Общие представления о влиянии климата на человека

  Береговые зоны морей являются одними из наиболее заселенных территорий нашей планеты, на них проживает более половины всего населения Земли. Приморские территории, с точки зрения экологии человека, имеют ряд специфических особенностей. Прежде всего, расположение городов в прибрежной зоне определяет высокую концентрацию населения. В приморских городах среди экологических проблем на первое место выступает проблема охраны прибрежных вод от загрязнения промышленными и бытовыми отходами, нефтепродуктами, эксплутационными сливами различных судов. В районах южных прибрежных городов наблюдается также сильное бактериальное загрязнение прибрежных вод.

Общая характеристика антропогенных воздействий на природную среду

  На современном этапе развития человечества, на этапе преобразования биосферы в ноосферу, самым значительным экологическим фактором стал сам человек, его производственная деятельность. Без всякого преувеличения можно отметить, что воздействие человека на биосферу достигло к настоящему времени беспрецедентных размеров. Возникающие вследствие этих воздействий изменения различных компонентов биосферы, в свою очередь, существенно влияют на состояние человека, на его здоровье и производственную деятельность. Деятельность человека приводит к тому, что условия его существования на Земле фактически повсеместно становятся экстремальными.

Существует четыре основных типа влияния человека на природную среду:

1. изъятие человеком из природной среды различных ресурсов;

2) насыщение  природной среды чужеродными  для нее веществами;

3) внедрение  в природные комплексы искусственных  элементов или сооружений;

4) трансформация  природных систем или процессов.

  Под воздействием человека природная среда претерпевает существенные изменения, которые (в ряде случаев) имеют необратимый характер. Полностью необратимые изменения происходят при нарушении человеком базовых компонентов геосистем: твердого фундамента и рельефа. В этом случае происходит замена одних природных комплексов другими. Повреждающие действия человека на вторичные компоненты геосистем, например, на почвенно-растительный покров, менее критичны, так как даже при их существенных нарушениях не происходит полностью необратимых изменений ландшафтов. Благодаря сохранению литогенной основы, спустя несколько десятков (иногда и сотен) лет после прекращения антропогенного воздействия, ландшафты могут вернуться в состояние, близкое к исходному.

  Наиболее существенны для природной среды антропогенные перемещения литогенного материала, при этом существенное значение имеют нарушения местного влагооборота, биологического и геохимического круговоротов, теплового баланса. Добыча полезных ископаемых, например, приводит к необратимым процессам формирования новых природных комплексов.

По своим результатам, воздействия на природную среду могут быть отрицательными и положительными. Положительные воздействия направлены на улучшение окружающей среды в уже полностью преобразованных человеком ландшафтах. Они выполняют защитные, природоохранные функции, к которым относятся: рекультивация земель, использованных горнодобывающей промышленностью; очистка вод и воздуха; создание различных заповедных и водоохранных зон.

  Отрицательные антропогенные воздействия на природную среду могут быть прямыми (замещения, изменения) и косвенными (загрязнения). Прямые воздействия приводят к наиболее существенным изменениям. Самые сильные из них проявляются в замещении всех природных компонентов искусственными: замещение почвы асфальтом и бетоном; строительство зданий и других искусственных сооружений. К прямым воздействиям относятся и замещения биотических компонентов – смена растительности, животного мира, почв. Косвенные отрицательные антропогенные воздействия представляют собой химическое, радиоактивное и другие виды загрязнения окружающей среды.

Опасные для человека антропогенно–стимулированные изменения природной среды

В современном мире влияние человека на природную среду достигло такой степени, при которой дальнейший рост антропогенной нагрузки на экосистемы уже невозможен без серьезных демографических, социальных и экономических последствий для самого общества. Среди опасных для человека явлений сегодня наибольшие значения имеют выбросы в атмосферу больших объемов парниковых газов, возрастание объемов использования и количества опасных для здоровья человека и биоты в целом химических веществ, значительное «закисление» окружающей среды, неконтролируемая урбанизация природных комплексов, крупномасштабное и нерациональное использование природных ресурсов.

 К началу 90-х годов прошлого  столетия осталось менее одной  трети территории планеты с  ненарушенными человеком природными  ландшафтами. Только за счет естественных  биогеохимических процессов на  территориях с нарушенными экосистемами  активизировалось выделение в  атмосферу углекислого газа, метана, соединений азота, а в поверхностные  и подземные воды – соединений  азота и фосфора. Применение минеральных  удобрений, пестицидов и других  химических веществ в сельском  хозяйстве внесло дополнительный  и значительный вклад в загрязнение  природной среды. Антропогенные  воздействия катастрофически изменяют  привычные для человека характеристики  природной среды, приближая значения  параметров ряда экологических  факторов к границам толерантности  человека как биологического  вида, увеличивая число лимитирующих  факторов среды его обитания. К наиболее распространенным  на всей территории нашей планеты  абиотическим лимитирующим факторам  принадлежат химические токсические  вещества и ионизирующее излучение. Именно эти факторы вызывают  многие изменения в среде обитания  человека, появление неадекватных  антропогенно стимулированных экологических ситуаций и феноменов. Среди них: повышение токсичности жизнеобеспечивающих сред (атмосферного воздуха, природных вод, почв), продуктов питания, нарушение естественной динамики процессов климатообразования, возникновение принципиально новых и опасных для здоровья ситуаций.

  Одной из форм вредного физического воздействия на окружающую среду является шумовое воздействие. Основными источниками шума являются различные виды транспорта и промышленные предприятия. В современных условиях шум становится не просто неприятным для слуха, но и приводит к серьезным физиологическим последствиям для человека. На урбанизированных территориях от действия шума страдают десятки миллионов людей. Антропогенные источники шума повышают утомляемость, снижают эффективность умственной работы, значительно понижают производительность труда, вызывают нервные перегрузки.

Антропогенные воздействия на атмосферу

  Атмосферный воздух занимает особое положение среди других компонентов биосферы. Без пищи человек может находиться пять недель, без воды - пять дней, а без воздуха всего лишь пять минут. При этом воздух должен иметь определенную чистоту, и любые отклонения от нормы опасны для здоровья человека.

Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любые изменения его состава и свойств, которые оказывают негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений. Загрязнение атмосферного воздуха может быть естественным и искусственным. Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами, такими, как: вулканическая деятельность, выветривание горных пород, ветровая эрозия, массовое цветение растений, задымление от лесных и степных пожаров и др. Антропогенное загрязнение вызвано выбросами различных загрязняющих веществ в процессе деятельности человека, по своим масштабам оно значительно превосходит естественное загрязнение.

В зависимости от масштабов распространения загрязнение атмосферы может быть местным, региональным и глобальным. Главным загрязнителями (поллютантами) атмосферного воздуха являются диоксид серы (SO2), оксид углерода (СО) и твердые частицы (свинец и его соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и прочее). Помимо главных загрязнителей, в атмосфере городов и поселков наблюдается еще более 70 наименований вредных веществ, среди которых – формальдегид, фтористый водород, соединения свинца, аммиак, фенол, бензол, сероводород, свинец, ртуть, кадмий, углеводороды.

Наиболее опасное загрязнение атмосферы – радиоактивное. Источником этого загрязнения являются продукты испытания ядерного оружия, выбросы в атмосферу радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации и при авариях.

Еще одной формой загрязнения атмосферы является локальное избыточное поступление тепла от антропогенных источников, например, «острова тепла» в городах.

Основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносят тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные, предприятия черной и цветной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, автотранспорт, предприятия производства стройматериалов.

Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека по-разному – от прямой и немедленной угрозы до медленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма. Физиологическое воздействие на человеческий организм главных загрязнителей чревато самыми серьезными последствиями. Так, диоксид серы, соединяясь с водяными парами, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань. Четкая связь прослеживается между концентрацией диоксида серы в атмосфере крупных городов и возникновением детской легочной патологии. Пыль, содержащая диоксид кремния (SiO2), вызывает тяжелое заболевание легких – силикоз. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях – разъедают слизистые оболочки. Особо опасные ситуации возникают, когда в воздухе содержится смесь различных токсических соединений, даже в малых концентрациях; при этом происходит усиление токсичности всей газообразной смеси.

Среди твердых частиц наиболее опасны частицы, размером менее 5 мкм, которые способны задерживаться в альвеолах легких, засорять слизистые оболочки. Примеси в атмосферном воздухе свинца, фосфора, кадмия, мышьяка, кобальта угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают иммунитет. Пыль, содержащая соединения свинца и ртути, обладает мутагенными свойствами.

Вредные вещества, содержащиеся в выхлопных газах автомобилей, могут оказывать на организм человека различные негативные влияния, представленные в таблице 1.

 Таблица 1

 Влияние  выхлопных газов автомобилей  на здоровье человека

Вредные вещества 

 Последствия  воздействия на организм человека

 Оксид  углерода 

рефлексы, вызывает сонливость, может быть причиной потери сознания и смерти препятствует абсорбированию кровью кислорода, ослабляет

 Свинец 

 влияет  на кровеносную, нервную и мочеполовую системы, откладывается в костной ткани, поэтому опасен в течение длительного времени

 Оксиды  азота 

 снижают  противовирусный иммунитет, раздражают  легкие, вызывают бронхит и пневмонию

 Озон 

 раздражает  слизистую оболочку органов дыхания, вызывает кашель, нарушает работу  легких, снижает сопротивляемость  простудным заболеваниям, способствует  обострению заболеваний сердца, может вызывать бронхит и астматические  явления

 Тяжелые  металлы 

 обладают  онкогенностью, нарушают функцию половой системы и вызывают дефекты у новорожденных

Тяжелые последствия для организма человека вызывает смог, ядовитая смесь дыма, тумана и пыли. Различают два типа смога: зимний (лондонский) смог и летний (лос-анжелесский) смог. Лондонский тип смога возникает зимой в крупных промышленных городах при отсутствии ветра и температурной инверсии. Температурная инверсия представляет собой повышение температуры воздуха в определенном слое атмосферы (обычно 300-400 м от поверхности Земли) вместо обычного понижения. При этом нарушается циркуляция воздуха, дым и загрязняющие вещества не могут подняться вверх и не рассеиваются. Нередко возникают туманы. Концентрация оксидов серы и углерода, взвешенной пыли достигает опасных для здоровья человека уровней, приводит к расстройству пищеварения, дыхания, а нередко – и к смерти. Так, в 1952 году в Лондоне от смога погибло более 4 тыс. человек, а около 10 тыс. человек тяжело заболели.

 Лос-анжелесский тип смога, или фотохимический смог, возникает летом при интенсивном воздействии солнечной радиации на воздух, перенасыщенный выхлопными газами автомобилей. При безветрии в этих условиях происходят реакции образования новых высокотоксичных загрязнителей – фотоокисидантов (озона, органических перекисей, нитритов и др.), которые воздействуют на слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, легких и органов зрения. В 1971 году в Токио фотохимический смог вызвал отравление у 28 тыс. человек. В Афинах в дни смога смертность в шесть раз выше, чем в дни с относительно чистой атмосферой.

Антропогенные воздействия на гидросферу

Существование всего живого на земле, и человека в частности, основано на использовании воды. Человечество постоянно увеличивает водопотребление, оказывая на гидросферу огромное многообразное давление. Под загрязнением водоемов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ. Загрязнение вод проявляется в изменении их физических и химических свойств. Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение воды. Различают химические, биологические и физические загрязнители. Среди химических загрязнителей к наиболее распространенным относятся нефть и нефтепродукты, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества), пестициды, тяжелые металлы и др. К биологическим загрязнителям относятся бактерии, вирусы, водоросли, дрожжевые и плесневые грибы, простейшие. Среди физических загрязнителей особую опасность представляют радиоактивные элементы.

  К основным источникам загрязнения поверхностных вод относятся: 1) сброс в водоемы неочищенных сточных промышленных и коммунально-бытовых вод; 2) смыв ядохимикатов осадками; 3) газодымовые выбросы; 4) утечки нефти и нефтепродуктов.