Биологические экологически-опасные факторы

Реферат

по предмету: « Экология»

на тему: « Биологические экологически опасные факторы».

2012

Содержание:

1. Введение                                                                             3
2. Микробиологические факторы                                        4
3. Биогенные факторы                                                          9
4. Заключение                                                                      14
5. Список литературы                                                         15

Введение.

"Для экологического равновесия  в мире требуется нечто большее  — 

установление баланса между  нами самими и тем, что мы делаем"

                                                                                                  Эл Гор

Источниками биологических экологически опасных факторов служат живые организмы  и продукты их жизнедеятельности. Под  биологическим загрязнением понимают как привнесение в результате антропогенной деятельности в природные  экосистемы организмов, чуждых данным сообществам, так и распространение  биогенов на тех территориях или акваториях, где они ранее не наблюдались. В первом случае при появлении в среде необычно большого количества микроорганизмов, связанного с их массовым размножением на антропогенных субстратах или средах, измененных в ходе хозяйственной деятельности человека, а также приобретение сапрофитной или условно безвредной формой бактерий патогенных свойств, принято говорить о микробиологических (бактериологических) загрязнениях. Во втором, когда наблюдается опосредованное действие организмов на экосистемы, т.е. через вещества, синтезируемые в процессе функционирования этих организмов или разложения последних, говорят о биотических (биогенных) загрязнениях.

1. Микробиологические факторы

Важным компонентом любых экосистем  являются микроорганизмы. Качественные и количественные изменения этого  компонента весьма существенны для  характеристики экосистем и среды  в целом. В реальных условиях химического  и физического загрязнения различных  объектов среды микробиологический контроль позволяет оценивать не только санитарно-эпидемиологическую, но и общую экологическую обстановку, определять степень опасности распространения  инфекционных заболеваний, а также  прогнозировать интенсивность и  направленность влияния на этот процесс  экзогенных факторов физической или  химической природы.

Техногенная деятельность человека, приводящая к изменениям в экосистемах, может вести к перестройке  микробных сообществ и искусственной  эволюции возбудителей инфекционных болезней, что вызывает повышение активности многих очагов возникновения опасных  заболеваний.

          Микроорганизмы  распространены повсеместно. Они  встречаются в воде, почве, воздухе,  в организмах растений, животных  и человека, продуктах питания.  Разнообразные по своей численности  и видовому составу, они сформировались  в процессе эволюционных преобразований  путем мутаций, рекомбинаций и  селекции.

       K биологическим  вредным веществам относятся  болезнетворные микроорганизмы - бактерии, вирусы, риккетсии, грибки и, вырабатываемые некоторыми бактериям, токсины.

Самой обширной группой одноклеточных  микроорганизмов являются бактерии. Бактерии окружены оболочкой, через которую внутрь клетки проникают питательные вещества и выводятся продукты жизнеобмена. Оболочка защищает бактерии от проникновения в них вредных веществ. Некоторые бактерии внутри своего тела образуют споры, устойчивые к внешним воздействиям и сохраняющие свою жизнеспособность многие годы (споры “сибирской язвы”).

Губительное действие на бактерии оказывают  высокие температуры, высушивания, дезинфекции.

К патогенным относятся бактерии, вызывающие различные инфекционные заболевания человека: туберкулез, дизентерия, дифтерия, чума, холера, сибирская  язва, сап, туляремия и др.

Следующая группа биологически вредных  веществ представлена вирусами, которые относятся к наиболее простым формам жизни и не имеют клеточного строения. Вирусы не могут развиваться вне живого организма и имеют очень малые размеры (миллимикроны).

Вирусы поражают человека, животных и растения. К вирусным заболеваниям относятся: грипп, свинка, краснуха, полиомиелит, оспа, вирусные энцефалиты, лихорадки, гепатиты.

Следующая группа вредных биологических  веществ представлена риккетсиями — это особая группа микроорганизмов, размножающихся только внутри живых клеток. Риккетсикозы протекают в виде лихорадочных заболеваний, сопровождающихся высыпанием сыпи на коже человека и поражением мелких кровеносных сосудов. К заболеваниям, которые вызываются риккетсиями, относятся: сыпной тиф, окопная лихорадка, крысиный сыпной тиф и др.

Грибки — это паразитическая группа одноклеточных микроорганизмов-возбудителей грибковых заболеваний человека, вызывающих поражения кожи человека, волосяного покрова, различные микозы.

Различные микроорганизмы, действуя на людей, вызывают эпидемические катастрофы, которые могут быть связаны с  солнечной активностью. Основоположник гелиоботаники Александр Леонович Чижевский установил влияние солнечной активности, солнечно-земельных связей на биосферу Земли, научно обосновал связь циклов солнечной активности с цикличностью урожаев, эпидемиями и пандемиями инфекционных заболеваний (эпидемия — значительное распространение какой-либо заразной болезни в населенном пункте, районе, регионе; пандемия — эпидемия, охватывающая значительную часть населения страны, группы стран, континента), смертностью людей и т. д.

По данным А.Л. Чижевского в ХIV в. в Европе чума унесла от трети до половины населения.

Никакие лечебные меры не помогали против чумы, а строгие гигиенические  мероприятия проводились в редких случаях. Некоторые города выставляли стражу, которая не пропускала в  город никого из тех мест, где  бушевала чума (нечто вроде современных  карантина или обсервации). Но все  эти мероприятия не остановили чуму, чему во многом способствовало антисанитарное состояние средневековой Европы.

В Средние века в Центральной  Европе продолжается рост городов, рост численности городского населения. Увеличивается количество сточных  вод и органических отходов, что  ведет к размножению популяций  крыс. Эти грызуны загрязняют продукты питания и являются переносчиками  разных заболеваний. Они передают ящур, болезнь Васильева–Вейля (особый вид  гепатита), лихорадку, сыпной тиф, чуму, гельминтозы. Так, некоторыми заболеваниями  крыса может болеть хронически (чума), а переносчиками являются блохи.

В последние годы в России отмечается шествие инфекционных заболеваний, таких как дизентерия, сальмонеллез, вирусные гепатиты А и В, дифтерия, а также каждый год Россию и весь мир в целом охватывают эпидемии гриппа. Вновь появилось уже побежденное заболевание — туберкулез.

Одним из самых, опасных из живых организмов на Земле наука признает комаров — переносчиков малярийного плазмодия (род одноклеточных организмов, паразитирующих в красных кровяных телах, в клетках ткани, выстилающей кровеносные сосуды, и в клетках костного мозга). От малярии (болотная лихорадка) ежегодно умирает порядка 5 млн. человек. Только в Африке умирает около 1 млн. детей до 5 лет. За историю человечества от малярии погибло больше людей, чем во всех войнах, полыхавших на Земле. Кроме малярии, комары переносят желтую лихорадку и более 100 различных вирусов. Каждый год от болезней, переносимых комарами, страдает более 300 млн. человек. Знаменитый препарат ДДТ, ныне запрещенный к применению, спас миллионы людей от малярии, но создал опасность нарушения природного баланса, так как может находиться в окружающей среде в течение 50 лет. В результате малярия была побеждена, но сейчас снова появилась.

А.Л. Чижевский отмечал, что эпидемические  катастрофы проявляют себя стихийно и напоминают динамику катастрофических явлений природного характера, которые  зачастую совпадают со вспышками  солнечной активности, подобно тому, как засухи, неурожаи, эпизоотии (одновременное  заболевание значительного числа  животных какой-либо заразной болезнью, превышающее уровень обычной  заболеваемости на данной территории), массовое размножение и миграция саранчи и т. д.

В настоящее время достаточно трудно прогнозировать, какие негативные явления  в биосфере могут иметь место  под влиянием солнечной активности, так как трудно учитывать массированное антропогенное влияние на окружающую среду и ее ответную реакцию.

Загрязненность микроорганизмами воздушной среды, которая не очень  пригодна для размножения в ней  микробов из-за отсутствия в ней  питательных веществ, губительных  для многих бактерий солнечных лучей  и т.п., относительно не велика.

Например, в воздухе Арктики  и Антарктики, а также над лесными  и горными массивами, большими водными  поверхностями содержание микроорганизмов  совсем незначительно. Однако, воздух крупных городов, и особенно промышленных центров, содержит в образующихся аэрозолях  довольно существенные количества микроорганизмов.

Если в воздухе закрытых помещений  состав микробного аэрозоля достаточно однообразен, то воздушная микрофлора атмосферы довольно разнообразна; в  ней находят чаще всего спорообразующие  микробы, сарацины, дрожжи, актиномицеты и плесневые грибы. В атмосферном воздухе обнаруживается до 383 видов бактерий и 28 родов микроскопических грибов. Последнее обстоятельство обусловлено многообразием источников воздушного загрязнения, которыми служат человек, дикие и домашние животные, растительные организмы, почвенный покров.

Среди патогенных организмов воздушной  среды следует выделить возбудителей тяжело переносимых заболеваний  — гемолитических стафилококков  и стрептококков.

Некоторые микробы, например микробы  ботулизма, столбняка, дифтерии, вырабатывают сильнодействующие яды – токсины. В жидком состоянии токсины быстро разрушаются, но в высушенном виде сохраняют  свою токсичность в течение длительного  времени. Разрушаются они при  длительном кипячении и при воздействии  дезинфицирующих средств. Токсины  возбудителей ботулизма, столбняка, дифтерии чрезвычайно ядовиты и вызывают тяжелые отравления у людей.

 Существуют микробы, вызывающие  заболевания животных. Это возбудители  ящура, чумы крупного рогатого  скота, сапа, сибирской язвы, оспы  овец и др. Сельскохозяйственные  растения могут быть поражены  возбудителями стеблевой ржавчины  злаковых культур, фитофторозы  картофеля и др.

С целью профилактики заболевания  особенно важно в очаге заражения  соблюдать правила личной и общественной гигиены. Тщательный уход за кожей, полостью рта повышает сопротивляемость организма  к вредным воздействиям внешней  среды. Эффективной мерой защиты являются профилактические приемы специальных  препаратов, которые содержатся в  индивидуальной аптечке (см. Аптечки), а также максимальный охват населения  предохранительными прививками (см. Прививки предохранительные). В связи с  этим население должно всемерно содействовать  их четкой и быстрой организации.

2. Биогенные факторы

На границе между США и  Канадой расположен самый крупный  на нашей планете резервуар чистой воды — Великие озера. Эту уникальную систему составляют озера Верхнее, Мичиган, Гурон, Онтарио и Эри. На побережье и вблизи этих озер находятся  крупные населенные и промышленные города — Чикаго, Кливленд, Буффало, Торонто, Милуоки и др., которые  вносят основную лепту в загрязнение  Великих озер. Одно из  них, а именно Эри — самое мелкое, протяженностью около 240 миль, еще недавно считалось  погибшим. Раньше это озеро относилось к олиготрофным, т.е. характеризовалось низкой первичной продуктивностью и изобилием растворенного в воде кислорода. Примерно с 1910 года началась антропогенная эвтрофикация озера Эри.

Эвтрофикация — повышение биологической продуктивности водных экосистем в результате накопления в воде биогенных элементов под действием антропогенных (или природных) факторов, обогащение их питательными веществами, приводящее к чрезмерному развитию планктонных водорослей, что в свою очередь резко снижает запасы кислорода, необходимого для окисления и разложения возросшего количества мертвых водорослей и детрита. Еще в XVII веке, когда появились первые поселения на берегах озера Эри, в нем ловились рыбы ценных пород — канадский и светлоперый судак, озерная ряпушка, атлантический осетр, сельдевидный сиг, щука-маскинонг, озерный голец и др. За последние 50—60 лет резко изменилось биоразнообразие среди обитателей озера. Стали преобладать малоценные виды рыб — речной горбыль, желтый окунь, американская корюшка, сомы-кошки, карп. Не только интенсивный промышленный вылов рыбы и интродукция новых видов ответственны за изменение видового состава популяции, но прежде всего эвтрофикации озера. Интенсивность роста водорослей с 1919 года увеличилась более чем в 20 раз, стали преобладать не служащие пищей для большинства рыб сине-зеленые водоросли, которые обуславливают "цветение" озера. Бурно разросся фитопланктон (особо следует упомянуть водоросль кладофору, образующую огромные скопления). Это привело к накоплению большого количества детрита, что в свою очередь вызвало снижение содержания кислорода. Последнее чрезвычайно важно, так как в качестве показателя чистоты воды принято использовать БПК (биологическое потребление кислорода), который представляет собой индекс загрязнения, характеризуемый количеством кислорода, которое за определенное время (обычно 5 суток) пошло на окисление органических загрязнителей, содержащихся в единице объема воды.

Причина эвтрофикации, как указывалось выше — биогенные вещества. Под биогенами понимают не только продукты необходимые для существования живых организмов, но и вещества синтезируемые организмами в процессе их жизнедеятельности (биолины, фитонциды) или, же вещества,  возникшие в результате разложения не полностью минерализованных остатков организмов. Основными биогенами являются нитраты и фосфат (в меньшей степени калий-ионы). Большие их количества поступают с наносами, а также с удобрениями, вымываемыми с полей, садов и огородов, отходами животноводства, птицеферм, промышленными стоками, канализацией, детергентами, кислотными дождями.

Эвтрофикация озера Эри представляет собой классический, но, к сожалению не единственный, пример антропогенного воздействия. Вместе с тем, правильная организация природоохранной деятельности (строительство очистных сооружений, ограничение фосфатосодержащих детергентов и использование их заменителей, применение рациональных приемов возделывания прибрежных сельскохозяйственных угодий и т.д.) помогает замедлить эвтрофикацию. Однако, этот процесс длительный — при выполнении всего комплекса мероприятий, учитывая существующую скорость оттока воды из озера, для удаления 90% биогенных отходов потребуется еще два десятка лет для полного возрождения озера Эри.

Биогенами, т.е. продуктами жизнедеятельности ряда микроскопических грибов (обычно называемых плесенями) являются микотоксины. Эти агенты могут оказывать серьезное неблагоприятное влияние на здоровье человека и животных. Речь идет о таких классах соединений как афлатоксины, охратоксины, зеараленон, трихотоцены. История открытия афлатоксинов, наиболее подробно изученного класса микотоксинов изложена ранее. Афлатоксины продуцируются некоторыми штаммами грибов Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus. Эти грибы встречаются повсеместно и потому весьма значительны масштабы загрязнения ими пищевых продуктов и кормов для животных. Распространенность и уровень афлатоксиновой контаминации зависят от температуры, влажности, климатических факторов и условий выращивания, уборки и хранения сельскохозяйственых продуктов. Хотя афлатоксины выявляются в различных продуктах, преимущественно и в более высоких концентрациях афлатоксины находят в арахисе и плодах других масличных культур, кукурузе и семенах хлопчатника, древесных орехах и копре. Кроме того, часто заражаются афлатоксинами корма для животных, а в тканях животных, яйцах, рыбе, домашней птице, молоке и молочных продуктах найдены остаточные количества афлатоксинов.

Чувствительность животных разных видов к токсическому воздействию  афлатоксинов весьма варьирует. Так, если LD50 для самок некоторых линий крыс — 17,9 мг/кг массы тела, то для кошек она составляет 0,55, а для куриных эмбрионов 0,025 мг/кг. Важно отметить, что главным органом мишенью токсического воздействия у самых разных животных, птиц и рыб является печень.

Сегодня установлено, что часть  случаев довольно редкого заболевания  — синдрома Рэя (энцефалопатия с жировой дегенерацией внутренних органов) вызвана потреблением пищевых продуктов, загрязненных афлатоксинами.

Существуют весьма убедительные доказательства канцерогенности афлатоксинов, полученные как в экспериментах на многих видах животных (в основном возникают опухоли печени, реже почек, толстого кишечника, пищевода и других органов), так и в эпидемиологических наблюдениях на людях (у последних доминируют злокачественные новообразования печени — гепато- и холангиокарциномы), что позволило отнести это соединение в группу 1 канцерогенного риска.

Особо чувствительным объектом для  канцерогенного действия афлатоксинов являются рыбы, в частности искусственно разводимая форель. Афлатоксины обладают тератогенным и широким спектром мутагенных (генных, геномных и хромосомных) эффектов.

Единичны случаи описания воздействия  афлатоксинов на человека в производственных условиях (в основном на фабриках по размолу арахиса и семян других масличных культур, а также по лабораторной очистке афлатоксинов для научно-исследовательских работ), при этом отмечались как случаи рака, так и хронического гепатита.

Несмотря на то, что выделено 17 соединений, называемых афлатоксинами, наибольшее значение имеют афлатоксины В1, В2, G1, G2, М1, М2, Р1, Q1 и афлатоксикол.

Особым видом биологического загрязнения  является интродукция сорных растений. Семена подобных растений могут ввозиться  из-за границы вместе с импортируемой  растительной продукцией. По сведениям  государственной карантинной службы на территорию страны попадает большое  число видов семян растений, не произрастающих в России. В частности  в пшенице, импортируемой из США  только за одно десятилетие (1980—1990 гг.) обнаружено около 100 видов семян  сорных растений. Принимая во внимание общие объемы завозимых пшеницы и кукурузы, а также их высокую зараженность сорняками, подсчитано, что только один сухогруз грузоподъемностью 50 тысяч тонн поставляет от 20 до 50 млн. штук семян отсутствующих в стране сорных растений, которые могут интродуцироваться в природные и аграрные экосистемы.

Классификация биологически опасных явлений по типам и  видам. Основные термины и определения

Заключение.

Подводя итоги всему вышесказанному, следует отметить, что объём работы не позволяет описать все биологические экологически опасные факторы. Многие из них как бы остаются за кадром. В последнее время данные по многим экологическим катастрофам умалчиваются, так как их выгодно скрывать. Я считаю, что проблемы экологии должны быть подвергнуты широкой огласке. Уровень изучения экологии в большинстве школ и прочих учебных заведений должен стать выше, это, по моему мнению, воспитает в людях «экологическое» сознание. Всё это должно произойти в ближайшее время, так как время сейчас для человечества непозволительная роскошь. Экологические проблемы требуют быстрых и эффективных решений.

Важно сознавать, что все без  исключения члены общества получат  пользу от охраны окружающей среды  и понесут большие потери в  случае её деградации, которая обязательно  произойдет, если не снизить риск экологических  катастроф. Следовательно, риск и прибыли  нужно оценивать с точки зрения широких и долгосрочных перспектив. Нельзя позволять группам с сиюминутными политическими и экономическими интересами препятствовать решению  вечных проблем. Когда бы вы ни столкнулись  с возражением, что расходы слишком  велики, отвечайте: «Впоследствии за деградацию окружающей среды придется заплатить гораздо дороже».

Список литературы:

1. Д. Никитин, Ю. Новиков 

«Окружающая среда и человек» Москва Изд. Высшая школа 1986 год.

2.  В.В. Худолей, И.В. Мизгирев

«Экологически опасные факторы» РАН, С-Пб НЦ 1996 год.

3. http://dvo.sut.ru/libr/eibzd/i154vzde/chel.htm