Особенности антропоэкологических систем как среды обитания человека.

Антропоэкологические системы представляют со­бой сообщества людей, находящихся в динамичес­кой взаимосвязи со средой и использующие эти свя­зи для удовлетворения своих потребностей. Антро­поэкологические системы различаются в зависимости от численности и характера организации че­ловеческих популяций. Большое значение в опре­делении размера антропоэкологической системы имеют природные условия. Наиболее многочислен­ные современные человеческие популяции, около 80%, обитают на 44% суши в области тропических лесов, саванн, а также в зоне умеренного пояса с кустарниковой растительностью и смешанными ле­сами. На засушливых землях, в пустынях на 18% суши размещено 4% населения.

В разных условиях существования человек зани­мает различные экологические ниши. Экологическая ниша — совокупность всех факторов и ресурсов среды, в пределах которой может существовать вид в природе. Антропоэкологические 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 действия экологических факторов и сам является важным экологическим фактором. Отличительная черта че­ловека, как экологического фактора, заключается в осознанности, целенаправленности и массированности воздействия на природу. Энергообеспеченность, техническая вооруженность людей создает предпо­сылки для заселения любых экологических ниш. Человечество — единственный вид, имеющий все­светное распространение, что превращает его в эко­логический фактор с глобальным влиянием.

Благодаря воздействию на главные компоненты, биосферы, влияние человечества достигает самых отдаленных зон планеты.

С философской и экономической точек зрения, главной причиной ухудшения экологической инфра­структуры среды обитания человека следует считать процессы редкого расхождения интересов технокра­тических и «интересов» развития природы как пер­воосновы родовой сущности человека разумного. Кризис нравственности и культуры берет начало не в экономическом кризисе, а, прежде всего, в извра­щении экологической инфраструктуры общества.

В нынешних условиях развития общества на пер­вое место выдвигаются не количественные показа­тели потребления экономических благ на душу населения, а качественные, и среди них важнейшее значение имеет показатель экологического благосо­стояния общества.

Среда обитания человека представляет собой слож­ное переплетение взаимодействующих естественных и антропогенных факторов. В этих условиях необ­ходим единый интегральный критерий качества среды, с точки зрения ее пригодности для обитания человека. Согласно Уставу ВОЗ, с 1968 года таким критерием служит состояние здоровья населения.

Здоровье человека (индивида) — процесс сохране­ния и развития его психофизиологических функций, оптимальной работоспособности и социальной активности при максимальной продолжительности актив­ной жизни. Здоровье популяции — процесс сохране­ния и развития биологической и психосоциальной жизнеспособности населения, проживающего на определенной территории, в ряду поколений.

Термин «здоровье» в данном случае использует­ся в широком смысле, как показатель полного душевного и физического благополучия.

Важную роль в обеспечении безопасности жизне­деятельности человека выполняет оптимизация ус­ловий среды в антропоэкологических системах. Доминирующим фактором в них является сообщество людей и продукты его производственной и обще­ственной деятельности. Важнейшими современны­ми антропоэкологическими системами являются города, сельские поселения, транспортные комму­никации. Они характеризуются определенным со­четанием природных и хозяйственно-культурных условий; особенно заметны положительные и отрицательные черты антропоэкологических систем на примере городов.

Рост городов и связанные с этим процессы носят название урбанизации. Города появились всего око­ло 7000 лет назад, к 1950 году в них проживало около 28%, а к 1970 г. — 40% населения планеты. В начале 21 века, по расчетам разных исследовате­лей, ожидается дальнейшее возрастание доли город­ского населения от 56—62% до 70—90%. Сейчас более 1/5 горожан проживают в городах с числом жителей не менее 1 млн. В странах с большой плот­ностью населения происходит слияние соседних го­родов и образование мегаполисов — обширных тер­риторий с высоким уровнем урбанизации.

Демографические исследования позволяют уста­новить закономерности воспроизводства населения в его общественно-исторической обусловленности. Различают следующие виды движения населения: социальную мобильность (переход людей из одних социальных групп в другие); миграцию (перемеще­ние людей через границы тех или иных террито­рий, связанное со сменой места жительства); есте­ственное движение населения — смену поколений вследствие рождений и смертей. В настоящее вре­мя на территории нашей страны, в силу сложив­шейся социально-политической и экономической си­туации, имеют место практически в равной степе­ни все виды движения населения.

Особую актуальность приобретает постепенное и неуклонное снижение рождаемости, обусловленное нестабильностью социальной сферы жизни, сниже­нием общего уровня материальной обеспеченности, расслоением общества и др. Снижение рождаемос­ти, постепенное старение общества приводит к уве­личению демографической нагрузки на работающую часть населения. В этих условиях чрезвычайно ак­туально сохранение здоровья работоспособной час­ти населения, сохранение работоспособности в те­чение более продолжительного времени.

Создание безопасных условий труда, быта, про­филактика заболеваний обусловливают продление периода трудовой активности людей, сохранение тру­дового резерва и снижение расходов из средств со­циального страхования. В связи с этим представ­ляется важным определение понятия «трудоспособ­ность». На первом Международном совещании специалистов по врачебно-трудовой экспертизе (Бу­харест, 1961 г.) под трудоспособностью предложе­но понимать такое состояние организма человека, при котором совокупность физических и духовных возможностей позволяет выполнять работу опреде­ленного объема и качества.

Под физическими возможностями подразумевают конкретное функциональное состояние организма, под духовными — наличие профессиональных навыков и профессионального настроя в широком смысле этих понятий; объем и качество работы должны характе­ризоваться такими параметрами этих показателей, к которым человек полностью адаптирован. Выполне­ние работы в этих условиях не приносит ущерба здо­ровью и эффективно для производства.

Под нетрудоспособностью понимают состояние, обусловленное болезнью, травмой, их последствиями, когда выполнение работы невозможно полностью или в течение определенного времени. При этом болезнь и нетрудоспособность понятие неидентичные. При наличии болезни человек может оставаться трудоспо­собным, если выполнение работы не затруднено.

Тема 3 Особенности техногенных систем как среды обитания человека. Региональные особенности формирования и регулирования среды обитания человека. Основы повышения безопасности среды обитания - экобиозащитные мероприятия. Управление безопасностью жизнедеятельности. Правовые и нормативно-технические вопросы безопасности. Экономические последствия и материальные затраты общества от увеличения риска во всех сферах жизнедеятельности

Биосфера все более насыщается вредными для живых организмов веществами антропогенного происхождения. Миллиарды тонн в год этих веществ выбрасываются в атмосферу, сбрасываются в водо­емы, накапливаются в отходах. С воздушными по­токами, речными и морскими течениями вредные вещества переносятся на большие расстояния че­рез границы государств, создавая глобальную про­блему загрязнения, наносят ущерб здоровью людей, природе, материальным ценностям.

На территории России 24 тысячи предприятий выбрасывают вредные вещества в атмосферу и во­доемы. Более половины выбросов приходится на транспорт. Ежегодно в России улавливается и обез­вреживается 76% от общего количества отходящих вредных веществ, 82% сбрасываемых сточных вод не подвергаются очистке.

Более четверти сельскохозяйственных угодий подвержены эрозии. Эрозия — это разрушение по­чвы водой и ветром, перемещение и переотложение продуктов разложения. Опасные размеры приобре­ли процессы заболачивания, засоления почв. Нуж­даются в рекультивации 1,2 миллиона гектар зем­ли, нарушенных при разработке полезных ископа­емых, строительно-дорожных работах. Большой урон землям нанесли ядерные испытания, аварии на атомных станциях.

Особую опасность представляют неконтролируе­мые выбросы и сбросы вредных веществ в природную среду.

Деградация окружающей среды, прежде всего, ска­зывается на состоянии здоровья и состоянии генети­ческого фонда людей. Приоритет материальных по­требностей находится в очевидном противоречии с ограниченностью природных ресурсов. Безудержное развитие энергетики привело к кризису развития ци­вилизации. Очевидной становится необходимость от­каза от имеющего негативные или непрогнозируемые последствия вмешательства в тончайшие внутренние механизмы функционирования биосферы, которые вырабатывались миллиардами лет эволюции.

Антропогенное загрязнение атмосферы

Газовый состав атмосферы Земли обеспечивает условия для жизни и защищает все живое от жест­кого облучения космической радиацией. Деятель­ность человека изменяет сложившееся в природе равновесие. Сильное загрязнение атмосферы про­исходит в больших городах: 90% веществ, загрязняющих атмосферу, составляют газы и 10% — твер­дые частицы.

Наиболее опасным результатом загрязнения яв­ляются смоги. Смог появляется при неподвижном воздухе, когда, с одной стороны, отсутствуют гори­зонтальные ветры, а с другой — распределение темпе­ратуры по высоте атмосферы таково, что отсутствует вертикальное перемешивание атмосферных слоев.

Смоги бывают двух типов. Смог, называемый лон­донским, наблюдается в туманную безветренную по­году. Весь дым не уносится ветром, а задерживается туманом и остается над городом, производя тяже­лое действие на здоровье людей.

Второй тип смогов — фотохимический, появля­ется в больших южных городах в безветренную ясную погоду, когда скапливаются окислы азота, со­держащиеся в выхлопных газах автомобилей. Эти соединения под действием солнечного излучения проходят цепь химических превращений. Основны­ми компонентами фотохимического смога являют­ся: озон, двуокись азота N0₂ и закись азота N₂0. Скапливаясь в больших количествах, эти вещества и продукты их распада под действием ультрафиолетового излучения вступают в химическую реак­цию с находящимися в атмосфере углеводородами С_nН_n. В результате образуются химически актив­ные органические вещества пероксилацилнитраты (ПАН), которые оказывают вредное влияние на орга­низм человека: раздражают слизистую оболочку, ткани дыхательных путей и легких, эти соединения обесцвечивают зелень растений.

На долю автотранспорта приходится до 50% об­щего объема атмосферных выбросов техногенного происхождения, в состав автомобильных выбросов входит более 170 токсичных компонентов. Вблизи дорог с высокой интенсивностью автомобильного движения наблюдаются более или менее отчетли­вые воздействия на почву, растения и животных.

Загрязнение воздуха при работе двигателя авто­мобиля происходит за счет того, что продукты сгорания топлива выбрасываются из него прямо в воз­дух. Наиболее вредными из компонентов выхлоп­ных газов являются окись углерода, углеводороды и окислы азота. Согласно рекомендации всемир­ной организации здравоохранения (ВОЗ), концен­трация СО в течение восьми часов не должна пре­вышать 10 мг/м₃, большие концентрации СО ведут к необратимым изменениям в организме.

Важным компонентом атмосферы является сера, которая входит в состав сульфатных аэрозолей, од­ного из наиболее распространенных видов аэрозо­лей в атмосфере. В глобальных масштабах выбросы SO₂ составляют 160—180 млн. тонн в год. Из них 90% приходится на сжигание минерального топли­ва и 10% на выбросы металлургических и хими­ческих предприятий.

Очень опасными загрязнителями биосферы яв­ляются окислы азота. Ежегодно в атмосферу Зем­ли поступает около 150 млн. тонн окислов азота, половина, из которых выбрасывается тепловыми электростанциями и автомобилями, а другая поло­вина образуется в результате процессов окисления, происходящих в биосфере.

Капли облаков конденсируются на частицах аэро­золей и молекулах серной и азотной кислоты. При выпадении осадков промывается слой атмосферы между облаком и землей. Так образуются кислотные дожди, Их появление вызвано значительным накоплением окислов серы и азота в атмосфере.

Кислотные дожди ведут к разрушению различных объектов и зданий, взаимодействуют с карбонатом кальция песчаников и известняка, превращая его в гипс, который вымывается дождями. Кислотные дожди вызывают активную коррозию металличес­ких предметов и конструкций.

Под воздействием кислотных дождей изменяют­ся биохимические свойства почвы, что ведет к за­болеванию и гибели некоторых видов растений. Про­мышленные выбросы привели к возрастанию содержания тяжелых металлов в отдельных элемен­тах биосферы в десятки и сотни раз.

Сжигание горючих ископаемых и других видов топлива сопровождается выбросом углекислого газа в атмосферу. Увеличение количества углекислого газа в результате антропогенного воздействия ве­дет к изменению теплового баланса Земли. Угле­кислый газ пропускает падающее на Землю солнеч­ное излучение, но поглощает отраженное от Земли длинноволновое инфракрасное излучение. Это при­водит к нагреванию атмосферы. Загрязняющие при­меси и пыль в атмосфере поглощают часть падаю­щего на Землю излучения, что дополнительно по­вышает температуру атмосферы.

Основной источник атмосферной пыли — добы­ча и использование стройматериалов, металлурги­ческая промышленность. В пыли много различных минералов (гипс, асбест, кварц и др.)» около 20% окиси железа, 15% силикатов, 5% сажи, окисей различных металлоидов. Поступление техногенных частиц в атмосферу Земли составляет ежегодно 500 млн. тонн. Пыль создает экран, доя солнечной ради­ации, из-за загрязнений крупные города получают на 15% меньше солнечного света. Пыль в атмосфе­ре ведет к появлению и обострению респираторных и легочных заболеваний.

Под гидросферой понимают совокупность всех вод Земли, находящихся в твердом, жидком и газооб­разном состоянии. Больше всего на Земле жидкой воды, она образует Мировой океан.

Вода после атмосферного воздуха представляет второй по важности компонент биосферы, поддер­живающий жизнь и оказывающий прямое влияние на здоровье человека. Вода присутствует во всей био­сфере, в живых организмах ее содержится 80—90%. Из всех запасов воды на Земле 97,5% составляет соленая. Большая часть пресной воды связана лед­никами. Запасы питьевой воды ограничены, поэто­му сохранение качества чистой воды представляет жизненно важное значение для человечества.

В естественном состоянии в воде всегда содер­жатся растворенные газы и соли, взвешенные час­тички, поэтому вкус воды разных источников различен. Минеральный баланс организма тесно свя­зан с минеральным составом употребляемой воды и пиши, а свойства воды обусловлены геохимичес­кими особенностями местности и деятельностью человека, изменяющей природный состав элемен­тов биосферы. Так, недостаток или избыток в воде микроэлементов оказывает ощутимое влияние на жизнедеятельность организма человека, микроэле­менты обладают высокой биологической активнос­тью, участвуют в обмене веществ, входят в состав гормонов и витаминов.

Определены санитарные нормативы предельного содержания различных веществ в питьевой воде, превышение их может принести вред здоровью че­ловека при постоянном употреблении такой воды. Поэтому качество питьевой воды находится под по­стоянным контролем.

Потребляя чистую воду человек, возвращает ее в виде стоков. Загрязнение поверхности вод — это из­менение состава или свойств вод, вызванное прямым или косвенным влиянием производственной деятель­ности и бытовыми условиями, в результате чего они становятся непригодными для пользования. Природ­ное загрязнение происходит весной, когда с талыми водами в водоемы поступают растительные остатки, мусор, вымываемые из почвы вещества. Загрязне­ние несут стоки с полей и городских улиц во время дождей и оттепелей, осадки из атмосферы.

Бытовые, производственные, сельскохозяйствен­ные, а также дождевые стоки часто вызывают эвтрофикацию — обогащение воды. В результате из­быточного поступления в водоемы минеральных фосфатов и азотных веществ появляется «цветение воды», ухудшаются физико-химические свойства, вода делается мутной, зеленой с неприятным при­вкусом и запахом. Создаются условия для буйного роста водорослей. Такой же рост наблюдается и при тепловом загрязнении. Отмирающие части водорослей, и органические загрязнения разлагаются до про­стейших соединений, продукты распада поглоща­ют кислород воды и некоторые из них токсичны.

Радиоактивные вещества вовлекаются морскими организмами в круговорот веществ. Радионуклиды переходят по пищевой цепи, концентрируются в морских организмах высших трофических уровней, создавая прямую угрозу, как для них, так и для лю­дей, вопреки мнению о безопасном разбавлении ра­диоактивных веществ в океане.

Почва это верхний слой литосферы, образовавшийся из минеральных соединений под влияни­ем растений, животных, микроорганизмов и климата. Поверхностные слои почвы содержат много остатков растений и животных, разложение которых ведет к образованию гумуса. Гумус — органическая часть почвы, образующаяся в результате биохимических превращений растительных и животных остатков. В гумусе содержатся основные элементы питания растений, которые под воздействием микроорганизмов становятся доступными для растений, количество гумуса определяет плодо­родие почвы и зависит от деятельности почвенных микроорганизмов и других существ, перерабатывающих все органические остатки. Структура, хими­ческий состав, влажность почвы имеют важное зна­чение для плодородия почвы и обеспечения людей полноценными экологически безвредными продук­тами питания.

В результате деятельности человека появились факторы прямого или косвенного разрушительного воздействия на почву. Ежегодное потребление минерального сырья составляет около 100 млрд. тонн, в результате землю изрезали рудники, шахты, впадины на месте открытых разработок. Срыты природ­ные горы, на месте плодородных земель появились терриконы и отвалы отходов добычи полезных ис­копаемых. Уничтожают почву транспортные магис­трали, строительство сооружений и жилья. Уничтожение лесов ведет к эрозии почвы, размыванию ов­рагов, выдуванию плодородного слоя. Искусственные водохранилища поглотили большие площади пахот­ной земли, в ряде мест вызвали заболачивание.

Загрязнение земель свалками, выбросами газа и нефти, кислотными дождями, пестицидами и ми­неральными удобрениями ведет к деградаций почв, снижению плодородия. К сильнозагрязненным от­носят почвы, содержание загрязнений в которых в несколько раз превышает ПДК, имеющие под воздействием загрязнений низкую биологическую продуктивность, существенное изменение физико-механических, химических и биологических характеристик, в результате чего содержание химичес­ких веществ в выращиваемых культурах превы­шает установленные нормы. К слабозагряз­ненным относят почвы, в которых установлено превышение ПДК веществ без видимых изменений в составах почв.

Загрязняющие почву химические элементы и их соединения создают кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные условия в почве, ухудшающие ее качество и плодородие. Такое действие производят кислотные дожди, чистящие средства, попадающие с отходами в почву. Соль, посыпаемая на дорогах в гололед, проникает в почву к корням растений и ведет к гибели деревьев.

Биохимические активные вещества воздействуют на микрофлору, растения и животных, населяющих почву. В частности, фунгициды, применяемые для борьбы с болезнями сельскохозяйственных растений, ведут к уменьшению количества дождевых червей.

Большое значение для восстановления нарушенных земель имеет рекультивация. Рекультивация земель — это комплекс работ, направленных на воспроизводство и улучшение всего нарушенного природно-территориального комплекса в целом.

Первый этап — это подготовка территории, планировка отвалов, покрытие плодородными грунтами. Второй этап - восстановление плодородия нарушенных земель и восстановление ландшафтов.