Характеристика среды обитания как элемента системы “человек-среда”

Тема 1.  Характеристика среды обитания как элемента системы

“человек-среда”

 

Под средой обитания принято понимать целостную  систему природных и антропогенных (созданных человеком) объектов и  явлений, в которой протекает  труд и отдых людей, т.е. все то что прямо или косвенно воздействует на жизнь и деятельность человека. Любые заметные отклонения от привычных, определившихся в ходе длительной биологической  эволюции условий существования  человека, приводят к травмам или  заболеваниям.

Основными характеристиками среды обитания являются:

• температура,
• давление атмосферы,
• внешнее давление,
• концентрация кислорода,
• концентрация токсичных веществ,
• концентрация болезнетворных микроорганизмов,
• плотность потока энергии электромагнитного излучения,
• уровень ионизирующих излучений,
• разность электрических потенциалов,
• уровень шума.

 

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 в. — начала активного роста воздействия человека на среду обитания. В XX в. в результате масштабной антропогенной деятельности во многих регионах мира произошло глобальное загрязнение среды обитания и жизненно необходимых источников опасными и вредными для здоровья человека веществами. На Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к ее частичной, а в ряде 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 концентрация энергетических ресурсов; интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства; массовое использование средств транспорта и ряд других процессов.

 

Резкое увеличение антропогенного давления на природу  привело к нарушению экологического равновесия и вызвало деградацию не только среды обитания, но и здоровья людей. Биосфера постепенно утратила свое господствующее значение и в населенных регионах стала превращаться в техносферу.

Биосфера — область распространения жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы высотой 12–15 км, всю водную среду планеты (гидросферу) и верхнюю часть земной коры (литосферу глубиной 2–3 км). Верхняя граница биосферы находится на высоте 15–20 км от поверхности Земли в стратосфере. Активная техногенная деятельность человека привела к разрушению биосферы во многих регионах планеты и созданию нового типа среды обитания — техносферы.

Техносфера — это регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми в технические и техногенные объекты, т. е. среда населенных мест.

 

Техносфера  пришла на смену биосфере и в результате на планете осталось мало территорий с ненарушенными экосистемами. В  наибольшей степени экосистемы разрушены  в развитых странах — Европе, Северной Америке, Японии. Естественные экосистемы сохранились здесь на небольших площадях, которые окружены со всех сторон территориями, нарушенными  деятельностью человека. Поэтому  сохранившиеся относительно небольшие  пятна биосферы подвержены сильному техносферному давлению.

Развитие  техносферы в ХХ в. имело исключительно  высокие темпы по сравнению с  предыдущими столетиями. Это привело  к двум диаметрально противоположным  последствиям. С одной стороны, были достигнуты выдающиеся результаты в  науке и различных отраслях промышленности, что оказало позитивное влияние  на все сферы жизнедеятельности. С другой — были созданы невиданные ранее потенциальные и реальные угрозы человеку, сформированным им объектам и среде обитания. Создавая техносферу, человек стремился к повышению  комфортности среды обитания, обеспечению  защиты от естественных негативных воздействий. Все это благоприятно отразилось на условиях жизни и в совокупности с другими факторами сказалось  на качестве и продолжительности  жизни. Однако созданная руками человека техносфера не оправдала во многом надежды людей.

Различают следующие  типы техногенных зон: селитебная (относящаяся  к жилой зоне и инфраструктуре города), промышленная, транспортная, рекреационная, лесотехническая, водоохранная и сельскохозяйственная.

К новым, техносферным относятся условия обитания человека в городах и промышленных центрах, производственные и бытовые условия  жизнедеятельности. Практически все урбанизированное население проживает в техносфере, где условия обитания существенно отличаются от биосферных, прежде всего повышенным влиянием на человека техногенных негативных факторов. Соответственно изменяется соотношение между природными и техногенными опасностями, доля техногенных опасностей возрастает.

Современная научно-техническая революция значительно усложняет взаимоотношения между обществом, производством и природой. Современные масштабы производственной деятельности, объемы которой удваиваются каждые 15 лет, обусловливают изменение качества природной среды и ее ресурсов. Многие результаты производственной деятельности имеют отрицательное воздействие на природную среду: загрязнение воздушного и водного бассейнов, почвы, тепловое загрязнение, повышенный уровень шума, ионизирующего излучения и многое другое. Подход к решению данной проблемы состоит в том, чтобы определить пределы устойчивости биосферы, равновесия природных систем, выявить основные аспекты влияния хозяйственной деятельности человека на естественные процессы в биосфере и предотвратить их негативное влияние.

Определенная часть промышленных выбросов может вовлекаться в естественный круговорот веществ природных сообществ и попадать в организм человека, который является звеном в экологической цепи. Одним из источников экологических бедствий являются техногенные аварии и катастрофы, так как при них, как правило, происходят наиболее значительные выбросы и разливы загрязняющих веществ. Зонами наиболее высокого риска загрязнения окружающей среды вследствие техногенных аварий и катастроф являются промышленные районы, а также крупные города и мегаполисы. Крупнейшие аварии и катастрофы, произошедшие в последние десятилетия в России и за рубежом, наряду с гибелью людей, огромным материальным ущербом, как правило, причиняли невосполнимый ущерб окружающей природной среде, экологическим системам ряда регионов и территорий. Экологические последствия техногенных аварий могут проявляться годами, десятками и даже сотнями лет. Они могут быть разнообразными и многогранными. Особенно опасными являются аварии на радиационно опасных объектах.

Появление в  биосфере новых компонентов, вызванных  хозяйственной деятельностью человека, характеризуется термином “антропогенное загрязнение”, под которым понимают побочные отходы, образующиеся в результате хозяйственной деятельности человека (общества), которые при попадании  в окружающую природную среду  изменяют или разрушают ее биотические  и абиотические свойства. Окружающая среда загрязнена огромным количеством промышленных отходов, обладающих токсичностью, а также способностью накапливаться в организме человека или пищевых цепях.

 

Загрязнение — увеличение концентрации, привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, информационных или биологических агентов или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня (в пределах его крайних колебаний) концентрации перечисленных агентов в среде, нередко приводящее к негативным последствиям. Уровень загрязнения контролируется  измерением предельно допустимых концентраций (ПДК),  расчета предельно допустимых выбросов ПДВ и др. нормативами.

Загрязнения разделяют на первичные и вторичные . Первичные загрязнения — поступление  в среду загрязнителей, непосредственно  образующихся в ходе естественных, природно-антропогенных и чисто  антропогенных процессов. Вторичные  загрязнения  — образование (синтез) опасных загрязнителей в ходе физико-химических процессов, идущих непосредственно  в среде.

Загрязнения различаются по площади: 1) локальное  загрязнение — загрязнение небольшого региона (обычно вокруг промышленного  предприятия или населенного  пункта;  2) региональное загрязнение  — загрязнение, обнаруживаемое в  пределах значительных пространств, но не охватывающее всю планету;  3) глобальное загрязнение — загрязнение, обнаруживаемое в любой точке планеты далеко от его источника (напр., ДДТ в  яйцах пингвинов в Антарктике).

 

Загрязнение атмосферы.

К основным антропогенным источникам загрязнения  атмосферы относятся предприятия  топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия.

Сегодня уже  ясно, что любая человеческая деятельность, влияющая на физические свойства или  химический состав атмосферы, может  вызвать серьезные последствия, в том числе глобальные изменения  климата на планете. Если человечество не сможет принять своевременные  меры по защите атмосферы от загрязнений, то его ждут катастрофические последствия.

Помимо газообразных загрязняющих веществ, в атмосферу поступает большое количество твердых частиц. Это пыль, копоть и сажа. Большую опасность таит загрязнение природной среды тяжелыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий стали практически постоянными компонентами воздуха промышленных центров. Особенно остро стоит проблема загрязнения воздуха свинцом.

Глобальное  загрязнение атмосферного воздуха  сказывается на состоянии природных  экосистем, в первую очередь - на зеленом покрове нашей планеты. Особенно сильно страдают зеленые насаждения в промышленных городах, атмосфера которых содержит большое количество загрязняющих веществ. Самочувствие растений может быть одним из самых наглядных показателей состояния биосферы в данном регионе.

 

Загрязнение почв.

В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение  состава почвы и даже ее уничтожение.

Громадные площади  плодородных земель погибают при  горнопромышленных работах, при  строительстве предприятий и  городов. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты  приходится менее одного гектара  пахотной земли. И эти незначительные площади продолжают сокращаться  из-за неумелой хозяйственной деятельности человека.

Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли  без соблюдения правил агротехники  приводят к возникновению эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром.

Одним из последствий  усиления производственной деятельности человека является интенсивное загрязнение  почвенного покрова. В роли основных загрязнителей почв выступают металлы  и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.

Особую опасность  представляют стойкие органические соединения, применяемые в качестве ядохимикатов. Они накапливаются  в почве, в воде, донных отложениях водоемов. Но самое главное, они включаются в экологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды в  растения, затем в животных, а  в конечном итоге попадают с пищей  в организм человека.

Загрязнение природных вод.

Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них  вредных веществ.

Одним из основных загрязнителей воды является нефть  и нефтепродукты. Нефть может  попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения  связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

Из других загрязнителей необходимо назвать  металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные  элементы, ядохимикаты, поступающие  с сельскохозяйственных полей, и  стоки животноводческих ферм. Наибольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и  их соединения.

Одним из видов  загрязнения водоемов является тепловое загрязнение Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к  повышению в нем температуры  воды. С повышением температуры в  водоеме уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность  загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие.

В загрязненной воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в  питьевую воду, они могут вызвать  вспышки различных заболеваний.

В ряде регионов важным источником пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались  наиболее чистыми. Но в настоящее  время в результате хозяйственной  деятельности человека многие источники  подземной воды также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение  настолько велико, что вода из них  стала непригодной для питья.