Мероприятия по защите среды зданий от радиации - раздел Экология, ЭКОЛОГИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ Облучение Или Радиационное Поражение Живых Организмов Связано С Воздействием ...
Облучение или радиационное поражение живых организмов связано с воздействием излучения коротких длин волн – рентгеновских лучей, гамма-лучей (рис. 4.12). Эти виды лучей представляют собой ионизирующее излучение. При взаимодействии ионизирующего излучения с веществом происходит его ионизация, то есть образование положительных и отрицательных ионов. Если веществом является биологическая ткань, под воздействием ионов происходят изменения в клетках организма. Эти изменения являются причиной лучевой болезни, онкологических заболеваний.
Ионизирующее излучение возникает при распаде ядер радиоактивных элементов. Известно 1500 природных и искусственных веществ – радионуклидов, обладающих радиоактивностью. Радиоактивность (от латинского radio – излучаю, activus - действенный) – способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием заряженных частиц. Эти заряженные частицы являются непосредственно ионизирующим излучением. Его могут представлять ядра гелия (a - частицы), ядра водорода (протоны), электроны (b - частицы), осколки деления тяжелых ядер. Процесс радиоактивного распада порождает так называемое косвенное ионизирующее излучение, которое не имеет заряда. Это электромагнитное излучение высокой энергии – фотонное излучение. Фотоном называется квант энергии электромагнитного излучения высокой частоты. Фотонное излучение искусственного происхождения называется рентгеновским (x-Ray). Естественное фотонное излучение называется гамма-излучением.
Причины облучения людей связаны с содержанием природных радионуклидов в грунтовых основаниях зданий и в стройматериалах, с применением рентгеновской и радионуклидной диагностики, с эксплуатацией АЭС. Основной вклад в дозу облучения населения ионизирующим излучением вносят природные источники. При этом 70% общей дозы облучения население развитых стран получает в помещениях жилых, общественных и производственных зданий. Радиационный фон в помещениях зданий обусловлен двумя причинами:
· гамма-излучением естественных радионуклидов, находящихся в строительных материалах;
· присутствием в воздухе помещений радиоактивных газов радона и торона и дочерних продуктов их распада.
К радионуклидам, содержащимся в строительных материалах, относятся уран-238, торий-232 с дочерними продуктами их распада и калий-40. Уран-238 и торий-232 являются родоначальниками радиоактивных семейств (рядов).
Газообразными радионуклидами уранового и ториевого рядов являются газы радон (Rn-222) и торон (Rn-220). Гамма-излучение вызывает внешнее, а радиоактивные газы - внутренне и внешнее облучение людей. Газообразные радионуклиды радона Rn-222 (газ радон) и Rn-220 (газ торон) поступают в организм человека с воздухом, облучая его легкие. В странах СНГ ежегодно от «радонового» рака умирает 15 тыс. человек [108].
Характеристика радиоактивности радионуклидов и доз облучения людей [84]. Характеристикой радионуклида является его активность А – это мера радиоактивности какого-либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени:
А = dN / dt ,
где dN – число ядерных превращений (распавшихся ядер) за промежуток времени dt. Единица измерения активности в системе СИ – беккерель (1 Бк=1 расп./с).
Удельной (объемной) активностью называется отношение активности А радионуклида в веществе к массе m (объему V) вещества:
Аm = A/m ; АV = A/V .
Единица измерения удельной активности – Бк/кг. Единица объемной активности – Бк/м3.
Радиоактивные изотопы радона Rn-222 (газ радон) и Rn-220 (газ торон) распадаются по цепочкам с образованием короткоживущих изотопов радона. Эквивалентной равновесной объемной активностью дочерних продуктов изотопа радона Rn-222 (ЭРОАRn) и Rn-220 (ЭРОАTn) называется взвешенная сумма объемных активностей короткоживущих дочерних продуктов изотопов радона:
ЭРОАRn = 0,10АRaA + 0,52АRaB + 0,38АRaC , ЭРОАTn = 0,91АThB + 0,09АThC ,
где Аi – объемные активности дочерних изотопов радона.
Эквивалентная доза HT,R – это поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, WR:
HT,R = WR DTR ,
где WR – взвешивающий коэффициент для излучения R, для g -излучения WR = 1; DTR – средняя поглощенная доза в органе или ткани Т. Поглощенная доза представляет собой энергию ионизирующего излучения, переданную веществу (органу или ткани). Единицей эквивалентной дозы является зиверт (1 Зв = 1 Дж/кг).
При воздействии различных видов излучения эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения:
.
Эффективной дозой Е называется величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет собой сумму произведения эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие коэффициенты:
,
где WT – взвешивающий коэффициент для органа или ткани, учитывающий их различную чувствительность к радиации:
| гонады …………………
костный мозг ………….
толстый кишечник …....
легкие ………………….
желудок ………………..
мочевой пузырь ……….
| 0,20;
0,12;
0,12;
0,12;
0,12;
0,05;
| грудная железа…………………
печень……………………..……
пищевод………………………..
щитовидная железа …………...
кожа ……………………………
клетки костных поверхностей ..
остальное ………………………
| 0,05;
0,05;
0,05;
0,05;
0,01;
0,01;
0,05.
|
Единица измерения эффективной дозы – зиверт (Зв).
Радиоактивное загрязнение среды здания. Радиоактивность строительных материалов. Практически все строительные материалы в той или иной степени радиоактивны. Оценка радиационного качества строительных материалов проводится по эффективной удельной активности Аэфф, представляющей собой сумму удельных активностей естественных радионуклидов: радия (Ra-226), тория (Th-232) и калия (К-40):
Аэфф= АRa + 1,3АTh + 0,09АК .
Значения эффективной удельной активности радионуклидов Аэфф в некоторых строительных материалах приведены в табл. 5.9 [108].
Наиболее высокие удельные активности радионуклидов имеют породы вулканического происхождения (гранит, туф, пемза), а наиболее низкие - осадочные, карбонатные породы (мрамор, известняк). Повышенная активность радионуклидов характерна для глин, керамзита, красного кирпича. Радиоактивность бетона зависит от активности его наполнителей и может меняться в достаточно большом диапазоне значений.
В строительстве используются материалы, добываемые на месторождениях (щебень, гравий, песок, бутовый и пиленный камень, цементное и кирпичное сырье и пр.), а также материалы, являющиеся побочными продуктами промышленности и отходами промышленного производства (золы, шлаки и пр).
В настоящее время в России действуют нормы радиационной безопасности НРБ -99 [84]. Согласно требованиям этих норм:
· в строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданиях могут использоваться строительные материалы (I класса), в которых Аэфф ≤ 370 Бк/кг;
· в дорожном строительстве в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а так же при возведении производственных сооружений могут использоваться материалы (II класса), в которых Аэфф ≤ 740 Бк/кг.
Таблица 5.9
Эффективная удельная активность радионуклидов,
Все темы данного раздела:
ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ
Рекомендовано Учебно-методическим объединением Ассоциации строительных вузов в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности 290500 «Городско
Хомич В.А.
Экология городской среды: Учеб. пособие для вузов. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2002. – 267 с.
Рассмотрены экологические проблемы крупного города. Показаны пути
Динамика урбанизации
Процесс роста и развития городов получил название урбанизации (лат. urbanus - городской). Этот поступательный процесс особенно ярко проявился в эпоху научно-технической революции. Если город
Рост городского населения за 1950-2000 гг.
Показатели
Годы
Население Земли, млн. чел.
Процент городского населения в некоторых регионах мира
Регионы мира
Годы
Северная Америка
Динамика численности населения Российской Федерации
Год
Численность всего населения РФ, тыс. человек
Численность городского населения, тыс. человек
Процент городского населения
Динамика числа городов Российской Федерации
Год
Количество городов с числом жителей, тыс. чел.
До 10
10…19,9
20…49,9
50…99,9
100…499,9
Динамика численности населения городов Российской Федерации
Год
Численность населения в городах с числом жителей, тыс. чел.
До 10
10…19,9
20…49,9
50…99,9
Город как искусственная среда обитания
Город – это экологическая система, созданная людьми. Основным представителем биоты города является человек. Человек доминирует над другими организмами – растениями, животными, птицами, насекомыми,
Уровень автомобилизации и относительные показатели аварийности
по странам мира (1998 г.)
Страна
Количество ДТП,
тыс. ед.
Количество легковых. АТС на 1000 жит.
Количество ДТП на 1
Пути устойчивого развития городской среды
Концепция устойчивого развития человечества впервые была принята на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро в 1992 году. В Российской Федерации концепция устойчивого развити
Городской среды
1-я ступень. Краховое состояние – массовые смертельные исходы среди населения, невосстанавливаемые поражения природной среды и разрушения функциональной и композиционной систем организации г
Экологическое законодательство
Экологическое законодательство представлено федеральными законами, а также принимаемыми в соответствии с ними иными нормативными правовыми актами РФ и ее субъектов. Основными законами по регулирова
Эколого-градостроительное законодательство
Требования в области охраны окружающей среды при градостроительной деятельности определены правовыми нормами законов и иных нормативных правовых актов экологического законодательства. Градостроител
Требования к качеству городской среды
Воздух, воды и почвы в городе подвергаются негативному воздействию хозяйственной и иной деятельности. В результате этого физические, химические и биологические показатели их качества ухудшаются и м
Охрана городской среды при хозяйственной деятельности
Человечество не может прекратить хозяйственную деятельность, промышленное производство, выпуск автомобилей и товаров потребления. Но огромные масштабы антропогенного воздействия создают опасность з
Оздоровление и охрана городской среды
Несмотря на то, что за последнее десятилетие значительно снижены объемы производства, экологическая обстановка в ряде городов России остается напряженной. Начавшийся рост промышленного производства
Климатические условия территории застройки
Большое влияние на организацию планировочной структуры города, систему застройки, ориентацию зданий, характер озеленения, а также на экологическую обстановку на территории города оказывают климатич
Микроклиматическая характеристика различных типов местоположений
Местоположение
D R, %
Кв
DТмин , 0С
DТмакс , 0С
Dtб.п
Микроклимат города
В городе формируются особые микроклиматические условия. Микроклимат города – это климат приземного слоя воздуха отдельных участков городской территории. Приземной слой воздуха занимает возду
Определение ПЗА по среднегодовым значениям метеорологических параметров
Потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА)
Приземные инверсии
Повторяемость дней, %
Высота слоя перемещения,
км
Продолжительность тум
Ранжирование типов микроклимата по степени комфортности
и потенциальным условиям рассеяния примесей (РП)
(скорость ветра 0…2 м/с)
Тип местоположения
Ранг микроклимата по
Природно-техногенные условия и экологическое состояние территории застройки
Природно-техногенные условия территории характеризуются:
· наличием природных, природно-антропогенных и антропогенных объектов;
· показателями состояния природных и природно-антро
Учет факторов природной среды в градостроительном проектировании
Факторы природной среды учитываются в теории и практике градостроительства. Этой наукой установлены показатели степени благоприятности природных факторов для выбора территории застройки (рельеф, ин
Оценка воздействия градостроительных объектов на окружающую среду
Природно-климатические и техногенные условия учитываются в градостроительном проектировании и влияют на принятие градостроительных решений. В свою очередь, градостроительные объекты воздействуют на
Источники загрязнения и загрязнители городской среды
Источниками загрязнения городской среды являются любые объекты производственной и бытовой деятельности людей, приносящие загрязнения в атмосферный воздух, водные объекты, почву и грунты горо
Масса выбросов при сгорании 1т топлива
Вредные вещества
Формула
Масса выбросов при сгорании
1 т топлива
Бензин
Дизельное
топливо
Веществ в атмосферу г. Омска в 2000 г.
Источники инфразвука – автомобили, трамваи, промышленные установки аэродинамического и ударного действия, радиоактивные самолеты. К источникам вибрации относятся: городской наземный
В поверхностные водные объекты г. Омска в 1999 г.
Классификация источников загрязнения. Источники антропогенного загрязнения воздушной и водной сред города классифицируют по ряду признаков [40, 52].
1. По продолжитель
Контроль за состоянием городской среды
Загрязнение окружающей среды создается вредными выбросами, сбросами и физическими воздействиями от всех стационарных и подвижных (передвижных) источников, расположенных на территории города, а такж
Оценка экономического ущерба от загрязнения городской среды и его возмещения
Под экономической оценкой ущерба или экономическим ущербом, наносимым окружающей среде, следует понимать выраженные в стоимостной форме фактические и возможные убытки, причиняемые загрязнени
Экономическая оценка ущерба от выбросов ЗВ автотранспортом
г. Омска (1999 г.)
Компонент
Формула
Масса выбросов ЗВ Мi , тыс.т/год
Коэффициент опасности ЗВ К
Методы охраны и регулирования качества воздушной среды
В течение всей жизни человек находится в среде воздуха, от качества которой зависит его здоровье, самочувствие, работоспособность. Воздух контактирует со всеми элементами природы. Ухудшение качеств
С расстоянием от источника выбросов
Значение опасной скорости ветра Uм , м/с, при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ См , в случае f < 100 опре
До объектов застройки
Объекты, до которых
исчисляется расстояние
Расстояние, м
Автостоянки (открытые площадки) и
гаражи-стоянки вместимостью, машино-мест
Автомобилями массой до 1250 кг, г/км
Ступень
Год введения
Частицы
NOx
CxHy
CO
ЕВРО-1*
ЕВРО-2 ЕВ
Динамика норм выбросов дизельных грузовых
автомобилей и автобусов, г/(кВт×ч)
Ступень
Год введения
Частицы
NOx
CxH
Методы охраны городской среды от шума и электромагнитных полей
Защита городской среды от акустического загрязнения. Городские шумы представляют собой хаотическое сочетание различных мешающих и нежелательных звуков. Звук – это явление, субъ
Допустимые уровни звука и звукового давления в жилой застройке
Территории
Допустимые уровни звукового давления (эквивалентные уровни звукового давления), дБ, в октавных полосах частот со среднегеометрическими частота
Низкочастотные характеристики автотранспорта
Источники шума
Октавные полосы с максимальными уровнями, Гц
Максимальные уровни в октавах, дБ
Общий уровень звукового давления
Нормы инфразвука
Объект
Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами, Гц
Общий уровень звукового давления, дБЛ
ПДУ ЭМП, создаваемых радиотехническими объектами
Диапазон частот
30×…300 кГц
0,3…3
МГц
3…30
МГц
30…300
МГц
300 МГц …300 ГГц
ПДУ ЭМП, создаваемые телевизионными станциями
Частота, МГц
48,4
88,4
192,0
ПДУ, В/м
Радиусы СЗЗ для типовых радиопередающих станций, м
Диапазоны частот, МГц
Мощность передатчика, кВт
До 5
5…25
25…100
Более 100
Радиусы СЗЗ типовых телецентров и телевизионных ретрансляторов
Мощность одного
передатчика, кВт
Суммарная мощность с учетом УКВ- и ЧМ- вещания, кВт
Радиус СЗЗ, м
До 5/2,5 (одна
Методы охраны и регулирования качества водной среды
Водоснабжение города «чистой» водой, отвод большого количества использованных сточных вод, очистка сточных вод – это экологические проблемы города.
Хозяйственно-питьевое, культурно
Характеристики интегральной оценки качества воды
Значение ИЗВ
Класс качества воды
Характер качества воды
£ 0,2
1-й
Очень чистая
В питьевой воде
Показатель
ПДК, мг/л
Показатель вредности
Класс опасности
Неорганические вещества
Алюминий (Al
ПДК веществ в питьевой воде после ее обработки
Показатель
ПДК, мг/л
Показатель вредности
Класс опасности
Хлор
&nb
Органолептические показатели питьевой воды
Показатель
Единица измерения
Норматив, не более
Запах
Баллы
Привк
Мероприятия по охране почв и растительного покрова на городских территориях
Городские почвы. Почвы в результате градостроительной и хозяйственной деятельности подвергаются деградации, отчуждению, загрязнению.
Деградация городских почв
Ассортимент растений, рекомендуемый для создания санитарно-защитных зон и озеленения города
Порода
Жизненная форма
Средняя относительная устойчивость к газопылевым выбросам, балл
Поглощение SO2 одним
растением, г/вегет. пе
Мусороудаление в городах
Рост городов и возрастающий при этом объем хозяйственной и иной деятельности ведет к интенсивному накоплению отходов производства и потребления. Возникающие вокруг городов свалки отходов, часто пло
Нормы ежегодного накопления ТБО для объектов крупного города
Объект
образования отходов
Расчетная
единица
Количество накопления ТБО в год
Средняя плотность, кг/м3
кг
Морфологический состав ТБО, % по массе
Компонент
Климатическая зона
средняя
южная
северная
Пищевые отходы
Технико-эксплуатационные показатели мусоросжигательных заводов
Показатель
Местонахождение мусоросжигательного завода
Москва, № 2
Москва, № 3
Пятигорск
Му
Технико-эксплуатационные показатели мусороперерабатывающих заводов
Показатель
Мусороперерабатывающие заводы в городах
С-П., № 1
Нижний Новгород
С-П., № 2
Тольятти
Мероприятия по оптимизации микроклимата среды зданий
Городской житель подавляющую часть своей жизни проводит в помещениях зданий. В зависимости от образа жизни и условий трудовой деятельности он находится там от 52 до 85% суточного времени. Поэтому в
Микроклимата помещений жилых зданий и общежитий
Период года
Помещение
Температура
воздуха, оС
Результирующая температура, оС
Относительная влажность, %
И коммуникаций в середине здания
Инженерно-техническими мероприятиями является оснащение зданий системами отопления с автоматическим терморегулированием, приточной вентиляцией с подогревом воздуха в зимнее время, электропод
Продолжительность непрерывной инсоляции
Зона
территории
Географическая широта
Контрольный период продолжительности инсоляции
Продолжительность инсоляции, ч, не менее
Регулирование качества воздушной среды здания
Качество воздушной среды жилых и общественных зданий является одним из важнейших факторов жизнедеятельности современного человека. Даже малые источники загрязнения из-за ограниченного объема воздух
Вредные вещества, выделяющиеся из строительных материалов
Вещества
Источник поступления
Формальдегид
ДСП, ДВП, ФРП, мастика, герлен, пластификаторы, шпаклевка и др.
Защита среды зданий от шума, вибрации и электромагнитных полей
Защита от шума. Шумы в помещении жилых и общественных зданий можно разделить на внутренние и внешние, проникающие снаружи. К внутренним шумам относятся бытовые шумы и шумы, соз
Допустимые уровни звукового давления и уровни звука в помещениях
Помещения
Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами, Гц
Уровни звука и эквивалентные уровн
Нормы вибрации в помещениях
Среднегеометрические
частоты полос, Гц
Допустимые значения
виброускорения
виброскорости
м/с2&ti
Нормы инфразвука
Объект
Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
Общий уровень звукового давления, дБ Лин
И материалами, дБ
Конструкция или материал
Сантиметровые волны
Метровые волны
Кирпичная стена толщиной 70 см
Присутствующих в строительных материалах
Строительные материалы
Аэфф, Бк/кг
Материалы природного происхождения
Песок
Гравий
Глина
Щебень:
гранитный
песчаный и смеш
Экология жилой среды
Внутренняя среда зданий непосредственно влияет на здоровье и психоэмоциональное состояние проживающих в них людей. В связи с этим в профессиональной печати появились и используются термины «здорово
Библиографический список
1. Российская архитектурно-строительная энциклопедия. Т. IV.-М.: Альфа, 1996. -336 с.
2. Градостроительный кодекс РФ. – М.: Проспект, 2001.-72 с.
3. Экология, охрана природы, экол
Новости и инфо для студентов