- •Федеральное агентство по образованию государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Экология: природопользование, инженерная защита окружающей среды
- •Экология: природопользование,
- •Глава 1. Глобальные проблемы цивилизации и возникшие экологические кризисы
- •Демографический взрыв и его экологические последствия
- •1.2. Проблема нехватки продуктов питания
- •1.3. Проявление парникового эффекта
- •1.4. Появление озоновых дыр
- •1.5. Проблема кислотных дождей
- •1.6. Уничтожение лесов и их последствия
- •1.7. Истощение энерго- и минеральных ресурсов
- •1.8. Деградация сельскохозяйственных угодий
- •1.9. Эвтрофирование водоёмов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 2. История развития экологии как науки и её основные законы
- •2.1. Развитие экологических знаний
- •2.2. Этапы формирования классической экологии
- •2.3. Основные разделы экологии
- •2.4. Системные связи в биосфере
- •2.5. Принципы и теории систем в экологии
- •2.6. Фундаментальные законы экологии
- •2.7. Цель, содержание и задачи дисциплины «экология»
- •2.8. Предмет и методы экологических исследований
- •2.9. Связь экологии с другими науками
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава 3. Понятия и термины в экологии
- •3.1. Понятие о среде обитания и адаптации
- •3.2. Экологические факторы и типы реакций организмов на внешние воздействия
- •3.3. Общий характер действия экологических факторов и понятие о лимитирующих условиях окружающей среды
- •3.4. Фитоценоз и экологическая ниша
- •3.5. Биоценоз, его свойства и связи в нём
- •Пищевые цепи, сети и трофические уровни
- •Отношения организмов в биоценозах
- •3.6. Биогеоценоз и взаимоотношения в нём
- •3.7. Экосистемы и их основные свойства
- •Саморегуляция и устойчивость экосистем
- •3.8. Сукцессии, их происхождение и прогнозирование. Синузия
- •3.9. Агроэкосистема и её регулирование
- •3.10. Популяция и её свойства
- •Круговорот веществ и энергии в эко - и агроэкосистемах
- •3.12. Устойчивость современных косистем к техногенезу
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 5. Природно-ресурсный потенциал
- •5.1. Природно-ресурсный потенциал
- •Взаимодействие природы и общества. Ресурсные циклы
- •Эффективность использования природных ресурсов
- •Особо охраняемые природные территории и их роль в сохранении экологического равновесия в биосфере
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 6. Сущность и основные виды природопользования
- •6.1. Понятия, виды, формы и основы рационального природопользования
- •6.2. Лицензия на право потребителя природных ресурсов
- •Лицензия на использование животного мира
- •Лицензирование на пользование атмосферным воздухом
- •6.3. Лимитирование природопользования
- •6.4. Договорно-арендные отношения в области природопользования
- •Договор аренды комплексного природопользования
- •6.5. Основные положения рационального природопользования
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 7. Природоохранные мероприятия, технологии и техника
- •7.1. Классификация и основные направления природоохранныхи природозащитных мероприятий
- •7.2. Очистка газопылевых выбросов
- •7.3. Очистка газовых выбросов от газо- и парообразных загрязнителей
- •7.4. Очистка сточных вод
- •7.5. Утилизация и ликвидация твёрдых отходов
- •7.6. Малоотходные и безотходные производства
- •7.7. Биотехнологии и их значение для защиты окружающей среды
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава. 8. Влияние загрязнения окружающей среды обитания на здоровье человека
- •8.1. Состояние биосферы и болезни населения
- •8.2. Факторы, вызывающие негативные воздействия на население Биологические факторы
- •Химические факторы
- •8.3. Химические соединения и физические факторы, опасные для здоровья человека
- •Продукты жизнедеятельности вредителей
- •Физические факторы
- •8.4. Нитраты и их влияние на организм человека
- •8.5. Тяжёлые металлы и их воздействие на организм человека
- •8.6. Болезни человека, связанные с влиянием среды обитания на его психическое состояние
- •Экологический спид человечества
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 9. Взаимозависимость экономики и экологии
- •9.1. Взаимосвязанность экологии и экономики
- •9.2. Эколого-экономический учёт природных ресурсов и загрязнителей
- •9.3. Новые механизмы финансирования охраны окружающей природной среды
- •Плата за использование природных ресурсов
- •Экологические фонды
- •Экологическое страхование
- •Экологическая обусловленность экономики
- •Зависимость экономики от ресурсов биосферы
- •9.4. Главные слагаемые экологизации экономики Основные составляющие
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 10. Природоохранная деятельность рф
- •10.1. Нормативные документы по охране природной среды в России
- •10.2. Основные направления в природоохранной деятельности рф
- •1. Природно-экономические особенности хозяйства
- •2. Прогноз антропогенных изменений природного комплекса и их влияние на развитие хозяйства
- •3. Система мер комплексной охраны природы на территории хозяйства
- •10.3. Международное сотрудничество рф в области охраны природной среды
- •Вопросы для самопроверки
Физические факторы
Воздействие физических экологических факторов на здоровье человека имеет не меньшее значение, чем влияние химических соединений.
Действие вибрации на организм человека зависит от её физических параметров, дозы, места приложения, а также от биологических свойств человеческого тела как колебательной системы. Особенно опасны резонансные вибрации с отдельными частями или органами тела. Они оказывают неблагоприятное действие на нервную и сердечно-сосудистую системы, нарушают обмен веществ, вызывают изменения в вестибулярном аппарате. Длительное влияние интенсивных вибраций в сочетании с сопутствующими неблагоприятными факторами (охлаждение, шум, большие мышечные нагрузки и нервно-эмоциональное напряжение) может приводить к стойким патологическим нарушениям в организме человека и развитию опасного трудно излечимого заболевания – виброболезни.
Воздействие шума носит комплексный характер. Шум угнетает центральную нервную систему, повышает утомляемость и снижает умственную активность, приводит к психическим стрессам, неврозам, возникновению гипертонии, ослаблению иммунитета, ухудшению зрения. Обследование детей школьного возраста, проведённые в районах аэропортов, выявило ухудшение умственной работоспособности на 10 – 46 %, увеличение заболеваемости органов дыхания – на 6 –13 %, нервной системы – на 26 – 27 %.
Инфразвуковые колебания также оказывают неблагоприятное действие на организм человека. При частотах порядка 6 – 10 Гц и при уровнях звукового давления от 110 до 150 дБ наблюдаются как неприметные субъективные ощущения, так и реактивные изменения в центральной, сердечно-сосудистой и дыхательной системах. Известно влияние инфразвука на вестибулярный анализатор и снижение слуховой чувствительности. Кроме того, возникает утомление, снижается внимание и работоспособность, отмечаются жалобы на сонливость, головные боли и головокружение: может появиться чувство растерянности и страха.
Всё большее количества населения охватывается неблагоприятными воздействиями электромагнитных полей (ЭМП). Особенно сильные изменения происходят в организме человека в электромагнитной среде, получившее название микроволнового смога. Эти изменения тесно связаны с мощными источниками сверхвысокочастотных радиоизлучений радиолокационными и радиорелейными станциями. Кратковременное воздействие на живые организмы ЭМП радиочастотного диапозона связано в основном с их тепловым и аритмическим эффектом. Тепловой эффект возникает вследствие поглощения энергии ЭМП. В случае превышения теплового порога (при ППЭ > 10 мВт/см2) организм не справляется с отводом избыточной теплоты и температура тела повышается.
Хроническое действие ЭМП небольшой интенсивности (ППЭ<1 мВТ/см2), не дающего явного теплового эффекта, приводит к различным нервным и сердечно-сосудистым расстройствам (головная боль, изменение пульса и кровяного давления). На ранних стадиях нарушения здоровья носят, как правило, обратимый характер. Однако многолетнее постоянное воздействие высокочастотного ЭМП вызывает хронические заболевания с поражениями нервно, сердечно-сосудистой и кроветворной систем.
Ионизирующее излучение состоит из рентгеновских лучей, гамма-лучей и космических лучей. Эти виды лучей обладают энергией, достаточной для превращения атома в ионы с высвобождением электронов. Воздействием этих ионов и вызваны изменения в клетках организма. Распад ядер радиоактивных элементов также порождает ионизирующее излучение, состоящее из и– лучей. Наиболее опасно(гамма)-излучение, так как оно проходит через свинцовую защиту в несколько сантиметров. Опасность рентгеновских лучей возрастает на больших высотах. Люди подвергаются действию ионизирующих излучений при рентгене, радиоактивном распаде элементов и из космоса. Доза облучения чаще всего измеряется в бэрах (1 бэр эквивалентен по биологическому воздействию дозы 1 рентген).
Если исключить воздействие источников, созданных человеком, то уровень излучения будет соответствовать естественному радиационному фону. Максимальная допустимая доза облучения составляет 5 мбэр/год, а средняя – до 1 % от природного, то есть до 1 – 1,5 мбэр/год.
Если эти нормативы выполняются, то они не опасны для людей. Следует обратить внимание на то, что некоторые радиоактивные элементы могут аккумулироваться в пищевых цепях. Около половины всех излучений поступает от природных источников. Одну треть в этом естественном фоне составляют космические лучи, вторую треть – природные радиоактивные элементы в почвах и горных породах, оставшаяся треть приходится на радиоактивные элементы (калий – 40 и др.), присутствующие в организме человека. Грунтовая вода или природный газ могут содержать радиоактивный элемент радон. Некоторые стройматериалы (камень, фосфогипс и др.) также могут быть источником излучений.
Из антропогенных источников излучений наибольшая доля принадлежит радиоактивным выбросам, рентгеновским процедурам, радиоактивным медикаментам. Табачный дым также содержит радиоактивные частицы. Значительная доля излучений приходится на радиоактивные осадки. Серьёзную опасность представляют отходы новых рудников, так как иногда радиация от них в 500 раз превышает природный фон. Последствия облучения для здоровья людей можно разделить на две категории:
- острые симптомы после интенсивной кратковременной экспозиции, возможной в аварийных ситуациях и во время атомного конфликта;
- последствия длительного облучения малыми дозами, которые выявляются спустя годы.
Ионизирующее излучение может вызывать рак молочной и щитовидной желёз, лёгких, желудочно-кишечного тракта, костей, лейкемию, лейкоз. Помимо рака последствиями могут быть генетические повреждения, то есть мутации, которые передаются будущим поколениям.
Для профессионального риска установлен предел – 5 бэр в год, а для населения – 1 бэр/год, то есть 1 % от природного радиационного фона. Но и природные фоновые излучения могут вызывать до 2 % генетических болезней.