Курсовая работа 2. Курсовая работа по дисциплине Медикобиологические основы безопасности жизнедеятельности Тема Расчет риска здоровью человека в зависимости от качества атмосферного воздуха Вариант 2 Выполнил ст гр. Проверил
Скачать 55.26 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Забайкальский государственный университет» (ФГБОУ ВО «ЗабГУ») Факультет Строительства и экологии Кафедра Техносферной безопасности КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине «Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности» Тема «Расчет риска здоровью человека в зависимости от качества атмосферного воздуха» Вариант №2 Выполнил ст.гр. Проверил Чита 2018 СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….3 1 Теоретическая часть……………………………………………………………5 1.1 Качество состояния воздушного бассейна Петровск-Забайкальск………. 5 1.2 Климато - географическая характеристика…………………………………6 1.3 Основные источники загрязнения атмосферного воздуха………………...9 1.4 Виды воздействия загрязнителей на здоровье человека………………….10 2 Расчетная часть………………………………………………………………...12 2.1 Расчет риска здоровью человека в зависимости от качества атмосферного воздуха……………………………………………………………………………12 3 Мероприятия по защите воздушного бассейна от загрязнений…………….18 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 22 ВВЕДЕНИЕ По качеству атмосферного воздуха Петровск-Забайкальск относится к числу загрязненных городов России. За период с 2015 по 2017 гг. уровень загрязнения воздушного бассейна оценивался, как «чрезвычайно высокий» и «очень высокий». Среднегодовые концентрации превышают ПДКсс по бенз(а)пирену в 5,77 раз, по формальдегиду – в 4,33 раза (Государственный доклад, 2017). По данным экспертов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) основные источники загрязнения воздушной среды в городах исходят от предприятий теплоэнергетики и автомобильного транспорта, которые дают до 23% всех заболеваний. К тому же постоянно увеличивающаяся доля личного автотранспорта со значительным выбросом вредных веществ, практически не поддается контролю. Для здоровья населения отработанные газы автомобилей представляют наибольшую опасность, чем выбросы стационарных источников, т. к. они поступают в атмосферу непосредственно в зоне дыхания человека. Объем выбросов автотранспорта увеличивается не только на проезжей части улиц, но и во дворах, где двигатели транспорта работают в наиболее «неэкологичном» режиме (т.е. на холостом ходу, низких скоростях). В целом, концентрация загрязняющих веществ в воздухе на определенных участках города выше, чем на проезжей части улиц, значительно превышая средние значения по городу. На придомовых территориях находятся места отдыха, расположены детские площадки, при этом качество воздуха здесь не контролируется, что подтверждает необходимость совершенствования системы мониторинга. В структуре общей заболеваемости населения Петровск-Забайкальск болезни органов дыхания традиционно занимают ведущие позиции (Социально-гигиенический мониторинг, 2015). Поэтому, изучение влияния приоритетных загрязнителей воздушного бассейна города на здоровье человека, оценка вклада различных источников в процессы загрязнения атмосферного воздуха, совершенствование системы мониторинговой службы является актуальной задачей экологии. 1 Теоретическая часть 1.1 Качество состояния воздушного бассейна Петровск-Забайкальск Результаты наблюдений в 2015-2017 гг. свидетельствуют о том, что уровень загрязнения атмосферного воздуха городов Забайкальского края продолжает оставаться довольно высоким. Количество источников выбросов на территории края с установленными нормативами выбросов по статистическим данным составляет около 8000 единиц (7995). Ежегодно в атмосферу выбрасывается около 125-130 тыс. тонн загрязняющих веществ, из них: твердых веществ 40-45 тыс. тонн; жидких и газообразных 85-90 тыс. тонн. Наиболее загрязненным городом края является Чита из-за географического положения и господствующей штилевой погоды. Анализ загрязненности атмосферного воздуха по сезонам года показывает, что наиболее высокие уровни загрязненности постоянно отмечаются в осенне-зимний периоды. Это обусловлено как особенностями отопительного сезона, так и климатическими и географическими особенностями местности. Господствующий в зимнее время антициклон обусловливает штилевую или со слабыми ветрами погоду, в результате чего создаются неблагоприятные метеорологические условия. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников за последние годы немного снизились: в первую очередь, это связано с внедрением газоочистного оборудования на предприятиях и реализацией планов по снижению выбросов. За 2015-2017 гг. в Управлении Росприроднадзора по Забайкальскому краю (далее – Управление) было зарегистрировано 516 установок по очистке выбросов от стационарных источников. Из числа проверенных Управлением за последние годы предприятий и организаций, имеющих стационарные источники выбросов, произошло сокращение выбросов, вследствие установки газоочистного оборудования и применение современных технологий очистки. Кроме того, общее сокращение выбросов вредных веществ в атмосферный воздух связано с уменьшением числа мелких котельных в городах на территории края и строительством крупных котельных, на которых используется современное оборудование. В тоже время, следует отметить, что особенно неудовлетворительное состояние с обеспечением современных технологий по очистке газов складывается по котельным, которые эксплуатируются Федеральными структурными подразделениями, а именно подразделениями Министерствами обороны, юстиции (ФСИН) и внутренних дел Российской Федерации, где срок службы котельных, без модернизации, превышает 30-40 лет и более. Многие котельные указанных ведомств эксплуатируются с неисправным газоочистным оборудованием, либо вовсе его не имеют. Для обеспечения качества атмосферного воздуха требуется постоянный государственный контроль, совершенствование технологических процессов, строительство и ввод новых пылеулавливающих установок, повышение эффективности существующих установок и ликвидация источников загрязнения. 1.2 Климато-геграфическая характеристика Забайкальский край находится на юго-востоке Сибири и простирается от Республики Бурятия на западе до Амурской области и Якутии (республика Саха) на востоке, от правобережья Лены на севере области до границ России с Монголией и Китаем на юге и эту территорию чаще именуют Восточное Забайкалье. Самая северная точка Забайкальского края достигает 58о27'с.ш. и находится на территории Каларского района на границе с Иркутской областью. Самая южная точка расположена на 49о08'с.ш. на территории Кыринского района на границе с Монголией. Самая западная точка (107о45'в.д.) расположена в Красночикойском районе, а самая восточная (122о10'в.д.) находится в пределах Тунгиро- Олекминского района, к востоку от его административного центра п. Тупик, на границе с Амурской областью. На территории Забайкальского края с его своеобразными природно-климатическими и природно-ресурсными особенностями выделяют три экономических подрайона: Центральный (Хилокско-Ингодинский), Юго-Восточный (Шилкинско-Аргунский) и Северный (Витимо-Олекминский). В Центральном подрайоне сосредоточена половина обрабатывающей промышленности, но слабо развиты горнорудные отрасли. Здесь находится крупнейший промышленный центр края – город Чита. Функция Юго-Восточного подрайона связана с сырьевой специализацией и развитием обрабатывающих производств. Северный подрайон освоен слабо, но его ресурсы представляют потенциал для развития горнорудных производств. В Забайкальском крае также выделяют три природно-хозяйственных подрайона: Даурия (юго-восток), бассейн озера Байкал и Север, которые различаются не только природными условиями, но и особенностями экономического развития. Край занимает внутриконтинентальное положение, однако его удаленность от океанов неодинакова. Моря Тихого океана – Охотское и Желтое удалены от Забайкальского края на 850-1000 километров. Ближайшее из морей Северного Ледовитого океана – море Лаптевых удалено от края на 1700 километров. Забайкальский край является восточной частью обширного Центрально-Азиатского мирового водораздела бассейнов Тихого и Ледовитого океанов. Здесь берут начало верховые истоки главнейших водных артерий Сибири, Дальнего Востока и Центральной Азии. Это истоки Амура, Лены и Енисея. Западная часть региона относится к бассейну озера Байкал, объявленного в 1996 году ЮНЕСКО Участком мирового наследия. В озере сосредоточено более 20% мировых запасов чистейшей пресной воды. Север края – Становое нагорье – находится в Байкальской рифтовой зоне, характеризующейся высокой тектонической активностью. Крайний юг региона относится к Торейскому бессточному бассейну. Климат Забайкальского края резко континентальный с неравномерным распределением осадков в течение года и значительными годовыми и суточными колебаниями температуры воздуха. Зима длительная и холодная. В этот период выпадает незначительное количество осадков. Лето короткое, но сравнительно теплое. Основная часть годовых осадков выпадает именно в этот период, в результате чего на реках формируется серия паводков, нередко катастрофического характера. Континентальность климата региона выражена гораздо резче, чем на тех же широтах Западной Сибири, Дальнего Востока или Европы. Хотя средняя часть Забайкальского края находится на той же широте, что и Минск, Москва, Воронеж, а южная часть на широте Киева, по суровости климата территория края отчасти близка к Якутии. Своеобразие климата заключается и в контрастности определяющих его факторов, к которым относятся большая продолжительность солнечного сияния и большое поступление солнечной радиации в сочетании с более низкой температурой воздуха. На большое поступление солнечной радиации также оказывает малая облачность и высокая прозрачность атмосферы над территорией Забайкалья. По продолжительности солнечного сияния Восточное Забайкалье превосходит даже известные курорты Кавказа. Однако большая приподнятость Восточного Забайкалья и интенсивное радиационное выхолаживание в холодный период года формируют суровый континентальный климат, значительно более суровый, чем на других территориях этих же широт, а в котловинах и долинах северных районов формируется не просто континентальный, а резко континентальный климат. 1.3 Основные источники загрязнения атмосферного воздуха Результаты наблюдений в 2016 году свидетельствуют о том, что уровень загрязнения атмосферного воздуха городов Забайкальского края продолжает оставаться довольно высоким. Основные показатели состояния загрязнения атмосферы по городам края показали, что в Петровск-Забайкальске средний уровень загрязнения атмосферы, где среднегодовое содержание бенз(а)пирена составило 9 ПДК, что обусловлено значительным количеством выбросов в атмосферу и частой повторяемостью метеорологических условий, неблагоприятных для рассеивания загрязняющих воздух веществ (НМУ). Среднегодовые концентрации двух примесей примесей превышают 1 ПДК в Петровск-Забайкальск (бенз(а)пирен и (пыль) взвешенные частицы). В Петровск-Забайкальске максимальные из среднемесячной концентрации бенз(а)пирена превысили 10 ПДК, причем концентрация бенз(а)пирена за декабрь составила 46 ПДК. Оценка степени загрязнения атмосферы городов на территории края показала, имеющая средний уровень загрязнения воздуха. По данным стационарных наблюдений на территории Забайкальского края в 2016 году отмечено 5 случаев экстремально высокого загрязнения (ЭВЗ) атмосферного воздуха по содержанию бенз(а)пирена. Уровень загрязнения атмосферного воздуха не сильно высок. Веществами, определяющими очень высокий уровень загрязнения атмосферы, являются: бенз(а)пирен, взвешенные частицы (пыль), азота диоксид, оксид углевода и оксид серы. Основной вклад в загрязнение воздуха вносят предприятия топливно-энергетического комплекса и автотранспорт. 1.4 Виды воздействия загрязнителей на здоровье человека Загрязнение атмосферы— привнесение в атмосферный воздух новых, нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение их естественной концентрации. Под загрязнением атмосферы следует понимать изменение ее состава при поступлении примесей естественного или антропогенного происхождения. Вещества-загрязнители бывают трех видов: газы, пыль и аэрозоли. К последним относятся диспергированные твердые частицы, выбрасываемые в атмосферу и находящиеся в ней длительное время во взвешенном состоянии. К основным загрязнителям атмосферы относятся углекислый газ, оксид углерода, диоксиды серы и азота, а также малые газовые составляющие, способные оказывать влияние на температурный режим тропосферы: диоксид азота, метан и тропосферный озон. Основной вклад в высокий уровень загрязнения воздуха вносят предприятия черной и цветной металлургии, химии и нефтехимии, стройиндустрии, энергетики, целлюлозно-бумажной промышленности, а в некоторых городах и котельные. Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ, металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух окислы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. На здоровье человека очень влияет большое количество вредных веществ в городском воздухе. Он содержит большое количество угарного газа (СО) – до 80%, которым «обеспечивает» нас автотранспорт. Это вредное вещество очень коварно, не имеет запаха, цвета и очень ядовито. Угарный газ, попадая в легкие, связывается гемоглобином крови, препятствует поставку кислорода к тканям, органам, вызывая кислородное голодание, ослабляет мыслительные процессы. Иногда он может вызвать потерю сознания, а при сильной концентрации, может стать причиной смерти. Помимо угарного газа, городской воздух содержит еще, примерно, 15 других опасных для здоровья веществ. Среди них - ацетальдегид, бензол, кадмий, никель. Городская атмосфера содержит также селен, цинк, медь, свинец, стирол. Высока концентрация формальдегида, акролеина, ксилола, толуола. Их опасность такова, что эти вредные вещества организм человека только накапливает, отчего их концентрация увеличивается. Через некоторое время они уже становится опасными для человека. Эти вредные химические вещества часто являются виновниками появления гипертонии, ишемической болезни сердца, почечной недостаточности. Также высока концентрация вредных веществ вокруг промышленных предприятий, заводов, фабрик. Проведенными исследованиями было доказано, половина обострения хронических заболеваний проживающих вблизи предприятий людей, вызвана плохим, грязным воздухом . Существует два вида воздействия загрязнителей на здоровье человека : - прямой- когда загрязнитель является непосредственной причиной развития заболевания. - косвенный - когда загрязнитель выражается в ухудшении общегигиенических условиях жизни населения (человека). 2 Расчетная часть 2.1 Расчет риска здоровью человека в зависимости от качества атмосферного воздуха Для нормирования качества окружающей среды, в том числе атмосферного воздуха, разработаны нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ (ПДК), величины которых являются базовыми при оценке уровня загрязненности и расчете рисков. Вероятность токсического воздействия вещества при оценке кратности превышения ПДКмр в соответствии с классом опасности может быть определена по уравнениям, приведены в таблице 2. Таблица 2- Вероятность токсического воздействия вещества при оценке кратности превышения ПДКмр в соответствии с классом опасности
Перевод Prob в Risk может быть проведен при использовании таблицы3. Таблица 3 - Соотношения между Prob и Risk
Степень загрязнения воздуха рассчитывается с учетом кратности превышения среднегодового ПДК веществ. Среднегодовые значения ПДКг выражаются через ПДКсс следующим образом: ПДКг = α ПДКсс (4) Значения коэффициента α для различных веществ приведены в таблице 4. Таблица 4 - Значения коэффициента α для различных веществ
В таблице 5 приведены величины ПДК некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе. Эти данные могут быть использованы для практических расчетов по оценке риска. Учитывая, что риск является вероятностной величиной, определение риска комбинированного действия можно проводить в соответствии с правилом умножения вероятностей, где в качестве сомножителей выступают не величины риска здоровью, а значения, характеризующие вероятность его отсутствия (Киселев А.В., Фридман К.Б.. 1997): Σ Risk = 1 – (1 - Risk1) (1 – Risk2) …(1 – Riskn). (5) Где Σ Risk - риск комбинированного воздействия примесей; Risk1 – риск воздействия каждой отдельной примеси. Таблица 5- Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющие веществ в атмосферном воздухе населенных мест.
Вариант для выполнения работы
Данные для расчетов приведены в таблицах 6 и 7 Таблица 6 - Предельно - допустимые концентрации(ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (ГН 2.1.6.1338-03)
Таблица 7 - Изменения уровня загрязнения воздуха различными примесями за 2015г. Петровск-Забайкальск
Рассчитаем вероятность токсического воздействия за 2015 год. Диоксид серы относится ко 3 классу опасности, его уравнение имеет вид : Prob = - 2,35 + 3,73 log (С / ) Prob=- 2,35 + 3,73 log(0,027 /0,5)=-7,078 Так как значение Prob превышает табличное значение, то для определения Risk принимаем максимальное значение. Следовательно: Risk=0.001 Оксид углевода относится к 4 классу опасности, его уравнение имеет вид:Prob= - 2,35 + 3,73 log(С / ) Prob= - 2,35 + 3,73 log(0,021 /0,34)=-6,72 Следовательно Risk=0.001 Бензапирен относится ко 1 классу опасности, его уравнение имеет вид: Prob= - 5,51 + 7,49 log(С / ) Prob= - 5,51 + 7,49 log(0,005 /1)=-5,23 Следовательно Risk=0.001 Среднегодовые значения выражаются через следующим образом: = Диоксид серы: =1*0,05 = 0,05 Оксид углерода: =1*0,3 = 0,3 Бензапирен: =1*0,000001 = 0,000001 Определим риск комбинированного воздействия. ∑Risk= 1 - (1 – Risk1) (1 –Risk2) (1 - ). ∑Risk=1-(1-0,001)(1-0,001)(1-0,001)(1-0,001)(1-0,001)(1-0,001)(1-0,001)(1-0,001)(1-0,001)=0,008964 3 Мероприятия по защите воздушного бассейна от загрязнений В результате выполнения данной курсовой работы было оценено качество состояния воздушного бассейна Петровск-Забайкальск с учетом климато - географических особенностей территории; Уровень риска диоксидом серы, оксида углевода и бензапирен в период с 2015 год риск этих веществ увеличивается. В данной курсовой работе были предложены мероприятия по защите воздушного бассейна от загрязнений. Объекты, являющиеся источниками выделения в окружающую среду вредных и с неприятным запахом веществ, следует отделять от жилой застройки санитарно-защитной зоной (СЗЗ). Размеры нормативной СЗЗ до границы жилой застройки должны быть установлены в зависимости от мощности предприятия, особенностей технологического процесса производства, характера и количества выделяемых в атмосферу вредных и с неприятным запахом веществ. В соответствии с санитарной классификацией промышленных предприятий размеры санитарно-защитных зон устанавливаются в пределах от 50 до 3000 м в зависимости от класса опасности предприятия. Предприятия с технологическими процессами, не приводящими к выделению в атмосферу загрязняющих веществ, допускается размещать в пределах жилых районов. На территории СЗЗ допускается размещение объектов более низкого класса вредности, чем основное производство, — складов, гаражей, автостоянок и т.д. Размер СЗЗ до границы жилой застройки следует устанавливать: — для предприятий с технологическими процессами, являющимися источниками загрязнения атмосферного воздуха — непосредственно от источника загрязнения (трубы, шахты, аэрационные фонари зданий, места погрузки — разгрузки сырья); — для предприятий с технологическими процессами, являющимися источниками шума, вибрации, электромагнитных волн, радиочастот — от зданий, сооружений и площадок, где установлено это оборудование; — для электростанций, котельных — от дымовых труб. Территория СЗЗ должна быть благоустроена и озеленена. При проектировании благоустройства СЗЗ необходимо сохранять существующие зеленые насаждения. Размеры СЗЗ уточняются при расчетах рассеивания пылегазовых выбросов и могут оказаться больше или меньше нормативных. Если расчетный размер СЗЗ больше нормативного, то принимаются меры для снижения объема пылегазовых выбросов или размер СЗЗ устанавливается в соответствии с расчетным. При нахождении промышленного предприятия внутри жилой застройки и невозможности обеспечить соблюдение размеров СЗЗ в соответствии с нормативами необходимо обеспечить степень очистки пылегазовых выбросов до уровня ПДК на границе предприятия. ЗАКЛЮЧЕНИЕ На официальном сайте Министерства природных ресурсов Забайкальского края в соответствии с Порядком проведения работ по регулированию выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух в периоды неблагоприятных метеорологических условий размещается информация о неблагоприятных метеорологических условиях. Согласно утвержденному Порядку ведется работа по выдаче разрешений на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух стационарными источниками, находящимися на объектах, подлежащих региональному экологическому надзору. Например, за 2016 год было выдано149 разрешений. Высокому уровню загрязнения атмосферного воздуха способствуют и климатические особенности Забайкальского края, так территория края находится в зоне действия сибирского антициклона, обусловливающего штилевую или со слабым ветром погоду, в связи с чем, создаются неблагоприятные для рассеивания загрязняющих веществ метеорологические условия. Данное свойство атмосферы приводит к тому, что при относительно низких удельных выбросах загрязняющих веществ может наблюдаться высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха. В условиях как постоянного, так и кратковременного химического загрязнения атмосферного воздуха, превышающего гигиенические нормативы, проживает порядка 410 868 жителей Забайкальского края. Ежегодно проводится мониторинг радиационного фона по измерению мощности экспозиционной дозы гамма-излучения на местности, отбор проб выпадений из атмосферы, отбор проб аэрозолей из приземного слоя атмосферы. Так , в последние годы мощность экспозиционной дозы гамма-излучения на территории края была в пределах колебаний естественного радиационного фона по России (6-20 мкР/ч), за исключением отдельных дней, когда регистрировались значения МЭД, превышающие 20 мкР/ч. Средняя за последний год суммарная бета-активность выпадений из атмосферы по территории края изменялась от 1,0 Бк/м2.сутки до 1,1 Бк/м2.сутки и в среднем составила 1,1 Бк/м2.сутки, что ниже уровня 2015 года (1,1 Бк/м2.сутки). Таким образом, приведенные факты позволяют сделать вывод о том, что на формирование высокого уровня загрязнения атмосферного воздуха в холодное время года решающее влияние оказывают природно-климатические условия Читы. Они же обуславливают значительные различия в загрязненности воздуха отдельных частей города, а также резкие различия между городской территорией и ближайшим ее окружением (пригородной зоной). Благодаря снижению объемов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу города снег в его окрестностях за последние годы стал чище. Атмосфера – это в первую очередь воздух, который должен быть пригодным для дыхания людей и животных, не содержащим вредные примеси и вещества. Меры по предотвращению сложившейся катастрофической ситуации давно разработаны учеными. Остается только следовать предписываемым правилам. Человечество уже получило серьезные предупреждения от самой природы. Особенно в последние годы окружающий мир буквально кричит людям о том, что потребительское отношение к планете необходимо изменить. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Дроздов С.Г., Гарин Н.С., Джиндоян Л.С., Тарасенко В.М., Основы техники безопасности в микробиологических и вирусологических лабораториях. Москва: Медицина, 1987. - 255 с. 2. Бойцов А. Г., Гигиенические нормативы. Биологические факторы окружающей среды. Москва: Профессионал, 2011. - 689 с. 3. Ахмеджанов Р.Р., М. В. Белоусов М.В., Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности: учебное пособие. Ч. 2: Опасности биологического происхождения. Томск: Изд-во ТПУ, 2012. - 101 с. 4. Коротков, Б. П.,Черепанов И.Г., Безопасность жизнедеятельности и медицина катастроф : учебное пособие. Москва: Наука-пресс, 2009. - 480 с. 5. Черкасский Б. Л., Руководство по общей эпидемиологии. М.: Медицина, 2001. - 560 с. 6. Кирин Б. Ф., Каледина Н.О., Слепцов В. И., Защита в чрезвычайных ситуациях: учебное пособие для вузов. М: Изд-во Московского гос. горного ун-та, 2004. - 285 с. 7. Предупреждение чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах и объектах жизнеобеспечения: сборник нормативных документов. Екатеринбург: Урал Юр Издат, 2006. - 140 с. |