Факторы окружающей среды

Содержание

1. Факторы окружающей среды

2. Взаимосвязь человека и окружающей среды

Литература

1. Факторы окружающей среды

Негативные воздействия на организм могут делать различные чрезвычайные факторы (факторы внешней среды) - физические, химические, биологические, психофизиологические. Степень их вредности относительная и зависит от сопутствующих условий и состояния внешней и внутренней среды организма. Влияние всех этих факторов происходит в конкретных социальных условиях существования, что нередко имеют решающее значение в обеспечении безопасности жизнедеятельности.

Способность организма реагировать на воздействия факторов окружающей среды называется реактивностью.

Реактивность обеспечивается защитно-компенсаторными системами и механизмами, в функционировании которых решающая роль принадлежит нервной системе. В процессе становления человека нервная система стала ведущей, она поддерживает целостность организма, его единство с окружающей средой, сохранение постоянства внутренней среды, здания, функций.

Человек живет, непрерывно обмениваясь энергией с окружающей средой, участвует в круговороте вещества в биосфере. В процессе эволюции человеческий организм приспособился к экстремальных климатических условиях низких температур севере, высоких температур экваториальной зоны, к жизни в сухой пустыне и на сырых болотах. В природных условиях человек имеет дело с энергией солнечной радиации, движения воздуха, волн земной коры. Энергетическое воздействие на незащищенную человека, попавшего в шторм или смерч, в зону землетрясения, действующего вулкана или грозу, может превысить допустимый для человеческого организма уровень и нести опасность его травмированию или гибели. Уровни энергии природного происхождения остаются практически неизменными. Современные технологии и технические средства позволяют в некоторой степени снизить их опасное влияние, однако сложность прогнозирования природных процессов и изменений в биосфере, недостаточность знаний об их природе, создают трудности в обеспечении безопасности человека в системе "Человек - природная среда" [3, c. 23].

Появление техногенных источников тепловой и электрической энергии, высвобождения ядерной энергии, освоения месторождений нефти и газа с сооружением протяженных коммуникаций породили опасность различных негативных воздействий на человека и среду обитания. Энергетический уровень негативных техногенных воздействий растет, растет и неконтролируемый выход энергии в техногенной среде, что является причиной увеличения числа травматизма, профессиональных заболеваний и гибели людей.

Негативные факторы, влияющие на людей, делятся на естественные и антропогенные - вызваны деятельностью человека. Например, пыль в воздухе появляется в результате извержения вулканов, ветровой эрозии почвы, вместе с тем огромное количество частиц выбрасывается промышленными предприятиями.

Опасные, вредные и поражая факторы по природе действия в свою очередь делят на физические, химические, биологические и психофизиологические.

К физических опасных, вредных и поражающих факторов относятся:

- машины и движущиеся механизмы, подвижные части оборудования, неустойчивы конструкции и природные образования;

- острые и падающие предметы;

- повышения и понижения температуры воздуха и окружающих поверхностей;

- повышенная запыленность и загазованность воздуха;

- повышенный уровень шума, инфразвука, ультразвука, вибрации;

- повышенное или пониженное барометрическое давление;

- повышенный уровень ионизирующих излучений;

- повышенное напряжение в сети, что может замкнуться на тело человека;

- повышенный уровень электромагнитного излучения, ультрафиолетовой и инфракрасной радиации;

- недостаточность и снижение контрастности освещения;

- повышенная яркость, пульсация светового потока.

К химических опасных, вредных и поражающих факторов относятся: агрессивные вещества, используемые в технологических процессах; промышленные яды и ядовитые вещества (сильнодействующие ядовитые вещества - СДЯВ), ядохимикаты, средства защиты растений; минеральные удобрения; лекарственные средства, применяемые не по назначению; боевые отравляющие вещества.

Химически опасные, вредные и поражая факторы подразделяются по характеру воздействия на организм человека и по пути проникновения в организм.

Биологически опасными и вредными факторами являются:

- патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, особые виды микроорганизмов спирохеты и риккетсии, грибы), а также продукты их жизнедеятельности - токсины;

- растения, содержащие опасные вещества;

- зараженные патогенными микроорганизмами и больные животные.

Биологическое загрязнение окружающей среды возникает в результате аварий на предприятиях биотехнологии, очистных сооружениях, недостаточно очищенном оборудовании промышленных и бытовых стоков.

Психофизиологические опасные факторы - это такие факторы, обусловленные особенностями характера и организации труда, параметров оборудования, которым оборудовано рабочее место. Они могут влиять на функциональное состояние организма человека, его самочувствие, эмоциональную и интеллектуальную сферы и приводить к стойкому снижению работоспособности и нарушения состояния здоровья.

По характеру действия психофизиологические опасные и вредные производственные факторы подразделяются на физические (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки: умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки.

Опасные и вредные факторы по природе своей действия могут относиться одновременно к разным группам.

Принципы нормирования опасных, вредных и поражающих факторов [6, c. 45].

Нормирование - это определение количественных показателей факторов окружающей среды, характеризующие безопасные уровни их воздействия на состояние здоровья и условия жизни населения. Нормативы не могут быть установлены произвольно, они разрабатываются на основе всестороннего изучения взаимоотношений организма с соответствующими факторами окружающей среды. Соблюдение нормативов на практике способствует созданию комфортных условий труда, быта и отдыха, снижению заболеваемости, увеличению долговечности и работоспособности всех членов общества.

В основу нормирования положены принципы сохранения постоянства внутренней среды организма (гомеостаза) и обеспечения его единства с окружающей средой, зависимости реакций организма от интенсивности и продолжительности воздействия факторов окружающей среды, пороговості в проявлении неблагоприятных эффектов.

При обосновании нормативов используется комплекс физиологических, биохимических, физико-математических и других методов исследования для выявления начальных признаков вредного влияния факторов на организм. Особое внимание уделяется изучению отдаленных эффектов: онкогенного, мутагенного, аллергенного влияния на половые железы, эмбрионы и потомство, что развивается. Окончательная апробация нормативов осуществляется при их использовании на практике путем изучения состояния здоровья людей, контактирующих с нормированным фактором. Существуют методы учета комбинированного действия комплекса вредных факторов. В зависимости от нормированного фактора окружающей среды различают: предельно допустимые концентрации (ПДК), допустимые остаточные количества (ГЗК), предельно допустимые уровни (ПДУ), ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ), предельно допустимые выбросы (ПДВ), предельно допустимые сбросы (ПДС) и другие.

Предельно допустимый уровень фактора (ГДР) - это тот максимальный уровень влияния, который при постоянной действия в течение всего рабочего стажа не вызывает биологических изменений адаптаційно-компенсаторных возможностей, психологических нарушений у человека и его потомстве.

Нормативы являются составной частью санитарного законодательства и основой предупредительного и текущего санитарного надзора, а также служат критерием эффективности оздоровительных мероприятий, которые разрабатываются и осуществляются с целью создания безопасной среды обитания.

2. Взаимосвязь человека и окружающей среды

Особое место в биосфере занимает человек, разумная деятельность которой в масштабах биосферы способствует превращению последнего в ноосфере. На этом этапе эволюция биосферы происходит под определяющим влиянием человеческого сознания в процессе производственной деятельности. Ноосфера - это не нечто внешнее по отношению к биосферы, а новый этап в ее развитии, сущность которого заключается в разумном регулировании отношений человека и природы. Важная роль в этом регулировании уделяется экологии.

Экология - это наука, которая изучает закономерности взаимодействия организмов и среды их обитания, законы развития и осуществления биогеоценозов, как комплексов взаимодействующих живых и неживых компонентов в различных участках биосферы. Экологические закономерности проявляются на уровне лица, популяции личностей, биоценоза, биогеоценоза. Предметом экологии, таким образом, физиология и поведение отдельных организмов в природных условиях пребывания, рождаемость, смертность, миграция, внутривидовых отношения, межвидовые отношения, потоки энергии и кругообіги веществ [1, c. 12].

Одним из важнейших понятий экологии среды обитания. Среда - это совокупность факторов и элементов, которые влияют на организм в месте его пребывания.

Экологический фактор - это элемент среды, что оказывает прямое влияние на живой организм, хотя бы на одной из стадий индивидуального развития. Все экологические факторы условно делятся на биотические и абиотические и антропогенные. Биотические факторы - это все возможные влияния, что испытает живой организм со стороны окружающих его живых существ. Абиотические - это все элементы неживой природы влияют на организм(температура, свет, влажность, состав воздуха, воды, почвы и т.д.). Антропогенные - это факторы, связанные с воздействием человека на природную среду. Согласно другой классификации различают первичные и вторичные периодические и непериодические факторы. К первичному относят температуру, изменения положения Земли относительно Солнца, благодаря которым в эволюции возникла суточная, сезонная, годовая периодичность многих биологических процессов. Вторичные периодические факторы являются производными первичных, например, уровень влажности зависит от температуры, поэтому в холодных областях планеты воздух содержит меньше водяного пара; непериодические факторы действуют на организм или популяцию внезапно, эпизодически. К ним относят стихийные силы природы - извержения вулканов, ураган, удар молнии, наводнение и другие.

Любая личность, популяция, сообщество испытают на себе действие многих факторов, но лишь некоторые из них являются жизненно важными. Такие факторы называются такими, лимитирующих или ограничивают. Отсутствие этих факторов или когда их концентрация выше или ниже критических уровней делает невозможным освоение среды личностями определенного вида. Соответственно, для каждого биологического вида существует оптимум фактора (величина, наиболее благоприятна для развития и существования) и границы выносливости. Виды, что переживают значительные отклонения от факторов оптимальной величины, называются широко приспособленными ли евритопними. Виды, которые способны пережить лишь незначительные отклонения экологических факторов от оптимальной величины, называются узко приспособленными ли стенотопними. Способность видов осваивать различные среды обитания характеризуется величиной экологической валентности. Для большинства видов экологический оптимум ограничен. Сохранение надлежащего уровня биологической активности, несмотря на колебания интенсивности экологических факторов, обеспечивается гомеостатичними механизмами на уровне личности или популяции.

Как уже указывалось, экологические закономерности просматриваются на уровне личности, популяции личностей, биоценоза (сообщества), биогеоценоза.

Биогеоценоз - это исторически сложившееся динамическое, устойчивое сообщество растений, животных, микроорганизмов, что находится в постоянном взаимодействии и непосредственном контакте с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы. Биогеоценоз состоит из биотической (биоценоз) части и абиотической (екотоп), которые связаны непрерывным обменом веществ и представляют собой открытую систему [2, c. 109].

Основной функцией биогеоценоза является обеспечение круговорота веществ и потоков энергии.

Биотическая часть биогеоценоза представлена биоценозом. Любой биоценоз представляет собой такой, что же поддерживается, саморегулюючи совокупность живых организмов, которая состоит из определенного комплекса видов, в котором осуществляется круговорот веществ и энергии. Организмы в биоценозе образуют сообщества, отличающихся тесной зависимости друг от друга, чаще всего на основе пищевых связей, как средства получения энергии для жизни.

В основе пищевых (трофических) связей лежит наличие двух основных типов питания.

Аутотрофи извлекают необходимые для жизни химические вещества из окружающей среды и с помощью солнечной энергии превращают их в органическое вещество.

Гетеротрофы раскладывают 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 организмами в другие формы энергии - химическую, механическую, тепловую. Определенная часть энергии Солнца рассеивается в виде тепла. Деятельность и взаимоотношения всех живых существ в природе основано на односторонне направленного потоке энергии и круговорота веществ.

Сообщество живых существ (биоценоз) вместе с его физической средой существования, состоящий из набора неорганических веществ (биотоп) составляют экосистему. Биогеоценоз является элементарной природной экосистемой. Совокупность всех экосистем Земли называется биосферой.

В структуре любого биогеоценоза различают следующие обязательные компоненты [5, c. 177]:

1) абиотические вещества среды;

2) аутотрофні организмы - продуценты биотических органических веществ;

3) гетеротрофные организмы - консументи (потребители) готовых органических веществ первого и последующих порядков (растительноядные и плотоядные животные);

4) детритоядные организмы - деструкторы, что разрушают органическое вещество до простых минеральных соединений (микроорганизмы).

Важная роль в экономике биогеоценоза принадлежит цепям питания, которые составляют трофическую структуру и по которым осуществляется перенос энергии и круговорот веществ. Первичным источником энергии в цепи питания является солнечное излучение, мощность энергии которого составляет 4,6*1026Дж/с. Поверхности Земли достигает 1/2 000 000 часть этого количества энергии, из которых около 1...2% ассимилируется растениями, 30...70% поглощенной энергии используется растениями для обеспечения собственной жизнедеятельности и синтеза органических веществ. Энергия, накопленная в растительной биомассе составляет чистую первичную продукцию биогеоценоза. Фітобіомаса используется как источник энергии и материала для создания биомассы потребления первого порядка и далее по пищевой цепи. Конечно производительность следующего трофического уровня составляет не более 5...20% предыдущего. В целом, если суммарная биомасса всех организмов, живущих на суше составляет примерно 3* 1012 т, то на зообіомасу приходится лишь 1...3% этого количества, а масса живого вещества, что принадлежит людям, составляет около 0,0002% от суммарной массы живого вещества планеты. Это связано с тем, что объем энергии, необходимый для обеспечения жизнедеятельности увеличивается с повышением уровня морфофункціональній организации. Прогрессивное снижение асимільованої энергии в цепях питания отражается в структуре экологических пирамид. Потому, что даже для самых производительных сообществах в реакциях фотосинтеза используется всего 1...2% солнечной энергии, а этого не хватает для того, чтобы прокормить растущее численно человечество.

Обратные соотношения - относительно малая биомасса и высокая первоначальная производительность - присущи агробіоценозам, что является экономически выгодным. Однако без постоянного ухода и защиты со стороны человека они быстро меняются малопродуктивными природными биогеоценозами.

Главной ареной развития живого вещества на Земле была протобосфера, что охватывала поверхностные слои гидросферы, и часть литосферы.

В ходе эволюции поверхность Земли приобрела главные черты своего современного биогеохимического вида.

Одним из важнейших результатов действия природных факторов на человека как биологический вид на всем протяжении истории человечества, то есть его эволюции, является экологическая дифференциация населения земного шара, распределение его на адаптивные типы.

Адаптивный тип представляет собой норму биологической реакции на преимущественные условия существования, что обуславливает лучшую приспособляемость к окружающей среде. Различают: адаптивные типы умеренного пояса, арктический, тропический и горный адаптивный тип.

Большая часть населения умеренного пояса проживает в промышленно развитых странах с большой долей городского населения, выявление биологических механизмов адаптации в них затруднено. Арктическом типа свойственно сильное развитие костно-мышечного аппарата, большие размеры грудной клетки, высокий уровень гемоглобина, большое пространство, занимаемое костным мозгом, повышенная способность окислять жиры, устойчивые процессы обмена в условиях переохлаждения. Имеют особенности процессы терморегуляции. У местных жителей севера температура тела может существенно снижаться, но обмен веществ при этом почти не замедляется, относительно стороннего населения, то в его представителей температура кожи не падает, но появляется сильное дрожание, потому что усиливается обмен веществ и увеличивается потеря тепла через кожу.

Тропический регион отличается экстремальными количествами тепла и влаги, поэтому тропический адаптивный тип человека формировался под воздействием жаркого климата, рациона с низким содержанием животного белка, большого разнообразия экологических условий от района к району. Здесь наблюдается наибольшее разнообразие групп населения в расовом, этническом и экономическом отношениях. Именно здесь живут самые низкорослые и сами высокорослые люди. К характерных признаков тропического типа относятся удлиненная форма тела, снижена мышечная масса, уменьшен объем грудной клетки, большое количество потовых желез, низкий обмен веществ и так далее.

В высокогорье низкое атмосферное давление, холод, однообразие пищи. У горного адаптивного типа людей повышенный основной обмен, увеличено количество эритроцитов, количество гемоглобина, расширенная грудная клетка.

В любом случае, в разных зонах земного шара формировались человеческие популяции, генофонди, которые соответствуют местным условиям лучше, чем генофонд вида в целом. Наличие различных адаптивных типов свидетельствует о значительную экологическую изменчивость человека, что послужило причиной всемирного распространения людей. Индивидуальные и групповые адаптации человека, в отличие от биологической адаптации растений и животных, обеспечивают рядом с выживанием и воспроизведением потомства, выполнения социальных функций, важнейшей из которых является производительный труд. Мероприятия, направленные на оптимизацию условий жизни и трудовой деятельности, включают создание благоприятных и безопасных условий труда, создание и благоустройство жилья, создание одежды, организацию питания и водоснабжения, рациональный режим труда и отдыха. Однако не следует забывать о том, что в основе всех форм адаптации лежат биологические механизмы, это необходимо учитывать при миграции людей в другие климатические зоны. Происходит так называемая акклиматизация людей к новым условиям существования. Критерием для акклиматизации животных и растений является выживание, для людей - восстановление высокого уровня работоспособности. При акклиматизации происходят довольно сложные физиологические процессы - перестройка обмена веществ, процессов терморегуляции, дыхания, кровообращения и других. Например, в акклиматизированных на севере людей на холоде тепловой поток из рук возрастает на 40%, тогда как из груди - на 19%. В связи с этим, благодаря высокой температуре, сохраняется надлежащая работоспособность верхних конечностей. На человеческие популяции все в большей степени влияют социальные факторы. Результатом их действия есть закономерное изменение в историческом развитии общества, хозяйственно-культурных типов сообществ людей, которые образуются в подобных природно-ресурсных условиях.

В настоящее время в промышленно развитых странах в связи с научно-техническим прогрессом сложились хозяйственно-культурные типы с высокоразвитым товарным земледелием и животноводством.

Лишь в ограниченном числе регионов еще сохраняется, например, "прихоплюючий" тип, что отдает предпочтение экономической роли охоте, рыболовству, сбору (пигмеи-охотники на территории Заира, племена аэта, кубу в лесах Юго-Восточной Азии, индейцы в бассейне Амазонки).

Суть теории единства организма человека и окружающей среды отражена в известном высказывании И.М. Сеченова о том, что "организм без внешней среды, поддерживающей его существование, немыслим".

Антропоекологические системы представляют собой сообщества людей, находящихся в динамической взаимосвязи со средой, и эти связи используются, для удовлетворения своих потребностей. Антропоекологічні системы различаются в зависимости от численности и характера организации человеческих популяций. Большое значение в определении размера указанных систем имеют природные условия. Наиболее многочисленные современные человеческие популяции, около 80%, живут на 44% суши в области тропических лесов, саванн, а также в зоне умеренного пояса с древесной растительностью и смешанными лесами. На засушливых землях, в пустынях на 18% суши размещено 4% населения. В различных условиях существования человек занимает разные экологические ниши. Экологическая ниша - совокупность всех факторов и ресурсов среды, в пределах которой может существовать вид в природе. Антропоекологческие системы отличаются от природных экосистем наличием в их составе человеческих сообществ, которым принадлежит доминирующая роль в развитии всей системы. Человек в среде обитания является объектом воздействия экологических факторов и сама является важным экологическим фактором. Отличительная черта человека, как экологического фактора, заключается в осознанности, целеустремленности и масированости влияния на природу. Энергообеспеченность, техническая вооруженность людей создает предпосылки для заселения любых экологических ниш. Человечество - единственный вид, который имеет всемирное распространение, что превращает его в экологический фактор с глобальным влиянием.

Благодаря воздействию на главные компоненты биосферы, последствия деятельности человечества достигают самых отдаленных зон планеты. Например, ДДТ (в народе дуст) был обнаружен в печени тюленей и дельфинов, выловленных в Антарктиде, где ни один инсектицид никогда не применялся. Это связано со способностью живых организмов к биоакумуляции, то есть накопления в тканях веществ, поступающих из окружающей среды. Разные организмы имеют определенный коэффициент боакумуляции. Коэффициент биоакумуляции - это отношение концентрации вещества в организме к его концентрации в окружающей среде. Он составляет величину, равную: для растений - 0,1; для насекомых - 0,3; для червей - 70; грызунов - до 100; креветок - 1 000; устриц - 10 000; рыб - 100 000, Так, например, в озерах США установлена наличие ДДТ в зоопланктоне в количестве 5 мг/кг, в мелких рыбах - до 10 мг/кг, в крупных рыбах - до 200 мг/кг. В организме птиц, питающихся рыбой, количество ДДТ составило 2 500 мг/кг, что приводило к их гибели.

Литература

1. Алексеенко В.А. Биосфера и жизнедеятельность: Учеб.пособие. - Логос, 2002.- 212с.

2. Джигирей В.А. и др. Безопасность жизнедеятельности: Навч.посібник. - Львов: "Афиша". - 2007.-254с.

3. Жалібо Е.П. Безопасность жизнедеятельности.- Львов.: "Новый мир". - 2006. -320с.

4. Литвак С.М., Михайлик В.А. Безопасность жизнедеятельности: Навч.посібник. - Николаев: ООО "Компания". - 2006. - 230с.

5. Миценко И.М. Обеспечение жизнедеятельности человека в окружающей среде: Навч. Пособие. - Кировоград. - 2008.- 292с.

6. Чирва Ю.А.,Бабяк А.С. Безопасность жизнедеятельности: Навч.посібник. - К.: АТИКА.- 2006.- 304с.

16