Самой общей системой (высшего иерархического уровня) является система “Человек-Среда обитания”(Ч-СО).

Наиболее важная подсистема, которую рассматривает БЖД является “Человек-Окружающая среда”(Ч-ОС).

“Человек-Машина-Производственная среда” и т.д.

Центральным элементом всех систем БЖД является человек, поэтому человек играет троякую роль:

объект защиты,

объект обеспечения безопасности,

источник опасности.

Высокая цена ошибки оператора - до 60% несчастных случаев происходит по вине человека.

Понятие среды обитания.

Среда обитания человека подразделяется на производственную и непроизводственную (бытовую).

Основным элементом производственной среды является труд, который в свою очередь состоит из взаимосвязанных и взаимосвязывающих элементов (рис. 2), составляющих структуру труда: С - субъектов труда, М - "машины " - средств и предметов труда; ПТ - процессов труда, состоящих из действий как субъектов, так и машин, ПрТ - продуктов труда как целевых, так и побочных в виде образующихся вредных и опасных примесей в воздушной среде и т.п., ПО производственных отношений (организационных, экономи-ческих, социально-психологических, правовых по труду: отношений, связанных с культурой труда, профессиональной культурой, эстетической и т.д.). Элементы непроизводст-венной среды: природная среда в виде географо-ландшафтных (Г-Л), геофизических (Г), климатических (К) элементов, стихийных бедствий (СБ), в том числе пожаров от молний и др.природных источников, природных процессов (ПП) в виде газовыделений из горных пород и т.п. может проявляться как в непроизводственной форме (сфере), так и произ-водственной, особенно в таких отраслях народного хозяйства как строительство, горной промышленности, геологии, геодезии и других.

Человек находится в теснейшей связи со всеми элементами среды обитания в процессе своей деятельности.

Интерес к среде своего обитания был свойственен человеку всегда. И это понятно, так как от качества этой среды зависело не только благополучие семьи, рода, племени, но и само его существование.

В средние века господство схоластики и богословия ослабило интерес к изучению природы. Однако в эпоху Возрождения, Ренессанса великие географические открытия снова возродили биологические исследования натуралистов.

Среда обитания человека.

Среда обитания, окружающая современного человека, включает в себя природную среду, искусственную среду, созданную человеком и социальную среду.

Каждый день, живя в городе, прогуливаясь, работая, обучаясь, человек удовлетворяет широчайший круг потребностей. В системе потребностей человека (биологических, психологических, этнических, социальных, трудовых, экономических) можно выделить потребности связанные с экологией среды обитания. Среди них -- комфорт и безопасность природной среды, экологически комфортное жилище, обеспеченность источниками информации (произведениями искусства, привлекательными ландшафтами) и другие.

Естественные или биологические потребности -- это группа потребностей, обеспечивающая возможность физического существования человека в условиях комфортной среды, -- это потребность в пространстве, хорошем воздухе, воде и т.д., наличие подходящей, привычной для человека среды. Экологизация биологических потребностей связана с необходимостью создания экологичной, чистой городской среды и поддержание хорошего состояния естественной и искусственной природы в городе. Но в современных больших городах вряд ли можно говорить о наличии достаточного объема и качества нужной каждому человеку среды.

По мере роста промышленного производства выпускалось все больше разнообразных изделий и товаров, и вместе с тем резко возрастали загрязнения среды. Окружающая человека городская среда не соответствовала нужным человеку исторически сложившимся сенсорным воздействиям: города без каких-либо признаков красоты, трущобы, грязь, стандартные серые дома, загрязненный воздух, резкий шум и т.д.

Но все же, можно уверенно констатировать, что в результате индустриализации и стихийной урбанизации окружающая человека среда постепенно стала «агрессивной» для органов чувств, эволюционно приспособленных за многие миллионы лет к естественной природной среде. По существу, человек сравнительно недавно оказался в городской среде. Естественно, за это время основные механизмы восприятия не смогли приспособиться к измененной визуальной среде и изменениям в воздухе, воде, почве. Это не прошло бесследно: известно, что люди, живущие в загрязненных районах города более склонны к различным заболеваниям. Наиболее часто распространены сердечнососудистые и эндокринные расстройства, но встречается весь комплекс разнообразных заболеваний, причиной которых является общее понижение иммунитета.

В связи с резкими изменениями в природной среде возникло много исследований, направленных на изучение состояния окружающей среды и состояния здоровья жителей в конкретной стране, городе, районе. Но, как правило, забывается, что городской житель большую часть времени проводит в помещениях (до 90 % времени) и качество окружающей среды внутри различных построек и сооружений оказывается более важным для здоровья и благополучия человека. Концентрация загрязняющих веществ внутри помещений часто оказывается значительно больше, чем в наружном воздухе.

Житель современного города больше всего видит плоские поверхности -- фасады зданий, площади, улицы и прямые углы -- пересечения этих плоскостей. В природе же плоскости, соединенные прямыми углами, встречаются очень редко. В квартирах и офисах идет продолжение подобных пейзажей, что не может не сказаться на настроении и самочувствии постоянно находящихся там людей.

Среда обитания неразрывно связана с понятием «биосфера». Этот термин введен австралийским геологом Зюссом в 175 году. Биосфера - природная область распространения жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы, гидросферу, верхний слой литосферы. С именем русского ученого В. И. Вернадского связано создание учения о биосфере и ее переходе в ноосферу. Основным в учении о ноосфере является единство биосферы и человечества. По мнению Вернадского, в эпоху ноосферы человек уже может и должен «мыслить и действовать в новом аспекте, не только в аспекте отдельной личности, семьи, государства, но и в планетном аспекте».

В жизненном цикле человек и окружающая его среда обитания образуют постоянно действующую систему «человек - среда обитания».

Среда обитания - окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Действуя в этой системе, человек непрерывно решает, как минимум, две основные задачи:

Обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе;

Создает и использует защиту от негативных воздействий, как со стороны обитания, так и себе подобных.

Среда обитания - это часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое существо живет в сложном и меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.

Приспособления организмов к среде носят название адаптаций. Способность к адаптациям - одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает самую возможность существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях: от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Адаптации возникают и изменяются в ходе эволюции видов.

Отдельные свойства или элементы среды носят название экологических факторов. Факторы среды многообразны. Они могут быть необходимы или, наоборот, вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия. Экологические факторы делятся на абиотические (все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы) и биотические (это формы воздействия живых существ друг на друга).

Негативные воздействия, присущие среде обитания, существуют столько, сколько существует Мир. Источниками естественных негативных воздействий являются стихийные явления в биосфере: изменения климата, грозы, землетрясения и тому подобное.

Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий среды обитания. К сожалению, появление жилища, огня и других средств защиты, совершенствование способов получения пищи - все это не только защищало человека от естественных негативных воздействий, но и влияло на среду обитания.

На протяжении многих веков среда обитания человека медленно изменяла свой облик и, как следствие, мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так, продолжалось до середины XIX века - начала активного роста воздействия человека на среду обитания. В XX веке на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к частичной, а в ряду случаев и к полной региональной деградации. Этим изменениям во многом способствовали:

Высокие темпы роста численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация;

Рост потребления и концентрации энергетических ресурсов;

Интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;

Массовое использование средств транспорта;

Рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

Человек и окружающая его среда (природная, производственная, городская, бытовая и другие) в процессе жизнедеятельности постоянно взаимодействуют друг с другом. При этом жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации. Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда потоки энергии, вещества и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека иили природную среду. В естественных условиях такие воздействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях.

В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены ее элементами (машины, сооружения и тому подобное) и действиями человека. Изменяя величину любого потока от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек - среда обитания»: комфортное (оптимальное), допустимое (приводящее к дискомфорту без негативного влияния на здоровье человека), опасное (вызывающее при длительном воздействии деградацию природной среды) и чрезвычайно опасное (летальны исход и разрушение природной среды).

Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) - недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды.

Характеристика среды обитания человека

Состояние здоровья населения все чаще признается показателем конечного воздействия факторов окружающей среды на людей. При этом имеются в виду как негативные, так и позитивные взаимодействия.

Здоровье – по определению ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения, Устав, 1968) -является состоянием полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствием болезней и физических дефектов.

В настоящее время нет общепризнанных данных о долевом вкладе различных факторов в формирование индивидуального и популяционного здоровья людей. Здоровье индивидуальное – здоровье каждого отдельно взятого человека. Здоровье популяционное – основной признак, основное свойство человеческой общности, ее естественное состояние, отражающее индивидуальные приспособительные реакции каждого члена общности людей и способность всей общности в конкретных условиях наиболее эффективно осуществлять свои социальные и биологические функции.

Характеристика факторов среды обитания, влияющих на жизнедеятельность населения

В материалах ВОЗ указывается, что влиянию на здоровье населения образу жизни отводится 50%, среде обитания – 20%, наследственности – 20%, качеству медико-санитарной помощи – 10%. Но эти данные носят ориентировочный характер. Экологи указывают, что в ближайшие 30-40 лет (при сохранении существующих тенденций развития индустрии) здоровье населения России на 50-70% будет зависеть от качества среды обитания. Н.А. Агаджанян отмечает, что здоровье человека, как и биосферы надо рассматривать в комплексе, и приводит данные, характеризующие зависимость между здоровьем человека и здоровьем биосферы. В настоящее время во внешней среде зарегистрировано 4 млн токсических веществ, и ежегодно их количество возрастает на 6000.

Токсины – соединения (часто белковой природы) бактериального, растительного или животного происхождения, способные при попадании в организм животного или человека вызвать заболевание или гибель. В организм человека попадает около 100 тыс. ксенобиотиков; каждый четвертый житель Земли страдает аллергией и аутоиммунными заболеваниями; более 80% болезней обусловлено экологическим напряжением.

Ксенобиотики – вещества, чуждые живому, биосфере; чаще всего являются ядовитыми; вредят естественной среде обитания и человеку.

Аллергия – повышенная или извращенная чувствительность к какому-либо веществу – аллергену.Ген – наследственный фактор, структурная и функциональная единица наследственности.

Хромосома – структурный элемент ядра клетки, в котором заключена наследственная информация организма.

Жизнь испытывает человека чрезмерным дискомфортом и гораздо реже – комфортом, высоким и длительным напряжением физических и психических сил, многовариантными стрессовыми ситуациями. Критерием устойчивости человека в таких условиях являются характеристики здоровья населения и его интегральный показатель – вероятная продолжительность жизни. Комплексными оценками состояния здоровья человека считают также показатели биологического возрастачеловека – основной обмен, жизненная емкость легких, индекс физического состояния.

Биологический возраст – биологическое состояние человека, определяемое совокупностью его обменных, структурных и адаптационных возможностей.

Основной обмен – количество энергии, расходуемое при полном физическом и психическом покое организма.

Жизненная емкость легких – максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть после максимального вдоха, является показателем функционирования дыхательной системы.

Индекс физического состояния – интегральный показатель, характеризующий состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма.

Здоровье – интегральный показатель. Он объединяет и обобщает все многообразие сторон жизни человека: бытовую, духовную, производственную, творческую. Существует понятие профессионального здоровья, под которым понимается способность человеческого организма сохранять заданные компенсаторные и защитные свойства, обеспечивающие работоспособность в условиях протекания профессиональной деятельности.

Жизнедеятельность человека неразрывно связана с окружающей его средой обитания. В этой среде человек живет, учится, работает, отдыхает. В процессе жизнедеятельности человек и среда постоянно взаимодействуют друг с другом, образуя систему «человек - среда обитания». Жизнедеятельность - это повседневная деятельность и отдых, способ существования человека.

На всех этапах своего развития человек непрерывно воздействовал на среду обитания. Среда обитания – окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Важнейшую роль в деле сохранения здоровья человека в ближайшем будущем будет играть информация об опасностях среды обитания. Такая информация должна содержать значения и прогноз критериев безопасности и показателей негативности среды обитания. Аналог подобной информации – прогноз метеослужб. Наличие информации о среде обитания позволит человеку рационально выбирать места деятельности, проживания и отдыха, рационально пользоваться методами и средствами защиты. Для слежения за средой обитания необходим постоянный контроль, который реализуется системами мониторинга. Мониторинг – слежение за состоянием среды обитания и предупреждения о создающихся негативных ситуациях.

Для того чтобы исключить отрицательные последствия взаимодействия окружающей среды на здоровье человека, необходимо обеспечить определенные условия функционирования этой системы. Характеристики человека относительно постоянны. Элементы окружающей среды поддаются регулированию в более широких пределах. Следовательно, решая вопросы сохранения здоровья, необходимо учитывать, прежде всего, особенности человека. Чтобы система «человек – среда» функционировала эффективно и не приносила ущерба здоровью человека, необходимо обеспечить совместимость характеристик среды и человека.

Влияние негативных факторов на жизнедеятельность человека

Влияние природно-экологических факторов на здоровье человека

Изначально Homo sapiens жил в окружающей природной среде, как и все консументы экосистемы, и был практически не защищен от действия ее лимитирующих экологических факторов.

Консументы (от лат. consume – потребляю), организмы, являющиеся в пищевой цепи потребителями органических веществ.

Первобытный человек был подвержен тем же факторам регуляции и саморегуляции экосистемы, что и весь животный мир, продолжительность его жизни была небольшой, и весьма низкой была плотность популяции. Главными из ограничивающих факторов были высокая двигательная активность, обусловленная необходимостью постоянного поиска пищи, и недоедание.Среди причин смертности на первом месте стояли патогенные(вызывающие болезни) воздействияприродного характера. Особое значение среди них имели инфекционные болезни, отличающиеся, как правило, природной очаговостью.

Суть природной очаговости в том, что возбудители болезней, специфические переносчики и животные аккумуляторы, хранители возбудителя, существуют в данных природных условиях (очагах) вне зависимости от того, обитает здесь человек или нет. Человек может заразиться от диких животных («резервуара» возбудителей), проживая в этой местности постоянно или слу-чайно оказавшись здесь. К таким животным обычно относятся грызуны, птицы, насекомые и др.

Все эти животные входят в состав биоценоза экосистемы, связанного с определенным биотопом. Отсюда природные очаговые болезни тесно связаны с определенной территорией, с тем или иным типом ландшафта, а значит, с климатическими его особенностями, например, отличаются сезонностью проявления.

Биотоп – условия окружающей среды на определенной территории: воздух, вода, почвы и подстилающие их горные породы.

Е.П. Павловский (1938), впервые предложивший понятие природного очага, относил к природно-очаговым болезням чуму, туляремию, клещевой энцефалит, некоторые гельминтозы и др. Исследования показали, что в одном очаге могут содержаться несколько болезней.

Природно-очаговые болезни являлись основной причиной гибели людей вплоть до начала XX в. Наиболее страшной из таких болезней была чума, смертность от которой во много раз превосходила гибель людей в бесконечных войнах средневековья и более позднего времени.

Заболевания, связанные с окружающей человека природной средой, существуют и в настоящее время, хотя с ними ведется постоянная борьба. Их существование объясняется, в частности, причинами сугубо экологической природы, например резистентностью носителей возбудителей и самих возбудителей болезней. Характерным примером этих процессов является борьба с малярией.

Резистентность – сопротивляемость, устойчивость организма к воздействию различных повреждающих факторов среды.

Чтобы бороться с действием естественных факторов регуляции экосистемы, человеку пришлось использовать природные ресурсы, в том числе и невосполнимые, и создать искусственную среду для своего выживания. Искусственная среда также требует адаптации к себе, которая происходит через болезни. Главную роль в возникновении болезней в этом случае играют следующие факторы: гиподинамия, переедание, информационное изобилие, психоэмоциональный стресс. В связи с этим наблюдается постоянный рост «болезней века»: сердечно-сосудистых, онкологических, аллергических заболеваний, психических расстройств и, наконец, СПИДа, и др.

Влияние социально-экологических факторов на здоровье человека

Природная среда сейчас сохранилась лишь там, где она не была доступна людям для ее преобразования. Урбанизированная или городская среда - это искусственный мир, созданный человеком, не имеющий аналогов в природе и способный существовать только при постоянном обновлении. Социальная средасложно интегрируется с любой окружающей человека средой, и все факторы каждой из сред тесно взаимосвязаны между собой и испытывают объективные и субъективные стороны качества среды жизни. Эта множественность факторов заставляет более осторожно подходить к оценке качества среды жизни человека по состоянию его здоровья. Необходимо тщательно подходить к выбору объектов и показателей, диагностирующих среду. Ими могут быть короткоживущие изменения в организме, по которым можно судить о разных средах - дом, производство, транспорт, и долгоживущие в данной конкретной городской среде, - некоторые адаптации акклиматизационного плана и др. Влияние городской среды достаточно ярко подчеркивается определенными тенденциями современного состояния здоровья человека.

С медико-биологических позиций наибольшее влияние экологические факторы городской среды оказывают на следующие тенденции: 1) процесс акселерации, 2) нарушение биоритмов, 3) аллергизация населения, 4) рост онкологической заболеваемости и смертности, 5) рост доли лиц с избыточным весом, 6) отставание физиологического возраста от календарного, 7) «омоложение» многих форм патологий.

Акселерация - это ускорение развития отдельных органов или частей организма по сравнению с некой биологической нормой. В нашем случае - это увеличение размеров тела изначительный сдвиг во времени в сторону более раннего полового созревания. Ученые полагают, что это эволюционный переход в жизни вида, вызванный улучшающимися условиями жизни: хорошее питание, «снявшее» лимитирующее действие пищевых ресурсов, что спровоцировало процессы отбора, ставшие причиной акселерации.

Биологические ритмы - важнейший механизм регуляции функций биологических систем, сформировавшийся, как правило, под воздействием абиотических факторов, в условиях городской жизни могут нарушаться.Это, прежде всего, относится к циркадным ритмам: новым экологическим фактором стало использование электроосвещения, продлившее световой день. На это накладывается десинхроноз, возникает хаотизация всех прежних биоритмов и происходит переход к новому ритмическому стереотипу, что вызывает болезни у человека.

Аллергизация населения - одна из основных новых черт в измененной структуре патологии людей в городской среде. Аллергия - извращенная чувствительность или реактивность организма к тому или иному веществу, так называемому аллергену (простые и сложные минеральные и органические вещества). Причина аллергических заболеваний (бронхиальная астма, крапивница, лекарственная аллергия, ревматизм, волчанка красная и др.) - в нарушении иммунной системы человека, которая в результате эволюции находилась в равновесии с природной средой. Городская же среда характеризуется резкой сменой доминирующих факторов и появлением совершенно новых веществ - загрязнителей, давления которых ранее иммунная система человека не испытывала. Поэтому аллергия может возникнуть без особого сопротивления организма, итрудно ожидать, что он вообще станет к ней резистентным.

Онкологическая заболеваемость и смертность- одна из наиболее показательных медицинских тенденций неблагополучия в данном месте проживания. Эти заболевания вызваны опухолями. Опухоли (греч. «onkos») - новообразования, избыточные патологические разрастания тканей. Они могут быть доброкачественными - уплотняющими илираздвигающими окружающие ткани, излокачественными - прорастающими в окружающие ткани и разрушающими их. Разрушая сосуды, они попадают в кровь иразносятся по всему организму, образуя так называемые метастазы. Доброкачественные опухоли метастазов не образуют. Развитие злокачественных опухолей, т.е. заболевание раком, может возникнуть в результате длительного контакта сопределенными продуктами: рак легких - у рудокопов урановых рудников, рак кожи - у трубочистов, и т.п. Это заболевание вызывается определенными веществами, называемыми канцерогенами. Канцерогенные вещества (греч. «рождающие рак»), илипросто канцерогены, химические соединения, способные вызвать злокачественные и доброкачественные новообразования ворганизме при воздействии на него. Их известно несколько сотен. По характеру действия они разделяются на три группы: 1) местного действия; 2) органотропные, т.е. поражающие определенные органы; 3) множественного действия, вызывающие опухоли в разных органах. К канцерогенам относятся многие полициклические углеводороды, азокрасители и др. Они содер-жатся в загрязненном промышленными выбросами воздухе, в табачном дыме, каменноугольной смоле и саже.

В экономически развитых странах смертность от рака стоит на втором месте. Но не обязательно все виды рака встречаются в одном и том же районе. Известна приуроченность отдельных форм рака к тем или иным условиям, например, рак кожи чаще встречается в жарких странах, где избыток ультрафиолетового излучения. Но заболеваемость раком определенной локализации у человека может изменяться в зависимости от изменений условий его жизни. Если человек переехал в ту местность, где эта форма встречается редко, снижается опасность заболевания именно данной формой рака и, соответственно, наоборот.Таким образом, ярко выделяется зависимость между раковыми заболеваниями и экологической обстановкой, то есть качеством окружающей среды, в том числе и городской.

Рост доли лиц с избыточным весом- также явление, вызванное особенностями городской среды. Переедание, малая физическая активность и прочее, безусловно, имеют место. Но избыток питания необходим для создания энергетических запасов, чтобы противостоять резкому дисбалансу средовых воздействий. Тем не менее одновременно наблюдается рост в популяции доли представителей астенического типа: происходит размывание «золотой середины» и намечаются две противоположные стратегии адаптации: стремление к полноте и похуданию (тенденция значительно слабее). Но и то и другое влечет за собой целый ряд патогенных последствий.

Рождение на свет большого количества недоношенных детей,а значит, физически незрелых - показатель крайне неблагоприятного состояния среды обитания человека. Оно связано с нарушениями в генетическом аппарате и просто с ростом адаптируемости к изменениям среды. Физиологическая незрелость является результатом резкого дисбаланса со средой, которая слишком стремительно трансформируется и может иметь далеко идущие последствия, в том числе привести к акселерации и другим изменениям в росте человека.

Современное состояние человека как биологического вида характеризуется еще целым рядом медико-биологических тенденций, связанных с изменениями в городской среде: рост близорукости и кариеса зубов у школьников, возрастание удельного веса хронических заболеваний, появление ранее неизвестных болезней - производных научно-технического прогрессах, многие профессиональные заболевания, и т.д.

Инфекционные болезнитоже не искоренены в городах. Количество людей, пораженных малярией, гепатитом и многими другими болезнями, исчисляется огромными цифрами. Многие медики считают, что следует говорить не о «победе», а лишь о временном успехе в борьбе с этими болезнями. Объясняется это тем, что слишком коротка история борьбы с ними, а непредсказуемость изменений в городской среде может свести на нет эти успехи. По этой причине «возврат» инфекционных агентов фиксируется среди вирусов, а многие вирусы «отрываются» от природной основы и переходят в новую стадию, способную жить в среде обитания человека, - становятся возбудителями гриппа, вирусной формы рака и других болезней (возможно, такой формой является вирус ВИЧ). По своему механизму действия эти формы можно приравнять к природно-очаговым, которые и в городской среде тоже имеют место (туляремия и др.).

Абиологические тенденции,под которыми понимаются такие черты образа жизни человека, как гиподинамия, курение, наркомания и др., тоже являются причиной многих заболеваний - ожирение, рак, кардиологические болезни и др.

К этому ряду относится и стерилизация среды - фронтальная борьба с вирусно-микробным окружением, когда вместе с вредными уничтожаются и полезные формы живого окружения человека. Это проистекает от того, что в медицине еще есть недопонимание важной роли в патологии надорганизменных форм живого, т.е. человеческой популяции. Поэтому большим шагом вперед является развиваемое экологией представление о здоровье как о состоянии биосистемы и его теснейшей связи со средой, а патологические явления при этом рассматриваются как вызванные ею приспособительные процессы.

Итак, сохранение здоровья или возникновение болезни - это результат сложных взаимодействий внутренних биосистем организма и внешних факторов окружающей среды.

Техногенные опасности и защита от них

Техногенное загрязнение биосферы

Биосфера - оболочка Земли, в пределах которой существует жизнь. Биосфера включает нижнюю часть атмосферы, верхнюю часть литосферы и всю гидросферу.

Границы биосферы определяются факторами, которые обеспечивают возможность существования живых организмов. Верхняя граница проходит примерно на высоте 20 км от поверхности планеты и ограничена слоем озона, задерживающим губительную для жизни коротковолновую часть ультрафиолетового излучения солнца. Таким образом, живые организмы могут существовать в тропосфере и нижних слоях стратосферы.

В литосфере жизнь встречается на глубинах до 3,5–7,5 км, что обусловлено температурой земных недр и условием проникновения в них воды в жидком состоянии. Основная масса организмов, обитающих в пределах литосферы, находится в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров.

В гидросфере (она составляет 70% поверхности земного шара и содержит 1300 млн м 3 воды) организмы проникают на всю глубину Мирового океана – до 10–11 км.

Влияние техногенной деятельности на биосферу

Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течение длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. В конце прошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. К началу XXI века загрязнения окружающей среды отходами, выбросами, сточными водами всех видов промышленного производства, сельского хозяйства, коммунального хозяйства городов приобрели глобальный характер, что поставило человечество на грань экологической катастрофы.

По статистическим данным, к концу XX века на нашей планете добывалось около 100 млрд т различных руд, горючих ископаемых, строительных материалов. При этом в результате хозяйственной деятельности человека в биосферу поступило более 200 млн т углекислого газа (CO 2), около 146 млн т сернистого газа (SO 2), 53 млн т оксидов азота и других химических соединений. Побочными продуктами деятельности промышленных предприятий явились также 32 млрд м 3 неочищенных сточных вод и 250 млн т пыли. Вторая половина XX века характеризовалась бурным развитием химической промышленности. В свое время химизация принесла несомненную пользу. В настоящее время стали очевидны отрицательные воздействия этого процесса.

Во-первых, с каждым годом увеличивается выброс химических соединений в окружающую среду. На сегодняшний день известно более 6 млн химических соединений, практически же используется лишь около 500 тыс. соединений, при этом, по оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), из них 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. токсичны. Например, каждая люминесцентная лампа содержит 150 мг ртути, и одна разбитая колба загрязняет 500 тыс. м 3 воздуха на уровне предельно допустимой концентрации (ПДК).

Во-вторых, замена естественных материалов на синтетические приводит к целому ряду непредвиденных последствий. В биологические циклы включается большой перечень синтетических соединений, не свойственных целинным природным средам. Например, если в водоем попадает мыло, основой которого являются природные соединения – жиры, то вода самоочищается. Появление же в воде синтетических моющих средств, содержащих фосфаты, приводит к размножению синезеленых водорослей и гибели водоема.

Многие химические соединения способны передаваться по пищевым цепям и накапливаться в живых организмах, увеличивая тем самым химическую нагрузку на организм человека. Под химической нагрузкой понимается общее количество вредных и токсичных веществ, которые попадают в организм человека за время его жизни.

В табл. 1 приведены данные о химической нагрузке на одного жителя России.

Химическая нагрузка на одного жителя России за время его жизни

Основные источники загрязнений:

Предприятия химической и нефтехимической промышленности являются основными источниками целого ряда разнообразных токсичных веществ. К ним в первую очередь следует отнести органические растворители, амины, альдегиды, хлор, оксиды серы и азота, соединения фосфора, ртути.

Основными источниками загрязнения нефтью и нефтепродуктами почв и поверхностных вод являются нефтепромыслы на суше и континентальном шельфе. Общая масса нефтепродуктов, ежегодно попадающих в моря и океаны, оценивается в 5–10 млн т. Нефтепродукты, попадая в воду, наносят серьезный ущерб живым организмам. При концентрации 0,05–1,0 мг/л в водоеме погибает планктон, а при 10–15 мг/л – взрослые рыбы.

Цветная металлургия – второй после теплоэнергетики загрязнитель биосферы диоксидом серы. В процессе обжига и переработки сульфидных руд, цинка, меди, свинца и некоторых других металлов в атмосферу выбрасываются газы, содержащие 4–10% диоксида серы (SO 2), a также трихлорид мышьяка, хлорид и фторид водорода и другие токсические соединения.

Техногенное загрязнение литосферы

Литосфера - это верхняя твердая оболочка Земли. В результате взаимодействия геологических, климатических, биохимических факторов верхний тонкий слой литосферы превратился в особую среду – почву, где происходит значительная часть обменных процессов между живой и неживой природой. Неразумная хозяйственная деятельность человека привела к уничтожению плодородного слоя почвы, ее загрязнению, изменению состава. Различают несколько видов изменения состава почв.

Интенсивная деградация почв - ухудшение свойств почвы под влиянием хозяйственной деятельности человека (неправильная агротехника; многоразовая вспашка; загрязнение пестицидами, отходами промышленных предприятий, содержащими яды свинца и ртути, радиоактивные изотопы; истощение; засоление).

Эрозия почвы - разнообразные процессы разрушения почв (ветровая, водная и антропогенная). Из-за ветровой и водной эрозии, засоления и других причин в мире ежегодно теряется 5–7 млн га пашен. Только ускоренная эрозия почвы за последнее столетие повлекла за собой потерю 2 млрд га плодородных земель.

Опустынивание - деградация земель, вызванная как деятельностью человека (антропогенными причинами), так и природными факторами и процессами; характеризуется иссушением земли, увяданием растительности, снижением связанности почвы, в результате чего становится возможной быстрая ветровая эрозия и образование пылевых бурь.

По оценкам ООН, опустынивание в перспективе может затронуть более миллиарда человек и около трети всех земель, использующихся в сельскохозяйственных целях. Опустынивание относится к трудно компенсируемым последствиям, так как на восстановление одного условного сантиметра плодородного почвенного покрова требуется в среднем от 70 до 150 лет.

Кроме промышленности, транспорта и сельского хозяйства, источниками загрязнения почвы являются жилые дома и бытовые предприятия. Загрязняющими веществами являются бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода, мусор и т. д.

Изменения в атмосфере

Атмосфера Земли представляет собой механическую смесь газов. Сухой воздух вблизи поверхности Земли, если удалить из него влагу и частицы пыли, в своем объеме содержит 78,09% азота, 20,95% кислорода, 0,93% аргона, 0,03% углекислого газа, и всего лишь 0,01% приходится на долю всех остальных газов: водорода, гелия, криптона, ксенона, радона, закиси азота, йода, водяного пара, озона, метана и др.

Загрязнение атмосферы выражается в недостатке кислорода, высоком уровне шумов, кислотных осадках, разрушении озонового слоя (основного поглотителя ультрафиолетового излучения Солнца). Ежеминутно промышленные предприятия, тепловые электростанции (ТЭЦ), автотранспорт сжигают огромное количество топлива, что приводит к непрерывному повышению содержания двуокиси углерода в атмосфере, они же являются виновниками выбросов в атмосферу оксидов азота, соединений серы. По данным ЮНЕП, в атмосферу ежегодно выделяется до 25 млрд т загрязняющих веществ: диоксид серы и частиц пыли – 200 млн т/год; оксиды азота (N x О у) – 60 млн т/год; оксиды углерода (СО и СО 2) – 8000 млн т/год; углеводороды (С х Н у) – 80 млн т/год.

Изменения состояния гидросферы

Истощение водных ресурсов обусловлено увеличением потребления воды промышленными предприятиями, сельским хозяйством, коммунальными предприятиями, что в свою очередь влечет массированное загрязнение источников. Все виды загрязнений в конечном итоге влияют на состояние Мирового океана.

Кроме нефти и нефтепродуктов основными загрязнителями поверхностных вод являются детергенты - синтетические моющие средства, которые все шире применяются в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Значительный вред водной среде и населяющим ее организмам причиняет загрязнение водоемов свинцом и его соединениями.

Расширенное производство и использование пестицидов обуславливает сильное загрязнение водных объектов этими соединениями. Наряду с пестицидами сельскохозяйственные стоки содержат значительные количества веществ, внесенных на поля с удобрениями (соединения азота, фосфора, калия).

В водоемы поступает свыше 500 тыс. различных веществ. Тяжелые металлы (свинец, ртуть, цинк, медь, кадмий) активно накапливаются в донных отложениях, водорослях, тканях рыб. Известны случаи массовых отравлений людей этими металлами при употреблении рыбы, использовании воды.

Большую опасность представляют загрязнения вод радиоактивными веществами.

Резкое ухудшение санитарно-гигиенических показателей качества воды связано с термическим загрязнением , то есть с изменением температурного режима водоемов под влиянием промышленных стоков. Больше всего загрязняющей теплоты производят электростанции, сталепрокатные цеха, нефтеочистные, химические и целлюлозно-бумажные предприятия.

Грунтовые (подземные) воды - основной ресурс питьевой воды в мире. В отличие от поверхностных вод, которые можно «реанимировать» при помощи очистных сооружений, грунтовые воды включены в иной гидрологический цикл и очищены быть не могут. Бо́льшая часть грунтовых вод подпитывается осадками, которые просачиваются в почву. На качество грунтовых вод могут оказывать влияние многие виды человеческой деятельности. Источниками загрязнения подземных вод являются: использование удобрений и пестицидов, септические отстойники и выгребные ямы, канализационные системы, санитарные поля фильтрации и мусорные свалки, скважины, колодцы, подземные трубопроводы, промышленные отходы, поверхностные разливы различных веществ, утилизация соляных растворов и отходов добывающей промышленности, могильники и кладбища.

Антропогенные опасности и защита от них

Уровень промышленной безопасности предприятий

На территории России расположено более 24 тыс. предприятий, выбрасывающих вредные вещества в атмосферу и водоемы. Из них 33% выбросов дают предприятия металлургии, 29% – энергетические объекты, 7% – предприятия химической промышленности, 8% – объекты угольной промышленности. Более половины выбросов в атмосферу приходится на транспорт. Ежегодно в России улавливается и обезвреживается лишь 76% общего количества вредных веществ, 82% сбрасываемых вод не подвергается очистке, поэтому качество вод основных рек на территории России оценивается как неудовлетворительное. В настоящее время более 70 млн человек дышат воздухом, загрязнение которого в пять и более раз превышает предельно допустимые нормы. В окружающую среду введены миллионы химических соединений, из которых на токсичность изучены немногие. Деградация окружающей среды прежде всего сказалась на здоровье человека и генетическом фонде. Постоянное ухудшение экологической обстановки, особенно в больших городах, где на человека воздействует множество мутагенов (выбросы заводов, пестициды в продуктах сельского хозяйства, радиоактивное загрязнение, шумы и вибрации, стрессы и др.), ослабляет защитные силы организма. Мутагенез (изменение генов под воздействием окружающей среды) в условиях нарастающего загрязнения выходит из-под контроля природных механизмов. Вызывает тревогу функционирование предприятий нефте– и газодобывающей промышленности. Растущую опасность представляют тысячи «бесхозных» скважин – их 7500. В предаварийном состоянии находятся промысловые трубопроводные системы большинства нефтедобывающих предприятий. На них ежегодно происходит свыше 50 тыс. инцидентов с выбросом нефти, в т. ч. в водоемы. На магистральном трубопроводном транспорте коррозия труб и неудовлетворительное состояние более 300 газораспределительных станций может в ближайшие годы привести к росту аварийности и перебоям в газоснабжении населения. Во взрывоопасных производствах около 28 тыс. сосудов, работающих под давлением, давно отслужили свой срок. 800 нефтебаз находятся в черте городов. В черной и цветной металлургии, в коксохимическом производстве практически остановлены строительство новых объектов и реконструкция действующих. Не проводится положенный капитальный ремонт, вовремя не заменяются изношенные узлы и агрегаты. Несущие бетонные и металлические конструкции производственных помещений значительно изношены и представляют повышенную опасность. Почти на четверть выросла аварийность на объектах котлонадзора из-за неисправности технических средств. В стране эксплуатируется около 400 тыс. лифтов, большая часть которых выработала свой ресурс и устарела. Недостаточны меры обеспечения безопасности при перевозках опасных грузов, при производстве взрывоопасных работ. Недостаточное выделение средств на профилактический и капитальный ремонты, обеспечение промышленной безопасности приводит к авариям, ликвидация последствий которых требует больших расходов.

Источники возникновения экологических проблем и их влияние на человека

Основными причинами возникновения техногенных опасностей являются:

Нерациональное размещение потенциально опасных объектов производственного назначения, хозяйственной и социальной инфраструктуры;

Технологическая отсталость производства, низкие темпы внедрения ресурсоэнергосберегающих и других технически совершенных и безопасных технологий;

Износ средств производства, достигающий в ряде случаев предаварийного уровня;

Увеличение объемов транспортировки, хранения, использования опасных или вредных веществ и материалов;

Снижение профессионального уровня работников, культуры труда, уход квалифицированных специалистов из производства, проектно-конструкторской службы, прикладной науки;

Низкая ответственность должностных лиц, снижение уровня производственной и технологической дисциплины;

Недостаточность контроля за состоянием потенциально опасных объектов; ненадежность системы контроля за опасными или вредными факторами;

Снижение уровня техники безопасности на производстве, транспорте, в энергетике, сельском хозяйстве;

Отсутствие нормативно-правовой базы страхования техногенных рисков

Общая характеристика среды обитания людей. Биологические факторы

Одним из важнейших понятий экологии является среда обитания. Среда - это совокупность факторов и элементов, воздействующих на организм в месте его обитания.

Любое живое существо живет в сложном, постоянно меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями. Живые организмы существуют как открытые, подвижные системы, устойчивые при притоке к ним энергии и информации из окружающей среды. На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания, каждая из которых отличается совокупностью специфических факторов и элементов, воздействующих на организм.

Жизнь возникла и распространилась в водной среде. Впоследствии, с появлением фотосинтеза, а следовательно, и свободного кислорода, сначала в воде, а затем и в атмосфере, живые организмы «вышли» на сушу, овладели воздушной средой, заселили почву. С появлением биосферы как части оболочки Земли, населенной живыми организмами, она стала еще одной средой с определенным сочетанием специфических биотических факторов, воздействующих на организм. Природная среда представляет человеку условия обитания и ресурсы для жизнедеятельности. Развитие хозяйственной деятельности человека улучшает условия существования людей, но требует увеличения расходования природных, энергетических и материальных ресурсов. В ходе промышленного и сельскохозяйственного производства образуются отходы, которые в совокупности с самими производственными процессами воздействуют на нообиогеоценозы и приводят к нарушениям и загрязнениям, ухудшающим во все возрастающей степени условия обитания человека. Биологические факторы, или движущие силы эволюции, являются общими для всей живой природы, в том числе и для человека. К ним относят наследственную изменчивость и естественный отбор. Роль биологических факторов в эволюции человека была раскрыта Ч.Дарвином. Эти факторы сыграли большую роль в эволюции человека, особенно на ранних этапах его становления. У человека возникают наследственные изменения, которые определяют, например, цвет волос и глаз, рост, устойчивость к влиянию факторов внешней среды. На ранних этапах эволюции, когда человек сильно зависел от природы, преимущественно выживали и оставляли потомство особи с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями (например, особи, отличающиеся выносливостью, физической силой, ловкостью, сообразительностью). Приспособление организмов к воздействию факторов окруж. среды называется адаптацией. Способность к адаптации - одно из важнейших свойств живого. Выживают только приспособленные организмы, приобретающие в процессе эволюции признаки, полезные для жизни. Эти признаки закрепляются в поколениях благодаря способности организмов к размножению. Адаптация к факторам среды проявляется на разных уровнях: клеточном, тканевом, органном, организменном, популяционном, популяционно-видо-вом, биоценотическом и глобальном, т.е. на уровне биосферы в целом. Элементы среды обитания, воздействующие на живые организмы, называются экологическими факторами. Для изучения окружающей среды(среды обитания и производственной деятельности человека)целесообразно выделить следующие ее основные составляющие:воздушную среду; водную среду(гидросферу); животный мир(человек,домашние и дикие животные,в том числе рыбы и птицы); растительный мир (культурные и дикие растения в том числе растущие в воде);почву(растительный слой);недра(верхняя часть земной коры,в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых); климатическую и акустическую среду. Наиболее уязвимыми составляющими,без которых невозможно существование человека и которым наносится наибольший ущерб человеческой деятельностью, связанной с развитием промышленности и урбанизации, являются воздушная среда и гидросфера.Их загрязнение наносит также существенный вред природе(совокупности естественных условий существования человеческого общества). Всю полноту взаимодействия и взаимозависимости живых организмов и элементов неживой природы в области распространения жизни отражает концепция биогеоценоза. Биогеоценоз - это динамическое, устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии и непосредственном контакте с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы. Биогеоценоз состоит из биотической (биоценоз) и абиотической (экотоп) частей, которые связаны непрерывным обменом веществ и представляют собой энергетически и вещественно открытую систему. В биогеоценоз поступает энергия солнца, минеральные вещества почвы, газы атмосферы, вода. Биогеоценоз продуцирует тепло, кислород, углекислый газ, биогенные вещества, переносимые водой, перегной. Основными функциями биогеоценоза являются односторонне направленный поток энергии и круговороты веществ. В структуре любого биогеоценоза различают следующие обязательные компоненты:

Абиотические неорганические вещества среды;

Автотрофные организмы - продуценты биотических органических веществ;

Гетеротрофные организмы - потребители (консументы) готовых органических веществ первого (растительноядные животные) и последующих (плотоядные животные) порядков;

Детритоядные организмы - разрушители (деструкторы), разлагающие органическое вещество. Перечисленные компоненты биогеоценоза лежат в основе пищевых (трофических) связей, которые изначально основаны на наличии двух типов питания в биосфере - ауто-трофного и гетеротрофного. Аутотрофы привлекают необходимые для жизни химические вещества из окружающей среды и при помощи солнечной энергии превращают их в органическое вещество. Гетеротрофы - разлагают органическое вещество до углекислого газа, воды, минеральных солей и возвращают их в окружающую среду. Этим обеспечивается круговорот веществ, который возник в процессе эволюции как необходимое условие существования жизни. При этом световая энергия солнца трансформируется живыми организмами в другие формы энергии - химическую, механическую, тепловую.

Одним из важнейших понятий экологии является среда обитания. Среда - это совокупность факторов и элементов, воздействующих на организм в месте его обитания.
Любое живое существо живет в сложном, постоянно меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями. Живые организмы существуют как открытые, подвижные системы, устойчивые при притоке к ним энергии и информации из окружающей среды. На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания, каждая из которых отличается совокупностью специфических факторов и элементов, воздействующих на организм.
Жизнь возникла и распространилась в водной среде. Впоследствии, с появлением фотосинтеза, а следовательно, и свободного кислорода, сначала в воде, а затем и в атмосфере, живые организмы «вышли» на сушу, овладели воздушной средой, заселили почву. С появлением биосферы как части оболочки Земли, населенной живыми организмами, она стала еще одной средой с определенным сочетанием специфических биотических факторов, воздействующих на организм. Природная среда представляет человеку условия обитания и ресурсы для жизнедеятельности. Развитие хозяйственной деятельности человека улучшает условия существования людей, но требует увеличения расходования природных, энергетических и материальных ресурсов. В ходе промышленного и сельскохозяйственного производства образуются отходы, которые в совокупности с самими производственными процессами воздействуют на нообиогеоценозы и приводят к нарушениям и загрязнениям, ухудшающим во все возрастающей степени условия обитания человека. Биологические факторы, или движущие силы эволюции, являются общими для всей живой природы, в том числе и для человека. К ним относят наследственную изменчивость и естественный отбор. Роль биологических факторов в эволюции человека была раскрыта Ч.Дарвином. Эти факторы сыграли большую роль в эволюции человека, особенно на ранних этапах его становления. У человека возникают наследственные изменения, которые определяют, например, цвет волос и глаз, рост, устойчивость к влиянию факторов внешней среды. На ранних этапах эволюции, когда человек сильно зависел от природы, преимущественно выживали и оставляли потомство особи с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями (например, особи, отличающиеся выносливостью, физической силой, ловкостью, сообразительностью). Приспособление организмов к воздействию факторов окруж. среды называется адаптацией. Способность к адаптации - одно из важнейших свойств живого. Выживают только приспособленные организмы, приобретающие в процессе эволюции признаки, полезные для жизни. Эти признаки закрепляются в поколениях благодаря способности организмов к размножению. Адаптация к факторам среды проявляется на разных уровнях: клеточном, тканевом, органном, организменном, популяционном, популяционно-видо-вом, биоценотическом и глобальном, т.е. на уровне биосферы в целом. Элементы среды обитания, воздействующие на живые организмы, называются экологическими факторами. Для изучения окружающей среды(среды обитания и производственной деятельности человека)целесообразно выделить следующие ее основные составляющие:воздушную среду; водную среду(гидросферу); животный мир(человек,домашние и дикие животные,в том числе рыбы и птицы); растительный мир (культурные и дикие растения в том числе растущие в воде);почву(растительный слой);недра(верхняя часть земной коры,в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых); климатическую и акустическую среду. Наиболее уязвимыми составляющими,без которых невозможно существование человека и которым наносится наибольший ущерб человеческой деятельностью, связанной с развитием промышленности и урбанизации, являются воздушная среда и гидросфера.Их загрязнение наносит также существенный вред природе(совокупности естественных условий существования человеческого общества). Всю полноту взаимодействия и взаимозависимости живых организмов и элементов неживой природы в области распространения жизни отражает концепция биогеоценоза. Биогеоценоз - это динамическое, устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии и непосредственном контакте с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы. Биогеоценоз состоит из биотической (биоценоз) и абиотической (экотоп) частей, которые связаны непрерывным обменом веществ и представляют собой энергетически и вещественно открытую систему. В биогеоценоз поступает энергия солнца, минеральные вещества почвы, газы атмосферы, вода. Биогеоценоз продуцирует тепло, кислород, углекислый газ, биогенные вещества, переносимые водой, перегной. Основными функциями биогеоценоза являются односторонне направленный поток энергии и круговороты веществ. В структуре любого биогеоценоза различают следующие обязательные компоненты:
абиотические неорганические вещества среды;
автотрофные организмы - продуценты биотических органических веществ;
гетеротрофные организмы - потребители (консументы) готовых органических веществ первого (растительноядные животные) и последующих (плотоядные животные) порядков;
детритоядные организмы - разрушители (деструкторы), разлагающие органическое вещество. Перечисленные компоненты биогеоценоза лежат в основе пищевых (трофических) связей, которые изначально основаны на наличии двух типов питания в биосфере - ауто-трофного и гетеротрофного. Аутотрофы привлекают необходимые для жизни химические вещества из окружающей среды и при помощи солнечной энергии превращают их в органическое вещество. Гетеротрофы - разлагают органическое вещество до углекислого газа, воды, минеральных солей и возвращают их в окружающую среду. Этим обеспечивается круговорот веществ, который возник в процессе эволюции как необходимое условие существования жизни. При этом световая энергия солнца трансформируется живыми организмами в другие формы энергии - химическую, механическую, тепловую.

• 
  Человек в окруж. среде факторов , с друг. Общая характеристика среды обитания людей . Биологические факторы .


• 
  Общая характеристика среды обитания людей . Биологические факторы .
  Экология - это наука, изучающая закономерности взаимодействия организмов и среды их обитания , законы развития и существования биогеоценозов, как комплексов взаимодействующих живых и неживых...


• 
  Общая характеристика среды обитания людей . Биологические факторы . Одним из важнейших понятий экологии является среда обитания . Среда - это совокупность факторов и эле... подробнее ».


• 
  Общая характеристика среды обитания людей . Биологические факторы .
  Человек в окруж. среде , с одной стороны, является объектом взаимодействия экологич. факторов , с другой - сам оказывает воздействие на среду .


• 
  Общая характеристика среды обитания людей . Биологические факторы . Одним из важнейших понятий экологии является среда обитания . Среда - это совокупность факторов и эле... подробнее ».


• 
  Общая характеристика среды обитания людей . Биологические факторы . Одним из важнейших понятий экологии является среда обитания . Среда - это совокупность факторов и эле... подробнее ».


• 
  Общая характеристика среды обитания людей . Биологические факторы . Одним из важнейших понятий экологии является среда обитания . Среда - это совокупность факторов и эле... подробнее ».


• 
  Общая характеристика среды обитания людей . Биологические факторы . Одним из важнейших понятий экологии является среда обитания . Среда - это совокупность факторов и эле... подробнее ».


• 
  Общая характеристика среды обитания людей . Биологические факторы . Одним из важнейших понятий экологии является среда обитания . Среда - это совокупность факторов и эле... подробнее ».


• 
  Характеристика биологических факторов среды обитания . Источники опасных биологических веществ.
  на тело человека - повышенный уровень электромагнитного излучения, ультрафиолетовой и инфракрасной радиации - недостаточное освещение...

Найдено похожих страниц:10

Среда - это совокупность факторов и элементов, воздействующих на организм в месте его обитания. Любое живое существо живет в условиях постоянного изменения факторов среды, приспосабливаясь к ним и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с этими изменениями. Живые организмы существуют как подвижные системы, открытые потоку энергии и информации из окружающей среды.

Природная среда представляет человеку условия обитания и ресурсы для жизнедеятельности. Развитие хозяйственной деятельности человека улучшает условия его существования, но требует увеличения расходования природных, энергетических и материальных ресурсов. В ходе промышленного и сельскохозяйственного производства образуются отходы, которые в совокупности с самими производственными процессами нарушают и загрязняют биогеоценозы, постепенно ухудшая условия обитания человека.

Биологические факторы, или движущие силы эволюции, являются общими для всей живой природы, в том числе и для человека. К ним относят наследственную изменчивость и естественный отбор.

Приспособление организмов к воздействию факторов окружающей среды называется адаптацией. Способность к адаптации - одно из важнейших свойств живого. Выживают только приспособленные организмы, приобретающие в процессе эволюции признаки, полезные для жизни. Эти признаки закрепляются в поколениях благодаря способности организмов к размножению.

Изменения среды в результате воздействия антропогенных факторов: 1) изменение структуры земной поверхности; 2) изменение состава атмосферы; 3) изменение круговорота веществ; 4) изменение качественного и количественного состава флоры и фауны; 5) парниковый эффект; 6) шумовое загрязнение; 7) военные действия.

Нерациональная деятельность человека привела к нарушениям всех компонентов биосферы.

Атмосфера: Основные источники загрязнения - автомобили и промышленные предприятия. Ежегодно в атмосферу выбрасывается угарный и углекислый газ, оксиды серы, оксиды азота. Кроме того, в атмосферу выбрасывается большое количество мелкодисперсных частиц, образующих так называемый атмосферный аэрозоль. За счет сжигания угля в атмосферу поступают ртуть, мышьяк, свинец, кадмий в количествах, превышающих их вовлечение в круговорот веществ.

Гидросфера: Основной причиной загрязнения водного бассейна является сброс неочищенных сточных вод промышленных и коммунальных предприятий, а также сельскохозяйственных угодий. Смыв в реки минеральных удобрений и ядохимикатов служит причиной ухудшения качества питьевой воды и гибели многих видов водных животных. В воду попадает огромное количество свинца, нефти и нефтепродуктов, бытовых отходов, пестицидов.

Литосфера: Плодородный слой почвы формируется длительное время, а благодаря выращиванию сельскохозяйственных культур из почвы ежегодно изымаются десятки миллионов тонн калия, фосфора и азота - основных элементов питания растений. Неблагоприятное воздействие оказывает и искусственное орошение почв, так как чаще всего происходит заболачивание или засоление поверхностного слоя почвы. В числе антропогенных изменений почвы большое значение имеет эрозия - разрушение и снос верхнего плодородного слоя почвы.

Экологическая дифференциация человечества.

Искусственная среда способствует нивелировке прямого воздействия природных экологических факторов на человека. Однако, на протяжении большей части истории вида на него действовали природные экологические факторы (климатический, геохимический, биологический). Последствия этого давления сохраняются в современном человечестве в виде наличия адаптивных типов людей.

Адаптивный тип - норма биологической реакции на преобладающие условия обитания и проявляется в развитии комплекса морфофункциональных, биохимических и иммунологических признаков, которые обуславливают лучшую приспособленность к определенной среде.

Комплекс признаков адаптивных типов из разных географических зон делят на две группы элементов:

Общие Специфические

Показатели костно-мускульной - связаны с преобладающими условиями

массы тела; в данном месте обитания: гипоксия,

Количество иммунных белков жаркий или холодный климат.

сыворотки крови.

Сочетание общих и специфических элементов служит основанием к выделению адаптивных типов: арктический;

тропический; зоны умеренного климата; высокогорный; пустынь и полупустынь и др.

Особенности определенного адаптивно типа формируются в эмбриогенезе. Так, различия в пропорциях тела между негроидами и европеоидами вполне заметны к концу внутриутробного периода развития.

Экологические факторы оказывающие влияние на формирование типа:

Арктический тип - сильное развитие костно-мышечной системы, потребляют больше мясной пищи, размер грудной клетки больше, высокий уровень гемоглобина, минеральных веществ в костях.

Тропический тип - потребляет меньше животного белка, теплый и влажный климат, низкие показатели основного обмена, удлиненная форма тела, снижение мышечной массы, уменьшение окружности грудной клетки, интенсивное потоотделение за счет повышенного количества потовых желез.

Умеренный тип - богатство животного мира, сезонные ритмы природы, неравномерное распределение тепла и влаги, по соматическим показателям занимает промежуточное положение между жителем арктических и тропических регионов.

Высокогорный тип - гипоксия - основной фактор формирования признаков, повышен уровень основного обмена, удлинение длинных трубчатых костей скелета, расширение грудной клетки, повышение кислорода в крови за счет увеличения эритроцитов.

Пустынный тип - понижение основного обмена, меньше гемоглобина.

Результатом действия социальных факторов служит образование и закономерная смена в историческом развитии хозяйственно-культурных типов сообщества людей. Формирование хозяйственно-культурных типов зависит от естественной среды обитания людей. Эта зависимость была наиболее сильна ранних стадиях развития человеческого общества. Однако уже тогда и особенно в более поздние периоды развития человечества зависимости формирования хозяйственно-культурных типов от природных условий опосредовалась уровнем социально-экономического развития народа.

Антропогенные экосистемы.

Отличительная черта антропогенных экосистем состоит в том, что доминирующий экологический фактор в них представлен сообществом людей и продуктами его производственной и общественной деятельности.

В антропогенной экосистеме искусственная среда преобладает над естественной.

Важнейшие современные антропогенные экосистемы: города, сельские поселения, транспортные коммуникации.

Города - особая среда обитания. Несмотря на то, что урбанизация в целом явление прогрессивное, однако, возникает и целый ряд проблем:

1. Изменение природной среды.

2. Обилие отходов.

3. Создается благоприятная обстановка для распространения инфекционных и инверсионных заболеваний.

4. Сокращается длительность солнечного освещения.

5. Высокая плотность населения приводит к перенапряжению нервной системы.

6. Падение физической активности.

7. Разбалансировка питания.

Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной окружающей среде начал строить свои искусственные антропогенные экосистемы. На современном этапе он для удовлетворения своих все возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы и даже разрушать их, возможно и не желая этого.

Энергия - это изначальная движущая сила экосистем, причем всех - и природных и антропогенных. Энергетические ресурсы этих систем могут быть неисчерпаемы – солнце, ветер, приливы и исчерпаемы - топливно-энергетическими (уголь, нефть, газ и т. п). Используя топливо, человек может добавляя в систему или даже полностью ее субсидировать энергией.

Таким образом, природные экосистемы «работают» на поддержание своей жизнеспособности и собственного развития без всяких забот и затрат со стороны человека, более того, в них создается и заметная доля пищевых продуктов и других материалов, необходимых уже для жизни самого человека. Но главное, именно здесь очищаются большие объемы воздуха, возвращается в оборот пресная вода, формируется климат и др.

Совсем иначе работают антропогенные экосистемы. К ним можно отнести агроэкосистемы, аквакультуры, производящие продукты питания и волокнистые материалы, но уже не только за счет энергии Солнца, а и дотации ее в форме горючего, поставляемого человеком.

Эти системы походят на природные, поскольку саморазвитие культурных растений в период вегетации - это процесс природный и вызван к жизни природной солнечной энергией. Но подготовка почвы, сев, уборка урожая и др. - это уже энергетические затраты человека. Более того, человек практически целиком меняет природную экосистему, что выражается, прежде всего, в упрощении, т. е. снижении видового разнообразия, вплоть до сильно упрощенной монокультурной системы.

Устойчивое появление новых видов, например, травянистых растений, есть результат естественной сукцессионного процесса. То, что мы называем сорняками, - не что иное, как пионерные виды растений, вредители - насекомые и другие животные, а возбудители болезней - микроорганизмы. Сорные растения, вредители и болезни могут уничтожить весь урожай, если активно не бороться с ними.

По мере роста народонаселения, люди будут вынуждены преобразовывать все новые зрелые экосистемы в простые молодые продуктивные. На поддержание этих систем в «молодом» возрасте увеличится использование топливно-энергетических ресурсов. Кроме того, произойдет утрата видового (генетического) разнообразия и природных ландшафтов.

Совсем по-другому обстоит дело в индустриально-городских экосистемы - здесь энергия топлива полностью заменяет солнечную энергию. По сравнению с потоком энергии в природных экосистемах - здесь ее расход на два-три порядка выше.

Итак, следует отметить, что агроэкосистемы индустриально-городские экосистемы не могут существовать без природных систем, в то время как природные экосистемы могут существовать без антропогенных.