Изменение состояния окружающей среды в условиях урбанизации

Степень загрязнения почв наиболее интенсивна около предприятий  цветной металлургии (в 450 раз выше фоновой), приборостроения (в 300 раз) и черной металлургии (в 250 раз) и менее интенсивна вблизи машиностроительных и химических предприятий. Концентрации загрязнителей в атмосфере убывают по экспоненте по мере удаления от их источника, таким образом, и почвы загрязняются с таким же градиентом концентраций - от центра к периферии, что обусловливает высокую степень загрязнения примыкающих к предприятиям жилых массивов.

Существенное влияние  на загрязнение почвы оказывают  применяемые в сельском хозяйстве  химикаты - пестициды, гербициды, которые занимают первое место в загрязнении окружающей среды. Остаточное количество пестицидов обнаружено в 20% проб, взятых в почвах 198 тыс, га сельхозугодий России в 1991 году. Второе место занимают тяжелые металлы, которые значительно опережают такие широко распространенные загрязнители, как окись углерода, сернистый ангидрид, нефтепродукты и фотохимические оксиданты.

Между геохимической структурой загрязнения территорий городов  и состоянием здоровья населения  существует связь, прослеживаемая на всех этапах - от накопления загрязняющих веществ и возникновения иммунобиоло-гических сдвигов в организме до повышения заболеваемости. В детских садах, расположенных в очагах загрязнения, число детей с высокой степенью микробной обсемененности достигает 32%, в то время как на фоновых территориях - 8%. Показатели заболеваемости детей бронхиальной астмой, бронхитами, отитами, конъюнктивитами коррелируют с массой выпадений. В загрязненных районах города показатели заболеваемости на 40-60% выше, чем верстальных районах.

1.1. Вода.

Одна из особо острых проблем  большого города - вода. Исторически  развитие человечества связано с  водоснабжением - человек начал вести  оседлый образ жизни именно возле  воды. В последнее время большинство  крупных городов испытывают постоянно  нарастающие трудности с водоснабжением. Хотя для удовлетворения жизненных потребностей человека достаточно 5 л воды, ему ее требуется значительно больше: только для нужд личной гигиены и бытовых потребностей необходимо расходовать не менее 40-50 л воды. Расход воды в городе составляет в среднем от 150 до 200 л, а в ряде промышленных центров - до 500 л в день на душу населения. В небольших городах вода используется в большей мере на бытовые нужды, тогда как в крупных центрах соотношение между количеством воды на промышленные и бытовые нужды прямо противоположное.

Несмотря на то, что потребление  воды неуклонно увеличивается из-за роста населения Земли, главную угрозу представляет неэто, а прогрессирующее загрязнение рек, озер и подземных вод. В конце XIX века чистота воды представляла частную проблемуздравоохранения. Тифы, эпидемические колиты и дизентерия, вызванные бактериями, передающимися через воду, заключается в том, что они обладают высокой биологической активностью и участвуют во многих процессах жизнедеятельности: белковом, жировом, -углеводном, витаминном, минеральном обмене, газо и теплообмене, тканевой проницаемости, клеточном делении, костеобразовании, кроветворении, росте, размножении, иммунобиологических реакциях. Воздействие микроэлементов на обмен веществ тесно связано с их влиянием на активность ферментов, часть микроэлементов входит в структуру гормонов и витаминов.

Загрязнение воды стало предметом  интенсивного изучения, так как количество людей, страдающих болезнями, передающимися через загрязненную воду. исчисляется миллионами.

1.2. Шум.

Окружающая среда - сложная система. Это понятие  включает в • себя не только воздух, почву и воду. Шум также играет значительную роль в жизни человека, особенно в крупных городах. Доказано отрицательное воздействие шума на ЦНС, вегетативные реакции, артериальное давление, деятельность внутренних органов. Высокий уровень шума способствует повышению числа гипертензий и гипотензий, гастритов, язвенной болезни желудка, болезней желез внутренней секреции и обмена веществ, психозов, неврозов, болезней органов кровообращения. У лиц, проживающих в шумных районах, чаще выявляются церебральный атеросклероз, увеличенное содержание холестирина в крови, астенический синдром. Доля новорожденных с пониженной массой возрастает соответственно увеличению уровня шума.

При сильных  шумах возбуждение, достигая вегетативной нервной системы, действует на центры, регулирующие артериальное давление, дыхание и деятельность пищеварительного тракта, влияет на кору больших полушарий. В результате длительного влияния шумов малой интенсивности в центрах слухового анализатора образовываются доминантные очаги, которые тормозят деятельность других центров, вследствие чего нарушаются многие функции организма.

В условиях интенсивного шума развивается выраженное охранительное  торможение в коре большого мозга, происходят серьезные сдвиги в высшей нервной деятельности (нарушается уравновешенность нервных процессов, снижается их подвижность, условно-рефлекторная деятельность ухудшается), что приводит к изменению нормальных корково-подкорковых соотношений.

Возможно нарушение функций нервной системы при воздействии шума связано со сдвигами обмена веществ в нервной ткани. Головной мозг - орган высокой физиологической активности - очень чувствителен к кислородному голоданию. При воздействии шума развивается гипоксия мозга, так как шум повышает тонус сосудов мозга, снижает кровенаполнение его тканей, что является следствием изменения состояния сосудодвигательного центра в ответ на шумовое раздражение. Вегетативные реакции, сопровождающиеся ухудшением кровообращения различных органов, нарушением сердечной деятельности, изменением артериального давления, особенно выражены при шумовом воздействии в 65-95 дБ.

При действии шума происходит уменьшение содержания сахара в крови до нижнего уровня нормы, что вызывает активизацию надпочечников и повышение концентрации адреналина в крови. Длительное воздействие шума угнетает функцию надпочечников, что приводит к резкой гипогликемии. Шум в 60 дБ, регистрируемый иногда на городских транспортных магистралях, снижает некоторые показатели иммунитета. Обнаружение ремостабильных аутоантител в низких концентрациях расценивается специалистами как компенсаторная реакция на действие неблагоприятных факторов среды. Такие аутоантитела относятся к разряду аутоагрессоров, и выраженное повышение их содержания при действии шума может способствовать формированию патологических процессов. Таким образом, воздействуя на кору больших полушарий головного мозга и центры вегетативной нервной системы, шум отрицательно влияет на различные органы и системы человека.

1.3. Электромагнитные поля.

Среди физических факторов окружающей среды, отрицательно влияющих на здоровье горожан, все большую  роль играют электромагнитные поля (ЭМП) коротковолнового, ультракоротковолнового и сверхвысокочастотного диапазона (КВ, УКВ, СВЧ). Их основные источники - коротковолновые передатчики, телецентры, радиолокаторы, сверхвысокочастотные и средневолновые передатчики. Считается, что ухудшение самочувствия под действием ЭМП является результатом влияния этих полей на электромагнитные процессы в организме, связанные с регуляцией физиологических функций-

Наиболее уязвима  к таким воздействиям нервная  система. Предполагается, что главенствующая роль в механизмах действия ЭМП принадлежит лимбическим структурам головного мозга и гипоталамусу. Возможно, действуя на экстро- и интерорецепторы организма, электромагнитная энергия вызывает нервные импульсы, которые поступают в кору большого мозга, гипоталамус и спинной мозг. Гипоталамус, функционально связанный с гипофизом, вовлекает в процесс надпочечники, гормоны которых оказывают влияние на состав крови, работу внутренних органов и нервную систему. Импульсы, проходящие через спинной мозг и вегетативную нервную систему, достигают внутренних органов и влияют на их функциональное состояние.

Большой чувствительностью к действию электромагнитных полей обладает половая сфера: изменения в ней вызываются как прямым, так и опосредованным их воздействием. В первом случае половые железы поражаются непосредственно, во втором - их расстройство связано с неблагоприятным влиянием полей на нервную и эндокринную системы.

Действие полей  на организм матери обусловливает рождение неполноценного потомства, отдаленные последствия действия ЭМП проявляются  в нарушении генеративной функции  в последующих поколениях. Электромагнитные поля КВ- и УКВ-диапазона влияют на сердечно-сосудистую систему, что выражается в урежении пульса, незначительном расширении границ сердца, глухости сердечных тонов, ухудшении проводимости сердца и сосудистой гипотонии. Возможны два пути воздействия ЭМП на реакции сердечно-сосудистой системы: первый - непосредственно на узлы автоматии сердца, второй - через центральную нервную систему.

Электромагнитные  поля малой интенсивности стимулируют  прибавку массы животных, а большой, напротив, угнетают ее. Увеличение массы, по-видимому, связано со снижением обмена веществ, что объясняется угнетением функции щитовидной железы.

В силу того, что  влияние на здоровье факторов окружающей среды в случае их малой интенсивности  реализуется через бессимптомное  накопление либо вредных веществ, либо патологических изменений в органах и тканях, только комплексное определение ранних признаков изменений в организме может дать прогностически значимые результаты. Являясь функцией от многих переменных, здоровье населения представляет собой интегральный показатель качества окружающей среды. .

Установлено, что  комбинированное действие факторов среды на здоровье человека может  давать различные эффекты. Так, уровень  общей заболеваемости детей зависит как от загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода, . так и от городского шума. При сочетанном действии обоих факторов рост заболеваемости увеличивается (взаимоусиливающий эффект). На распространенность аллергических заболеваний значительно влияют атмосферные загрязнения и неудовлетворительные жилищные условия. При сочетании этих эффектов заболеваемость возрастает более интенсивно. Выявлено, что совместное действие оксида углерода и оксидов азота, оксида углерода и сероуглерода, оксида углерода и сернистого ангидрида может вызвать более выраженный гипотензивный эффект, чем каждое из этих веществ в отдельности. При суммарном влиянии оксида углерода и электромагнитных полей брахикардия выражена в большей степени, чем при изолированном их действии. Совместное действие сернистого ангидрида. оксида углерода и электромагнитных полей уменьшает систолический объем сердца; сернистого газа, оксидов азота и оксида углерода ухудшает функцию дыхания; электромагнитных полей и оксида улерода, а также шума и сероуглерода увеличивает число детей с неудовлетворительными показателями состояния ЦНС.

Сочетание нескольких, пусть слабых, но однонаправленно, действующих  факторов (вызывающих нарушение одних  и тех же систем органов) может  привести к достоверным сдвигам  показателей здоровья. Таким образом, добавление каждого нового фактора (действующего однонаправленно) делает риск заболевания более высоким. На распространенность ишемической болезни сердца наиболее существенно влияют загрязнение атмосферного воздуха, высокий уровень шума и поступление пестицидов с пищевыми продуктами. При увеличении загрязнения атмосферного воздуха заболеваемость ишемической болезнью сердца может возрасти на 44%, при усиленном акустическом воздействии - на 20%, остаточные количества ДДТ в продуктах питания (молоке, мясе, масле) могут способствовать росту заболеваемости на 26%. В то же время совместное воздействие этих факторов повышает количество людей с данной патологией почти в два раза.

 

 

Заключение.

Урбанизация неоднозначно действует на человеческое общество: с одной стороны, город предоставляет человеку ряд общественно-экономических, социально-бытовых и культурных преимуществ, что положительно сказывается на его интеллектуальном развитии, дает возможность для лучшей реализации профессиональных и творческих способностей, с другой

- человек отдаляется  от природы и попадает в  среду с вредными воздействиями - загрязненным воздухом, шумом и вибрацией, ограниченной жилплощадью, усложненной системой снабжения, зависимостью от транспорта, постоянным вынужденным общением со множеством незнакомых людей - все это неблагоприятно сказывается на его физическом и психическом здоровье.

Положение усугубляется тем, что города-гиганты развивались  стихийно и, как правило, без учета  биологических потребностей и психологических  особенностей человека. Современный большой город с его громадными прямоугольными зданиями из стекла и бетона, вдоль и поперек пересеченный транспортными магистралями с бесконечным потоком автомобилей, изрыгающих из своих недр удушающие выхлопные газы, ограниченными возможностями пешего передвижения, непрерывным шумом и бесконечной сутолокой подавляет биологическую природу человека, лишает необходимой физической нагрузки, угнетает его психику. Уставший житель города, с присущей ему повышенной раздражительностью, немотивированной озабоченностью, общей вялостью, ищет освобождения от этого состояния на лоне природы, в кино, театрах или у телеэкранов, в чтении литературы или других подобных занятиях, но это не дает желаемого результата. Усталость накапливается и реализуется в нарушении тех или иных функций организма.

Проблемы, связанные  с урбанизацией, необходимо решать не отдельными частными мероприятиями, изыскивая скороспелые и малоэффективные  решения, а разработав комплекс взаимосвязанных  социальных, экологических, технических  и других мер. Во всех случаях человек и окружающая среда должны рассматриваться как единое целое.

 

Список  литературы

 

1. Общая биология. Проф. А.С. Данилевский. Под. Ред.  Ю.И. Полянского.

2. Агаджанян  Н.А., Торшин В.И. Экология человека. М., 1994.

3. Реймс Н.Ф. Экология. Теория, законы, правила, принципы и гипотезы. М., 1994.

 

Расчет выбросов загрязняющих веществ автотранспорта в атмосферный воздух.

 

Задача 1

 

Расчет выбросов легковыми автомобилями

 

Исходные данные

В области зарегистрировано ВАЗ 2111 - 4000,

Средний годовой пробег (L) индивидуальных автомобилей составляет 10000 км,

В районных центрах зарегистрировано 2000 автомобилей, а в поселках, совхозах, деревнях - 2000 автомобилей:

Место регистр.	Принадлежность	ВАЗ 2111
Город	индивдуальн.	2000
Поселок, деревня	индивидуальн.	2000

Таблица 2.1.1 - Пробеговые выбросы загрязняющих веществ легковыми  автомобилями по территории населенных пунктов