Небезпеки в сучасному урбвнізованвму середовищі

Природні небезпеки

4.1.1. Тектонічні стихійні лиха

4.1.2. Топологічні стихійні лиха

4.1.3. Метеорологічні стихійні лиха

Небезпеки техногенного характеру

4.2.1. Антропогенний вплив на навколишнє середовище

4.2.2. Аварії з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище

4.2.3. Аварії з витоком сильнодіючих отруйних речовин

4.2.4. Аварії на транспорті

4.2.5. Пожежі та вибухи

Соціально-політичні небезпеки

4.3.1. Війни

4.3.2. Тероризм

4.3.3. Екстремальні ситуації криміногенногохарактеру та способи їх уникнення

4.3.4. Соціальні небезпеки: алкоголізм, тютюнокуріння

Комбіновані небезпеки

4.4.1. Природно-техногенні

4.4.2. Природно-соціальні небезпеки

Небезпеки в сучасному урбвнізованвму середовищі

4.5.1. Забруднення атмосфери міст

4.5.2. Забруднення міських приміщень

4.5.3. Забруднення питної води в містах

4.5.4. Шумове, вібраційне та електромагнітне забруднення міст

4.1. Природні небезпеки

У наш час людина здатна полетіти на Місяць, ми багато знаємо про інші планети, але сили природи нашої власної планети все ще нами не підкорені. У наш цивілізований, технічно розвинений час людство залишається залежним від природних явищ, які досить час­то мають катастрофічний характер. Виверження вулканів, землетру­си, посухи, селеві потоки, снігові лавини, повені спричиняють заги­бель багатьох тисяч людей, завдають величезних матеріальних збитків.

Найбільші збитки з усіх стихійних лих спричиняють повені у (40%), на другому місці — тропічні циклони (20%), на третьому і четвертому місцях (по 15%) — землетруси та посухи.

Стихійні лиха - це природні явища, які мають надзвичайний ха­рактер та призводять до порушення нормальної діяльності населення, загибелі людей, руйнування і нищення матеріальних цінностей.

За причиною виникнення стихійні лиха поділяють на:

• тектонічні (пов'язані з процесами, які відбуваються в надрах землі)., до них належать землетруси, виверження вулканів;

• топологічні (пов'язані з процесами, які відбуваються на поверхні землі), до них належать повені, зсуви, селі;

• метеорологічні (пов'язані з процесами, які відбуваються в атмо­сфері), до них належать спека, урагани, посуха та ін.

4.1.1. Тектонічні стихійні лиха

Виверження вулканів. За руйнів­ною дією та кількістю енергії, яка виді­ляється при виверженні вулкана, саме це стихійне лихо належить до найнебезпечніших для життєдіяльності людства. Під попелом та лавою гинули цілі міста.

Найбільш відоме виверження вулкану — це виверження Везувія. Поряд з Везувієм процвіта­ли такі стародавні міста, як Помпея, Геркуланум та Стадія. Протягом сторіч Везувій мовчав. 24 серпня 79 р. раптово в голубе небо над Неаполітанською затокою злетів лавовий корок, який тисячоліттями щільно закупорював жерло кратера Везувію. Високо в гору на декілька кілометрів злетіли уламки гірських, порід, зі страшним гуркотом розверзлась вершина гори. Чорна хмара по­пелу затьмарила сонце й три дні висіла над місцем катастрофи. Тільки 27 серп­ня, через три доби після початку виверження, вперше проглянуло сонце, яке осві­тило три мертвих міста.

Ще важчі наслідки мало виверження вулкану Кракатау в Індонезії. На безлюд­ному острові, який складався з трьох старих вулканічних гір, площею усього 33 кв.км в ніч з 26 на 27 серпня 1883 р. сталися вибухи великої потужності, Їх гуркіт рознісся на сотні кілометрів, хмари попелу злетіли в небо на висоту 75км, дрібні частинки вулканічного пилу декілька разів облетіли Землю. 18 куб. км виверженої з надр вулкану лави затопили дві третини острова. Гігантська хвиля (35 м), яка виникла внаслідок вибуху, знищила на узбережжях Яви та Суматри 295 міст та селищ, принесла смерть

36 000 мешканцям.

На земній кулі налічується приблизно 600 активних вулканів, тобто таких вулканів, які після більш-менш тривалої перерви, можуть знову ожити. Більшість з них розташована на стиках тих ділянок земної кори, які називаються тектонічними плитами. За теорією А.Вегенера, земна кора складається приблизно з 20 малих та великих пластів, які називаються плитами, або платформами, вони постійно змінюють своє місце розташування. Ці рухливі тектонічні плити земної кори мають товщи­ну від 60 до 100 км й плавають на поверхні в'язкої магми.

Навколо Індонезії, яка знаходиться на одному з таких стиків текто­нічних плит, більше сотні вулканів; на західному узбережжі Американсь­кого континенту, де стикаються Північноамериканська й Тихоокеанська плити, розташовано десяток вулканів. Ці райони, а також східне узбережжя Тихого океану — Камчатка, Курили, Японія — найбільш активні вулканічні зони нашої планети.

Як утворюються вулкани? Надра земної кулі діляться на чотири зони: в центрі — внутрішнє ядро, його оточує зовнішнє ядро, потім мантія та земна кора. Радіус Землі 6371 км, тверда оболонка земної •кори — від 35 до 70 км, а на дні океану товщина твердої оболонки — всього 7—13 км. Товща земної мантії сягає 2900 км. В'язким, роз­плавленим є тільки зовнішнє ядро завтов­шки від 2950 до 5100 км. Діаметр внутріш­нього ядра — невеликий, але його темпера­тура сягає 6000 градусів. Тим не менш внутрішнє ядро тверде через величезний тиск на нього вищих шарів. Магмою нази­вається розплавлена маса, яка виділяється при виверженні вулканів. Геологи вважа­ють, що вона утворюється в нижній частині земної кори та в верхній частині мантії на глибині від 30 до 90 км. Гірська порода на цій глибині так розпечена, що повинна бути рідкою, але вона залишається твердою, її робить більш щільною величезний тиск верхніх пластів. Цей тиск5 зазвичай однаковий по всій поверхні магми; лише там, де дві плити труться одна об одну і зсуваються, він може послабшати. В цих місцях природа переходить з твердого стану в рідкий, розширюється, тисне на верхні шари та з надзвичайною силою виривається на поверхню. Відбувається виверження вулкану. Незважаючи на великий історичний досвід, людство не знайшло надійного способу зменшити катастрофічні наслідки виверження вулканів. Шляхом спостережень вдалося з'ясувати розміри зон небезпечного впливу вулканів. Лавовий потік при великих виверженнях розповсюджується до ЗО км, деколи досягає 100 км. Розпечені гази становлять небезпеку в радіусі декількох кілометрів: До 400-500 км розповсюджується зона випадання кис­лотних дощів, які викликають опіки у людей, отруєння рослинності, ґрунту. Селеві потоки, які виникають на вершинах вулканів під час раптового танен­ня снігу та льоду в період виверження, мають довжину від декількох десятків кілометрів до 100-300 км.

Розроблені та застосовуються заходи захисту та зменшення негативного впливу вулканічної діяльності. Наприклад, для запобігання негативному впливу потоку лави використовується метод відведення його в бік від населених пунктів шляхом ство­рення штучного русла (відведення лавового потоку з гори Мауна-Лоа 1942р., який загрожував місту Хило, за допомогою вибухівки, котру кидали з літака); можли­ве будівництво дамб, охолодження лавових потоків водою. В Ісландії 1973 р. застосовувалось охолодження лави при виверженні вулкана на острові Хеймей морською водою до температури нижче 100 °С.

Землетруси. Щорічно вчені фіксують близько 1 млн. сейсмічних і мікросейсмічних коливань, 100 тис, з яких відчуваються людьми та 1000 спричиняють значні збитки.

Ті місця, в яких стикаються між собою тектонічні плити (з них складається земна кора), є сейсмічне небезпечними зона­ми, тобто рух плит уздовж їхніх границь супроводжується земле­трусами. Землетруси з особливо важкими наслідками відбувають­ся там, де дві тектонічні плити не просто труться одна об одну, а зіштовхуються. Це причина найбільш руйнівних землетрусів. Вчені геофізики виділили два головних сейсмопояси: Середземноморський, що охоплює південь Євразії від Португалії до Малайського архіпелагу, та Тихоокеанський, що оперезує береги Тихого океану. Вони включа­ють молоді гірські пояси: Альпи, Апенніни, Карпати, Кавказ, Гімалаї, Крим, Кордильєри, Анди, а також рухомі зони підводних океанів, материків.

Коливання земної кори передається сейсмічними хвилями. Найсільніші вони в гіпоцентрі. З віддаленням від нього хвилі слабшають.

Для реєстрації землетрусів зроблено дві шкали.

До 30-х років XX ст. сила землетрусу вимірювалась спричиненими збитками — за так званою шкалою Меркаллі. Зараз для визначення сили землетрусу користуються більш досконалим засобом. Ідею по­дав 1935 р. американський сейсмолог Ч.Ріхтер. Він запропонував ви­значати силу землетрусу за 12-бальною шкалою. Нульова позначка на сейсмографі означає абсолютний спокій ґрунту, один бал вказує на слабкий підземний поштовх, кожний наступний бал позначає поштовх в 10 разів сильніший за попередній. Так, 9-бальний землетрус в 10 разів сильніший за 8-бальний, в 100 разів перевищує 7-бальний і, нарешті, в 100 мільйонів разів сильніший за коливання земної кори силою один бал (табл. 4.1).

Щорічно наша планета здригається більше мільйона разів. 99,5 % цих землетрусів легкі, їх сила не перевищує 2,5 бала за шкалою Ріхтєра. Незначна кількість землетрусів досягає сили 8-9 балів. Землетруси більшої сили спостерігались двічі: 31 січня 1906 р. на узбережжі Еквадору й 20 березня 1933 р. на південному сході Японії, коли гіпоцентр знаходився глибоко під дном океану. Сили, які при цьому вивільнялися і діяли, не підда­ються уяві.

Основними характеристиками землетрусів є: глибина осередка, магнітуда, інтенсивність енергії на поверхні землі. Глибина осередка землетрусу зазвичай перебуває в межах від 10 до ЗО км, в деяких випадках вона може бути значно більша. Магнітуда характеризує загальну енергію землетрусу і є логарифмом макси­мальної амплітуди зміщення ґрунту в мікронах, яка вимірюється за сейсмограмою на відстані 100 км від епіцентру. Магнітуда за Ріхтером вимірюється від 0 до 9 (найсильніший землетрус). Інтенсивність — це показник наслідків землетрусів, який харак­теризує розмір збитків, кількість жертв та характер сприйняття людьми психогенного впливу.

Землетруси переважно бувають у вигляді серії поштовхів, головний з яких має найбільшу магнітуду. Сила, число та тривалість поштовхів суто індивідуальні для кожного землетрусу. Тривалість поштовхів переважно досягає декількох секунд.

Помітний струс поверхні землі від головного поштовху триває від ЗО до 60 с, або навіть до 3-4 хв. Більш слабкі поштовхи можуть тривати з інтервалами в декілька діб, тижнів, місяців та навіть років.

На сьогодні відсутні надійні методи прогнозування землетрусів та їх наслідків. Однак за зміною характерних властивостей ґрунту, незвичайною поведінкою живих організмів перед землетрусом ученим досить часто вдається складати прогнози. Провісниками землетрусів є: * швидке зростання частоти слабких поштовхів (форшоків); * дефор­мація земної кори, яка визначається спостереженнями з супутників або зйомкою на поверхні землі за допомогою лазерних джерел світла;* зміна відношення швидкостей розповсюдження поздовжніх і поперечних хвиль напередодні землетрусу;* зміна рівня ґрунтових вод у свердловинах; * вміст радону в воді тощо.

Ознаки близького землетрусу

- запах газу, де раніше цього не відзначалось

- тривога птахів та домашніх тварин

- іскри між близько розташованими електричними дротами

- голубе освітлення внутрішньої поверхні будинків

-

Які найсильніші землетруси описані в історії за останні 100 років?

Каліфорнія, США, 18 квітня 1906 року. Епіцентр — біля Сан-Фран­циско, інтенсивність — 10 балів. Основні збитки міста — через пожежу, яку не вдавалося загасити три дні. Загинуло 700 осіб.

Японія, 1 вересня 1923 року. Опівдні землетрусом зруйновані Токіо та їокогама. Знищені сотні тисяч будинків, зруйновані мости й тунелі страшні пожежі. Загинуло близько 150 тис. осіб.

СРСР, Ашхабад, 6 жовтня 1948 року. О 1 год. 12хв. без попередніх поштовхів зруйновано більшість будівель у місті. Ушкоджена залізниця. Сила поштовху в епіцентрі — 9-10 балів. Загинуло 110 тис. осіб.

СРСР, Спітак, Ленінакан, 7 грудня 1988 року. Сила землетрусу — 8 балів. Ушкоджені дороги, залізниця. Спітак зруйнований вщент, Лені-накан — на 80%. Загинуло понад 25 тис. осіб.

Гілян, північ Ірану, 21 червня 1990 року. Сила землетрусу — 8 балів. Загинуло понад 50 тис. осіб.

В Україні сейсмічне небезпечними районами є Карпати та гірський Крим. У минулому тут відбувалися руйнівні землетруси силою 6-8 балів (наприклад. Ялтинський землетрус 1927 р.). Центральні райони Ук­раїни належать до сейсмічно спокійних, хоча й тут інколи реєстру­ються підземні поштовхи, що докочуються з районів Карпат і гір Вранча (Румунія). Так, 1977 р. під час землетрусу у східній частині Карпат (епіцентр знаходився в Румунії), сейсмічні хвилі досягли Льво­ва, Рівного, Києва і навіть Москви.

Першість за кількістю землетрусів утримують Японія та Чілі: по­над 1000 в рік, або 3 на день.

• При землетрусі грунт відчутно коливається відносно недовгий час — тільки декілька секунд, найдовше — хвилину при дуже сильному землетрусі. Ці коли­вання неприємні, можуть викликати переляк. Тому дуже важливо зберігати спокій. Якщо відчувається здригання грунту чи будинку, слід реагувати негайно, пам'ятаючи, що найбільш небезпечні є предмети, які падають.

• Перебуваючи у приміщенні, слід негайно зайняти безпечне місце. Це отво­ри капітальних внутрішніх стін (наприклад, відчинити двері з квартири), кути, утворені ними. Можна заховатись під балками каркасу, під несучим колонами, біля внутрішньої капітальної стіни, під ліжком чи столом. Слід пам'ятати, що найчастіше завалюються зовнішні стіни будинків. Необхідно триматися подалі від вікон та важких предметів, які можуть перекинутися чи зрушити з місця.

• Не слід вибігати з будинку, оскільки уламки, які падають уздовж стін, є серйозною небезпекою. Безпечніше перечекати поштовх там, де він вас зас­тав, і, лише дочекавшись його закінчення, перейти у безпечне місце.

• Перебуваючи всередині багатоповерхового будинку, не поспішайте до ліфтів чи сходів. Сходові прольоти та ліфти часто обважнюються під час землетрусу.

• Після припинення поштовхів потрібно терміново вийти на вулицю, відійти від будівель на відкрите місце, щоб уникнути ударів уламків, які падають.

• Перебуваючи в автомобілі, що рухається, слід повільно загальмувати по­далі від високих будинків, мостів чи естакад. Необхідно залишатись в машині

до припинення поштовхів.

• Опинившись у завалі, слід спокійно оцінити становище, надати собі пер­шу допомогу, якщо вона потрібна. Необхідно надати допомогу тим, хто її по­требує. Важливо подбати про встановлення зв'язку з тими, хто перебуває зовні завалу (голосом, стуком). Людина може зберігати життєздатність (без води і їжі) понад два тижні.

Топологічні стихійні лиха

* Повені. За даними ЮНЕСКО, від повеней у XX ст. загинуло 9 млн осіб. Недарма в народі кажуть, що найстрашніші для людини це вода і вогонь. Повені завдають і великих матеріальних збитків — в деяких країнах до 50% їх національного прибутку. Тільки за рік збит­ки у всьому світі становлять мільярди доларів. Збитки від повеней зро­стають. Суттєвим фактором, який сприяє зростаннню збитків від повеней, є техногенний вплив на природ­не середовище. Йдеться, передусім, про вирубку лісів. Після рубок інфільтраційні властивості ґрунту знижуються в 3,5 рази, а інтенсивність його змиву збільшується в 15 разів. У тропічних лісах суцільні руб­ки призводять до збільшення стоку в 2-2,5 рази. Кількість повеней зростає також зі збільшенням кількості міст.

Повінь — це значне затоплення місцевості внаслідок підйому рівня води в річці, озері, водосховищі, спричинене зливами, весняним та­ненням снігу, вітровим нагоном води, руйнуванням дамб, гребель тощо. Повені завдають великої матеріальної шкоди та призводять до людських жертв.

Значні, до катастрофічних, повені відбуваються на морських узбережжях, в тому числі і в помірних широтах. Зазвичай вони пов'язані з циклонами, штормо­вими вітрами, рідше з вулканічною діяльністю та землетрусами (цунамі). Найча­стіше затоплення узбережжя спостерігається в країнах північно-західної Європи (Англія, Бельгія, Голландія, Німеччина). Руйнування спричинені не тільки морськими хвилями, які сягають 3-4 і більше метрів заввишки, але й значними повенями, пов'язаними з виходом рік з берегів. Території затоплення досягають декількох десятків кілометрів завширшки й сотень завдовжки. Під час повені 1962р. на уз­бережжі поблизу міста Гамбург (Німеччина) води проникли до 100км вглибину країни.

При цьому загинуло 540 осіб. Значного лиха завдають людству цунамі — велетенські хвилі, які викликають підводні землетруси. Висота цих хвиль досягає 20м. Хвилі все знищують на своєму шляху й за­топлюють великі території. До небезпечних районів, які потерпають від цунамі, нале­жать Японія, Філіппіни, острови Індонезії (узбережжя островів Ява, Суматра). Тією чи іншою мірою повені періодично спостерігаються на більшості великих річок України. Серед них Дніпро, Дністер, Прип'ять, Захід­ний Буг, Тиса та інші. Повені бувають також на невеликих річках та в районах, де взагалі немає визначених русел. У цих районах повені фор­муються за рахунок зливових опадів.

Катастрофічний паводок наприкінці Ї988 та впродовж 1999 р. в Закарпатті за своїми наслідками, жертвами і залученнням сил став найбільшою після Чорно­биля надзвичайною ситуацією. Буквально за 12 год. у 269 населених пунктах було зруйновано 269 5 житлових будинків, понад 12 тис. — серйозно пошкоджено. 10 680 осіб опинилися просто під небом. Значних руйнувань зазнали водозахисні споруди, водопровідне і каналізаційне господарство, мости, автошляхи, енергетичні лінії і зв'язок, відчутливих втрат зазнав агропромисловий комплекс. Повені, викликані нагоном води, виникають переважно при силь­них вітрах на пологих ділянках узбережжя Азовського та Чорного морів. Ці повені небезпечні передусім своєю раптовістю, інтенсивністю, ви­сотою хвилі та високим підйомом води.

Наслідки повеней:

• затоплення шаром води значної площі землі;

• ушкодження та руйнування будівель та споруд;

• ушкодження автомобільних шляхів та залізниць;

• руйнування обладнання та комунікацій, меліоративних систем;

• загибель свійських тварин та знищення врожаю сільськогосподарських

культур;

• вимивання родючого шару ґрунту;

• псування та нищення сировини, палива, продуктів харчування, добрив

тощо;

• загроза інфекційних захворювань (епідемії);

• погіршення якості питної води;

• загибель людей.

Існує пасивний та активний захист від лавин. При пасивному захисті уникають використання лавинонебезпечних схилів або ставлять на загороджувальні щити. При активному захисті проводять обстріл ла­винонебезпечних схилів, що викликає сходження невеликих, безпеч­них лавин, запобігаючи таким чином накопиченню критичних мас снігу.

Селі виникають в басейнах невеликих гірських річок внас­лідок злив, інтенсивного танення снігів, проривів завальних озер, об­валів, зсувів, землетрусів,

Селі — це наводки з великою концентрацією ґрунту, мінеральних час-II тин, каміння, уламків гірських порід (від 10-15 до 75% об'єму потоку).

«Сель» (сайль) — слово арабське і в перекладі означає бурхливий потік, тобто за зовнішнім виглядом селевий потік — це шалено виру­юча хвиля висотою з п'ятиповерховий будинок, яка мчить ущелиною з великою швидкістю.

Селі трапляються в багатьох країнах — в деяких областях Індії та Китаю, Туреччини та Ірану, в гірських районах Північної та Південної Америки. Від селевих потоків страждає населення Кавказу, Середньої Азії та Казахстану. В Україні селеві потоки трапляються в Карпатах та Криму.

За складом твердого матеріалу, який переносить селевий потік,їхможна поділити на:

> грязьові (суміш води з фунтом при незначній концентрації камін­ня, об'ємна вага складає 1,5-2 т/куб.м;

> грязекам 'яні (суміш води, гравію, невеликого каміння, об'ємна вага — 2,1-2,5 т/куб.м);

>водокам'яні (суміш води з переважно великим камінням, об'ємна вага — 1,1-1,5 т/куб.м).

У Карпатах найчастіше трапляються водокам'яні селеві потоки не­великої потужності, у Середній Азії — грязьові потоки.

Швидкість селевого потоку зазвичай становить 2,5-4,5 м/с, але під час прориву заторів вона може досягати 8-Ю м/с і більше.

Небезпека селів не тільки в їх руйнівній силі, а й у раптовості їх появи. Засобів прогнозування селів на сьогодні не існує, ф оскільки наука точно не знає, що саме провокує початок сход­ження потоку. Однак відомо, що необхідні дві основні переду­мови — достатня кількість уламків гірських порід і вода. Разом з тим для деяких селевих районів встановлені певні кри­терії, які дозволяють оцінити вірогідність виникнення селів.

Засоби боротьби з селевими потоками досить різноманітні: • будів­ництво гребель, • каскаду запруд для руйнації селевого потоку, • стінок для закріплення відкосів тощо.

Деякі рекомендації щодо правил поведінки при зсувах, снігових лавинах та селях:

• у випадку попередження про селевий потік або зсув, які насуваються, слід якомога швидше залишити приміщення і вийти в небез­печне місце;

• надавати допомогу людям, які потрапили в селевий потік, ви­користовуючи дошки, палки, мотузки та інші засоби; виводити лю­дей з потоку в напрямку його руху, поступово наближаючись до краю;

• при захопленні сніговою лавиною, необхідно зробити все, щоб опи­нитись на її поверхні (звільнитись від вантажу, намагатись рухатись вгору, рухи як при плаванні); якщо ні, то потрібно намагатися закри­ти обличчя курткою, щоб створити повітряну подушку (сніговий пил потрапляє в ніс і рот — людина задихається);

• вирушаючи в гори, необхідно мати при собі лавинні мотузки яс­кравого кольору; мотузку намагатися викинути на поверхню, щоб завдяки мотузці людину, яка потрапила в снігову лавину, могли знайти.