерные материалы, стекло, древе­сина, металлы и др.000000000000000000000000000000000000000000000000000000                                                                                                               00000Энергетические воздействия. Энергетические загрязне­ния окружающей среды, как правило, обусловлены произ­водственной деятельностью человека. Наибольший вклад в энергетическое загрязнение окружающей среды вносят изменения ее электромагнитных параметров в диапазонах частот, соответствующих областям радиоволн, инфракрас­ного или теплового излучения, рентгеновского и гамма-из­лучения, которые вместе с α- и β-частицами являются при­чиной радиоактивного загрязнения биосферы, а также изменения виброакустических параметров (виброакустиче­ское0загрязнение).                                       00000Электромагнитные поля и излучения. Основные искусст­венные источники ЭМП: радиолокационные, радио- и телепередающие станции, электростанции и трансформаторные подстанции, энергосиловые установки, воздушные линии электропередачи, электрифицированные железные дороги, компьютеры, широко разветвленные электрические, в том числе кабельные, сети и др. Напряженность техногенных ЭМП на значительных территориях на 2 – 5 порядков пре­вышает естественный фон ЭМП.   00000Уровни электромагнитных излучений (ЭМИ) очень ча­сто превосходят допустимые санитарные нормы в районах аэропортов, радио- и телестанций, военных, радиотехничес­ких и других объектов. Например, в районе расположения теле- и радиостанции плотность потока энергии достигает сотен Вт/м² при ПДУ в рабочей зоне 10 Вт/м².0000000000000000000                                 00000Тепловые загрязнения – одно из крупных видов загрязне­ния окружающей среды. Только в 2000 г. отвод теплоты в ми­ре от энергетических производств достигал 241 000 млн. Гкал, что неизбежно приводило к росту температуры окружаю­щей среды. В глобальном масштабе этот прирост теплоты невелик и приводит всего лишь к увеличению теплоты от солнечной радиации на 0,0190%.                                                                                              00000Проблема техногенного теплового загрязнения наиболее значима в региональном масштабе, поскольку оно достига­ет в среднем 1,6 – 2,0 Вт/м² (из них на ЖКХ приходится 33 % теплоты; на ТЭС и ТЭЦ – 25 %, на промышленность – 29 %, на транспорт – 13 %). Еще более значимы тепловые загряз­нения в крупных городах и около некоторых объектов эконо­мики. Например, в Берлине выбросы теплоты – 22 Вт/м², в зоне ЦБК – 2000 Вт/м², около мощной ТЭС – 24 000 Вт/м². В расчете на единицу производимой энергии АЭС сбрасы­вает в окружающую среду больше теплоты, чем ТЭС. Для мощных АЭС расход воды на охлаждение достигает 180 м³/с, тогда как ТЭС аналогичной мощности потребляют всего 70 – 90 м³/с. Для сравнения: плотность потока солнечной радиации вблизи поверхности Земли составляет 935 Вт/м².000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00000Температура поверхности Земли – важнейший из абио­тических факторов, влияющих на развитие микроорганиз­мов, выживание животных и растений. Последнее особенно актуально, поскольку большая часть теплоты отводится в водоемы и приводит к их подогреву. Повышение темпера­туры воды даже на несколько градусов сопровождается уп­рощением водных сообществ.00000000000000000000000000000000000000000000000000                                                                                                   00000По общим оценкам, выбрасываемая низкопотенциальная теплота возрастает пропорционально росту производства электроэнергии и к началу XXI в. составляла около 0,02 % от солнечной радиации. Учитывая темпы роста энергетики (3,5 % в год) можно считать, что опасное глобальное загряз­нение Земли (1 – 5 % от количества солнечной энергии) бу­дет достигнуто за пределами XXI в.0000000000000000000000000000000000000                                               00000Ионизирующие загрязнения. Радиационное загрязнение окружающей среды происходит за счет поступления в нее радионуклидов, извлекаемых из глубин земли вместе с уг­лем, газом, нефтью, минеральными удобрениями, строи­тельными материалами и др. Ряд радионуклидов содержит­ся в сжигаемых углях. Удельная активность угольной золы достигает следующих величин, Бк/кг: 265 - ⁴⁰К, 200 - ²³⁸U, 240 - ²²⁶Ra, 930 - ²¹⁰Pb, 1700 - ²¹⁰Po и т.д. Индивидуальная средняя годовая доза облучения в районе ТЭС мощностью 1 млн. кВт (район радиусом 20 км) может достигать 0,5 бэр. Эта доза зависит от зольности угля и эффективности очист­ки дымовых газов от твердых частиц (летучей золы).0000000000000000000000000000000000000000000000                                                                    00000Значительное количество радионуклидов содержится в удобрениях, применяемых в сельском хозяйстве. После внесения удобрений в почву радионуклиды по пищевым це­пям поступают в живые организмы. Так, тройной суперфо­сфат (производства США) имеет удельную активность Бк/кг: 2100 – ²³⁸U, 1800 – ²³⁸Th, 780 – ²²⁶Ra, азотно-фосфорно-калиевые удобрения (Бельгия): 470 – ²³⁸U, 210 – ²²⁶Ra, 5900 –⁴⁰К.0000000000000.                                                                                                                             00000Огромное количество радионуклидов поступило в био­сферу при испытаниях ядерного оружия в 1945 – 1980 гг. Установлено, что основной вклад в ожидаемую эффектив­ную эквивалентную дозу вносят радионуклиды, образовав­шиеся при испытаниях: ¹⁴С, ¹³⁷Cs, ⁹⁵Zr, ¹⁰⁶Ru, ⁹⁰Sr, ¹⁴⁴С1, ³Н, ¹³¹I и др. Доза облучения от всех этих радионуклидов со­ставляет 400 мбэр.      00000Радиоактивные вещества поступают в биосферу на всех стадиях ядерно-топливного цикла (ЯТЦ): добыча и перера­ботка урановых и ториевых руд, обогащение урана изотопом ²³⁵U, изготовление ТВЭЛов, получение энергии в ядерных реакторах, переработка отработавшего ядерного топлива, переработка, хранение и захоронение радиоактивных отхо­дов, транспортировка радиоактивных материалов.00000000000000000000000000                                        00000При добыче урансодержащей руды образуются газооб­разные, жидкие и твердые радиоактивные отходы (РАО). Газообразные отходы образуются в основном за счет ²²²Rn (до 8 ∙ 10⁹ Бк на 1 т добытой руды), жидкие отходы опреде­ляются шахтными водами, образующимися при дренаже, и водой для технологических целей; твердые отходы – гор­ная порода и руды с низким содержанием урана.0000000000000000000000000000000000000000000000000 00000Основные источники потенциальной ядерной опаснос­ти – ядерные реакторы. Даже при штатной работе АЭС об­разуются газообразные, жидкие и твердые РАО, часть кото­рых поступает в окружающую среду, поскольку системы очистки не дают 100 % эффекта. Газообразные РАО: радио­активные благородные газы (РБГ), например, около десяти радионуклидов Кr и Хе - продуктов деления, ⁴¹Аг – про­дукт нейтронной активации, ⁴⁰Аг, содержащегося в воздухе и теплоносителе. Более 50 биологически значимых радионуклидов содержится в аэрозольных выбросах АЭС. Жид­кие РАО: пульпа ионообменных смол, фильтроматериалы, кубовые остатки выпарных аппаратов, в которые поступает загрязненная радионуклидами вода при эксплуатации или ремонте реактора, дебалансные воды, активность которых создается в основном за счет трития, так как система очист­ки не позволяет извлекать тяжелую воду их воды. Твердые РАО: отвержденные жидкие концентрированные РАО, де­тали оборудования реактора, снятые с эксплуатации, отра­ботавшие материалы.000000000000000000000000000000                                                             99900Доза облучения населения зависит от времен, расстоя­ния и типа реактора. Например, расчетная индивидуальная средняя эффективная эквивалентная годовая доза облуче­ния населения от газоаэрозольных выбросов составляет на расстоянии 10 и 100 км соответственно для РБМК-0,135 и 0,00135 мбэр/ГВт; для ВВЭР – 0,0079 и 0,00036 мбэр/ГВт.    00000Значимый вклад в загрязнение биосферы вносят долгоживущие радионуклиды ³Н, ¹⁴С, ³⁵Кr, ⁹⁰Sr, ¹⁰⁶Ru, ¹²⁹I, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs и изотопы трансурановых элементов, присутствующие в выбросах и сбросах заводов по переработке облученного ядерного топлива. Такой завод, перерабатывающий 1500 т отработанного топлива, создает на расстоянии до 100 км го­довую эффективную эквивалентную дозу до 25 мбэр. Кроме того, в окружающую среду могут поступать отходы кислот, химреагентов для обработки жидких РАО, органических раст­ворителей, способные загрязнять грунтовые воды на боль­ших0территориях.                                                                                 00000На конечной стадии ЯТЦ производится захоронение высокоактивных РАО. До сих нор не определены опти­мальные способы захоронений. Есть проекты захоронений в глубоких подземных выработках, например в соляных шахтах, в герметичных емкостях глубоко под землей или на дне океана и т.д. Каждый способ имеет свои недостатки, создающие угрозу глобального загрязнения в будущем. Оп­тимистические оценки лучших вариантов, например от­верждение отходов с последующим захоронением в геоло­гически стабильных районах, показывают, что заметные количества радиоактивных веществ, достигнут биосферы через 10⁵ – 10⁶ лет. 00000Виброакустические загрязнения. Деятельность человека в биосфере сопряжена с невольным и все возрастающим про­изводством ненужных для людей, фауны, флоры звуков – шумов, а также вибраций.9999999999999999                        00000Шум в окружающей среде вызывается источниками, на­ходящимися снаружи или внутри здания: средствами транспорта, оборудованием предприятий, вентиляторами, компрессорными установками, станциями для испытания двигателей и генераторов, аэрогазодинамическими установ­ками, электрическими трансформаторами. Нарастание шу­ма происходит и вне городской среды: шум наземного, вод­ного, воздушного транспорта, сельхозмашин, ветровых электростанций. Очевиден шумовой прессинг на все живое: растительный и животный мир, на человека.

Рис. 2.30. Зоны распространения шума и вибраций в Москве:

Шум: 1 – от авиации; 2 – от автотранспорта; 3 – от железнодорожного транспорта; 4 – от метрополитена; 5 – от вибрации; 6 – от промзон

На рис. 2.30показаны зоны распространения шума и вибраций в  Моск­ве, на крупных магистралях которой шум достигает 80 дБА.                      00000В многонаселенных городах интенсивность шума каж­дые 25 – 30 лет возрастает примерно в 10 раз, т.е. на 10 дБА.00000000000000000000000000                                      00000Источники вибраций в окружающей среде: оборудование ударного действия (молоты, машины для забивания свай под фундаменты зданий), рельсовый транспорт, мощные энергетические установки (насосы, компрессоры, двигатели), инже­нерное оборудование зданий (лифты, насосные установки), системы отопления, канализации. Вибрации, часто сопро­вождаемые звуковыми колебаниями, распространяются по грунту и достигают фундаментов жилых и общественных зданий, инженерных сооружений. Это может вызвать не­равномерность осадки грунта и фундамента, особенно при высокой насыщенности грунта влагой, и разрушений разме­щенных на них зданий и сооружений. Во всех случаях виб­рации вызывают раздражающее действие.000000000000000000000000000000 00000Протяженность зоны воздействия вибраций в окружаю­щей среде определяется интенсивностью (амплитудой) ви­брации источника (фундамента машины), а также величи­ной затухания вибраций в грунте и может0достигать001500–02000м.                                                                                      00000С проблемой вибрации сталкиваются и в быту, когда, на­пример, жилой дом располагается у железной дороги, авто­страды или когда в его подвальных помещениях размещает­ся какое-либо технологическое оборудование. 00000Механизм, с помощью которого движущийся поезд (рис. 2.31) возбуждает вибрации грунта, основан на возник­новении динамических сил между колесом и рельсом из-за  неровностей на поверхностях качения. В интервале эксплу­атационной скорости движения поездов от 30 до 110 км/ч спектр вибрации, передаваемой грунту, сосредоточен в час­тотном диапазоне 10 – 250 Гц.

Рис. 231. Распространение вибраций от поезда метрополитена по грунту

Чрезвычайные локально действующие опасности. Кро­ме рассмотренных выше опасностей, действующих длитель­но, в течение всего времени пребывания человека в опасной зоне на него могут оказывать воздействие и спонтанно воз­никающие травмоопасности, такие как электрический ток, движущиеся механические устройства, режущие и колю­щие предметы, падение с высоты и т.п.000000000000000000000000000000                                                               00000Возникновение таких опасностей возможно при непра­вильной эксплуатации электрических сетей, средств транс­порта, подъемно-транспортного оборудования, различного инструмента.0000000000000000            00000Возникновение чрезвычайных ситуаций в промышлен­ных условиях и в быту часто связано с разгерметизацией систем повышенного давления (баллонов и емкостей для хранения или перевозки сжатых, сжиженных и растворен­ных газов, газопроводов, систем теплоснабжения и т.п.).00000000           99999В чрезвычайных ситуациях проявление первичных нега­тивных факторов (обрушение конструкций, столкновение транспортных средств и т.п.) может вызвать цепь вторич­ных негативных воздействий (эффект «домино») – пожар, загазованность или затопление помещений, разрушение систем повышенного давления, химическое, радиоактивное и бактериальное воздействие и т.п. Последствия (число травм и жертв, материальный ущерб) от действия вторич­ных факторов часто превышают потери от первичного воз­действия.                                                                                      00000Электрический ток. Воздействие электрических сетей на человека и окружающую материальную среду многообраз­но. Значительную опасность представляют электрические сети для людей, оказавшихся в условиях непосредственно­го контакта с сетями.00000000000000000000000000000000                                                                         00000При коротком замыкании в электрических сетях с образо­вания электрической дуги возможно возникновение возго­раний горючих веществ, приводящее к пожарам и взрывам, травмирование обслуживающего персонала и посторонних лиц, оказавшихся в зоне влияния дуги.            00000Опасность поражения человека электрическим током определяется, прежде всего, величиной тока I_ч, проходящего через тело человека. Его определяют по формуле

,

где U_пр – напряжение прикосновения; R _ч – сопротивление тела человека.

Прохождение тока может вызывать у человека раздраже­ние и повреждение различных органов. Электрический ток оказывает действие на нервные клетки, кровеносные сосу­ды и кровь, сердце, головной мозг, органы дыхания и т.д. Наиболее часто встречаются: судороги, фибрилляция серд­ца, прекращение дыхания, паралич сердца и ожоги.00000000000000000000000                              00000Минимальная величина тока, под которым возникает судо­рожное сокращение мышц, называют пороговым неотпуска­ ющим током. Его значение для переменного тока частотой 50 Гц лежит в пределах 6-16 мА. Дальнейший рост пере­менного тока частотой 50 Гц сопровождается следующими воздействиями:

Важными факторами, влияющими на результат воздей­ствия электрического тока на человека, являются:00000000000000000000000000                                                                      00000–0род тока и частота;0000000000000000000000000000000000000          00000–0путь прохождения тока;000000000000000000000000000000000000000  00000–0время его действия;000000000000000000000000000000000000000000                00000–0температура и влажность воздуха;000000000000000000000000000000       00000–0состояние00кожных00покровов00человека; 00000 человека       00000–0другие.                                                                                                 00000В общем случае показано, что при напряжении до 500 В переменный ток опаснее постоянного, а при напряжении более 500 В опаснее постоянный ток. Наибольшую опас­ность представляет ток частотой 50 Гц. Рост и уменьшение частоты снижают опасность его воздействия.0000000 00000Путь прохождения тока многовариантен. Наиболее опас­ное воздействие наблюдается в случаях, когда ток проходит че­рез сердце или мозг. Рост времени воздействия тока повыша­ет опасность смертельного поражения. Длительные судороги мышц могут привести к остановке дыхания и сердца.00000        00000Сопротивление тела человека во многом зависит от со­стояния его кожных покровов. Если кожа увлажнена, имеет  трещины, то ее сопротивление значительно уменьшается, до­стигая значений 650 – 1000 Ом и приближаясь к внутренне­му сопротивлению, равному 650 – 800 Ом.         00000Опасность поражения человека электрическим током за­висит от состояния и вида помещения, где применяются электрические сети и электроустановки. По опасности по­ражения током различают:              000001) помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия,0создающие0повышенную0или0особую0опасность; 222222)2повышенной опасностью, характеризую­щиеся наличием одного из следующих0условий:                                                                                    00000–0сырости (относительная влажность длительно превы­шает 75 %) или токопроводящей0пыли;                                                                                 00000–0токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные и т.п.);                                                                                                                  00000–0высокой температуры, постоянно или периодически (более суток) превышающей0+3500°С;                                                                              00000–0 возможности одновременного прикосновения к металлическим корпусам электрооборудования, с одной стороны, и к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам0и0т.п.0с другой. Сюда можно отнести, например, складские неотапливаемые0помещения;                                                                      000003) помещения особо опасные, характеризующиеся од­ним из следующих0признаков:                                                                                 00000–0особой0сыростью0(влажность0близка0к01000%);                       00000–0химически активной или органической средой, разру­шающей изоляцию0и0токоведущие0части0электрооборудования;00000–0наличием одновременно двух или более условий повы­шенной опасности. К таким помещениям относится большая часть производственных помещений; 000004)    территории размещения наружных электроустановок,
которые по опасности поражения током приравниваются к особо опасным помещениям.                                                                                             00000Опасность поражения человека электрическим током наступает вследствие:                                                                                                      00000    – напряжения шага, которое равно напряжению между точ­ками земли, обусловленному растеканием тока замыкания на землю, при одновременном касании0их0ногами0человека.0Численно напряжение шага равно разности потенциалов точек, на которых находятся ноги человека. Поле потенциалов на поверхности земли может возникнуть, например, при замыкании провода на землю в результате его обрыва, при стекании тока с заземлителя и т.п.;000                                                                                                              00000–0прикосновения к неизолированным токоведущим час­тям, когда человек одновременно находится в контакте с потенциалом земли или другой токоведущей частью иного по­тенциала (прямое прикосновение) или прикосновения к части электрического оборудования, которая находится под напряжением, вследствие повреждения изоляции, когда человек находится в контакте с потенциалом земли или другой проводящей частью оборудования иного потенциала (косвенное прикосновение);0000000000000 00000–0образования электрической дуги между токоведущей частью установки и человеком, что возможно в электрических установках напряжением свыше 1000 В.0000000000000000000000000000000000000000 00000Напряжение шага. Для: анализа растекания тока в грунте принимаем, что ток стекает в грунт через одиночный заземлитель полусферической формы (рис. 2.32), грунт однород­ный и изотропный, его удельное сопротивление «с» во много раз превышает удельное сопротивление материала заземли­теля.

Рис. 2.32. Растекание тока в грунте

В данном случае потенциал на поверхности грунта рас­пределяется по закону гиперболы (рис. 2.33). Максималь­ным потенциал будет при х = х ₃ . 00000Зону земли, за пределами которой электрический потен­циал, обусловленный токами замыкания на землю, может быть условно принят равным нулю, называют зоной расте­кания тока замыкания на землю. Зона растекания тока про­стирается, в среднем, на расстояние до 20 м от места замы­кания на землю.

Рис. 2.33. Напряжение шага

При расположении одной ноги человека на расстоянии х от упавшего провода заземлителя и ширине шага, которая обычно принимается за 1 м, получаем

,

где     – коэффициент напряжения шага, который зависит от расстояния заземлителя и ширины шага (чем бли­же к заземлителю и шире шаг, тем коэффициент β больше). Электрический ток через тело человека, обусловленный напряжением шага, равен

,

где R _ч – сопротивление в цепи протекания тока через чело­века, состоящее из сопротивлений тела человека, обуви и опорной поверхности, на которой он находится.                                                                                                   00000Опасность поражения током в электрических сетях. Слу­чаи поражения человека током возможны лишь при замы­кании электрической цепи через тело человека, т.е. при при­косновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует напряжение (разность потен­циалов). Опасность такого прикосновения зависит от ряда факторов: схемы включения человека в цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, степени изоля­ции токоведущих частей относительно земли.     00000Схемы включения человека в электрическую цепь могут быть различными (рис. 2.34). Наиболее характерными яв­ляются две схемы включения: между двумя проводами (двухфазное включение) и между одним проводом и землей (однофазное включение). Во втором случае предполагается наличие электрической связи между сетью и землей. Двух­фазное включение – прикосновение человека одновремен­но к двум фазам, как правило, более опасно, поскольку к те­лу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение – линейное, и поэтому через тело человека пройдет ток силой

 ,

где  – линейное напряжение, т.е. напряжение между фаз­ными проводами сети;  – фазное напряжение;  .

Рис. 2.34. Случаи включения человека в электрическую цепь:

а – двухфазное; б и в - однофазное (прямое и косвенное); Z – полное сопротивление фазы относительно земли

Двухфазное включение является одинаково опасным в се­ти как с изолированной, так и с заземленной нейтралью. При этом изоляция человека от земли, например с помощью ди­электрического коврика, не уменьшит опасность0пораже­ния.                                                                      00000Однофазное включение происходит значительно чаще, но является менее опасным, чем двухфазное, поскольку на­пряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного. Соответственно меньше будет и ток, проходящий через тело человека. Кроме того, на значение этого тока вли­яют режим нейтрали источника тока, сопротивление изоля­ции и емкость проводов относительно земли, сопротивле­ние пола, на котором стоит человек, сопротивление его обуви и другие факторы.000000000000000000                                00000Рассмотрим подробнее получившее широкое распростра­нение трехфазные сети напряжением до 1 кВ при нормаль­ном и аварийном режимах работы. Это сети трехпроводные с изолированной нейтралью и сети с глухо заземленной ней­тралью.000000000000000000000000000000000000000                                                                              00000В трехфазной трехпроводной сети с изолированной ней­тралью ток, проходящий через тело человека, при прикос­новении к одной из фаз сети в период ее нормальной рабо­ты определяют следующим выражением:

 ,

где r – сопротивление изоляции провода.0000000000000000000000000000000 00000Из этого выражения следует, что с увеличением сопро­тивления изоляции опасность поражения током уменьша­ется. Поэтому очень важно в таких сетях обеспечивать вы­сокое сопротивление изоляции и контролировать ее состояние для своевременного выявления и устранения возникших0неисправностей.                                                                       00000 При аварийном режиме работы сети (рис. 2.35), когда воз­никло замыкание одной из фаз на землю через малое сопротивление r_зм, ее напряжение относительно земли снижается, поскольку r _зм  r . 0000000000000                              00000 При этом напряжение, под которым окажется человек, прикоснувшийся к исправной фазе трехфазной сети с изо­лированной нейтралью, будет значительно больше фазного и несколько меньше линейного напряжения. Таким обра­зом, этот случай прикосновения опаснее прикосновения к той же фазе сети при нормальном режиме работы.

Рис. 2.35. Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью при аварийном режиме

В трехфазной четырехпроводной сети с заземленной ней­тралью при нормальном режиме работы сети (рис. 2.36, а) ток, проходящий через тело человека, равен

,

где r₀ – сопротивление заземления нейтрали.

Рис. 2.36. Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью: а – при нормальном режиме; б – при аварийном режиме

Как правило, r₀ < 8 Ом и r₀ , следовательно, без боль­шой ошибки в расчетах можно пренебречь значением r₀ и считать, что человек оказывается практически под фаз­ным напряжением , а ток  ≈ / . Ограничить силу то­ка, проходящего через человека, можно, увеличив сопро­тивление , например, используя диэлектрическую обувь, диэлектрические коврики, изолирующие подставки.000000000000000000000000000000000000                                                               00000Отсюда следует, что прикосновение к фазе трехфазной сети с заземленной нейтралью в период нормальной ее ра­боты более опасно, чем прикосновение к фазе нормально работающей сети с изолированной нейтралью.                                                                                                             00000При аварийном режиме, когда одна из фаз сети замкнута на землю через относительно малое сопротивление r_зм (рис. 2.36, б), напряжение, под которым оказывается чело­век, прикоснувшийся в аварийный период к исправному фазному проводу трехфазной сети с заземленной нейтра­лью, всегда меньше линейного, но больше фазного. Таким образом, прикосновение к исправной фазе сети с заземлен­ной нейтралью в аварийный период более опасно, чем при нормальном режиме.000000000000                     00000Проведенный выше анализ сетей напряжением до 1 кВ показывает, что в случае прикосновения к фазному проводу в период нормального режима работы сети более безопас­ной является, как правило, сеть с изолированной нейтра­лью, а в аварийный период – сеть с заземленной нейтралью. Следовательно, сети с изолированной нейтралью целесооб­разно применять в тех случаях, когда имеется возможность поддерживать высокий уровень изоляции проводов. Таки­ми являются малоразветвленные сети, не подверженные воздействию агрессивной среды и находящиеся под посто­янным надзором квалифицированного персонала, напри­мер сети электротехнических0лабораторий.                                                         00000Сеть с заземленной нейтралью из условий безопасности следует применять там, где невозможно обеспечить хоро­шую изоляцию проводов (из-за высокой влажности, агрес­сивной среды и пр.), нельзя быстро отыскать или устра­нить повреждение изоляции. Это, как правило, сети жилых, общественных и промышленных зданий и наружных уста­новок. 00000Электрическая дуга. Она возникает при коротком замы­кании, электрическом пробое воздушных зазоров и т.п. Тем­пература дуги может достигать 7000 °С, вызывая тяжелые ожоги и травмы. При контакте кожи человека с металличе­скими токоведущими частями оборудования, оказавшимся под высоким напряжением (1000 В и более), и возникают «электрические знаки», о которых говорилось выше. 000000000000             00000Механическое травмирование. Как правило, такое трав­мирование происходит спонтанно и имеет весьма широкий спектр негативных воздействий на человека: от порезов и ушибов до летального исхода. Тяжелые случаи механиче­ского травмирования связаны обычно с техногенными ава­риями или со стихийными явлениями.00Механическое травмирование человека в производст­венных условиях и в быту возможно при:                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          00000–0несанкционированном взаимодействии с различными устройствами и механизмами (конвейеры, роботы, подъем­но-транспортное оборудование, средства транспорта, бытовая техника и т.п.);000000000000000000000000000 00000–0падении человека и различных предметов;0000000000000000000000 00000–0поражении потоками вещества, ударной волной, фрагментами разрушающихся систем повышенного давления, тепловых и иных сетей и т.п.;                                                                                                                   00000–0контакте с режущими и колющими предметами, с шероховатыми и00рваными0поверхностями.                                                                               00000Основные опасности, возникающие при эксплуатации подъемно-транспортных машин и устройств:00000000000000000000000000000000000                                                                                                                                     99999–9падение груза с высоты вследствие разрыва каната или неисправности грузозахватного устройства;000000000000000000000000000                                                             00000–0разрушение металлоконструкции крана (тягового органа – в конвейерных установках);00000000000000000000000000000000000000000000                                                                                                                                                   00000–0потеря устойчивости и падение стреловых самоходных кранов;                                    00000–0спадение каната или цепи с блока, особенно при подъ­еме груза, кроме того, при раскачке блока возможно соскальзывание каната или цепи с0крюка;                                                                                                                       00000–0при использовании ручных лебедок возможно травмирование как самим грузом, так и приводными рукоятками из-за самопроизвольного опускания0груза;                                                                                                     00000–0срыв винтовых, реечных и гидравлических домкратов, если они установлены на неустойчивом и непрочном основании или не вертикально (с наклоном), а также их самопроизвольное опускание;00000000000000000000                                     00000–0травмы при погрузке и разгрузке крупногабаритного груза на ручные безрельсовые тележки;000000000000000000000000000000000000000                                                                        00000–0действия механизмов, входящих в конструкцию подъ­емно-транспортных машин, обладающих комплексом механических опасностей, перечисленных выше.00000000000000000000000000000000000000000000000                                                                                              00000Опасная зона подъемно-транспортных машин не являет­ся постоянной и перемещается в пространстве при пересе­чении всей машины или ее отдельных9частей.                                                                                       00000Несчастные случаи часто возникают на ленточных и цеп­ных конвейерах, причем 90% несчастных случаев на них происходит в момент устранения на ходу конвейера непола­док вследствие захвата тела и одежды набегающими движу­щимися частями оборудования. Поэтому на работающем конвейере запрещается исправлять смещение (сбег) ленты и устранять ее пробуксовку, убирать просыпавшийся и на­липающий материал, подметать под конвейером.000000000000000000000000000000000000000000                                                                    00000Источником серьезных механических травм может быть инструмент, как ручной (отвертки, ножи, напильники, зу­била, молотки, пилы, рубанки и т.д.), так и механизирован­ный (дрели, перфораторы, рубанки, пилы с электро- и пнев­моприводом). Как правило, этими видами инструментов повреждаются пальцы и руки при их попадании в зону об­работки материала, а также глаза, которые могут быть трав­мированы отлетающими из зоны обработки осколками, стружкой, пылью.0000000000000000000000000000000                                             00000Другими причинами получения механических травм мо­гут являться:               00000–0падение на скользком полу, особенно в случаях, когда на полу есть пятна разлитого или вытекшего из оборудования масла и других жидкостей; 00000–0падение с высоты или с неустойчивого основания, на котором стоит человек;000000000000000000000000000000000000000000000000000000                                                                                                   00000–0воздействие  роботов  и  манипуляторов  при  попадании  человека  в зону их действия;000000000000000000000000000000000000000000000000000                                                                                                                           00000–0воздействие других, менее типичных причин, например разрушение емкостей, находящихся под давлением, падение предметов с высоты, обрушение строительных конструкций и т.д.0000000000000000000000000                                                     00000Системы повышенного давления. Значительную опасность для населения представляют бытовые газовые баллоны и тру­бы. Нарушение правил безопасности при эксплуатации газо­вых систем, и их изношенность приводят к взрывам бытового газа, часто сопровождающимся разрушением строительных конструкций и гибелью людей. 00000000000000000000000000000000000                                                         00000Транспортные аварии. Эти аварии почти всегда имеют техногенное или антропогенно-техногенные происхожде­ние. Большинство аварий обусловлено, как правило, оши­бочными действиями людей. Так, по данным ИКАО, причи­ны авиационных катастроф распределяются следующим образом:                                                                                                                                           000001)0действия пилотов – 750–0809%; 00000000000000000000000000000                                                                                            000002)0неправильное управление полетом с земли 0–0 30–060%;00000000000 000003)0ошибки метеослужб0 –0 50–060%;0000000000000000000000000000000   000004)0техническая неисправность самолетов00–00100–0120%;000000000000 000005)0другие0причины00–0020–050%.000000000000000000000000000000000 00000Транспортные аварии происходят внезапно, что делает их непредсказуемыми во времени.000000000000000000000000000000000000000       00000Региональные и глобальные чрезвычайные опасности.0000000000000                                  00000Чрезвычайные опасности, спонтанно возникая и обладая высокими уровнями воздействия человека, как правило, травмируют большие группы людей, а промышленные объ­екты, селитебные зоны и природу разрушают. Основными источниками таких опасностей являются:99999999999999999999 00000–0пожаро-, взрыво-, химически и радиационно опасные производ-ственные00объекты00(АЭС,00ракетные00комплексы00и00т.п.);0000000000000000000–0газовые, нефтяные, тепловые, электрические комплексы, их коммуникации0и0сети;                                                                                    00000–0новые технологии, направленные на получение энер­гии, развитие промышленных, транспортных и других комплексов;00000000000000000000                                00000–0влияние стихийных природных явлений, способных вызывать аварии и катастрофы на промышленных и иных объектах. 00000000                                00000Для России в силу особенностей, связанных со структур­ными изменениями в экономике, к числу источников чрез­вычайной техногенной опасности также относятся:000000000000000000000000000000000000000000                                                                               00000–0остановка ряда производств, обусловившая нарушение хозяйственных связей и сбои в технологических цепочках;000000000                     00000–0высокий уровень износа основных производственных средств, достигающих по ряду отраслей 800% и более;0000000000000000000000                                              00000–0накопление отходов производства и быта, представляющих угрозу распространения токсичных веществ в природной среде;000000000000000                          00000–0снижение  требовательности  и  эффективности  работы  надзорных организаций и государственных инспекций;00000000000000000000000000                                                                00000–0снижение технологической и трудовой дисциплины работающих. 00000Основными причинами крупных техногенных аварий в последние годы0являются:                                                                                                                                                                                                000001) отказ технических систем из-за дефектов изготовления и нарушения режимов эксплуатации; многие современные потенциально опасные производства спроектированы так, что вероятность крупной аварии на них весьма высока и оценивается величиной 10^-4 и более; 00000000000000000                                      000002) ошибочные действия операторов технических систем; статистические данные показывают, что более 60 % аварий произошло в результате ошибок обслуживающего персонала;000000000000000000000000000000000000000000                                                                         000003) концентрация различных производств в промышленных зонах без должного изучения их взаимовлияния.0000000000000000000000000000000                                                                                                 00000Одной из распространенных причин пожаров и взрывов, особенно на объектах нефтегазового и химического произ­водства и при эксплуатации средств транспорта, являются разряды статического электричества.0000000       00000Далее мы рассмотрим различные виды аварий подробнее.0000000000000 00000Авария радиационная – потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, сти­хийными явлениями или иными причинами, которые могут привести или привели к облучению людей выше установ­ленных норм или радиоактивному загрязнению окружаю­щей среды.         00000К настоящему времени произошло немало радиацион­ных аварий различной тяжести на предприятиях ядерной энергетики, в медицине и промышленной радиографии. Осо­бое место среди них занимает Чернобыльская трагедия 1986 г. Это крупнейшая техногенная катастрофа XX в. Только в Рос­сии общая площадь радиоактивного загрязнения с плотнос­тью свыше 1 Ки/км² по цезию-137 достигает более 50 тыс. км². На этих территориях в настоящее время проживает более трех миллионов человек.00000000000000000000000                                                                                         00000Из всех объектов, использующих источники ионизирую­щих излучений, наибольшую опасность как возможные ис­точники радиоактивных загрязнений окружающей среды и радиационного облучения населения представляют пред­приятия ядерного топливного цикла, к которым относятся:                                                                                                           00000–0предприятия, осуществляющие добычу ядерного топлива, его переработку, транспортировку топлива и его отходов; 000000000000000000                                      00000–0системы ядерного оружия, заводы по их производству, переработке и склады (базы) такого оружия; 0000000000000000000000000000000000000000                                                                                 00000–0атомный военный и гражданский флоты;00000000000000000000000                                                        00000–0предприятия по изготовлению тепловыделяющих элементов;0000000        00000–0атомные0станции;                                                                                                  00000–0хранилища использованного ядерного топлива;000000000000000000                                       00000–0могильники отработанного ядерного топлива.

По назначению различают следующие ядерные реакто­ры: для исследовательских целей, для производства искус­ственных изотопов, для производства электрической и тепловой энергии (энергетические реакторы), для металлургии и химической технологии, для транспортных систем (ко­рабли, летательные аппараты), для медицинских и техноло­гических целей.                                          00000Особое место занимают атомные электростанции (АЭС). Это связано с тем, что именно в процессе работы станции образуется подавляющая часть искусственных радиоактив­ных продуктов, активность и концентрация которых в реак­торе чрезвычайно высоки. Аварии на АЭС, как показывает практика, могут привести к попаданию радиоактивных ве­ществ в окружающую природную среду и радиационному поражению людей, животных и растительности на значи­тельных территориях.                   00000Основным элементом любой атомной станции является ядерный реактор. Они классифицируются по различным признакам: физическим, конструктивным, по составу и разме­щению ядерного горючего, по типу замедлителя нейтронов и горючего, по назначению и т.д. Принципиальные схемы устройства большинства реакторов во многом одинаковы. Любой ядерный реактор состоит из активной зоны, систем защиты и управления мощностью и ряда вспомогательных систем.000000000000000000000000000                                                                        00000Ядерная энергетика основана на использовании ядерно­го топлива, в качестве которого применяют три делящихся радионуклида: уран-235 (естественный радионуклид) и два других - плутоний-239 и уран-238 (их получают искусст­венным путем в процессе ядерного топливного цикла). Ко­нечной целью цикла является получение электричества или теплоты. Схема АЭС показана на рис. 2.37.

Рис. 2.37. Принципиальная технологическая схема АЭС:

1 – реактор; 2 – первичная биологическая защита; 3 – вторичная биоло­гическая защита; 4 – турбина; 5 – электрогенератор; 6 – компрессор; 7 – емкость для пополнения теплоносителя; 8 – циркуляционный насос; 9 – парогенератор; 10 – конденсатор; 11 – подогреватель; 12 – сетевой теплообменник

В отечественной ядерной технологии широкое примене­ние нашли водо-водяные энергетические ректоры (ВВЭР) и водографитовые реакторы канального  типа  (РБМК – ре­актор  большой  мощности канальный,  именно последние были установлены на Чернобыльской АЭС).                                        Основные параметры отечественных реакторов пред­ставлены в табл. 2.24.

Таблица 2.24