Основы общей экологии.

Экология изначально возникла как общая наука об отношениях организмов с окружающей средой. Современная экология человека представляет собой междисциплинарную науку, использующую знания естественных наук, таких как химия, биология, физика, и социальных наук – социологии, экономики, политики и др. При этом все социальные, экономические и природные условия рассматриваются в экологии человека как одинаково важные составляющие среды, обеспечивающие различные стороны его жизнедеятельности. Эти науки изучают, по сути, одни и те же явления – влияние факторов среды на человека с целью оценки их роли в формировании здоровья населения.

Среди факторов, формирующих здоровье населения, экологические являются наиболее существенными.

Экологическая проблема – это угроза самому существованию человечества вследствие исчерпания природных ресурсов и опасного для жизни человека загрязнения среды его обитания. Именно этими противоречиями во взаимоотношениях общества и природы определяется существо экологической проблемы.

Задачи экологического образования:

· Умение определить «пространство», возникающее в результате деятельности людей (общества);

· Открытие и объяснение правил и законов важных для адаптации человека в «пространстве»;

· Изучение человека в «пространстве»;

· Изучение человека в экологической системе;

· Изучение взаимного влияния человека и экологической системы и перемены, вытекающие из этого влияния;

· Использование полученных знаний для сохранения «среды обитания; общества.

Экологические факторы и здоровье населения

Экологические факторы – существенные свойства окружающей среды, оказывающие прямое или косвенное воздействие на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из фаз их индивидуального развития. В свою очередь организм реагирует на экологические факторы специфическими приспособительными реакциями. По своей природе экологические факторы подразделяются на три группы:

Абиотические факторы - влияния неживой природы

Биотические факторы - влияния живой природы

Антропогенные факторы – влияния, вызванные разумной и неразумной деятельностью человека (антропос – человек)

Абиотические факторы делятся на:

1.Климатические (свет, температура, влага, движение воздуха, давление, солнечная радиация, осадки, ветер и др.

2.Эдафогенные (эдафос – почва): механический состав, влагоемкость, воздухопроницаемость, плотность.

3.Орографические: рельеф, высота над уровнем моря

4.Химические: химический состав атмосферы, морских и пресных вод, почвы

Биотические факторы на:

1.фитогенные: растительные организмы

2.зоогенные: животные

3.Микробиогенные: вирусы, простейшие, бактерии

Антропогенные факторы – это совокупность экологических факторов, обусловленных случайной или преднамеренной деятельностью человека. К антропогенным факторам относятся радиационное загрязнение химическими веществами воды, почвы или атмосферы в результате деятельности общества.

По характеру воздействий рассматривают периодические и непериодические экологические факторы, с действием которых связаны приспособительные возможности организмов и природных экосистем к изменениям внешних воздействий. К периодическим экологическим факторам относят природные явления, обусловленные вращением Земли: смена времен года, суточная смена освещенности, суточные, сезонные и вековые изменения температуры и осадков, динамика растительной пищи(для животных) и др. К непериодическим факторам относятся экологические факторы, не имеющие выраженной цикличности, например, химический состав и механические характеристики почвы, атмосферного воздуха или воды.

Здоровье человека как биосоциального вида является не только биологической категорией, а есть важнейший показатель общественного прогресса. Согласно определению Всемирной организации здравоохранения, здоровье человека- это состояние полного физического, душевного, сексуального, социального благополучия и способность приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям внешней и внутренней среды и естественному процессу старения, а также отсутствие болезней и физических дефектов.

Качество окружающей среды существенно влияет на здоровье населения. Практически все химические и физические излучения в той или иной степени оказывают вредное воздействие на здоровье людей, причем важным здесь является уровень их присутствия в окружающей среде(концентрация вещества, доза полученной радиации и т.п.). При неблагоприятном воздействии первостепенное значение имеют мутагенный и канцерогенный эффекты. Представляет опасность влияние загрязнения на детородную функцию и здоровье детей. Для большого числа химических веществ характерно воздействие на метоболическую, иммунную и другие системы, выполняющие защитные функции организма; их изменение содействует развитию неинфекционных заболеваний, большая доля которых приходится на сердечно-сосудистые и онкологические болезни.

Экологические факторы даже при невысоком уровне воздействия могут вызывать значительные расстройства здоровья людей. Загрязнение среды, несмотря на относительно малые концентрации веществ, вследствие большой длительности воздействия(практически на протяжении всей жизни человека) может приводить к серьезным нарушениям в состоянии здоровья, особенно таких малоустойчивых групп, как дети, пожилые люди, больные хроническими болезнями, беременные женщины.

Колоссальные приросты промышленного производства и многократно увеличившиеся объемы выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду позволяют предполагать и значительно возросшее воздействие экологических факторов на здоровье человека.

К важнейшим биотических факторов, влияющих на здоровье человека, относятся те из них, которые определяют санитарно-эпидемиологической ситуации. Возбудители многих болезней сохраняются в окружающей среде путем развития в животных-хозяевах. Например, возбудитель туляремии (острое инфекционное заболевание) может бесконечно долго передаваться от поколения к поколению в популяциях норки и при благоприятных условиях заражать человека. Природные очаги инфекций связаны с определенными биогеоценозами, в которых возбудители, переносчики и животные-хозяева эволюционируют вместе, приспосабливаясь друг к другу. При этом возбудитель обычно не уничтожает хозяина. Именно такой характер имеют природные очаги чумы, туляремии, желтой лихорадки, малярии, вирусного гепатита, клещевого энцефалита. Переносчиками многих таких болезней являются насекомые-кровососы - москиты, комары, блохи, клещи. Возбудители некоторых инфекционных заболеваний (например, бешенства, холеры, лептоспироза, бруцеллеза) не имеют переносчиков.

В природе болезнетворные организмы играют очень важную роль ограничителей чрезмерного развития популяций. Только какая-то популяция начинает взрывообразно расти, на нее сразу же действуют многочисленные болезнетворные вирусы, бактерии, простейшие, грибы. Человек не был исключением: в древних и средневековых городах эпидемии происходили очень часто. Например, в VI в. н. е. Северную Африку, Сирию, Европу и Малую Азию охватила так называемая "черная смерть" - эпидемия чумы, которая унесла жизни около 100 млн человек (более трети тогдашнего населения планеты). Вторая большая эпидемия чумы была в Европе в XIV в. и уничтожил около 25 млн человек, то есть почти половину населения Европы, а на острове Кипр не осталось ни одного живого человека.

Главными факторами, способствовавшими возникновению эпидемий, были высокая плотность населения (прежде всего в городах), а также катастрофический санитарное состояние. Чума, естественными носителями которой являются грызуны, а переносчиками - блохи, передавалась человеку за "домашних" крыс. Среди людей болезнь распространялась уже не только блохами, но и воздушно-капельным путем или при непосредственном контакте. В те времена чума почти в 100% приводила к смерти. Когда плотность человеческой популяции уменьшалась, эпидемия утихала, и восстанавливалась относительное равновесие.

В XVII-XIX вв. благодаря развитию гигиены и медицины вероятность возникновения эпидемий снизилась. Однако плотность человеческих популяций, особенно в крупных городах, не только не уменьшилась, а наоборот возросла. Из-за этого до сих пор время от времени случаются вспышки туляремии, холеры, гепатита; полностью не ликвидированы очаги малярии, энцефалита, распространяются венерические заболевания, появляются новые заболевания, например, СПИД. Другой аспект косвенного воздействия на человека биотических факторов связан с продуктами питания, о чем уже было сказано выше.

Влияние антропогенных факторов на человека

Как это ни парадоксально, негативное влияние человека на свое собственное здоровье огромен. Поражает разнообразие средств, которыми человек разрушает свое здоровье и генофонд - это ядохимикаты и бытовая химия, тяжелые металлы и пластмассы, наркотики и табак, шум и электромагнитные поля, радиация и кислотные дожди, биологическое и химическое оружие, промышленные отходы, нефть и многое другое. Исследовано влияние лишь нескольких групп созданных человеком факторов и только условно выделены несколько их категорий, которые считаются ведущими. К ним относятся химические факторы -пестициды, минеральные удобрения, тяжелые металлы, сильнодействующие ядовитые промышленные вещества, дым (в том числе табачный), строительные материалы и бытовая химия; физические факторы - шум, электромагнитное излучение и радиация; биологические факторы - интродукция новых видов животных и растений.

Многие из указанных химических веществ не разлагаются в течение длительного времени и способны накапливаться в цепях питания. Некоторые вещества долго не выводятся из организма, аккумулируясь в тканях и органах, поэтому их негативное влияние на организм человека постоянно растет (так называемый кумулятивный эффект). По некоторым данным, промышленность сейчас выпускает более 11 тыс. Видов химикатов, из которых около 3 тыс. Составляют серьезную угрозу не только для здоровья человека, но и для самой жизни.

Основным методом контроля степени чистоты среды является оценка содержания в нем определенных вредных веществ относительно предельно допустимых концентраций (ПДК) и доз (ПДД) этих веществ как в биотопе, так и на определенных уровнях трофических цепей. Разработку этих ПДК и ПДД осуществляют специализированные научно-исследовательские организации. Обычно ПДК отражают критический диапазон какого фактора, за пределами которого человек из зоны оптимума попадает в зону пессимума. Превышение ПДК и ПДД всегда сопровождается ухудшением популяционного здоровья населения.

Как уже было отмечено, пестициды представляют большую группу различных веществ для борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений. Многие из них имеют комбинированное действие, например, инсектицид ДДТ уничтожает и насекомых, и нематод, и грызунов. Основными характеристиками этих ядохимикатов является летучесть, способность проникать сквозь кожу, накапливаться, разлагаться и выводиться из организма. Промышленность производит преимущественно семь групп ядохимикатов: хлорорганические, фосфорорганические, ртутьорганические соединения, карбаматы, нитрофенолы, специфические гербициды и мидевмисни фунгициды.

Хлорорганические соединения (МОС). Самый известный пестицид этой группы - инсектицид ДДТ (дихлородифенилтрихлорометилметан). Инсектицидные свойства ДДТ открыл швейцарский химик П. Мюллер, за что ему была присуждена Нобелевская премия. В 1943 г.. Началось массовое производство ДДТ, одна миллионная доля грамма которого мгновенно парализовало насекомое. К середине 60-х годов в мире уже было произведено и распылено на полях около 1500000 т этого продукта. Применение ДДТ резко повысило сельскохозяйственное производство и позволило осуществить "зеленую революцию" в странах Латинской Америки и Юго-Восточной Азии.

Однако уже в 1950-х годах появились новые данные о том, что некоторые насекомые потеряли восприимчивость к ДДТ. Начали поступать сведения о гибели некоторых видов насекомоядных птиц, пчел и креветок, об уменьшении эффективности опыления цветковых растений. ДДТ в повышенных концентрациях стали проявлять в тканях промысловых рыб, в частности макрели, потребление которой приводило к тяжелым отравлениям людей. Повышенное содержание препарата обнаруживали в печени пингвинов и даже в женском молоке. Выяснилось, что ДДТ является химически стойкой соединением с периодом естественного полураспада в 49 лет, обладает способностью накапливаться в почве и воде, откуда и поступает в цепи питания. На каждом следующем трофическом уровне концентрация ДДТ увеличивалась в десятки, сотни и даже тысячи раз. Попадая в таких дозах до последнего консумента трофической цепи - человека, ДДТ накапливался в тканях и вызывал заболевания нервной системы, сердца, печени. Итак, ДДТ оказался токсичным пестицидом с длительным периодом существования и выраженной кумулятивным действием. Из-за опасности для здоровья человека этот пестицид был запрещен почти во всех странах мира, но даже теперь содержание его в тканях человека в среднем вдвое превышает ПДК.

Близкими по своему действию к ДДТ является гексахлорциклогексан, гептахлор, хлорбензол, в результате чего эти МОС почти везде запрещены или их применение очень ограничено.

Фосфорорганические соединения (ФОС), в отличие от МОС, сегодня достаточно интенсивно производятся и используются в сельском хозяйстве. Среди них есть вещества ядовитые (метафос, меркаптофос) и высокотоксичные (фосфамид), применение которых полностью запрещено; есть соединения средней токсичности (хлорофос, карбофос), которые пока используются ограниченно; является низко-токсичные препараты (метилацетофоса, авенин), которые применяются достаточно широко. Большинство ФОС, даже низкотоксичные, характеризуются кумулятивным эффектом и поэтому могут представлять опасность для здоровья человека. Отравляющее действие ФОС заключается в угнетении фермента, который участвует в процессе передачи нервных импульсов. При этом нарушаются функции всех внутренних органов. Отравление сопровождается головной болью, головокружением, слабостью. В тяжелых случаях наступает потеря сознания, поражаются почки, печень, сердце, возможен летальный исход.

По сравнению с МОС, фосфорорганические соединения действуют гораздо сильнее, но период полураспада их обычно меньше - от нескольких недель до нескольких месяцев.

Ртутьорганические соединения (РОС) являются мощными фунгицидами и бактерицидами. Они высокотоксичные, легко проникают в мозг, характеризуются кумулятивным эффектом. РОС, прежде всего, гранозан и Меркурий в некоторых хозяйствах используются для предпосевной протравливание семян. Поэтому чаще всего отравления связаны со случайным употреблением такой дезинфицировано сырья. Главным действующим веществом является ртуть. Попадая в кровь, она накапливается в различных органах, связывается с ферментами и нарушает их работу. В случае отравления появляются металлический привкус во рту, слабость, головная боль. Высокие дозы ртути приводят к тяжелым нарушениям сознания или смерти от острой сердечно-сосудистой недостаточности. Первая помощь при отравлении ртутью заключается в применении антидота - унитиола.

Отравление могут вызвать любые ртутьовмисни соединения. Ртуть сама по себе ни в организме, ни в биотопах НЕ дезактивируется. Она накапливается в почвах или водоемах и дальше мигрирует трофическими цепями, постепенно концентрируясь, как ДДТ. С биологического круговорота ртуть изымается только в результате их выноса в Мировой океан и захоронения в донных осадочных отложениях. Например, в балтийской треске содержание ртути иногда достигает 800 мг на 1 кг массы. То есть, съев пять-шесть таких рыб, человек получает столько ртути, сколько содержится в медицинском термометре. Известны многочисленные случаи отравления ртутью даже при концентрации ее в окружающей среде, ниже ПДК.

Карбаматы. Пестициды этой группы синтезированные на основе карбаминовой кислоты и ее производных. Наиболее распространенными отечественными препаратами являются Севим, тиурам, цирам, цинеб, а зарубежными - МАНЭБ, занеб, пропоксур, метомил. Карбаматы имеют широкий спектр действия и поэтому могут быть использованы и как инсектициды, и как фунгициды, и как бактерициды, и как гербициды. Общая их особенность заключается в отсутствии кумулятивного эффекта, быстрому распаде (в течение одного-нескольких недель), низкой токсичности для человека и малой летучести. Благодаря этим свойствам карбаматы являются основной группой коммерческих пестицидов, применяемых в развитых странах. Пока единственной отрицательным свойством этих препаратов считается их неизбирательного токсичность для насекомых, в частности для пчел. В последнее время появились данные об опасности карбаматов и для человека - доказано, что Севим и некоторые другие препараты вызывают мутагенные эффекты.

Нитрофенолы - это фенольные соединения, добываемые из каменного угля и применяются как инсектициды, фунгициды и гербициды. Нитрофенолы влияют на любые клетки организма, то есть имеют неспецифическую действие, нарушая регуляцию процессов окислительного Фосфоритование. В результате усиливается работа митохондрий, значительно активизируются процессы окисления и дыхания. Нитрофенолы токсичны для человека, обладают канцерогенными свойствами, поэтому в развитых странах их производство и использование запрещено.

Специфические гербициды. К ним относятся так называемые контактные гербициды (атразин, симазин, паракват) и системные (2,4-Д, диурон). Эти препараты нарушают фотосинтез у растений и поэтому применяются для борьбы с сорняками. Специфические гербициды неустойчивы, не проявляют кумулятивного эффекта, однако некоторые из них высокотоксичные. На основе таких гербицидов был разработан дефолиант "оранж". Он применялся армией США во время войны во Вьетнаме для демаскировка партизан, повлекшее многочисленные заболевания и мутации не только у вьетнамцев, которые попали под "оранжевую" пыль, но и в американских солдат. Последствия этой химической войны до сих пор дают о себе знать как во Вьетнаме, так и в Соединенных Штатах. Действующим веществом "оранжевые" является специфический гербицид из группы диоксинов.

Диоксины являются самыми опасными из загрязнителей окружающей среды, производятся человеком. их объединяют в две группы хлорсодержащих соединений на основе дибензодиоксинов и дибензофуранов. Диоксины - очень устойчивые вещества. Они активно накапливаются в окружающей среде, переносятся воздушными потоками на большие расстояния, представляют угрозу для водоемов планеты и всего человечества. Например, в Прибалтике (в воде, донных отложениях, рыбе) содержится около 10 г диоксинов, однако уже сейчас это является предельной нормой для населения Швеции на 50 лет. Для выявления диоксинов требуется применение чувствительной аналитической техники.

Мидевмисни фунгициды. Самыми известными пестицидами этой группы является бордосская жидкость и медный купорос с действующим веществом - сульфатом меди. Мидевмисни препараты, как и ртуть, со временем не теряют своей токсичности, они накапливаются в почве, частично - в винограде и могут попасть в организм человека. Медь вызывает общее отравление, в случае которого появляются металлический привкус во рту, слюнотечение, рвота. При больших концентраций усиливается распад эритроцитов и возникают симптомы желтухи, вероятным становится летальный исход. Первая помощь при отравлении медью заключается в немедленном промывании желудка раствором перманганата калия. Затем пострадавшему надо дать молоко, активированный уголь.

В общем отравления пестицидами и продуктами их трансформации в экосистемах принадлежат к основным проявлениям обратного влияния антропогенных факторов на человека. В совокупности инсектициды и гербициды являются сильными "наркотиками" для экосистем, ведь они модифицируют функции жизненно важных звеньев цепей питания - консументов и продуцентов. То есть применение этих веществ может происходить только под руководством квалифицированных специалистов, имеющих официальные удостоверения, подобно тому, как это принято с лекарственными препаратами, используемыми для лечения людей.

Кроме пестицидов, в основных загрязнителей природной среды относятся также минеральные удобрения. Сегодня промышленность выпускает несколько сотен наименований азотных, фосфатных, калийных и комбинированных удобрений. Ежегодно в почвы вносятся десятки миллионов тонн удобрений. Растения усваивают лишь около 40% этой массы, остальные попадает в водоемы и загрязняет их. Питьевая вода, загрязненная минеральными удобрениями (прежде всего, азотными), стала обычным явлением во многих регионах мира. Кроме того, из-за чрезмерных концентрации удобрений в почве они в чрезмерных количествах накапливаются в растениях и попадают к нашему столу.

Действующими веществами многих азотных удобрений является нитратные и нитритные соединения, которые представляют реальную угрозу здоровью и жизни человека. Нитраты взаимодействуют с гемоглобином, переводя его в форму, не способную связывать кислород. Летальная доза нитратов для человека - около 2,5 г. Острое отравление, сопровождающееся тошнотой, поносом, синюшностью кожи, болью в груди, наступает при концентрации нитратов около 1 г на 1 л питьевой воды или на 1 кг пищи. Легкое отравление, проявляется в слабости и общей депрессии, наступает при концентрации от 300 мг / л у взрослых и от 100 мг / л - у детей.

Третье место после отравлений пестицидами и нитратами занимают тяжелые металлы - ртуть, свинец, цинк, марганец, хром, никель, которые используются человеком с давних времен. Например, в 1953 ртутью отравились более 200 жителей японского города Минамата, 52 из них умерли. Как выяснилось, причиной массового отравления стало употребление крабов в тканях которых содержалось много ртути. В крабах она накапливалась в результате сброса в залив загрязненных стоков химического завода, на котором хлорная ртуть применялась в качестве катализатора. При этом концентрация ртути в почках умерших людей была в 6 раз выше, чем в организмах крабов. Таким образом было обнаружено кумулятивные свойства тяжелых металлов.

Также в XX в. было открыто болезни, вызванные отравлением свинцом (так называемый сатурнизм). У больных сатурнизм появляются слабость, апатия, нарушается память, происходит прогрессирующая физическая и умственная деградация. Косвенные сведения об этом заболевании относятся ко времени, когда из свинца изготовляли водопроводные трубы. Такой водопровод действовал, например, в Древнем Риме, когда продолжительность жизни римских патрициев не превышала 25 лет.

И хотя сегодня почти нигде в мире нет свинцовых водопроводов, количество случаев заболеваний сатурнизм растет, ведь свинец выбрасывается в атмосферу при сгорании бензина в автомобильных двигателях. В стометровой полосе вокруг шоссе содержание свинца составляет 100-150 мкг на 1 кг почвы, тогда как нормальным считается его среднее содержание в литосфере до 10 мкг / кг. Свинец попадает в окружающую среду при добыче свинцовых руд. В Украине, например, большое количество свинца загрязнила почвы и водоемы, а затем поступила в цепи питания во время ликвидации аварии на Чернобыльской ИЛИ. Современное загрязнения биосферы свинцом подтверждает такой факт: содержание свинца в костях первобытного человека составил всего 2 мг, тогда как у современного человека - 100-200 мг. Именно свинец, поступающего в воздух в виде аэрозоля, является причиной возникновения протоплазматического яда, денатурирует белки, в свою очередь вызывает нарушение ферментативной активности. Он снижает количество гемоглобина и разрушает эритроциты.

Другие тяжелые металлы, подобно ртути и свинца, также имеют общее токсическое действие и поражают прежде всего нервную систему. Все они способны накапливаться в организме человека, имеют пролонгированное действие и изымаются из круговорота только после их вымывание в Мировой океан и захоронения в его донных отложениях.

Сегодня постоянными спутниками человека стали сильнодействующие ядовитые промышленные вещества (СДЯВ) и дымы. Отравление этими веществами многих людей возникает в результате повреждения хранилищ, пожаров, взрывов, аварийных выбросов предприятий, катастроф на морском и железнодорожном транспорте в различных регионах мира. По данным Всемирного центра лечения отравлений, чаще всего наблюдаются отравления хлором, аммиаком, парами различных кислот, сероводородом, смесью углеводородов и меркаптанов. В результате отравления хлором развиваются астматический бронхит, токсический отек легких, а при больших его концентраций происходят химический ожог легких, спазм голосовых связок, может наступить смерть. Отравление аммиаком вызывает ларингит, трахеит, трахеобронхит; в случае больших его концентраций последствия такие же, как и при сильном отравлении хлором. Легкие отравления парами кислот (серной, хлорной, азотной, уксусной и др.) Приводят к поражению дыхательных путей, вызывают ожоги кожи и способствуют развитию ее болезней; при высоких концентрациях возможен летальный исход.

Отравление кислотами могут вызывать смог. Например, NO3, что попадает в атмосферу с димогазовимы промышленными выбросами, взаимодействуя с водяным паром, углекислым газом и кислородом, образует азотную кислоту, альдегиды, специфические нитратные соединения, которые оседают на землю в виде смога. Всемирно-известные лондонские смоги, которые образовывались зимой результате сжигания угля с высоким содержанием серы. Сернистый газ после взаимодействия с водяным паром оседал вместе с пылевыми частицами на город, образуя серый туман. Следствием были многочисленные случаи хронических заболеваний дыхательных путей. Сейчас Лондон лишился этой характерного признака. Однако промышленные смоги можно часто наблюдать за индустриальными центрами Украины - Днепродзержинском, Кривым Рогом, Мариуполем, Донецком и др.

Еще одним опасным источником СДЯВ являются выбросы автомобильных газов. Набор ядовитых веществ в них очень разнообразен: угарный газ, тетраэтилсвинец, оксиды азота и серы, альдегиды, бензопирен и т.д. - всего около 200 наименований. Систематическое воздействие выхлопных газов на человека повышает частоту заболеваний бронхитом, острые респираторные инфекции, пневмонии, рак. Например, в Японии около 12% всех заболеваний связаны с загрязнением воздуха автомобилями.

Источником постоянного вредного воздействия на здоровье человека также строительные материалы и бытовая химия. Строительные материалы, лаки, краски, органические растворители, синтетические моющие средства, дезодоранты, увлажнители воздуха, аэрозоли, многочисленные полимеры - все это отражается на уровне заболеваемости человеческих популяций. Среди веществ, которые выделяются строительными материалами, наибольшую угрозу представляют формальдегид и асбестовые микрочастицы. Формальдегид попадает в воздух преимущественно из древесностружечных и древесноволокнистых плит, которые широко используются в производстве мебели и оформлении помещений. ПДК формальдегида в воздухе составляет ОД-0,12 мг / м8. Однако концентрация в воздухе современных квартир в среднем составляет около 0,5 мг / м3, а в отдельных случаях достигает 3 мг / м3. Формальдегид вызывает конъюнктивиты, воспаление кожи, заболевания органов дыхания, имеет определенные канцерогенными свойствами. Асбест применяется как изоляционный и противопожарный материал, входящий в состав асбоцементных труб. В виде микрочастиц (диаметром около 5 мкм) он попадает в воздух, а затем - в легкие, вызывая ряд заболеваний, в том числе онкологических.

Различные органические растворители, лаки и краски, дезодоранты и аэрозоли имеют слабые и средние канцерогенными свойствами, способны вызвать аллергические реакции, раздражение слизистых оболочек, заболевания дыхательных путей, печени и почек, нервные расстройства (особенно это касается некоторых растворителей и увлажнителей воздуха). Даже с хлорированной горячей воды в небольших количествах выделяется канцероген хлороформ, а из пластмассовых изделий и искусственных ковровых покрытий - токсичные для внутренних органов стирени. Поэтому все популярнее становятся строительные материалы и бытовые вещества, изготовленные из природного сырья.

Шумовое загрязнение. О вредном влиянии шума на здоровье человека было известно давно. Еще в XVI в. немецкий врач Парацельс считал, что именно шум вызывает глухоту и головную боль у шахтеров, мельников и чеканщиков. За время существования войн, стало известно, что массовые боевые крики или барабанный бой подавляют противника. Сирены самолетов-штурмовиков и пикировочные бомбардировщиков вызывают страх. Этому найдено объяснение: громкие звуки возбуждают человека, способствуют поступлению в кровь большого количества гормонов, в частности адреналина, в результате чего возникает ощущение опасности, страха. Сегодня уровень шума в крупных городах вырос по сравнению с XIX в., В десятки, сотни и даже тысячи раз. К источникам шума относятся все виды транспорта, промышленные объекты, громкоговорящие устройства, лифты, телевизоры и радиоприемники, музыкальные инструменты, скопления людей и тому подобное.

Радиация, в течение всей своей истории человек, как и биосфера в целом, подвергалась воздействию радиоактивного излучения, поступало из космоса и от радиоактивных изотопов, рассеянных в литосфере, гидросфере и атмосфере. Это излучение составляло естественный радиационный фон и способствовало эволюционному процессу, ведь обеспечивало устойчивый незначительный фон мутаций, в свою очередь увеличивало генетическое разнообразие популяций и давало материал для естественного отбора. Однако с середины XX в. человек начал интенсивно осваивать атомную энергию. Появились атомное оружие, атомные электростанции, исследовательские и лечебные радиоактивные препараты и устройства. В результате испытаний и применения ядерного оружия, аварий на АЭС (только на момент аварии на Чернобыльской атомной станции в мире их уже произошло более 200), нарушений гигиенических требований обращения с радиоактивными веществами и т.п. дозы облучения на планете и в ее отдельных регионах начали стремительно расти.

Активное участие в процессах метаболизма среди радиоактивных веществ берут стронций-90 (908г), цезий-137 (1 * ТСВ), йод-131 (181И). Именно они стали главными загрязнителями окружающей среды после аварии на ЧАЭС. Эти элементы попадают в организм с пылью, водой, в определенной степени им присущи кумулятивные свойства и способность накапливаться в трофических цепях. У человека радиоактивный йод концентрируется в щитовидной железе, цезий - в печени, стронций - в костях. Йод-131 вызывает сильное, но кратковременное облучение (он имеет короткий период полураспада и относительно быстро выводится из организма). Стронций и цезий, период полураспада которых составляет тысячи лет, вызывают облучение в течение всей жизни человека.

Ионизирующее излучение обладает высокой биологической активностью. Оно негативно влияет на живое вещество биосферы, в том числе и на человека, а в случае больших доз приводит к смерти. Ионизирующее излучение может действовать двояко. Во-первых, оно поражает носителей наследственности - молекулы ДНК, вызывая хромосомные и генные мутации, последствия которых проявляются сразу или через несколько поколений. Во-вторых, ионизирующее излучение способно поражать клетки и ткани и вызвать соматические нарушения, проявляющиеся в ожогах, катаракте, снижении иммунитета, ненормальном течении беременности, развития злокачественных опухолей различных органов.

Теперь доказано, что не бывает безвредных доз радиации: вероятность заболеваний возрастает прямо пропорционально поглощенной дозе облучения. Радиация по своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут спровоцировать еще до конца не установлены изменения в клетках живого организма, которые приводят к раку или генетическим повреждениям. При больших доз радиация может разрушать клетки, повреждать ткани органов и вызывать скорую гибель организма.

Повреждения, вызванные большими дозами облучения, проявляются в течение нескольких часов или дней. Раковые же заболевания, вызванные радиацией, появляются через много лет после облучения, как правило, не ранее, чем через один-два десятилетия. А врожденные пороки и другие наследственные болезни, вызываемые повреждением генетического аппарата, ощутимы лишь в следующем поколении: это дети, внуки и более отдаленные потомки индивидуума, подвергшегося облучению. Человек, почувствовала влияние радиации, не обязательно должна заболеть раком или стать носителем наследственных болезней; однако вероятность или риск таких последствий у нее выше, чем у человека, который не получала облучения. И риск этот тем больше, чем выше была доза облучения. Если доза слишком велика, то человек может погибнуть.

В некоторых случаях очень большие дозы облучения - около 100 Гр (Грей) - вызывают столь серьезные поражения центральной нервной системы (ЦНС), что гибель, как правило, наступает в течение нескольких часов или дней. При дозах облучения от 10 до 50 Гр, когда радиация влияет на всю ЦНС, поражения может быть не столь серьезным, чтобы привести к смерти сразу, но человек скорее умрет через 1-2 недели от кровоизлияния в желудочно-кишечный тракт. При меньших дозах может не быть серьезных повреждений желудочно-кишечного тракта, так как организм их компенсирует, но смерть может наступить через 1-2 месяца после облучения и главным образом из-за разрушения клеток красного костного мозга - главного компонента кроветворной системы организма. От дозы в 3-5 Гр при облучении всего тела умирает примерно половина всех пострадавших. Итак, большие дозы облучения отличаются от малых тем, что смерть в первом случае наступает раньше, а во втором - позже. Чаще всего человек умирает в результате одновременного проявления всех указанных последствий облучения.

Наиболее уязвимыми к облучению является красный костный мозг и другие элементы кроветворной системы, теряют способность нормально функционировать уже при дозах облучения в 0,5-1 Гр. Репродуктивные органы и глаза также имеют повышенную чувствительность к облучению. Однократное облучение за дозы только в 0,1 декабрь приводит к временной стерильности мужчин, а дозы выше 2 декабря обусловливают постоянную стерильность: лишь много лет семенники могут вновь продуцировать полноценную сперму. Яичники менее чувствительны к действию радиации, по крайней мере, у взрослых женщин.

Дети еще более чувствительны к действию радиации. Относительно небольшие дозы облучения хрящевой ткани могут замедлять или вовсе останавливать в них рост костей, что приводит к аномалиям развития скелета. Чем меньше возраст ребенка, тем сильнее влияние облучения на рост ее костей. Суммарная доза около 10 Гр, полученная в течение нескольких недель при ежедневном облучении, вызывает некоторые аномалии развития скелета. Также оказалось, что облучение мозга ребенка при лучевой терапии может вызвать изменения в ее характере, потерю памяти, а в очень маленьких детей - слабоумие и идиотии. Кости и мозг взрослого человека способны выдерживать высокие дозы.

Опасными источниками поступления радионуклидов в организм человека является вода, молоко, овощи, фрукты, мясо, рыба. На уменьшение опасности радиации значительно влияет учета периода полураспада радиоактивных веществ. Почти все страны, которые используют атомную энергию, используют нормы и правила радиационной безопасности, основанные на рекомендациях Международной комиссии по радиационной защите. их целью является предупреждение неблагоприятных последствий облучения людей в процессе применения, хранения и транспортировки радиоактивных веществ и источников ионизирующего излучения.

Непредсказуемые последствия может иметь также необоснованная интродукция новых видов. Например, 1966 в Бразилию с целью селекции новых перспективных гибридов было завезено диких африканских пчел, которые намного агрессивнее европейских. Случайно несколько пчелиных семей попали в природу. Африканские пчелы начали быстро расселяться, истребляя местных пчел или скрещиваясь с ними. От их нападений в Латинской Америке погибло несколько сотен человек, пчелы уничтожили десятки тысяч домашних животных. Сегодня африканские пчелы уже начали "осваивать" территорию Северной Америки.

Итак, экология человека как междисциплинарная наука, исследующая взаимовлияние природы и человеческой популяции с целью улучшения состояния здоровья, повышения социально-трудового потенциала человека, сформировалась почти одновременно с классической биологической экологией. Однако интерес человека к тому, что происходит в окружающем мире и как это влияет на здоровье, оказался значительно раньше - тогда, когда она сформировалась как мыслящее существо. Со временем знания о взаимосвязи в природе, влияние внешних факторов на самочувствие, здоровье и развитие человечества были систематизированы, осмыслены, обогащенные результатам различных экспериментов и синтезированные в научное направление, которое сочетает приобретенный естественных (астрономия, геология, география, физика, химия, биология, медицина и др.), социальных, философских и экономических отраслей научной деятельности.

Экологические факторы – свойства среды, в которой мы живем.

На наше здоровье оказывают влияние климатические факторы, химический и биологический состав воздуха, которым мы дышим, воды, которую мы пьем, и множество других экологических факторов.

Экологические факторы могут оказывать на организм человека следующее влияние:

• могут благоприятно влиять на организм человека (свежий воздух, умеренное воздействие ультрафиолетовых лучей помогают укрепить наше здоровье);
• могут выступать в роли раздражителей, тем самым заставляя нас приспосабливаться к определенным условиям;
• могут провоцировать существенные структурные и функциональные изменения в нашем организме (например, темный цвет кожи у коренных жителей регионов с интенсивным солнцем);
• способны полностью исключать наше обитание в определенных условиях (человек не сможет жить под водой, без доступа кислорода).

Среди экологических факторов, влияющих на организм человека, выделяют факторы неживой природы (абиотические), связанные с действием живых организмов (биотические) и самого человека (антропогенные).

Абиотические факторы – температура и влажность воздуха, магнитные поля, газовый состав воздуха, химический и механический состав почвы, высота над уровнем моря и другие. Биотические факторы – воздействие микроорганизмов, растений и животных. К антропогенным экологическим факторам относятся загрязнение почвы и воздуха отходами промышленности и транспорта, использование атомной энергии, а также все, что связано с жизнью человека в обществе.

Благоприятное воздействие солнца, воздуха и воды на организм человека долго описывать не нужно. Дозированное воздействие этих факторов улучшает приспособительные возможности человека, укрепляет иммунитет, тем самым помогает оставаться нам здоровыми.

К сожалению, экологические факторы могут также наносить вред организму человека. Большинство из них связано с воздействием самого человека – производственные отходы, попадающие в источники воды, почву и воздух, выделение в атмосферу выхлопных газов, не всегда удачные попытки человека обуздать атомную энергию (как пример – последствия аварии на Чернобыльской атомной электростанции). На этом мы остановимся подробнее.

Негативное воздействие антропогенных экологических факторов на здоровье человека

В атмосферный воздух городов поступает множество вредных химических веществ, токсически воздействующих на организм человека. Часть из этих веществ прямо или опосредованно способствует развитию раковых заболеваний у человека (оказывает канцерогенное действие). К таким веществам относятся бензопирен (поступает в воздух с выбросами заводов, выплавляющих алюминий, энергетических установок), бензол (его выбрасывают в атмосферу нефтехимические, фармацевтические предприятия, а также он выделяется в процессе изготовления пластмасс, лаков, красок, взрывчатых веществ), кадмий (в окружающую среду попадает в процессе производства цветных металлов). Кроме того, канцерогенным действием обладает формальдегид (выбрасывается в воздух химическими и металлургическими предприятиями, выделяется из полимерных материалов, мебели, клеев), винилхлорид (выделяется при производстве полимерных материалов), диоксины (их выбрасывают в воздух заводы по производству бумаги, целлюлозы, органических химических веществ).

Не только развитием онкологических патологий чревато загрязнение воздуха. Заболевания органов дыхания (особенно бронхиальная астма), сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, крови, аллергические и некоторые эндокринные болезни также могут возникнуть вследствие загрязнения воздуха. Обилие токсических химических веществ в воздухе может привести к врожденным аномалиям у плода.

Не только состав воздуха, но и почвы, воды серьезно изменились вследствие деятельности человека. Отходы различных предприятий, применение удобрений, стимуляторов роста растений, средств борьбы с различными вредителями способствуют этому. Загрязнение воды и почвы приводит к тому, что многие овощи и фрукты, которые мы употребляем в пищу, содержат различные токсичные вещества. Ни для кого не является секретом, что новые технологии выращивания убойного скота включают добавление в корм различных веществ, далеко не всегда безопасных для организма человека.

Пестициды и гормоны, нитраты и соли тяжелых металлов, антибиотики и радиоактивные вещества – все это нам приходится употреблять с пищей. Как результат – различные заболевания пищеварительной системы, ухудшение усвоения пищевых веществ, снижение защитных сил организма, ускорение процессов старения и общее токсическое воздействие на организм. Помимо этого загрязненные пищевые продукты могут стать причиной бесплодия или врожденных пороков развития у детей.

Современным людям также приходится сталкиваться с постоянным воздействием ионизирующего излучения. Добыча полезных ископаемых, продукты сгорания органического топлива, авиационные перелеты, изготовление и использование строительных материалов, ядерные взрывы приводят к изменению радиационного фона.

Какой эффект будет после воздействия ионизирующего облучения зависит от поглощенной организмом человека дозы излучения, времени облучения, вида облучения. Воздействие ионизирующего облучения может стать причиной развития раковых заболеваний, лучевой болезни, лучевого поражения глаз (катаракты) и ожогов, бесплодия. Наиболее чувствительными к воздействию лучевого излучения являются половые клетки. Результатом воздействия ионизирующего излучения на половые клетки могут стать различные врожденные пороки у детей, рожденных даже через десятки лет после воздействия ионизирующего облучения.

Негативное воздействие абиотических экологических факторов на здоровье человека

Климатические условия также могут провоцировать возникновение различных болезней у человека. Холодный климат Севера может стать причиной частых простудных заболеваний, воспаления мышц и нервов. Жаркий климат пустынь может обернуться тепловым ударом, нарушением водно-электролитного обмена, кишечными инфекциями.

Часть людей плохо переносит изменения погодных условий. Такое явление носит название метеочувствительность. У людей, страдающих подобным нарушением, при изменении погодных условий могут возникать обострения хронических заболеваний (особенно болезней легких, сердечно-сосудистой, нервной и опорно-двигательной систем).

Введение……………………………………………………………2

1. Влияние природно-экологических факторов на здоровье

человека…………………………………………………………….6

2. Влияние социально-экологических факторов на здоровье

человека……………………………………………………………..9

3. Совместное действие экологических факторов……………..18

4. Гигиена и здоровье человека………………………………….23

Заключение…………………………………………………………26

Список литературы………………………………………………...29

ВВЕДЕНИЕ

Определение здоровья сформулировано в Уставе ВОЗ сле­дующим образом: «Здоровье - это состояние полного физи­ческого, душевного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и физических дефектов». От индивидуаль­ного здоровья следует отличать популяционное, или обществен­ное, здоровье, которое характеризуется системой статистичес­ких демографических показателей, показателей дееспособнос­ти, заболеваемости и т. д. Здоровье человека зависит от состо­яния окружающей среды, в которой действуют природно-экологические, социально-экологические и другие факторы.

В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все большем количестве попадают газообразные, жидкие и твердые отходы производств. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух или воду, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, попадая, в конце концов, в организм человека .

Вещества, загрязняющие природную среду, очень разнообразны. В зависимости от своей природы, концентрации, времени действия на организм человека они могут вызвать различные неблагоприятные последствия. Кратковременное воздействие небольших концентраций таких веществ может вызвать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель. Попадание в организм человека больших концентраций токсических веществ может привести к потере сознания, острому отравлению и даже смерти. Примером подобного действия могут являться смоги, образующиеся в крупных городах в безветренную погоду, или аварийные выбросы токсичных веществ промышленными предприятиями в атмосферу.

Реакции организма на загрязнения зависят от индивидуальных особенностей: возраста, пола, состояния здоровья. Как правило, более уязвимы дети, пожилые и престарелые, больные люди.

При систематическом или периодическом поступлении организм сравнительно небольших количеств токсичных веществ происходит хроническое отравление.

Благоприятная окружающая среда – это окружающая среда, качество которой обеспечивает устойчивое функционирование естественных экологических систем, природных и природно-антропогенных объектов.

Статья 42 Конституции Российской Федерации провозглашает право каждого на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о её состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением .

Кроме того, каждый гражданин имеет право на защиту окружающей среды (ст.11 Федерального Закона «Об охране окружающей среды»)

Выбор темы курсовой работы обусловлен осознанием того, что в настоящее время значительная часть болезней человека связана с ухудшением экологической обстановки в нашей среде обитания: загрязнениями атмосферы, воды и почвы, недоброкачественными продуктами питания, возрастанием шума.

В основе здоровья – феномен жизни, обеспечиваемый типовыми специализированными структурами, деятельность которых реализуется постоянной циркуляцией потоков пластических веществ, энергии и информации внутри организма, а также между ним и окружающей средой, что является основой самоорганизации (самообновления, саморегуляции, самовоспроизведения) живых систем. Однако ничто социальное не реализуется без участия биологического субстрата, а соматические, психические и социальные характеристики индивида, отражающие его здоровье, формируются в результате взаимодей­ствия очень сложного комплекса факторов окружающей и внутренней среды. Поэтому цель данной работы - отразить систематизированное многообразие содержания такого взаимодействия, рассмотреть проблемы сохранения среды обитания, её влияние на здоровье человека.

Для достижения данной цели поставлены следующие задачи – изложить теоретические и практические вопросы влияния окружающей среды на жизнедеятельность людей. Определить место экологии человека в системе наук.

В работе использовано несколько видов источников: это официальные документы – Конституция РФ, Федеральные законы РФ, монографии и статьи ведущих специалистов в данной области (главным образом российских), тезисы докладов международных и региональных конференций.

1. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНО - ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Изначально Homo sарiеns жил в окружающей среде, как и все консументы экосистемы, и был практически незащищен от действия ее лимитирующих экологических факторов. Пер­вобытный человек был подвержен тем же факторам регуля­ции и саморегуляции экосистемы, что и весь животный мир, продолжительность его жизни была небольшой, и весьма низ­кой была плотность популяции. Главными из ограничиваю­щих факторов были гипердинамия и недоедание. Среди при­чин смертности на первом месте стояли патогенные (вызы­вающие болезни) воздействия природного характера. Особое значение среди них имели инфекционные болезни, отличаю­щиеся, как правило, природной очаговостью.

Суть природной очаговости в том, что возбудители болез­ней, специфические переносчики и животные аккумуляторы, хранители возбудителя, существуют в данных природных, условиях (очагах) вне зависимости от того, обитает здесь чело­век или нет. Человек может заразиться от диких животных («резервуара» возбудителей), проживая в этой местности по­стоянно или случайно оказавшись здесь. К таким животным обычно относятся грызуны, птицы, насекомые и др.

Все эти животные входят в состав биоценоза экосистемы, связанного с определенным биотопом. Поэтому природные очаговые болезни тесно связаны с определенной территорией, с тем или иным типом ландшафта, а значит, с климатиче­скими его особенностями, например, отличаются сезонностью проявления. Е. П. Павловский (1938), впервые предложив­ший понятие природного очага, относил к природно-очаговым болезням чуму, туляремию, клещевой энцефалит, некоторые гельминтозы и др. Исследования показали, что в одном очаге могут содержаться несколько болезней.

Природно-очаговые болезни являлись основной причиной гибели людей вплоть до начала XX в. Наиболее страшной из таких болезней была чума, смертность от которой во много раз превосходила гибель людей в бесконечных войнах средне­вековья и более позднего времени.

Чума - острое инфекционное заболевание человека и жи­вотных, относится к карантинным болезням. Возбудителем является чумной микроб в виде яйцевидной биполярной па­лочки. Эпидемии чумы охватывали многие страны мира. В VI в. до н. э. в Восточной Римской империи за 50 лет погибло более 100 млн человек. Не менее опустошительной была эпи­демия в XIV в. С XIV в. чума неоднократно отмечалась в Рос­сии, в том числе и в Москве. В XIX в. она «косила» людей в Забайкалье, Закавказье, в Прикаспии и в начале XX в. наблю­далась даже в портовых городах Черного моря, в том числе и в Одессе. В XX в. крупные эпидемии регистрировались в Ин­дии.

Заболевания, связанные с окружающей человека природ­ной средой, существуют и в настоящее время, хотя с ними ведется постоянная борьба. Их существование объясняется, в частности, причинами сугубо экологической природы, например, резистентностью (выработкой сопротивления к различ­ным факторам воздействия) носителей возбудителей и самих возбудителей болезней. Характерным примером этих процес­сов является борьба с малярией.

Малярия - заболевание, вызываемое заражением парази­тами рода Plasmodeum, передаваемое укусом зараженного ма­лярийного комара. Это заболевание - экологическая и соци­ально-экономическая проблема.

Все больше внимания уделяется комплексным, экологи­чески оправданным методам борьбы с малярией - методам «управления жизненной средой». К ним относятся осушение заболоченных территорий, уменьшение солености воды и др. Следующие группы методов - биологические - использова­ние других организмов для снижения опасности комара; в 40 странах для этого используются не менее 265 видов личиноядных рыб, а также микробы, вызывающие болезни и ги­бель комаров.

Чума и другие инфекционные болезни (холера, малярия, сибирская язва, туляремия, дизентерия, дифтерия, скарлати­на и др.) уничтожали людей различного возраста, в том числе и репродуктивного. Это обусловило достаточно медленный рост населения - первый миллиард жителей на Земле появил­ся в 1860 г. Но открытия Пастера и других в конце XIX в., давшие мощный толчок развитию профилактической меди­цины XX в. в лечении весьма тяжелых заболеваний, резкое улучшение санитарно-гигиенических условий жизни, повы­шение культурного уровня и образованности человечества в целом привели к резкому снижению заболеваемости природно-очаговыми болезнями, а некоторые из них практически ис­чезли в XX в.

К природно-очаговому характеру можно отнести воздей­ствия на биоту и человека аномальных участков геофизических полей, т. е. участки на поверхности Земли, отличающиеся ко­личественными характеристиками от естественного фона, ко­торые могут стать источником возникновения болезней биоты и человека. Такое явление называют геопатогенезом, а сами участки - геопатогенными зонами. Например, геопатогенные зоны радиоактивных полей воздействуют на организмы повы­шенным выделением радона или увеличением содержания дру­гих радионуклидов. С действием возмущений электромагнит­ного поля, создаваемых вспышками на Солнце, связывают бо­лезни у людей, например, при ослабленной сосудистой систе­ме это повышение артериального давления, головные боли, а в особо тяжелых случаях - вплоть до инсульта или инфаркта.

Для борьбы с действием естественных факторов регуля­ции экосистемы человеку пришлось использовать природные ресурсы, в том числе и невосполнимые, и создать искусст­венную среду для своего выживания.

Искусственная среда также требует адаптации к себе, ко­торая происходит через болезни. Главную роль в возникнове­нии болезней в данном случае играют следующие факторы: гиподинамия, переедание, информационное изобилие, психо­эмоциональный стресс. В связи с этим наблюдается постоян­ный рост «болезней века»: сердечно-сосудистых, онкологиче­ских, аллергических заболеваний, психических расстройств и, наконец, СПИДа и др .

2. ВЛИЯНИЕ СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Природная среда сейчас сохранилась лишь там, где она не была доступна людям для ее преобразования. Урбанизиро­ванная или городская среда - это искусственный мир, созданный человеком, не имеющий аналогов в природе и спо­собный существовать только при постоянном обновлении.

Социальная среда сложно интегрируется с любой окру­жающей человека средой и все факторы каждой из сред «тесно взаимосвязаны между собой и испытывают объективные и субъ­ективные стороны "качества среды жизни"» .

Эта множественность факторов заставляет более осторож­но относиться к оценке качества среды жизни человека по со­стоянию его здоровья. Необходимо тщательно подходить к выбору объектов и показателей, диагностирующих среду. Ими могут быть короткоживущие изменения в организме, по ко­торым можно судить о разных средах - дом, производство, транспорт, и долгоживущие в данной конкретной городской среде, - некоторые адаптации акклиматизационного плана и др. Влияние городской среды достаточно ярко подчеркивает­ся определенными тенденциями современного состояния здо­ровья человека.

С медико-биологических позиций наибольшее влияние эко­логические факторы городской среды оказывают на следую­щие тенденции: 1) процесс акселерации; 2) нарушение био­ритмов; 3) аллергизация населения; 4) рост онкологической заболеваемости и смертности; 5) рост доли лиц с избыточ­ным весом; 6) отставание физиологического возраста от ка­лендарного; 7) «омоложение» многих форм патологии; 8) абиологическая тенденция в организации жизни и др.

Акселерация - это ускорение развития отдельных орга­нов или частей организма по сравнению с некой биологиче­ской нормой. В нашем случае - увеличение размеров тела и значительный сдвиг во времени в сторону более раннего по­лового созревания. Ученые полагают, что это эволюционный переход в жизни вида, вызванный улучшающимися условиями жизни: хорошее питание, «снявшее» лимитирующее дей­ствие пищевых ресурсов, что спровоцировало процессы отбо­ра, ставшие причиной акселерации.

Биологические ритмы - важнейший механизм регуля­ции функций биологических систем, сформировавшийся, как правило, под воздействием абиотических факторов. В усло­виях городской жизни они могут нарушаться. Это, прежде всего, относится к циркадным ритмам: новым экологическим фактором стало использование электроосвещения, продлив­шее световой день. На это накладывается десинхроноз, во­зникает хаотизация всех прежних биоритмов и происходит пе­реход к новому ритмическому стереотипу, что вызывает бо­лезни у человека и у всех представителей биоты города, у ко­торых нарушается фотопериод .

Аллергизация населения - одна из основных новых черт в измененной структуре патологии людей в городской среде. Аллергия - извращенная чувствительность или реактивность организма к тому или иному веществу, так называемому ал­лергену (простые и сложные минеральные и органические ве­щества). Аллергены по отношению к организму бывают внеш­ние - экзоаллергены и внутренние - аутоаллергены. Экзоаллергены могут быть инфекционными - болезнетворные и неболезнетворные микробы, вирусы и др. и неинфекционны­ми - домашняя пыль, шерсть животных, пыльца растений, лекарственные препараты, другие химические вещества - бен­зин, хлорамин и т. п., а также мясо, овощи, фрукты, ягоды, молоко и др. Аутоаллергены - это кусочки тканей повреж­денных органов (сердце, печень), а также ткани, поврежден­ные при ожоге, лучевом воздействии, обморожении и т. п.

Причина аллергических заболеваний (бронхиальная астма, крапивница, лекарственная аллергия, ревматизм, волчанка крас­ная, и др.) - в нарушении иммунной системы человека, кото­рая в результате эволюции находилась в равновесии с природ­ной средой. Городская же среда характеризуется резкой сме­ной доминирующих факторов и появлением совершенно но­вых веществ - загрязнителей, давление которых ранее иммун­ная система человека не испытывала. Поэтому аллергия мо­жет возникнуть без особого тому сопротивления организма, и трудно ожидать, что он вообще станет к ней резистентным.

Онкологическая заболеваемость и смертность - од­на из наиболее показательных медицинских тенденций небла­гополучия в данном городе или, например, в зараженной ра­диацией сельской местности Эти забо­левания вызваны опухолями. Опухоли (греч. «оncos») - но­вообразования, избыточные патологические разрастания тка­ней. Они могут быть доброкачественными - уплотняющими или раздвигающими окружающие ткани, и злокачественными - прорастающими в окружающие ткани и разрушаю­щими их. Разрушая сосуды, они попадают в кровь и разносят­ся по всему организму, образуя так называемые метастазы. Доброкачественные опухоли метастазов не образуют.

Развитие злокачественных опухолей, т. е. заболевание ра­ком, может возникнуть в результате длительного контакта с определенными продуктами: рак легких - у рудокопов ура­новых рудников, рак кожи - у трубочистов, и т. п. Это забо­левание вызывается определенными веществами, называемы­ми канцерогенными.

Канцерогенные вещества (греч. «рождающие рак»), или просто канцерогены, - химические соединения, способные вызвать злокачественные и доброкачественные новообразова­ния в организме при воздействии на него. Их известно не­сколько сот. По характеру действия они разделяются на три группы: 1) местного действия; 2) органотропные, т. е. пора­жающие определенные органы; 3)множественного действия, вызывающие опухоли в разных органах. К канцерогенам от­носятся многие циклические углеводороды, азотокрасители, алкалирующие соединения. Они содержатся в загрязненном промышленными выбросами воздухе, в табачном дыме, ка­менноугольной смоле и саже. Многие канцерогенные веще­ства оказывают мутагенное воздействие на организм.

Помимо канцерогенных веществ опухоли вызывают еще и опухолеродные вирусы, а также действие некоторых излучений - ультрафиолетового, рентгеновского, радиоактивного и др.

Кроме человека и животных опухоли поражают и расте­ния. Они могут быть вызваны грибами, бактериями, вируса­ми, насекомыми, действием низких температур. Они образу­ются на всех частях и органах растений. Рак корневой систе­мы приводит к их преждевременной гибели.

В экономически развитых странах смертность от рака стоит на втором месте. Но не обязательно все виды рака встреча­ются в одном и том же районе. Известна приуроченность от­дельных форм рака к тем или иным условиям, например, рак кожи чаще встречается в жарких странах, где избыток ультра­фиолетового излучения. Но заболеваемость раком определен­ной локализации у человека может изменяться в зависимости от изменений условий его жизни. Если человек переехал в такую местность, где эта форма встречается редко, снижается опасность заболевания именно данной формой рака и, соот­ветственно, наоборот.

Таким образом, ярко выделяется зависимость между ра­ковыми заболеваниями и экологической обстановкой, т. е. ка­чеством окружающей среды, в том числе и городской.

Экологический подход к этому явлению говорит о том, что первопричиной рака в большинстве случаев являются про­цессы и приспособления обмена веществ к воздействию но­вых факторов, отличных от природных, и в частности канце­рогенных веществ. Вообще, рак надо рассматривать как ре­зультат разбалансирования организма, и поэтому его вызвать может в принципе любой фактор среды или их комплекс, спо­собные привести организм в разбалансированное состояние. Например, вследствие превышения верхней пороговой кон­центрации загрязнителей воздуха, питьевой воды, токсичных химических элементов в рационе питания и т. п., т. е. тогда, когда нормальная регуляция функций организма становится невозможной (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость регуляторных процессов в организме от содержания химических элементов в рационе (по В.В. Ковальскому, 1976)

Рост доли лиц с избыточным весом - также явление, вызванное особенностями городской среды. Переедание, ма­лая физическая активность и прочее, безусловно, здесь име­ют место. Но избыток питания необходим для создания энер­гетических запасов, чтобы противостоять резкому дисбалан­су средовых воздействий. Тем не менее, одновременно на­блюдается рост в популяции доли представителей астени­ческого типа: происходит размывание «золотой середины» и намечаются две противоположные стратегии адаптации; стремление к полноте и похуданию (тенденция значительна слабее). Но и то, и другое влечет за собой целый ряд патоген­ных последствий.

Рождение на свет большого количества недоношен­ных детей, а значит, физически незрелых, - показатель край­не неблагоприятного состояния среды обитания человека. Оно связано с нарушениями в генетическом аппарате и просто с ростом адаптируемости к изменениям среды. Физиологиче­ская незрелость является результатом резкого дисбаланса со средой, которая слишком стремительно трансформируется и может иметь далеко идущие послед­ствия, в том числе привести к акселерации и другим измене­ниям в росте человека.

Современное состояние человека как биологического вида характеризуется еще целым рядом медико-биологических тен­денций, связанных с изменениями в городской среде: рост близорукости и кариеса зубов у школьников, возрастание доли хронических заболеваний, появление ранее неизвестных бо­лезней - производных научно-технического прогресса: радиа­ционная, авиационная, автомобильная, лекарственная, мно­гие профессиональные заболевания и т. д. В большинстве сво­ем эти болезни есть результат воздействия антропогенно-эко­логических факторов.

Инфекционные болезни тоже не искоренены в городах. Количество людей, пораженных малярией, гепатитом и мно­гими другими болезнями, исчисляется огромными цифрами. Многие медики считают, что следует говорить не о «победе», а лишь о временном успехе в борьбе с этими болезнями. Объясняется это тем, что слишком коротка история борьбы с ними, а непредсказуемость изменений в городской среде может све­сти на нет эти успехи. По данной причине «возврат» инфекци­онных агентов фиксируется среди вирусов, а многие вирусы «отрываются» от природной основы и переходят в новую ста­дию, способную жить в среде обитания человека, - становят­ся возбудителями гриппа, вирусной формы рака и других бо­лезней (возможно, такой формой является вирус ВИЧ). По своему механизму действия эти формы можно приравнять к природно-очаговым, которые и в городской среде тоже имеют место (туляремия и др.).

В последние годы в Юго-Восточной Азии люди гибнут от совершенно новых эпидемий - «атипичная пневмония» в Ки­тае, «птичий грипп» в Таиланде. По данным НИИ микробиоло­гии и эпидемиологии им. Пастера (2004) «виноваты» в этом не только мутагенные вирусы, но и слабая изученность микроор­ганизмов - всего их изучено 1-3% от общего количества. Исследователи просто не знали раньше те микробы, которые явились причиной «новых» инфекций. Так, за последние 30 лет ликвидировано 6-8 инфекций, но за этот же период появилось более 30 новых инфекционных заболеваний, среди которых ВИЧ-инфекция, гепатиты Е и С, на счету которых уже милли­оны жертв.

Абиологические тенденции, под которыми понимают­ся такие черты образа жизни человека, как гиподинамия, ку­рение, наркомания и другие, тоже являются причиной многих заболеваний - ожирение, рак, кардиологические болезни и др. К этому ряду относится и стерилизация среды - фрон­тальная борьба с вирусно-микробным окружением, когда вме­сте с вредными уничтожаются и полезные формы живого ок­ружения человека. Это происходит в силу того, что в медици­не еще есть недопонимание важной роли в патологии надорганизменных форм живого, т. е. человеческой популяции. По­этому большим шагом вперед является развиваемое экологи­ей представление о здоровье как о состоянии биосистемы и его теснейшей связи со средой, а патологические явления при этом рассматриваются как вызванные ею приспособительные процессы.

В приложении к человеку нельзя отрывать биологическое от воспринятого в ходе социальной адаптации. Для личности важна и этническая среда, и форма трудовой деятельности, и социальная, экономическая определенность - дело лишь в степени и времени воздействия.

В России за последние более чем 10 лет де­мографическая ситуация стала критической: смертность стала превышать рождаемость в среднем по стране в 1,7 раза, а в 2000 г. ее превышение достигло двух раз. Сейчас население России убывает ежегодно на 0,7-0,8 млн человек. По прогно­зу Госкомстата России, к 2050 году оно сократится на 51 млн человек, или на 35,6% по сравнению с 2000 г., и составит 94 млн человек .

В 1995 г. в России был зарегистрирован один из самых низ­ких в мире показателей рождаемости - 9,2 младенца на 1000 человек, в то время как в 1987 г. он составлял 17,2 (в США он был равен 16). Для простого воспроизводства населения необ­ходима величина коэффициента рождаемости на одну семью 2,14-2,15, а в нашей стране на сегодня он равен 1,4; т. е. в России налицо процесс сокращения численности человеческой популяции (явление депопуляции).

Все это произошло в результате резкого изменения практи­чески на противоположные большинства социальных факто­ров почти у 90% населения, что привело 70% населения России в состояние затяжного психоэмоционального и социального стресса, который истощает приспособительные и компенсатор­ные механизмы, поддерживающие здоровье. Это также одна из причин и заметного сокращения средней продолжительнос­ти жизни (на 8-10 лет) как мужского - до 57-58 лет, так к женского - до70-71 года, населения России (последнее место в Европе).

В.Ф. Протасов считает, что если события и далее будут развиваться таким же образом, то «на территории России в обозримой перспективе возможен «страшный взрыв», с катастрофически уменьшающейся численностью населения и России.

3. СОВРЕМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Экологические факторы обычно действуют не поодиночке, а целым комплексом. Действие одного какого-либо фактора зави­сит от уровня других. Сочетание с разными факторами оказывает заметное влияние на проявление оптимума в свойствах организ­ма и на пределах их существования. Действие одного фактора не заменяется действием другого. Однако при комплексном воздей­ствии среды часто имеет место «эффект замещения», который про­является в сходстве результатов воздействия разных факторов. Так, свет не может быть заменен избытком тепла или обилием угле­кислого газа, но, действуя изменениями температуры, можно при­остановить фотосинтез у растений или активность у животных и тем самым создать эффект диапаузы; как при коротком дне, а удли­нив активный период, создать эффект длинного дня. И в то же время это не замещение одного фактора другим, а проявление ко­личественных показателей экологических факторов. Это явление широко используется в практике растениеводства и зоотехнии.

В комплексном действии среды факторы по своему воздей­ствию неравноценны для организмов. Их можно подразделить на ведущие (главные) и фоновые (сопутствующие, второстепенные). Ведущие факторы различны для разных организмов, если даже они живут в одном месте. В роли ведущего фактора на разных этапах жизни организма могут выступать то одни, то другие элементы среды. Например, в жизни многих культурных растений, таких, как злаки, в период прорастания ведущим фактором является тем­пература, в период колошения и цветения - почвенная влага, в период созревания - количество питательных веществ и влаж­ность воздуха. Роль ведущего фактора в разное время года может меняться. Так. В пробуждении активности у птиц (синицы, воробьи) в конце зимы ведущим фактором является свет и, в час­тности, длина светового дня, летом же его действие становит­ся равнозначным температурно­му фактору.

Ведущий фактор может быть неодинаков у одних и тех же ви­дов, живущих в разных физико-географических условиях. На­пример, активность комаров, мошек, мокрецов в теплых рай­онах определяется комплексом светового режима, тогда как на севере - изменениями темпера­туры.

Понятие о ведущих факторах нельзя смешивать с понятием об ограничивающих факторах.

Фактор, уровень которого в качественном или количествен­ном отношении (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма, называется огра­ничивающим или лимитирующим. Ограничивающее действие фактора будет проявляться и в том случае, когда другие факторы среды благоприятны или даже оптимальны. В роли ограничива­ющего фактора могут выступать как ведущие, так и фоновые эко­логические факторы.

Понятие о лимитирующих факторах было введено в 1840 году химиком Ю. Либихом. Изучая влияние на рост растений содержа­ния различных химических элементов в почве, он сформулиро­вал принцип: «Веществом, находящимся в минимуме, управляет­ся урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени». Этот принцип известен под названием правила или закона минимума Либиха. В качестве наглядной иллюстрации за­кона минимума Либиха часто изображают бочку, у которой обра­зующие боковую поверхность доски имеют разную высоту.

Длина самой короткой доски определяет уровень, до которого можно наполнить бочку водой. Следовательно, длина этой доски - лимитирующий фактор для коли­чества воды, которую можно налить в бочку. Длина других досок уже не имеет значения.

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, на что указывал Либих, но и избыток таких факторов, как, напри­мер, тепло, свет и вода. Как уже было отмечено ранее, организмы характеризуются экологическим минимумом и экологическим мак­симумом. Диапазоны между этими двумя величинами принято называть пределами устойчивости, выносливости или толерант­ности. Представление о лимитирующем влиянии максимума на­равне с минимумом ввел В. Шелфорд (1913), сформулировавший «закон толерантности». После 1910 г. по «экологии толерантно­сти» были проведены многочисленные исследования, благодаря которым стали известны пределы существования для многих растений и животных. Таким примером является влияние загрязня­ющего атмосферный воздух вещества на организм человека (рис. 2).

Рис.2. Влияние загрязняющего атмосферный воздух вещества на организм человека

С лет, С, лет - летальные концентрации токсичного вещества; С лим, С 1 лим. - лимитирую­щие концентрации токсичного вещества; С опт - оптимальная концентрация

Величина фактора обозначена символом С (первая буква ла­тинского слова «концентрация»). В других же случаях при поступ­лении вещества в организм можно говорить не о концентрации, а о дозе вещества (фактора).

При значениях концентрации С лет и С" лет человек погибнет, но необратимые изменения в его организме произойдут при зна­чительно меньших значениях: С лим и С" лим Следовательно, истинный диапазон толерантности определяется именно последни­ми значениями. Отсюда, их необходимо экспериментально, в опы­тах на животных, определить для каждого загрязняющего или лю­бого вредного химического соединения, и не допускать превыше­ния его содержания в конкретной среде. В санитарной охране ок­ружающей среды важны не нижние пределы устойчивости к вредным веществам, а верхние пределы, так как загрязнение окружаю­щей среды - это и есть превышение устойчивости организма. Ставится задача или условие: фактическая концентрация загряз­няющего вещества С факт не должна превышать С лим или

С факт С лим

Путем наблюдения, анализа и эксперимента обнаружить «функционально важные» факторы;

Определить, как эти факторы влияют на особей, популяции, сообщества. Тогда удается довольно точно предсказать результат нарушений среды или планируемых ее изменений.

4. ГИГИЕНА И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Сохранение здоровья или возникновение болезни - это результат сложных взаимодействий внутренних биосистем ор­ганизма и внешних факторов окружающей среды. Познание этих сложных взаимодействий явилось основой для возник­новения профилактической медицины и ее научной дисцип­лины - гигиены.

Гигиена - наука о здоровом образе жизни. Интенсивно начала развиваться более 100 лет назад благодаря работам Л. Пастера, Р. Коха, И. И. Мечникова и др. Гигиенисты пер­выми увидели связь между средой и здоровьем человека и за последние десятилетия эта наука получила мощное развитие, заложив основы современной науки об охране окружающей среды. Однако у гигиены как отрасли медицинской науки есть и свои специфические задачи.

Гигиена изучает влияние разнообразных факторов среды на здоровье человека, его работоспособность и продолжитель­ность жизни. К ним относятся природные факторы, бытовые условия и общественно-производственные отношения. В ее ос­новные задачи входит разработка научных основ санитарного надзора, обоснование санитарных мероприятий по оздоровле­нию населенных пунктов и мест отдыха, охрана здоровья де­тей и подростков, разработка санитарного законодательства, са­нитарная экспертиза качества пищевых продуктов и предметов бытового обихода. Важнейшая задача этой науки - разработка гигиенических нормативов для воздуха населенных мест и промпредприятий, воды, продуктов питания и материалов для одежды и обуви человека с целью сохранения его здоровья и предупреждения заболеваний.

Главным стратегическим направлением в научно-практи­ческой деятельности гигиенистов является научное обоснова­ние того экологического оптимума, которому обязана соот­ветствовать среда обитания человека. Этот оптимум должен обеспечить человеку нормальное развитие, хорошее здоровье, высокую трудоспособность и долголетие.

От того, насколько верен этот «оптимум» в конкретном рай­оне, городе и даже регионе, зависит очень многое, и прежде всего надежность и правильность принимаемых решений. Ко­нечно, задачи охраны окружающей среды и рационального при­родопользования значительно шире задач гигиенической нау­ки, но служат они одной цели - улучшению среды обитания человека, а, следовательно, его здоровья и благополучия.

Здоровье и благополучие человека зависят от решения мно­жества проблем - перенаселение Земли в целом и отдельных регионов, ухудше­ние среды жизни городов и сельской местности, а отсюда - ухудшение здоровья людей, возникновение «психологической усталости» и т. п.

Если гигиена, образно говоря, исходит из задач улучше­ния общественного здоровья через повышения качества ок­ружающей среды на всех ее уровнях, то индивидуальное здо­ровье человека всесторонне рассматривает интенсивно раз­вивающаяся в последнее время отрасль медицины - валеология. «Валеология - теория и практика формирования, со­хранения и укрепления здоровья индивида с использовани­ем медицинских и парамедицинских технологий» . Предмет валеологии - инди­видуальное здоровье человека, его механизмы, главным объектом ее является здоровый человек, а основной задачей - разработка и реализация методов и способов, которые по­зволили бы управлять здоровьем человека таким образом, чтобы он не стал больным, т. е. объектом традиционной медицины.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Начало третьего тысячелетия характеризует тенденция, которая состоит в том, что глобальная человеческая экосистема находится в опасности вследствие серьезного дисбаланса между негативным влиянием преобразующей – созидающей или деструктивной деятельностью социума и отсутствием адекватной, адаптированной или компенсированной реакции объектов такой деятельности, будь то природа или сам социум. Этот процесс, как основная «рукотворная» причина экологических и социальных катастроф, требует аналитического и прогностического исследования для его потенциального регулирования и предупреждения особо негативных последствий.

Проект «Глобальное обозрение окружающей среды – 2000» определил следующие глобальные и региональные тенденции, которые, наиболее вероятно, можно ожидать в следующем столетии:

– экологические катастрофы, как естественные, так и искусственные (спровоцированные деятельностью человека). Они становятся более час­тыми, суровыми, сопровождаются тяжелыми экономическими потерями;

– урбанизация. Скоро половина населения будет жить в городах, и там, где этот процесс не контролируется или плохо организован, создаются большие экологические проблемы, в первую очередь касающиеся реализации мусорных отходов и распространения хронических заболеваний;

– химизация. Современные химические загрязнения рассматриваются как более серьезная проблема, чем старые яды, такие, как свинец и другие; и меры защиты от них должны быть разработаны; перегрузка нитратными удобрениями, последствия которой еще до конца не ясны;

– призрак глобального водного кризиса, растущая проблема недостаточного запаса пресной воды, особенно для низкодоходных популяций;

– деградация прибрежных зон. Разработка природных ресурсов разрушает прибрежные экосистемы и представляет более серьезную угрозу, чем сточные воды;

– засорение биологическими видами. Преднамеренное введение инородных биологических специй, подавляющих местные виды;

– климатические перепады. Примерно за 20 последних лет отмечено повышение температуры на поверхности земли и предстоит выяснить: яв­ляется ли это предвестником каких-либо новых экономических трансформаций;

– деградация земли (суши), увеличивающаяся чувствительность, ранимость суши к водной эрозии;

– экологическое влияние беженцев и др.

В настоящее время значительная часть болезней человека связана с ухудшением экологической обстановки в среде обитания: загрязнениями атмосферы, воды и почвы, недоброкачественными продуктами питания, возрастанием шума и т.п. Это говорит о том, что адаптация (детерминированная адаптация к объективным негативным воздействиям, которые сейчас и сразу не ликвидировать и не изменить) еще далека от оптимальной, позволяющей функционировать на уровне максимальных, генотипически и фенотипически заложенных в индивиде потенций здоровья.

На основании достижений прошлого и современности, сбалансированного сочетания основных функций общественного здоровья у различных групп населения необходимо всемерно добиваться повышения уровня социально-психологического здоровья (оптимума) как каждого отдельного человека, так и всего населения любого города (соответственно, конечно, и сельской местности). При этом необходимо учитывать концентрированные, в сущности, уникальные возможности развития психологического здоровья, которые создает городская среда. Но наряду с этим, важно исследовать и негативные факторы, определяемые влиянием некоторых явлений массовой культуры, снижающих возможности творческого труда (культурно-физическое здоровье, самозамыкание индивида), аномалии социального поведения, влияние моды, субкультурных тенденций (в частности, среди молодежи). Здесь же могут обнаруживаться глубокие связи с теневой экономикой.

Загрязнение окружающей среды обитания человека, прежде всего, влияет на их здоровье, физическую выносливость, работоспособность, а также на их плодовитость и смертность. Воздействие природной среды на человека - через зависимость человека от естественных средств существования, от обилия или недостатка пищи, то есть дичи, рыбы, растительных ресурсов. Ещё один путь воздействия - путь наличия или отсутствия необходимых средств труда: понятно, что в разные эпохи кремень, олово, медь, железо, золото, каменный уголь, урановые руды имели неодинаковое значение в хозяйстве человека, общества. Другой способ влияния среды на человека и его культуру - создание самой природой мотивов, побуждающих его к действию, стимулов к деятельности - требование изменяю­щихся условий среды.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Конституция Российской Федерации.- М.: Юрайт, 1998.-48 с.

2. Федеральный Закон «Об охране окружающей среды».- М.: Приор, 2003.- 48 с.

3. Бердус М.Г. Экологические факторы и здоровье человека.- Калуга: Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.- 69 с.

4. Валова В.Д. Экология.- М.: Издательско-торговая корпорация « Дашков и К 0 », 2009.- 360 с.

5. Горелов А.А. Экология.- М.: Высшее образование, 2005.-267 с.

6. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Российской федерации в 1997 г. // Зеленый мир.-1998.-№25 (289).- С.1-31.

7. Зыкин П.В. Экологическая безопасность жизнедеятельности человека.- М.: ООО «Армпресс», 2003.-56 с.

8. Колесников С.И. Экологические основы природопользования.- М.: Издательско-торговая корпорация « Дашков и К 0 », 2009.- 304с.

9. Коробкин В.И. Экология.- Ростов н/Д: Феникс, 2006. -576 с.

10. Лиходед В.М. Экология.- Ростов н/Д: Феникс, 2006.- 256 с.

11. Лукьянчиков Н.Н. Экономика и организация природопользования.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. - 591 с.

12. Маврищев В.В. Основы экологии.- Мн.: Выш. Шк., 2005. - 416 с.

13. Мариченко А.В. Экология.- М.: Издательско-торговая корпорация

« Дашков и К 0 », 2009.- 328 с.

14. Протасов В. Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей сре­ды в

России. Учебное и справочное пособие. - 3-е изд. - М.: Финансы и

статистика. 2001. - 672 с.

15. Прохоров Б. Б. Экология человека.- М.: Академия, 2008.-320 с.

16. РеймерсН. Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы). - М.: Россия молодая, 1994. С. 367.

17. Степановских А.С. Общая экология.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2005.- 687 с.

18. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность.- М.: Академия, 2008.- 480 с.

19. Экологическое состояние территории России /Под ред. С.А. Ушакова, Я.Г. Каца.- М.: Академия, 2008.-128 с.

Валова В.Д. Экология – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К 0 », 2009. С. 289.

Конституция Российской Федерации.-М.: Юрайт, 19998.-С.13.

Федеральный Закон «Об охране окружающей среды».- М.: Приор, 2003.- С.8.

Маврищев В.В. Основы экологии.- Мн.: Выш. Шк., 2005. - С.199..

Протасов В. Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей сре­ды в России. Учебное и справочное пособие. - 3-е изд. - М.: Финансы и статистика. 2001. - С. 167.

Колесников С.И. Экологические основы природопользования.- М.: Издательско-торговая корпорация « Дашков и К 0 », 2009.- С.182.

Горелов А.А. Экология.- М.: Высшее образование, 2005.-С.126.

Степановских А.С. Общая экология.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2005.-С.99.

Мариченко А.В. Экология.- М.: Издательско-торговая корпорация « Дашков и К 0 », 2009.- С.28.

Бердус М.Г. Экологические факторы и здоровье человека.- Калуга: Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.- С.42.

Лукьянчиков Н.Н. Экономика и организация природопользования.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. - С.451.

Экологические факторы — это комплекс окружающих условий, воздействующих на живые организмы. Различают факторы неживой природы — абиотические (климатические, эдафические, орографические, гидрографические, химические, пирогенные), факторы живой природы — биотические (фитогенные и зоогенные) и факторы антропогенные (воздействие человеческой деятельности). К лимитирующим относятся любые факторы, ограничивающие рост и развитие организмов. Приспособление организма к среде обитания называется адаптацией. Внешний облик организма, отражающий его приспособленность к условиям среды, называется жизненной формой.

Понятие об экологических факторах среды, их классификация

Отдельные компоненты среды обитания, воздействующие на живые организмы, на которые они реагируют приспособительными реакциями (адаптациями), называются факторами среды, или экологическими факторами. Иначе говоря, комплекс окружающих условий, влияющих на жизнедеятельность организмов, носит название экологические факторы среды.

Все экологические факторы делят на группы:

1. включают компоненты и явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Среди множества абиотических факторов главную роль играют:

• климатические (солнечная радиация, свет и световой режим, температура, влажность, атмосферные осадки, ветер, атмосферное давление и др.);
• эдафические (механическая структура и химический состав почвы, влагоемкость, водный, воздушный и тепловой режим почвы, кислотность, влажность, газовый состав, уровень грунтовых вод и др.);
• орографические (рельеф, экспозиция склона, крутизна склона, перепад высот, высота над уровнем моря);
• гидрографические (прозрачность воды, текучесть, проточность, температура, кислотность, газовый состав, содержание минеральных и органических веществ и др.);
• химические (газовый состав атмосферы, солевой состав воды);
• пирогенные (воздействие огня).

2. — совокупность взаимоотношений живых организмов, а также их взаимовлияний на среду обитания. Действие биотических факторов может быть не только непосредственным, но и косвенным, выражаясь в корректировке абиотических факторов (например, изменение состава почвы, микроклимата под пологом леса и т.д.). К биотическим факторам относятся:

• фитогенные (влияние растений друг на друга и на окружающую среду);
• зоогенные (влияние животных друг на друга и на окружающую среду).

3. отражают интенсивное влияние человека (непосредственно) или человеческой деятельности (опосредованно) на окружающую среду и живые организмы. К таким факторам относятся все формы деятельности человека и человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания и других видов и непосредственно сказываются на их жизни. Каждый живой организм испытывает влияние неживой природы, организмов других видов, в том числе человека, и в свою очередь оказывает воздействие на каждую из этих составляющих.

Влияние антропогенных факторов в природе может быть как сознательным, так и случайным, или неосознанным. Человек, распахивая целинные и залежные земли, создает сельскохозяйственные угодья, выводит высокопродуктивные и устойчивые к заболеваниям формы, расселяет одни виды и уничтожает другие. Эти воздействия (сознательные) часто носят отрицательный характер, например необдуманное расселение многих животных, растений, микроорганизмов, хищническое уничтожение целого ряда видов, загрязнение среды и др.

Биотические факторы среды проявляются через взаимоотношения организмов, входящих в одно сообщество. В природе многие виды тесно взаимосвязаны, их отношения друг с другом как компонентами окружающей среды могут носить чрезвычайно сложный характер. Что касается связей между сообществом и окружающей неорганической средой, то они всегда являются двусторонними, обоюдными. Так, характер леса зависит от соответствующего типа почв, но сама почва в значительной мере формируется под влиянием леса. Подобно этому температура, влажность и освещенность в лесу определяются растительностью, но сформировавшиеся климатические условия в свою очередь влияют на сообщество обитающих в лесу организмов.

Воздействие экологических факторов на организм

Воздействие среды обитания воспринимается организмами через посредство факторов среды, называемых экологическими. Следует отметить, что экологическим фактором является только изменяющийся элемент окружающей среды , вызывающий у организмов при своем повторном изменении ответные приспособительные эколого-физиологические реакции, наследственно закрепляющиеся в процессе эволюции. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные (рис. 1).

Называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают: физические, химические и эдафические.

Физические факторы - те, источником которых служит физическое состояние или явление (механическое, волновое и др.). Например, температура.

Химические факторы — те, которые происходят от химического состава среды. Например, соленость воды, содержание кислорода и т.п.

Эдафические (или почвенные) факторы представляют собой совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений. Например, влияние биогенных элементов, влажности, структуры почвы, содержание гумуса и т.п. на рост и развитие растений.

Рис. 1. Схема воздействия среды обитания (окружающей среды) на организм

— факторы деятельности человека, воздействующие на окружающую природную среду ( и гидросферы, эрозия почв, уничтожение лесов и т.п.).

Лимитирующими (ограничивающими) экологическими факторами называют такие факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или избытка питательных веществ по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием).

Так, при выращивании растений при различных температурах точка, при которой наблюдается максимальный рост, и будет оптимумом. Весь интервал температур, от минимальной до максимальной, при которых еще возможен рост, называют диапазоном устойчивости (выносливости), или толерантности. Ограничивающие его точки, т.е. максимальная и минимальная пригодные для жизни температуры, — пределы устойчивости. Между зоной оптимума и пределами устойчивости по мере приближения к последним растение испытывает все нарастающий стресс, т.е. речь идет о стрессовых зонах, или зонах угнетения, в рамках диапазона устойчивости (рис. 2). По мере удаления от оптимума вниз и вверх по шкале не только усиливается стресс, но по достижении пределов устойчивости организма происходит его гибель.

Рис. 2. Зависимость действия экологического фактора от его интенсивности

Таким образом, для каждого вида растений или животных существуют оптимум, стрессовые зоны и пределы устойчивости (или выносливости) в отношении каждого фактора среды обитания. При значении фактора, близкого к пределам выносливости, организм обычно может существовать лишь непродолжительное время. В более узком интервале условий возможно длительное существование и рост особей. Еще в более узком диапазоне происходит размножение, и вид может существовать неограниченно долго. Обычно где-то в средней части диапазона устойчивости имеются условия, наиболее благоприятные для жизнедеятельности, роста и размножения. Эти условия называют оптимальными, в которых особи данного вида оказываются наиболее приспособленными, т.е. оставляют наибольшее число потомков. На практике выявить такие условия сложно, поэтому оптимум обычно определяют отдельные показатели жизнедеятельности (скорость роста, выживаемость и т.п.).

Адаптация состоит в приспособлении организма к условиям среды обитания.

Способность к адаптациям — одно из основных свойств жизни вообще, обеспечивающее возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях — от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Все приспособления организмов к существованию в различных условиях выработались исторически. В результате сформировались специфические для каждой географической зоны группировки растений и животных.

Адаптации могут быть морфологическими, когда меняется строение организма вплоть до образования нового вида, и физиологическими, когда происходят изменения в функционировании организма. К морфологическим адаптациям близко примыкает приспособительная окраска животных, способность менять ее в зависимости от освещенности (камбала, хамелеон и др.).

Широко известны примеры физиологической адаптации — зимняя спячка животных, сезонные перелеты птиц.

Весьма важными для организмов являются поведенческие адаптации. Например, инстинктивное поведение определяет действие насекомых и низших позвоночных: рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и др. Такое поведение генетически запрограммировано и передается по наследству (врожденное поведение). Сюда относится: способ построения гнезда у птиц, спаривание, выращивание потомства и др.

Существует также и приобретенное повеление, полученное индивидом в процессе его жизни. Обучение (или научение) - главный способ передачи приобретенного поведения от одного поколения к другому.

Способность индивида управлять своими познавательными способностями, чтобы выжить при неожиданных изменениях среды обитания, является интеллектом. Роль научения и интеллекта в поведении возрастает с совершенствованием нервной системы — увеличением коры головного мозга. Для человека — это определяющий механизм эволюции. Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды обозначается понятием экологическая мистичность вида.

Совместное действие экологических факторов на организм

Экологические факторы обычно действуют не по одному, а комплексно. Действие одного какого-либо фактора зависит от силы воздействия других. Сочетание разных факторов оказывает заметное влияние на оптимальные условия жизни организма (см. рис. 2). Действие одного фактора не заменяет действие другого. Однако при комплексном воздействии среды часто можно наблюдать «эффект замещения», который проявляется в сходстве результатов воздействия разных факторов. Так, свет не может быть заменен избытком тепла или обилием углекислого газа, но, воздействуя изменениями температуры, можно приостановить, например фотосинтез растений.

В комплексном влиянии среды воздействие различных факторов для организмов неравноценно. Их можно подразделить на главные, сопутствующие и второстепенные. Ведущие факторы различны для разных организмов, если даже они живут в одном месте. В роли ведущего фактора на разных этапах жизни организма могут выступать то одни, то другие элементы среды. Например, в жизни многих культурных растений, таких, как злаки, в период прорастания ведущим фактором является температура, в период колошения и цветения — почвенная влага, в период созревания — количество питательных веществ и влажность воздуха. Роль ведущего фактора в разное время года может меняться.

Ведущий фактор может быть неодинаков у одних и тех же видов, живущих в разных физико-географических условиях.

Понятие о ведущих факторах нельзя смешивать с понятием о . Фактор, уровень которого в качественном или количественном отношении (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма, называется лимитирующим. Действие лимитирующего фактора будет проявляться и в том случае, когда другие факторы среды благоприятны или даже оптимальны. Лимитирующими могут выступать как ведущие, так и второстепенные экологические факторы.

Понятие лимитирующих факторов было введено в 1840 г. химиком 10. Либихом. Изучая влияние на рост растений содержания различных химических элементов в почве, он сформулировал принцип: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени». Этот принцип известен под названием закона минимума Либиха.

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, на что указывал Либих, но и избыток таких факторов, как, например, тепло, свет и вода. Как отмечалось ранее, организмы характеризуются экологическим минимумом и максимумом. Диапазон между этими двумя величинами принято называть пределами устойчивости, или толерантности.

В общем виде всю сложность влияния экологических факторов на организм отражает закон толерантности В. Шелфорда: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам, переносимым данным организмом (1913 г.). Эти два предела называют пределами толерантности.

По «экологии толерантности» были проведены многочисленные исследования, благодаря которым стали известны пределы существования многих растений и животных. Таким примером является влияние загрязняющего атмосферный воздух вещества на организм человека (рис. 3).

Рис. 3. Влияние загрязняющего атмосферный воздух вещества на организм человека. Макс — максимальная жизненная активность; Доп — допустимая жизненная активность; Опт — оптимальная (не влияющая на жизненную активность) концентрация вредного вещества; ПДК — предельно допустимая концентрация вещества, существенно не изменяющая жизненную активность; Лет — летальная концентрация

Концентрация влияющего фактора (вредного вещества) на рис. 5.2 обозначена символом С. При значениях концентрации С = С лет человек погибнет, но необратимые изменения в его организме произойдут при значительно меньших значениях С = С пдк. Следовательно, диапазон толерантности ограничивается именно значением С пдк = С лим. Отсюда, С пдк необходимо определить экспериментально для каждого загрязняющего или любого вредного химического соединения и не допускать превышения его С плк в конкретной среде обитания (жизненной среде).

В охране окружающей среды важны именно верхние пределы устойчивости организма к вредным веществам.

Таким образом, фактическая концентрация загрязняющего вещества С факт не должна превышать С пдк (С факт ≤ С пдк = С лим).

Ценность концепции лимитирующих факторов (С лим) состоит в том, что она дает экологу отправную точку при исследовании сложных ситуаций. Если для организма характерен широкий диапазон толерантности к фактору, отличающемуся относительным постоянством, и он присутствует в среде в умеренных количествах, то такой фактор вряд ли является лимитирующим. Наоборот, если известно, что тот или иной организм обладает узким диапазоном толерантности к какому-то изменчивому фактору, то именно этот фактор и заслуживает внимательного изучения, так как он может быть лимитирующим.