Современное состояние воздушной среды крупных промышленных городов и работоспособность спортсменов

Введение

В современном городе в результате развития промышленности, транспорта и бурного роста самого города складывается неблагоприятная экологическая обстановка.
Оставшиеся природные экосистемы не способны компенсировать негативное воздействие антропогенных факторов, а реально принимаемые административные меры лишь частично сдерживают рост агрессивного воздействия бытовых, транспортных и индустриальных отходов на среду обитания человека в городе.
Современные города России являются центрами сосредоточения населения, промышленности, транспорта, коммуникаций, и этим обусловлена деградация ландшафтов и интенсивное загрязнение окружающей среды.
Поддержание благоприятного качества окружающей среды является одной из наиболее острых экономических, научно-технических и социальных проблем, прямо или косвенно затрагивающих интересы каждого человека.
Спортсмены, тренирующиеся в городских условиях, испытывают на себе влияние различных загрязнителей, которые могут оказывать опосредованное воздействие на спортивные результаты. Особенно пагубны тренировки вблизи промышленных предприятий, автодорог. Самые распространенные атмосферные токсины: окись углерода, озон, серные окиси, азотные окиси и перекисные ацетилнитраты.
Спортивные сооружения (стадионы, дворцы спорта, спортзалы, места проведения соревнований) должны иметь экологический паспорт с указанием концентрации в воздухе тех или иных веществ в течение суток. В соответствии с этим можно рассчитать причиненный здоровью ущерб: концентрация отравляющего вещества, умноженная на объем легочной вентиляции, умноженная на частоту дыхания.
Актуальность. В последние десятилетия состояние окружающей среды промышленных регионов и больших городов реально снижает качество жизни населения, ограничивает возможности экономического и социального развития. Быстрое развитие промышленности, стимулировавшее скачкообразный рост городов, повлекло за собой шлейф негативных последствий, оказывающих влияние на работоспособность.
Объект исследования: воздушная среда крупных промышленных городов.
Предмет исследования: влияние воздуха промышленных городов на работоспособность спортсменов.
Цель: Изучить состояние воздушной среды крупных промышленных городов на работоспособность спортсмена.
Задачи:
1. Охарактеризовать воздушную среду крупных промышленных городов.
2. Выявить понятие работоспособность и влияние загрязненного воздуха на работоспособность спортсмена.


1. Воздушная среда крупных промышленных городов


Город является в современных условиях основным местом для проживания и жизнедеятельности людей [15].
В России определяющими признаками города являются: градообразующие функции, людность, административно-политические функции. В зависимости от людности (численности населения) города, в соответствии с Градостроительным кодексом Российской Федерации, подразделяются на [11]:
- сверхкрупные города (численность населения свыше 3 млн. человек);
- крупнейшие города (численность населения от 1 млн. до 3 млн. человек);
- крупные города (численность населения от 250 тыс. до 1 млн. человек);
- большие города (численность населения от 100 тыс. до 250 тыс. человек);
- средние города (численность населения от 50 тыс. до 100 тыс. человек);
- малые города и поселки (численность населения до 50 тыс. человек).
Города как искусственные экологические системы отличаются от естественных экосистем. Город выбрасывает в воздушную атмосферу газообразные вещества, жидкие аэрозоли, пыль. Город «производит» и накапливает большое количество промышленных и бытовых отходов.
Древние города сформировали на почвах культурный слой, содержащий строительный и бытовой мусор древних эпох.
Чистый воздух - одна из первых экологических и эстетических потребностей человека. Атмосферный воздух представляет собой элемент окружающей природной среды, жизненно важный для биологических организмов, включая людей, который служит защитой от космических излучений, поддерживает определенный тепловой баланс на планете, определяет климат и т. д [9].
Наряду с экологическими функциями атмосферный воздух выполняет важнейшие экономические функции, так как выступает незаменимым элементом производственных процессов в деятельности человека.
Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем. Загрязнение атмосферы может быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным) [7].
Интенсивное развитие промышленности, рост городов, увеличение количества транспортных средств, активное освоение околоземного пространства приводят к изменению газового состава атмосферы, накоплению различных видов загрязнений (пылевого, химического, электромагнитного, радиационного, шумового и др.), разрушению озонового слоя атмосферы, нарушению ее естественного баланса. Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов.
Уровень загрязнения воздуха промышленными предприятиями достиг масштабов, серьезно угрожающих здоровью людей. Главными виновниками выступают промышленность, транспорт, бытовые котельные. Наибольший вклад в загрязнение вносят промышленные предприятия.
Уровень вредных примесей в воздухе растет пропорционально размерам населенного пункта - от незначительного над деревнями, до тяжелого смога над крупными городами. Это объясняется скоплением в городах транспортных средств и промышленных предприятий.
Главным источником загрязнения воздуха выступают следующие индустриальные производства: тепловые электростанции; предприятия атомной промышленности; металлургические комбинаты; перерабатывающие комбинаты; химические заводы

.
Выброс отходов такими предприятиями производится на регулярной основе. Они постоянно используют для своих нужд жидкое и твердое топливо, которое при сжигании выделяет ядовитые вещества.
Использование теплоэлектростанциями угля высокой зольности приводит к образованию углекислого и сернистого газа. Токсичные отходы атомной промышленности производятся при переработке ядерного горючего, использовании его в реакторах. Разнообразный химический состав у отходов металлургических комбинатов - в них обнаруживается свыше десятка различных металлов [5].
Основными источниками выбросов при этом являются: резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов, технологические печи, неплотности оборудования, эстакады налива нефтепродуктов, нефтеловушки, открытые поверхности водоочистных сооружений, градирни систем оборотного водоснабжения, факельные установки, установки получения элементарной серы и серной кислоты.
Промышленные отходы образуют смеси с кислородом (при выбросе пара и газа) или аэрозоли (при выбросе твердых и жидких частиц). Аэрозоли бывают нескольких видов:
- дым - образуется с участием мелких твердых частиц;
- пыль - получается из крупных твердых частиц;
- туман - образуется жидкими частицами.
Самая опасная форма выбросов - радиоактивная пыль, приводящая к значительному ухудшению состояния атмосферы. Свыше 150 млн. тонн пыли в год выделяется при производстве цемента, чугуна и горении каменного угля [12].
В городах фиксируется самая высокая загрязненность воздуха. Химический состав примесей различен, зависит от видов работающих заводов. В воздушном пространстве над городом постоянно присутствуют следующие вещества:
- сернистый, угарный и углекислый газы;
- оксиды азота; соединения фтора и хлора;
- тяжелые металлы.
Сернистый газ получается при горении серосодержащего топлива, обработке сернистых руд и принимает участие в образовании кислотных дождей. Угарный и углекислый газы создают парниковый эффект. Оксиды азота образуются при всех видах горения, производстве удобрений из азота. Соединения фтора и хлора поступают от комбинатов по производству удобрений, химических реагентов, пестицидов. Обладают высокой токсичностью [9].
Изучение взаимодействия промышленных отходов и атмосферы показало, что токсичные вещества вступают в реакцию с кислородом и между собой. Озоновый газ, который относят к наиболее ядовитым примесям, образуется при участии оксидов азота и летучих органических соединений. В результате возникают такие явления, как кислотные дожди, озоновые дыры, парниковый эффект, рост заболеваемости.
При воздействии вредных веществ у человека развиваются специфические болезни. Вдыхание сернистого газа приводит к отеку легких, нарушению кровообращения. Молекулы угарного газа вступают в реакцию с гемоглобином человека, ограничивают поступление кислорода в кровь. Помимо этого, развиваются аллергии, раковые заболевания, происходит снижение иммунитета [7].
Существуют нормы, ограничивающие выброс вредных веществ, однако данный процесс невозможно контролировать полноценно. Для уменьшения вредного воздействия используется удаленное размещение индустриальных производств от городов и деревень, создание санитарно-защитных зон около предприятий. Учитываются сила и направление ветров при строительстве комбинатов.
Заводами производится очистка отходов от токсичных составляющих при помощи пылеуловителей следующих типов:
- сухой тип - для удержания твердых частиц (пыли);
мокрый тип - для удержания паров. Для обезвреживания примесей токсичных газов используются другие методы.
Примером могут служить абсорбция - поглощение их водой, и адсорбция - поглощение молекул газов адсорбентами (например, углем) [5].


2. Работоспособность. Влияние загрязненного воздуха на работоспособность спортсмена

Работоспособность - это потенциальная возможность индивида выполнять целесообразную деятельность на заданном уровне эффективности в течение определенного времени [13].
Умственная работоспособность - способность воспринимать и перерабатывать информацию, потенциальная способность человека выполнить в течение заданного времени с максимальной эффективностью определенное количество работы, требующей активации нервно-психической сферы субъекта.
Под физической работоспособностью понимается возможность выполнения физической работы человеком в пределах ограниченного времени и параметров эффективности [3].
В любой период работоспособность обусловливается влиянием различных внешних и внутренних условий, не только лишь по отдельности, но и в их совокупности
Любой фактор окружающей среды, оказывающий на живые организмы в процессе их индивидуального развития прямое либо косвенное влияние, на которое организм отвечает приспособительными реакциями, называют экологическим фактором.
Различают также факторы среды обитания человека - любые химические, физические, социальные или биологические факторы природного либо антропогенного происхождения, способные оказывать влияние на организм человека [5].
Одним из главных факторов влияния на организм в целом и работоспособность человека является воздух, без воздуха человек не сможет дышать, не сможет жить и существовать на земле.
При помощи воздуха человек может дышать, воздух необходим человеку каждую секунду и от вдыхаемого воздуха зависит здоровье человека.
Ученые всего мира постоянно следят за изменением воздуха, они выяснили, что углекислый газ постоянно уменьшается год от года. Для нормальной жизнедеятельности клеток человека необходимо 2% кислорода и 7% углекислого газа, а фактически в атмосфере углекислого газа всего 0,03%.
Из этого получается, что углекислоты в 250 раз меньше, чем требуется человеку, а кислорода в 10 раз больше, значит, у человека не хватает в крови углекислоты