Антропогенное воздействие на природную среду - реферат.
В результате длительной эволюции биосфера выработала способность к саморегуляции и нейтрализации негативных процессов посредством сложного механизма круговорота веществ.
По мере возникновения, совершенствования и распространения охоты, земледельческой культуры, промышленной революции планетарная экосистема, адаптированная к воздействию природных факторов, стала испытывать влияние новых воздействий, вызванных человеком, -- антропогенных.
Антропогенные воздействия -- деятельность, связанная с реализацией экономических, военных, культурных и других интересов человека, изменяющая окружающую природную среду. Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер. Существуют также и стихийные, непроизвольные воздействия, имеющие характер последствий .
Особенности последствий воздействия человека на природную среду:
во времени, т. е. результаты проявляются не только в настоящем, но и в будущем, при жизни последующих поколений;
в пространстве, т. е. воздействие в определенном месте оказывает свое влияние на другие регионы, удаленные отточки воздействия.
Вся совокупность антропогенных воздействий может быть подразделена по нескольким критериям (по материально-энергетической природе, по категориям объектов, по пространственным масштабам).
Антропогенные воздействия на экосферу и среду обитания людей Т. А. Акимовой, В. В. Хаскиным подразделены по следующим категориям:
Общий характер процессов антропогенного воздействия, предопределяемый формами человеческой деятельности:
- а) изменение ландшафтов и целостности природных комплексов;
- б) изъятие природных ресурсов;
- в) загрязнение окружающей среды.
Материально-энергетическая природа воздействий: механические, физические (тепловые, электромагнитные, радиационные, радиоактивные, акустические), физико-химические, химические, биологические, факторы и агенты, их различные сочетания.
Категории объектов воздействия: природные ландшафтные комплексы, поверхность земли, почва, недра, растительность, животный мир, водные объекты атмосферы, микросреда и микроклимат обитания, люди и другие реципиенты.
Количественные характеристики воздействия: пространственные масштабы (глобальные, региональные, локальные), единичность и множественность, сила воздействий и степень их опасности (интенсивность факторов и эффектов, характеристики типа «доза--эффект», пороговость, допустимость по нормативным экологическим и санитарно-гигиеническим критериям, степень риска и т. п.).
Временные параметры и различия воздействий по характеру наступающих изменений: кратковременные и длительные, стойкие и нестойкие, прямые и опосредованные, обладающие выраженными или скрытыми следовыми эффектами, вызывающие цепные реакции, обратимые и необратимые и т. д.
Воздействие - непосредственное влияние хозяйственной деятельности человека на окружающую природную среду. Все виды воздействия можно объединить в 4 типа: преднамеренное, непреднамеренное, прямое и косвенное (опосредованное).
Преднамеренное воздействие происходит в процессе материального производства с целью удовлетворения определенных потребностей общества. К ним относятся: добыча полезных ископаемых, строительство гидротехнических сооружений (водохранилищ, оросительных каналов, ГЭС), вырубка лесов для расширения земледельческих площадей и для получения древесины и др.
Непреднамеренное воздействие возникает побочно с первым типом воздействия, в частности, добыча полезных ископаемых открытым способом приводит к понижению уровня грунтовых вод, к загрязнению воздушного бассейна, к образованию техногенных форм рельефа (карьеры, терриконы, хвостохранилища). Строительство ГЭС сопряжено с образованием искусственных водохранилищ, которые воздействуют на среду: вызывают повышение уровня грунтовых вод, меняют гидрологический режим рек и т.д. При получении энергии из традиционных источников (уголь, нефть, газ) происходит загрязнение атмосферы, поверхностных водотоков, подземных вод и пр.
Как преднамеренные, так и непреднамеренные воздействия могут быть прямыми и косвенными.
Прямые воздействия имеют место в случае непосредственного влияния хозяйственной деятельности человека на среду, в частности ирригация (орошение) непосредственно воздействует на почву и изменяет все процессы, связанные с ней.
Косвенные воздействия происходят опосредованно - через цепочки взаимосвязанных влияний. Так, преднамеренные косвенные воздействия - это применение удобрений и непосредственно влияние на урожайность культур, а непреднамеренные - влияние аэрозолей на количество солнечной радиации (в особенности в городах) и т.д.
Воздействие горного производства на среду - многообразно проявляется в прямом и косвенном воздействии на природные ландшафты. Наибольшие нарушения земной поверхности происходят при открытом способе разработки полезных ископаемых, на долю которого в нашей стране приходится более 75% объема горного производства.
В настоящее время общая площадь земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых (уголь, железные и марганцевые руды, нерудное сырье, торф и др.), а также занятых отходами горного производства, превысила 2 млн га, из которых 65% приходится на европейскую часть страны. Только в Кузбассе угольными карьерами сейчас занято более 30 тыс. га земель, в районе Курской магнитной аномалии (КМА) - не более 25 тыс. га плодородных земель.
Косвенные воздействия проявляются в изменении режима грунтовых вод, в загрязнении воздушного бассейна, поверхностных водотоков и подземных вод, а также способствуют подтоплению и заболачиванию, что в конечном итоге приводит к повышению уровня заболеваемости местного населения. Среди загрязнителей воздушной среды выделяется прежде всего запыленность и загазованность. Подсчитано, что из подземных горных выработок шахт и рудников ежегодно поступает около 200 тыс. т пыли; добыча угля в количестве 2 млрд т в год примерно из 4000 шахт в различных странах мира сопровождается выделением в атмосферу 27 млрд м3 метана и 17 млрд м3 углекислого газа. В нашей стране при разработке угольных месторождений подземным способом также фиксируется значительные количества метана и СО2, поступающие в воздушный бассейн: ежегодно в Донбассе (364 шахты) и в Кузбассе (78 шахт) выбрасывается соответственно метана 3870 и 680 млн м3 и углекислого газа - 1200 и 970 млн м3.
Горное производство негативно воздействует на поверхностные водотоки и подземные воды, которые сильно загрязняются механическими примесями и минеральными солями. Ежегодно из угольных шахт на поверхность откачивается около 2,5 млрд м3 загрязненных шахтных вод. При открытых горных работах в первую очередь истощаются запасы высококачественных пресных вод. На карьерах Курской магнитной аномалии инфильтрация из хвостохранилищ препятствует снижению уровня верхнего водоноса горизонта на 50 м, что приводит к подъему уровня грунтовых вод и заболачиванию прилегающей территории.
Отрицательно влияет горное производство и на недра Земли, так как в них захороняют отходы промышленного производства, радиоактивные отходы (в США - 246 полигонов подземного захоронения) и др. В Швеции, Норвегии, Англии, Финляндии в горных выработках устраивают хранилища нефти и газа, питьевой воды, подземные холодильники и др.
Воздействие на гидросферу - человек начал оказывать существенное влияние на гидросферу и водный баланс планеты. Антропогенные преобразования вод континентов уже достигли глобальных масштабов, нарушая естественный режим даже крупнейших озер и рек земного шара. Этому способствовали: строительство гидротехнических сооружений (водохранилищ, оросительных каналов и систем переброски вод), увеличение площади орошаемых земель, обводнение засушливых территорий, урбанизация, загрязнение пресных вод промышленными, коммунальными стоками. В настоящее время в мире имеется и строится около 30 тыс. водохранилищ, объем вод которых превысил 6000 км3.
Воздействие на животный мир - животные вместе с растениями играют исключительную роль в миграции химических элементов, которая лежит в основе существующих в природе взаимосвязей; они также важны для существования человека как источник пищи и различных ресурсов. Однако хозяйственная деятельность человека сильно повлияла на животный мир планеты. По данным Международного союза охраны природы, с 1600 г. на Земле вымерло 94 вида птиц и 63 вида млекопитающих. Исчезли такие животные, как тарпан, тур, сумчатый волк, европейский ибис и др. Особенно пострадала фауна океанских островов. В результате антропогенного воздействия на материках возросло количество исчезающих и редких видов животных (бизон, викунья, кондор и др.). В Азии угрожающе сократилась численность таких животных, как носорог, тигр, гепард, др.
В России к началу нынешнего века отдельные виды животных (зубр, речной бобр, соболь, выхухоль, кулан) стали редкими, поэтому для их охраны и воспроизводства были организованы заповедники. Это позволило восстановить популяцию зубра, увеличить численность амурского тигра, белого медведя.
Воздействие на земную кору - человек стал вмешиваться в жизнь земной коры, являясь мощным рельефообразующим фактором. На земной поверхности возникли техногенные формы рельефа: валы, выемки, бугры, карьеры, котлованы, насыпи, терриконы и др. Отмечены случаи прогибания земной коры под крупными городами и водохранилищами, последние в горных районах привели к увеличению естественной сейсмичности. Примеры таких искусственных землетрясений, которые были обусловлены заполнением водой котловин крупных водохранилищ, имеются в Калифорнии, США, на полуострове Индостан. Такой тип землетрясений хорошо изучен в Таджикистане на примере Нукерского водохранилища. Иногда землетрясения могут вызываться откачиванием или закачиванием отработанных вод с вредными примесями глубоко под землю, а также интенсивной добычей нефти и газа на крупных месторождениях (США, Калифорния, Мексика).
Наибольшее воздействие на земную поверхность и недра оказывает горное производство, особенно при открытом способе добычи полезных ископаемых. Как уже отмечалось выше, при этом способе изымаются значительные площади земельных угодий, происходит загрязнение окружающей среды различными токсикантами (особенно тяжелыми металлами). Локальные прогибания земной коры в районах добычи угля известны в Силезском районе Польши, в Великобритании, в США, Японии и др. Человек геохимически изменяет состав земной коры, добывая в огромном количестве свинец, хром, марганец, медь, кадмий, молибден и др.
Антропогенные изменения земной поверхности также связаны со строительством крупных гидротехнических сооружений. К 1988 г. во всем мире построено более 360 плотин (высотой 150 - 300 м), из них в нашей стране 37. Суммарное воздействие веса плотин, а также процессы выщелачивания приводят к значительной осадке их оснований с образованием трещин (в основании плотины Саяно-Шушенской ГЭС отмечены трещины длиной до 20 м). Большая часть Пермской области ежегодно оседает на 7 мм, так как чаша Камского водохранилища с огромной силой давит на земную кору. Максимальные величины и скорости просадки земной поверхности, вызываемые заполнением водохранилищ, значительно меньше, чем при добыче нефти и газа, больших откачках подземных вод.
Для сравнения укажем, что Японские города Токио и Осака из-за откачки подземных вод и уплотнения рыхлых пород за последние годы опустились на 4 м (при ежегодной скорости осадки до 50 см). Таким образом, только детальные исследования взаимосвязей природных и антропогенных рельефообразующих процессов помогут устранить нежелательные последствия воздействия хозяйственной деятельности человека на земную поверхность.
Воздействие на климат - в некоторых регионах земного шара в последние годы эти воздействия стали критическими и опасными для биосферы и для существования самого человека. Ежегодно в результате хозяйственной деятельности человека во всем мире поступление загрязняющих веществ в атмосферу составило: диоксида серы - 190 млн т, оксидов азота - 65 млн т, оксидов углерода - 25,5 млн т и т.д. Ежегодно при сжигании топлива кроме того выбрасывается более 700 млн тонн пылеватых и газообразных соединений. Все это приводит к увеличению концентрации в атмосферном воздухе антропогенных загрязнителей: моноксида и диоксида углерода, метана, оксидов азота, диоксида серы, озона, фреонов и др. Они оказывают существенное воздействие на глобальный климат, вызывая негативные последствия: "парниковый эффект", истощение "озонного слоя", кислотные дожди, фотохимический смог и др.
Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере привело к глобальному потеплению климата: средняя температура воздуха повысилась на 0,5-0,60 С (по сравнению с доиндустриальным периодом), а к началу 2000 г. это повышение составит 1,20 С и к 2025 г. может достигнуть 2,2-2,50 С. Для биосферы Земли такое изменение климата может иметь как отрицательные, так и положительные экологические последствия.
К первым можно отнести: повышение уровня Мирового океана (современная скорость подъема вод составляет примерно 25 см за 100 лет) и его отрицательные последствия; нарушения стабильности "вечной мерзлоты" (увеличение протаивания грунтов, активизация термокарства) и др.
К положительным факторам следует отнести: увеличение интенсивности фотосинтез, что может оказывать благоприятное влияние на урожайность многих сельскохозяйственных культур, а в некоторых регионах - на ведение лесного хозяйства. Кроме того, такие изменения климата могут оказать воздействие на речной сток крупных рек, а значит и на водное хозяйство в регионах.
Палеогеографический подход (с учетом климатов прошлого) к данной проблеме поможет дать прогноз изменений не только климатов, но и других компонентов биосферы в будущем.
Воздействие на морские экосистемы - оно проявляется в ежегодном поступлении на акватории водоемов огромного количества загрязняющих веществ (нефть и нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества, сульфаты, хлориды, тяжелые металлы, радионуклиды и др.). Все это вызывает в конечном итоге деградацию морских экосистем: эвтрофирование, снижение видового разнообразия, замена целых классов донной фауны на устойчивые к загрязнению, мутагенность донных осадков и пр. Результаты экологического монитора морей России позволили ранжировать последние по степени деградации экосистем (в порядке убывания масштабов изменений): Азовское - Черное - Каспийское - Балтийское - Японское - Баренцево - Охотское - Белое - Лаптевых - Карское - Восточно-Сибирское - Берингово - Чукотское моря. Очевидно, что наиболее ярко негативные последствия антропогенного воздействия на морские экосистемы проявляются в южных морях России.
По Н. Реймерсу, загрязнение -- 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) концентраций перечисленных агентов в среде, нередко приводящее к негативным последствиям. Объектом загрязнения всегда является биогеоценоз (экосистема) .
Источники антропогенного загрязнения, наиболее опасные для популяций любых организмов, -- промышленные предприятия, теплоэнергетика, транспорт, сельскохозяйственное производство. Природными загрязнениями могут быть пыльные бури, селевые потоки, лесные пожары, вулканический пепел.
По объектам загрязнения различают:
загрязнение поверхностных и подземных вод;
загрязнение атмосферного воздуха;
загрязнение почв.
По своей природе загрязнения бывают:
химическими;
физическими;
биологическими;
информационными.
Биосфера, как глобальная экосистема, во все периоды своей эволюции изменялась под воздействием различных природных процессов. В результате длительной эволюции в биосфере выработалась способность к саморегуляции и нейтрализации последствий негативных процессов. Достигалось это посредством механизма круговорота веществ. Основным стабилизирующим качеством биосферы была сформировавшаяся в процессе эволюции у организмов способность адаптации к изменению внешних условий путем изменения внутривидовой генетической информации.
По мере возникновения, совершенствования и распространения таких новых технологий, как охота, земледелие, промышленность, планетарная экосистема, адаптированная к воздействию природных факторов, все в большей степени стала испытывать влияние новых мощных и разнообразных факторов. Вызваны они деятельностью человека, а потому называются антропогенными .
Можно выделить пять основных видов вмешательства человека в экологические процессы:
Упрощение экосистемы и разрыв биологических циклов;
Тепловое загрязнение окружающей среды;
Рост сбросов ядовитых отходов от химических производств;
Введение в экосистему новых видов;
Появление генетических изменений в организмах растений и животных.
Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер, т.е. осуществляется человеком сознательно для достижения конкретных целей. Поэтому именно с целенаправленными антропогенными воздействиями связано нарушение гомеостаза биосферы.
Воздействие человека на биосферу может быть и положительным . К положительным воздействиям можно отнести воспроизводство природных ресурсов, полезащитное лесоразведение, рекультивацию земель на месте разработки полезных ископаемых и т.д.
Отрицательными являются такие типы воздействия человека на биосферу, как вырубка леса на больших площадях, истощение запасов пресных подземных вод, засоление и опустынивание земель, резкое сокращение численности популяций, а иногда и полное исчезновение отдельных биологических видов, и др.
Загрязнением в экологии называют поступление в природную среду любых твердых, жидких или газообразных веществ, микроорганизмов или порций энергии (в виде шумов, излучений) и др. в количествах, опасных для здоровья человека, животных, состояния растений и в целом экосистем.
По признаку объектов загрязнения различают загрязнение поверхностных и подземных вод, загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение почв и т.д. В последние годы актуальными стали и проблемы, связанные с загрязнением околоземного космического пространства.
Источниками антропогенного загрязнения являются промышленные предприятия (химические, металлургические, целлюлозно-бумажные, строительных материалов и др.), теплоэнергетика, транспорт, сельское хозяйство и другие технологии. Под влиянием урбанизации в наибольшей степени загрязнены территории крупных городов и промышленных агломераций.
По видам загрязнений выделяют химическое , физическое и биологическое загрязнения. По масштабам и распространению загрязнение может быть локальным , региональным и глобальным .
Наиболее важными с точки зрения последствий загрязнения, как в локальном, так и в глобальном масштабе являются следующие вещества:
диоксид серы SO 2 (с учетом выпадений из атмосферы и попадания образующейся серной кислоты и сульфатов на растительность, в почву и водоемы);
тяжелые металлы (свинец, кадмий, ртуть);
канцерогенные вещества (бензпирен);
нефть и нефтепродукты (в особенности, в морях и океанах);
хлорорганические пестициды (в сельских районах);
оксиды углерода и азота (в городах);
радиоактивные вещества;
диоксины (опасные загрязняющие вещества из класса хлоруглеводородов).
Любой вид хозяйственной деятельности человека в его отношении к природе; представляет собой, как правило, источник большого числа различных антропических факторов. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской… … Экологический словарь
антропогенное воздействие - antropogeninis poveikis statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Žmogaus veiklos poveikis gamtinei aplinkai. Žmonių veikla yra biologinių rūšių skaičiaus mažėjimo priežastis. Nyksta vis daugiau ekologiškai vertingų plotų, todėl… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
Антропогенное воздействие - Табл. 1. Характеристика токсичности компонентов твердых топлив Табл. 2. Содержание токсичных продуктов в промстоках, образующихся при производстве и ликвидации зарядов ЭКС … Энциклопедия РВСН
Прямое осознанное или косвенное и неосознанное воздействие человека и результатов его деятельности, вызывающее изменение природной среды и естественных ландшафтов. См. также: Антропогенное воздействие на природу Ноосфера Природная среда… … Финансовый словарь
антропогенное воздействие на ландшафт - Влияние производственной и непроизводственной деятельности на свойства ландшафта. [ГОСТ 17.8.1.01 86] Тематики ландшафты Обобщающие термины использование и охрана ландшафтов …
антропогенное воздействие на окружающую среду - — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN man s impact … Справочник технического переводчика
Антропогенное воздействие на ландшафт - 26. Антропогенное воздействие на ландшафт Влияние производственной и непроизводственной деятельности на свойства ландшафта Источник: ГОСТ 17.8.1.01 86: Охрана природы. Ландшафты. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Загрязнение биосферы в результате биологического существования и хозяйственной деятельности людей, в том числе их прямого или косвенного влияния на интенсивность природного загрязнения. По английски: Anthropogenic pollution См. также: Загрязнение … Финансовый словарь
- (отрицательное антропогенное воздействие на окружающую среду), любые потоки вещества, энергии и информации, непосредственно образующиеся в окружающей среде или планируемые в результате антропогенной деятельности и приводящие к отрицательным… … Словарь черезвычайных ситуаций
Процесс, при котором в биосфере резко ускоряется миграция атомов по сравнению с естественными биогеохимическими процессами. При этом увеличивается и усиливается давление на неорганическую среду создается ноосфера. См. также: Антропогенное… … Финансовый словарь
Книги
- Комплект таблиц. Биология. Введение в экологию (18 таблиц) , . Учебный альбом из 18 листов. Арт. 5-8689-018. Зарождение и развитие экологии. Живые системы – объекты изучения экологии. Экология – междисциплинарная наука. Экосистема: основные компоненты.…
- Аквальный техноседиментогенез , А. Ю. Опекунов. В работе на основе большого объема собственных и опубликованных данных эколого-геохимических исследований водных объектов, испытывающих антропогенное воздействие, проанализированы особенности…
В процессе своей жизни и деятельности человек так или иначе влияет на окружающую среду. Воздействие человека на различные элементы среды и факторы, порожденные человеком и его хозяйственной деятельностью, называется антропогенным .
Антропогенное воздействие на окружающую среду носит деструктивный характер. Антропогенные факторы приводят к истощению природных ресурсов, загрязнению природной среды и образованию искусственных ландшафтов.
Совокупность антропогенных воздействий на экосферу и среду обитания людей можно рассматривать по нескольким критериям:
1. Общий характер процессов антропогенного воздействия, предопределяемый формами человеческой деятельности: а) изменение ландшафтов и целостности природных комплексов; б) изъятие природных ресурсов; в) загрязнение окружающей среды.
2. Материально-энергетическая природа воздействий: механические, физические (тепловые, электромагнитные, радиационные, радиоактивные, акустические), физико-химические, химические, биологические факторы и агенты и их различные сочетания.
3. Категории объектов воздействия: природные ландшафтные комплексы, поверхность земли, почва, недра, растительность, животный мир, водные объекты, атмосфера, микросреда и микроклимат обитания, люди и другие реципиенты.
4. Количественные характеристики воздействия: их пространственные масштабы (локальные, региональные, глобальные), единичность и множественность, сила воздействия и степень их опасности (интенсивность факторов и эффектов; характеристики типа "доза - эффект", пороговость; допустимость по нормативным экологическим и санитарно-гигиеническим критериям; степень риска и т.п.).
5. Временные параметры и различия воздействий по характеру наступающих изменений: кратковременные и длительные, стойкие и нестойкие, прямые и опосредованные, обладающие выраженными или скрытыми следовыми эффектами, вызывающие цепные реакции, обратимые и необратимые и т.п.
Преднамеренные преобразования - это освоение земель под посевы или многолетние насаждения, сооружение водохранилищ, каналов и оросительных систем, строительство городов, промышленных предприятий и путей сообщения, рытье разрезов, котлованов, шахт и бурение скважин для добычи полезных ископаемых, осушение болот и т.п.
Непреднамеренные изменения - это загрязнение окружающей среды, изменения газового состава атмосферы, изменения климата, кислотные дожди, ускорение коррозии металлов и разрушения памятников культуры, образование фотохимических туманов (смогов), нарушения озонового слоя, развитие эрозионных процессов, наступление пустыни, экологические катастрофы в результате крупных аварий, обеднение видового состава биоценозов, развитие экологической патологии у населения и др.
Непреднамеренные экологические изменения выступают на первый план не только потому, что многие из них очень значительны и важны, но и потому, что они хуже контролируются и чреваты непредвиденными эффектами. Кроме того, некоторые из них, например техногенная эмиссия CO или тепловое загрязнение, принципиально неизбежны, а устранение других требует колоссальных затрат.
К наиболее важным формам антропогенного воздействия на природу относятся: переэксплуатация и истощение природных ресурсов и техногенное загрязнение среды.
За последние 50 лет мир потерял почти половину своего лесного массива. Чрезмерное рыболовство привело к тому, что популяции рыб находятся на грани катастрофы. Продолжающееся сокращение биоразнообразия на планете ведет к дальнейшей дестабилизации равновесия в биосфере. Эрозия почвы стала серьезной проблемой во многих странах мира. В США, Европе, Китае, Индии, на Ближнем Востоке и в Африке сокращаются запасы воды. Нехватка воды означает и нехватку продуктов питания. 70% мировых водных ресурсов используются на выращивание урожая.
Использование природных ресурсов резко увеличится в течение последующих 50 лет. Ожидается, что население нашей планеты увеличится к этому времени на 60%.
Техногенное загрязнение различных природных сред оказывает резко негативное воздействие на живые организмы, условия жизни человека и его здоровье. Антропогенное загрязнение окружающей среды за последние десятилетия приобрело глобальный характер, что привело к резкому ухудшению состояния природных экосистем и существенно сократило доступные эксплуатационные ресурсы на Земле. Кроме того, различные виды техногенного загрязнения являются причиной многих экологических проблем современности (разрушение озонового экрана, изменение климата, проблема отходов, сокращение биоразнообразия).
Воздействие человека на окружающую среду в современную эпоху стало фактором геологического или даже космического масштаба, превосходящим все природные силы, которые когда- либо влияли на эволюцию жизни, эволюцию земной биосферы.
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ СИСТЕМЫ "ЧЕЛОВЕК - ПРИРОДА"
Современный характер взаимоотношений в системе "человек - природа", или "человек - биосфера", можно назвать антагонистическим. Человек в процессе познания и освоения природы вступил с ней в противоречие. (Противоречивыми также можно назвать современные взаимоотношения между экономикой и экологией.) Ряд законов и правил объективно характеризует современные взаимоотношения человека и природы.
Закон обратной связи взаимодействия "человек - биосфера" П.Дансеро (1957), или закон бумеранга (четвертый закон Б. Коммонера, 1974): антропогенная нагрузка на биосферу приобрела такие масштабы, что под угрозу поставлено само существование человечества.
Закон необратимости взаимодействия "человек - биосфера" П.Дансеро (1957): возобновимые природные ресурсы делаются невозобновимыми в случае глубокого изменения среды, значительной переэксплуатации, доходящей до поголовного уничтожения или крайнего истощения, а потому превышения возможностей их восстановления. Это соответствует современной фазе развития системы взаимоотношений "человек - природа". Современная цивилизация и культура не обеспечивают стабильных условий существования на Земле ни жизни, ни человека как ее части.
Правило меры преобразования природных систем: в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить некоторые пределы, позволяющие этим системам сохранять свойства самоподдержания (саморегуляции).
Американский эколог Б.Коммонер предложил ряд законов, отражающих всеобщую связь процессов и явлений в природе (1974):
1. "Все связано со всем".
Биосфера представляет собой единую систему живых организмов, обладающую способностью к саморегуляции и поддержанию равновесия. Эти же свойства под влиянием внешних перегрузок могут привести к драматической развязке. Уровень антропогенного воздействия на биосферу приводит к перегрузке ее саморегулирующих механизмов.
2. "Все должно куда-то деваться".
В природе не существует такой вещи, как "мусор". В естественных системах любые "отходы" порождают новую жизнь, включены в биосферные циклы. Отходы антропогенной деятельности - новые вещества и соединения - рассеиваются в природе, отягощают жизненные процессы, образуя экологические "тупики".
3. "Природа знает лучше".
Не стоит стремиться "улучшить природу". Помнить: все могущество человека - в познании законов природы и умении их изменять. Лучший способ - разумная деятельность человека по отношению к природе.
4. "Ничто не дается даром" (закон бумеранга).
В природе ничто не может быть выиграно или потеряно. Все, что извлечено человеческим трудом, должно быть возвращено. Платежа нельзя избежать, он может быть только отсрочен.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
Экологическая проблема - это изменение природной среды в результате антропогенных воздействий, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы.
Экологические проблемы современности по своим масштабам условно могут быть разделены на локальные , региональные и глобальные , они требуют для своего решения неодинаковых средств и различных по характеру научных разработок.
Пример локальной экологической проблемы – завод, сбрасывающий без очистки в реку свои промстоки, вредные для здоровья людей и окружающей среды. Это – нарушение закона, и органы охраны природы должны под угрозой закрытия заставить его строить очистные сооружения. Особой науки при этом не требуется.
Примером региональных экологических проблем может служить Кузбасс – почти замкнутая в горах котловина, заполненная газами коксовых печей и дымом металлургического гиганта, об улавливании которых при строительстве завода никто не думал; или высыхающее Аральское море с резким ухудшением экологической обстановки на всей его периферии; или высокая радиоактивность почв в районах, прилегающих к Чернобылю. Для решения таких проблем уже нужны научные исследования.
Когда проблема достигает планетарных масштабов, она становиться глобальной, и для её разрешения необходим уже целый комплекс научных исследований.
Глобальные проблемы:
Ø Потепление климата.
В чем причина этого явления? Одни ученые считают, что это – результат
сжигания огромной массы органического топлива и выделение в атмосферу больших количеств углекислого газа, который является парниковым, то есть затрудняет отдачу тепла от поверхности Земли. Как в парнике стеклянная крыша и стены пропускают солнечную радиацию, но не дают уходить теплу, так и углекислый газ и другие «парниковые газы» практически прозрачны для солнечных лучей, но задерживают длинноволновое тепловое излучение Земли, не дают ему уходить в космос.
Другие ученые, ссылаясь на изменение климата в историческое время, считают антропогенный фактор потепления климата ничтожным и связывают это явление с усилением солнечной активности.
Прогноз на будущее (2030-2050 годы) предполагает возможное повышение
температуры на 1,5 – 4,5 С.
Ø Проблема озонового слоя.
Как известно, жизнь на Земле появилась только после того, как образовался охранный озоновый слой планеты, прикрывший её от жестокого
ультрафиолетового излучения. Многие века ничто не предвещало беды. Однако в последние десятилетия было замечено интенсивное разрушение этого слоя.
Проблема озонового слоя возникла в 1982 году, когда зонд, запущенный с
британской станции в Антарктиде, на высоте 25-30 километров обнаружил резкое снижение содержания озона. С тех пор над Антарктидой все время регистрируется озоновая «дыра» меняющихся форм и размеров. По данным на 1992г она равна 23 миллионам квадратных километров, то есть площади, равной всей Северной Америке. Позднее такая же «дыра» была обнаружена над Канадским арктическим архипелагом, над Шпицбергеном, а затем и в разных местах Евразии, в частности над Воронежем.
Истощение озонового слоя представляет гораздо более опасную реальность для всего живого на Земле, чем падение какого-либо сверхкрупного метеорита, ведь озон не допускает опасное излучение до поверхности Земли. В случае уменьшения озона человечеству грозит, как минимум, вспышка рака кожи и глазных заболеваний.
Вообще увеличение дозы ультрафиолетовых лучей может ослабить иммунную систему человека, а заодно уменьшить урожай полей, сократить и без того узкую базу продовольственного снабжения Земли.
Ø Расширение опустынивания.
Падение и, в самых крайних случаях, полное уничтожение биологического потенциала Земли приводит к условиям, аналогичным условиям естественной пустыни.
Под воздействием живых организмов, воды и воздуха на поверхностных слоях литосферы постепенно образуется важнейшая экосистема – почва, которую называют «кожей Земли». Это хранительница плодородия и жизни. Чтобы образовался слой почвы толщиной 1 см, требуется столетие, а потерян он может быть за один полевой сезон. По оценкам геологов, до того как люди начали заниматься сельскохозяйственной деятельностью, пасти скот и распахивать земли, реки ежегодно уносили в Мировой океан около 9 млрд тн почвы. Ныне это количество оценивают примерно в 25 млрд. тн.
Почвенная эрозия – сугубо местное явление – ныне приобрела всеобщий характер.
Особенно тяжелая ситуация возникает, когда сносится не только почвенный слой, но и материнская порода, на которой он развивается. Тогда наступает порог необратимого разрушения, возникает антропогенная, то есть созданная
Антропогенные (от греч. аnthropos - человек и -genes - рождающий, рождённый) - виды изменений в окружающей среде, вызванные жизнью и деятельностью человека.
Виды антропогенного воздействия:
1. Разрушительное (деструктивное) - приводит к утрате, часто невосполнимой, богатств и качеств природной среды.
а) неосознанное (охота, вырубка и выжигание лесов древним человеком) - Сахара вместо леса
б) осознанное (хищническое)
2. Стабилизирующее - это воздействие целенаправленное. Ему предшествует осознание экологической угрозы конкретному ландшафту - полю, лесу, пляжу, зеленому наряду городов. Действия направляются на замедление деструкции (разрушения). Например, вытаптывание пригородных лесопарков, уничтожение подроста цветущих растений можно ослабить, разбивая дорожки, образуя места для короткого отдыха. В сельскохозяйственных зонах проводят почвозащитные мероприятия. На городских улицах высаживают и высеивают растения, устойчивые к действию транспортных и промышленных выбросов.
3. Конструктивное (например, рекультивация) - действие целенаправленное, его результатом должно стать восстановление нарушенного ландшафта , например лесовосстановительные работы либо воссоздание искусственного ландшафта на месте безвозвратно утраченного. Примером может служить очень трудная, но необходимая работа по восстановлению редких видов животных и растений, по облагораживанию зоны горных выработок, свалок, превращению карьеров и терриконов в зеленые зоны.
Классификация антропогенных воздействий на окружающую среду. Под антропогенными во здействиями понимают деятельность, связанную с реализацией экономически х, военных, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящую физические, химические, биологические и другие изменения в окружающую природную среду.
Известный эколог Б. Коммонер (1974) выделял пять, по его мнению, основных видов вмешательства человека в экологические процессы: упрощение экосистемы и разрыв биологических циклов; концентрация рассеянной энергии в виде теплового загрязнения; рост числа ядовитых отходов от химических производств; введение в экосистему новых видов; появление генетических изменений в организмах растений и животных.
Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер, т. е. осуществляется человеком со знательно во имя достижения конкретных целей.
Существуют и антропогенные воздействия стихийные, непроизвольные, имеющие характер последействия (Котлов, 1978). Например, к этой категории воздействий относятся процессы подтопления территории, возникающие после ее застройки, и др.
Нарушения основных систем жизнеобеспечения биосферы связаны в первую очередь с целенаправленными антропогенными воздействиями. По своей природе, глубине и площади распространения, времени действия и характеру приложения они могут быть различными (Схема 1, по Е. М. Сергееву, В. Т. Трофимову, 1985). Анализ экологических последствий антропогенных воздей ствий позволяет разделить все их виды на положительные и отрицательные (негативные). К положительным воздействиям че ловека на биосферу можно отнести воспроизводство природных ресурсов, восстановление запасов подземных вод, полезащитное лесоразведение, рекультивацию земель на месте разработок полезных ископаемых и некоторые другие мероприятия.
Отрицательное (негативное) воздействие человека на биосферу проявляется в самых разнообразных и масштабных акциях: вырубке леса на больших площадях, истощении запасов пресных подземных вод, засолении и опустынивании земель, резком сокращении численности, а также исчезновении видов животных и растений, и т. д. Главнейшим и наиболее распространенным видом отрица тельного воздействия человека на биосферу является загрязне ние.
Трудовая деятельность человека с позиции обеспечения безопасности труда может быть представлена двумя сложными подсистемами:
1) человек - организм - личность (надо учитывать физическую и психологическую составляющие);
1) среда обитания (трудовая среда).
Организм человека в процессе трудовой деятельности затрачивает определенную энергию, при этом можно выделить затраты физической и умственной энергии. В любом процессе труда физическая энергия (деятельность) всегда сочетается с умственной. Однако, если физическая деятельность превышает умственную, мы говорим о физическом труде и наоборот.
Физический труд - выполнение человеком энергетических функций в системе «человек-орудие труда». Физическая работоспособность определяется силой мышц и мышечной выносливостью , зависит от темперамента , скорости мышечных сокращений, состояния центральной нервной системы и от природы (трудоголик, лентяй). Мышечная деятельность может быть динамической и статической, их ха-рактеризует тяжесть физического труда. По тяжести труда выделяют следующие ка-тегории: легкие работы; работы средней Тяжести; тяжелые работы. С утяжелением работ повышается уровень обменных процессов, что отражается на нервной и сердечнососудистой системе, в то же время, даже при легком физическом труде, но монотонном могут происходить физиологические сдвиги. Поэтому для облегчения труда используются орудия труда и средства управления, к которым предъявляются эргономические требования, в том числе принципы безопасности.
Умственный труд (интеллектуальная деятельность) - объединяет работы, связанные с приемом и переработкой информации, требующей преимущественно напряжения внимания, памяти, активизации процессов мышления , эмоциональной сферы. Умственный труд подразделяется на 3 типа: сенсорный (сводится к приему информации, поступающей по одним каналам связи и передачи по другим каналам); сенсомоторный (прием информации и выработка стандартного ответа); логический (прием информации, ее переработка и выработка нестандартных решений, самый сложный тип интеллектуального труда, велика доля творчества).
При высокой напряженности умственного труда возникают нервно- психические заболевания (астенический синдром, неврастенический синдром, депрессия).
В ходе выполнения трудовой деятельности, в зависимости от величины нагрузки, состояния внешней среды, здоровья человека может развиваться пониженная работоспособность - утомление. Утомление реально воспринимается как усталость, понижается производительность труда, ухудшается координация, возникают аварии, несчастные случаи, появляется брак. Утомление требует отдыха, если отдых не компенсирует утомление, то речь идет о переутомлении, которое требует не отдыха, а длительного лечения. Качество производственной среды, где осуществляется трудовая деятельность работника и определяет качество трудовой жизни.
Факторы трудового процесса — тяжесть и напряженность труда — обусловлены профессией.
Тяжесть труда — характеристика трудового процесса, отражающая преимущественную нагрузку на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы организма (сердечнососудистую, дыхательную и др.), обеспечивающие его деятельность. Напряженность труда — характеристика трудового процесса, отражающая нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств, эмоциональную сферу работника.
Тяжесть и напряженность достаточно часто усугубляются негативными факторами рабочей среды. Совокупность факторов трудового процесса и рабочей среды, в которой осуществляется деятельность человека, называют условиями труда. Условия труда оказывают влияние на работоспособность и здоровье работника. Из всего многообразия форм трудовой деятельности человека можно выделить три главные: физический труд; умственный труд; сочетание физического и умственного труда (в различных соотношениях).
Энергетические затраты человека зависят от интенсивности мышечной работы, информационной насыщенности труда, степени эмоционального напряжения и других условий (температуры, влажности, скорости движения воздуха и др.). Суточная затрата энергии для лиц умственного труда (инженеров, врачей, педагогов и др.) составляет 10,5-11,7 МДж, для работников механизированного труда и сферы обслуживания (медсестер, продавщиц, рабочих, обслуживающих автоматы) - 11,3-12,5 МДж, для работников выполняющих работу средней тяжести (станочников, шахтеров, хирургов, литейщиков, сельскохозяйственных рабочих и др.) - 12,5-15,5 МДж, для работников выполняющих тяжелую физическую работу (горнорабочих, металлургов, лесорубов, грузчиков) - 16,3-18 МДж.
Затраты энергии меняются в зависимости от рабочей позы. При рабочей позе сидя затраты энергии повышаются на 5-10% от уровня основного обмена, при работе стоя на 10-25%, при вынужденной не удобной позе 40-50%. Интенсивная интеллектуальная работа требует потребности мозга в энергии 15-20% общего обмена в организме (масса мозга составляет 2% массы тела). Повышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоционального напряжения. Так при чтении в слух расход энергии повышается на 48%, при выступлении с публичной лекцией на 94%, у операторов ЭВМ на 60-100%.
Микроклимат производственных помещений - микроклиматические условия производственной среды (температура, влажность, давление, скорость движения воздуха, тепловое излучение) помещений, которые оказывают влияние на тепловую стабильность организма человека в процессе труда.
Абсолютная влажность - это количество водяных паров, содержащихся в 1 м 3 . воздуха. Максимальная влажность Fmax - количество водяных паров (в кг), которое полностью насыщает 1 м 3 воздуха при данной температуре (упругость водяных паров). Относительная влажность - это отношение абсолютной влажности к максимальной влажности, выраженной в процентах:
φ = A/Fmax * 100% (2.2.1.)
Когда воздух полностью насыщен водяными парами, то есть A=Fmax (во время тумана), относительная влажность воздуха φ =100%.
Другим важным параметром является скорость воздуха. При повышенной температуре скорость воздуха способствует охлаждению, а при низких температурах переохлаждению, поэтому она должна быть ограниченной, в зависимости от температурной среды.
Санитарно-гигиенические, метеорологические и микроклиматические условия не только влияют на состояние организма, но и определяют организацию труда, то есть, продолжительность и периодичность отдыха работника и обогрева помещения.
Нормы для параметров микроклимата устанавливаются системой стандартов безопасности труда и являются едиными для всех производств и всех климатических зон с незначительными отступлениями.
В ГОСТе 12.1.005-88 " Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" нормируются оптимальные и допустимые параметры каждого компонента микроклимата в рабочей зоне производственного помещения: температура , относительная влажность , скорость движения воздуха .
Значения параметров микроклимата устанавливаются в зависимости от способности человеческого организма к акклиматизации в разное время года, от тяжести выполняемой работы, а также характера тепловыделений в рабочем помещении.
Для оценки акклиматизации организма , при нормировании введено понятие периода года . Различают теплый и холодный период года .
Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10 °С и выше, холодный - ниже +10 °С. Для теплого периода года допустимые и оптимальные параметры выше, нежели для холодного, т.к. в теплый период организм человека адаптирован к более высоким температурам.
Все виды выполняемых работ, исходя из общих затрат организма, делятся на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые.
Циклон
Циклоном называют снижение атмосферного давления, которое сопровождается обычно повышенной температурой, облачностью, влажностью и осадками. Наиболее подвержены действию циклона люди, страдающие низким артериальным давлением, нарушениями дыхательных функций, а также сердечнососудистыми проблемами.
Основными проявлениями негативного влияния циклона на организм человека являются: затруднение дыхания, одышка, нехватка воздуха и общая слабость. Это обусловлено недостатком кислорода в окружающем воздухе. Нередко во время циклона у человека повышается внутричерепное давление, в результате чего начинается сильная мигрень. Кроме этого возможны сбои в работе желудка и кишечника, которые связаны с интенсивным газообразованием.
С приходом циклона необходимо постоянно контролировать уровень своего кровяного давления. В этом вам поможет обильное питьё, контрастный душ, спокойный крепкий сон, а также утренняя чашечка кофе. Для поддержания общего здоровья в период пониженного атмосферного давления рекомендуется пить настойку из лимонника или женьшеня.
