- •Г. В. Старикова Прикладная экология Учебное пособие
- •Раздел 10 составлен совместно с э.С. Дорофеевой. В оформлении пособия принимала участие т.Ю. Телушкина.
- •Введение
- •1. Природные ресурсы
- •2. Основные понятия экологии
- •2.1. Биосфера
- •2.2. Живое и неживое вещество
- •2.3. Экология
- •2.5. Взаимоотношения организмов и среды
- •2.4. Биотическая структура
- •2.6. Закон толерантности
- •Практическая работа
- •2.7. Биогеохимические циклы
- •3. Экология и здоровье человека
- •3.1. Здоровье и окружающая среда
- •3.3. Влияние шума на здоровье
- •3.4. Ионизирующие излучения
- •Электромагнитные излучения
- •3.5. Тепловое загрязнение окружающей среды
- •3.6. Химические отравления
- •4. Промышленные источники загрязнения биосферы
- •4.1. Воздействие на окружающую среду нефтегазового комплекса
- •4.2. Основные характеристики нефти и газа
- •5. Охрана атмосферы
- •5.1. Состав атмосферного воздуха
- •5.2. Основные загрязнители атмосферы
- •5.3. Поведение загрязнений в атмосфере
- •5.4. Нормирование загязнения атмосферного воздуха
- •Расчет приземных концентраций загрязняющих веществ
- •Расчет платы за загрязнение атмосферы выбросами промышленных предприятий
- •5.5. Методы борьбы с загрязнением атмосферы
- •5.5.1. Очистка газовых выбросов от пыли и аэрозолей
- •5.5.2. Очистка воздуха и газов от паро- и газообразных примесей
- •Окисью железа
- •6. Защита гидросферы от загрязнений
- •6.1. Водные ресурсы
- •6.2. Проблемы водных ресурсов
- •6.3. Категории водопользования и требования к качеству воды
- •6.4. Показатели качества воды
- •6.5. Системы канализации
- •6.6. Условия сброса сточных вод в водные объекты
- •6.7. Расчет нормативно допустимого сброса в водный объект
- •6.8. Расчет кратности разбавления сточных вод для сброса в водоем
- •Расчет кратности разбавления сточных вод при сбросе в водоток (отдельный выпуск)
- •6.9. Практическая работа
- •6.10. Способы очистки сточных вод
- •6.10.1. Механическая очистка
- •6.10.3. Химические методы
- •6.10.4. Электрохимические методы очистки воды
- •6.10.5. Биохимические методы очистки
- •6.11. Нефтяное загрязнение водных объектов
- •6.12. Самоочищение водных объектов
- •6.13. Локализация и сбор нефти с водных поверхностей
- •7. Охрана литосферы
- •7.1. Строение и состав литосферы
- •7.2. Состояние литосферы
- •7.3. Нормирование вредных веществ в почве
- •7.4. Загрязнение почвы жидкими углеводородами
- •7.5. Воздействие на почвенно-растительный покров при освоении Крайнего Севера
- •7.6. Способы уменьшения воздействия на литосферу
- •7.7. Методы рекультивации нарушенных земель
- •8. Обращение с отходоми
- •8.1. Классификация отходов
- •8.2. Определение класса опасности отхода расчетным методом
- •8.3. Отнесение опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды экспериментальным методом
- •8.4. Практическая часть
- •8.4.1. Пример определения класса опасности Отходов расчетным методом
- •8.5. Обращение с отходами
- •8.6. Бытовые отходы и их утилизация
- •8.7. Полигоны твердых бытовых отходов
- •8.6 Переработка бытовых отходов
- •8.7. Термическое уничтожение отходов
- •8.8. Компостирование твердых бытовых отходов
- •9. Переработка, обезвреживание и захоронение промышленных отходов
- •9.1. Захоронение промышленных отходов
- •9.2. Утилизация отходов гальванических производств
- •9.3. Утилизация нефтесодержащих отходов
- •9.4. Утилизация отходов бурения
- •9.5. Утилизация отходов резины
- •9.6. Отходы пластических масс
- •9.7. Использование и обезвреживание золошлаковых отходов энергетики
- •9.8. Обезвреживание ртутьсодержащих отходов
- •9.9. Использование отходов древесины
- •10. Безотходное, малоотходное или чистое производство
- •10.1. Основные принципы организации малоотходных и безотходных или чистых производств
- •Готовая продукция, включая побочную и попутно образующуюся:
- •11. Возобновляемые источники энергии
- •11.1. Солнечная энергия
- •11.2. Прямое использование солнечной энергии
- •11.3. Преобразование солнечной энергии в электрическую
- •11.4. Получение водорода
- •11.5. Непрямое использование солнечной энергии
- •11.6. Гидроэнергия
- •11.7.Энергия ветра
- •11.8. Геотермальная энергия
- •11.9. Энергия приливов и отливов
- •11.10. Энергия морских волн
- •12. Экологический мониторинг
- •13.1. Экологическое законодательство Российской Федерации
- •13.2. Подзаконные нормативные акты рф
- •13.3. Законодательство субъектов Российской Федерации
- •13. Нормативно-правовые основы охраны окружающей среды и природопользования
- •13.4. Выдержки из некоторых нормативно-правовых актов Конституция Российской Федерации:
- •Федеральный закон «Об охране окружающей среды»:
- •Глава I. Общие положения
- •Глава IV. Экономическое регулирование в области охраны окружающей среды
- •Глава XI. Контроль в области охраны окружающей среды (экологический контроль)
- •Глава XIV. Ответственность за нарушение законодательства в области охраны окружающей среды и разрешение споров в области охраны окружающей среды
- •Глава XV. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды
- •Уголовный кодекс Российской Федерации
- •13.5. Система стандартов в области охраны природы
- •13.6. Структура стандартов безопасности в чрезвычайных ситуациях
- •13.6 Стандарты серии iso 14000
- •Литература
3. Экология и здоровье человека
История человечества показывает, что продолжительность жизни населения Земли постоянно росла и к 1980 году составила более 73 лет, рис. 3.1.
Рис.3.1. Средняя продолжительность жизни человека разных эпох
Увеличение продолжительности жизни, по мере развития человечества, было связано с улучшением условий жизни, совершенствованием орудий труда, методов борьбы с болезнями, переходом от ручного труда к механизированному и автоматизированному. Еще на рубеже ХХ века, в связи с высокой смертностью средняя продолжительность жизни человека равнялась 40 годам.
Здоровье человека определяется биологическими, физиологическими, психическими функциями человека, определяющими продолжительность жизни (табл.3.1).
Таблица 3.1. Функции и показатели здоровья человека.
Функции |
биологические |
физиологические |
психические |
социальные |
Показатели |
размножение |
дыхание, питание, выделение, кровообращение |
восприятие, память, мышление |
трудоспособность, социальная активность |
Совокупность здоровья всего населения страны называют общественным здоровьем. В международной практике под общественным здоровье принято считать среднюю продолжительность жизни (в годах) и уровень детской смертности (на тысячи новорожденных до 1 года).
В середине 60-х годов россияне жили столько же, сколько французы, немцы, англичане, американцы - 70 лет. Теперь, через 40 лет, европейцы и американцы живут в среднем до 77 лет, японцы до 79-82. Россияне - до 64, а мужчины до 57 лет.
Заболеваемость населения определяют пять классов болезней, составляющих 2/3 всех заболеваний:
– болезни органов дыхания;
– болезни нервной системы;
– болезни сердечно-сосудистой системы;
– болезни органов пищеварения;
– несчастные случаи, травмы и отравления.
Как в развитых странах, так и в России приблизительно 80 % людей умирает от сердечно-сосудистых заболеваний, злокачественных новообразований, несчастных случаев, травм и отравлений, от болезней органов дыхания.
Специалисты говорят, что на заболеваемость и смертность оказывают влияние окружающая среда и образ жизни.
Одним из важных, приобретенных по наследству свойств человека является постоянство его внутренней среды, которая образовывалась в процессе эволюции (состав и свойства крови и лимфы), приспособительные резервы организма (гомеостаз). Поэтому наследственность является важнейшим фактором здоровья.
Организм человека приспособлен к определенному качеству физических (температура, влажность, атмосферное давление и т.п.), химических (состав воды, воздуха, пищи), биологических (разнообразие микроорганизмов и др. живых существ) факторов окружающей среды.
Если человек длительно находится в условиях, значительно отличающихся от тех, к которым он приспособлен, гомеостаз нарушается и происходят изменения наследственных свойств - мутация, которые в последнее время очень возросли за счет изменений в окружающей среде.
На здоровье человека влияют и социальные условия.
Образ жизни – культура питания, движения, профессия, использование свободного времени, творчества влияет на духовное и физическое здоровье.
Таким образом. факторами, влияющими на здоровье, являются наследственность, окружающая среда, образ жизни и социальные условия.
Наследственные болезни. Наследственная информация заключена в нитях молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК. ДНК составляют основу хромосом (от греч. chrome – цвет и soma – тело) – структурных элементов ядра клетки. В хромосоме в линейном порядке расположены гены.
Каждая телесная соматическая клетка человека содержит 46 хромосом. Каждая половая клетка – сперматозоид и яйцеклетка - 23 хромосомы. Во время оплодотворения ядра клеток сольются, получится 46 хромосом, из которых 23 хромосомы яйцеклетки принесут материнскую наследственность, а 23 хромосомы сперматозоида - отцовскую.
Предполагают, что в 46 хромосомах человека находится около 100 тысяч генов, несущих наследственную информацию. В зависимости от того, как разные гены (отцовские и материнские) будут взаимодействовать между собой, ребенок больше будет походить на того или другого родителя. Количество сочетаний генов выражается астрономическим числом – 223.
Наследственная информация может искажаться, вызывая наследственные болезни. Болезни, связанные с изменением нормального числа или строения хромосом, называются хромосомными. Сейчас насчитывается более 750 хромосомных заболеваний. Наиболее распространен синдром Дауна – врожденное слабоумие. Причиной болезни является лишняя хромосома.
Вторую группу образуют наследственные заболевания, связанные с повреждением одного гена. Раз возникнув, они, затем, стойко передаются к последующим поколениям. Всего известно свыше 3 тысяч генетических нарушений, связанных с изменением одного гена.
К третьей группе относят многофакторные болезни, в основе которых лежит наследственная предрасположенность. Проявляются они при взаимодействии естественного задатка с факторами окружающей среды. По данным ВОЗ такие болезни составляют 90 % в общем спектре всех болезней человека (сахарный диабет, алкоголизм, инфаркт и др.).
Космос и здоровье. Магнитные бури. В организме человека имеются электрические токи – биотоки, ничем не отличающиеся от токов в сети. Кроме этого, в живом организме имеются маленькие магнитики. Это, прежде всего, молекулы воды. Они способны поворачиваться под действием внешнего магнитного поля.
Земля защищена от космического излучения магнитным полем. Заряженные частицы солнечной плазмы проникают в магнитосферу и, в основном, удерживаются магнитным полем. Однако, часть плазмы периодически поступает в атмосферу и создает электрические токи, влияющие на магнитное поле Земли, являясь причиной геомагнитных бурь. В момент магнитной бури магнитики тела меняют свою ориентацию, что и приводит к изменению состояния человека. Изменяется биоэлектрическая активность мозга, приводящая к нарушению внимания и нервной возбудимости, замедляется реакция человека на световые и звуковые раздражители.
Во время магнитных бурь обостряются сердечно-сосудистые и нервно-психические заболевания.
Солнечный свет через зрительный анализатор помогает человеку ориентироваться в пространстве, влияет на состояние центральной нервной системы, повышает активность головного мозга, воздействует на фотохимические процессы в организме, на суточный ритм жизни, обмен веществ.
Ультрафиолетовые лучи. Помогают вырабатывать в организме витамин D. Ультрафиолетовое голодание вызывает развитие многих заболеваний, затрудняет лечение туберкулеза, сердечно-сосудистых заболеваний. А повышение дозы снижает иммунитет, стимулирует развитие злокачественных опухолей.
Биологические ритмы. В организме человека обнаружено более 300 физиологических процессов, повторяющихся с периодом 20-28 часов, которые названы биологическими ритмами.
Существуют околосуточные ритмы (20-28 часов) – колебания температуры тела, частоты пульса, артериального давления, работоспособности человека; высокочастотные ритмы (от доли секунды до получаса) – колебания биоэлектрической активности головного мозга, сердца, мышц и других органов, ритмы дыхания; средней частоты (от получаса до 20-28 часов) – колебания температуры тела. Бывают частоты околонедельные, околомесячные, сезонные, окологодовые, многолетние.
В циклическом ритме меняется работоспособность человека. Она имеет два подъема: в 10-12 часов и 16-18 часов; ночью, особенно с 1 до 3 часов, работоспособность понижается.
Причинами ритмичности функций живых существ, включая человека, являются: вращение Земли вокруг Солнца (с периодом около одного года), вращение Земли вокруг своей оси (с периодом 24 часа), вращение Луны вокруг Земли (с периодом 28 дней). Эти вращения приводят к колебаниям освещенности, температуры, напряженности электрического поля, которые служат указателями времени и "биологических часов" живых существ.
Если внутренние суточные ритмы не согласуются с ритмами окружающей среды, в организме человека возникают болезненные явления: бессонница, нарушение работоспособности. Они наблюдаются, например у летчиков, у людей, работающих в ночное время.
Смена часовых поясов приводит к сбою биологических ритмов. При приеме большой дозы алкоголя нормальные суточные ритмы восстанавливаются только на третьи сутки.
