4. Повітряне середовище (атмосфера)

4.2. Шумове, вібраційне та електромагнітне забруднення атмосфери

Під шумом розуміють неприємні та небажані звуки, що зава­жають нормально працювати, сприймати звук, відпочивати. Це одна з форм фізичного забруднення природного середовища, до якого організми пристосуватись не в змозі. Він дуже шкідливо впливає на здоров'я людей, знижує їхню працездатність, викликає глухоту, захворювання.

Шум — це сукупність звукових хвиль, тобто періодичні (коливальні) зміни тиску повітря, які вимірюють такими параметрами, як інтенсивність (або сила звуку), спектр, часові інтервали.

Інтенсивність шуму визначається зміною рівня тиску повітря (енергетична характеристика). Для визначення інтенсивності шуму встановлено логарифмічну шкалу, кожний ступінь якої відповідає зміні інтенсивності шуму в 10 разів і називається белом на честь винахідника телефону А. Бела. На практиці користуються більш зручною одиницею — децибелом (дБ), яка становить 1/10 бела. Приклади інтенсивності шумів наведено в таблиці. Так, для порівняння звук інтенсивністю 140 дБ викликає фі­зичний біль, який при подальшому посиленні стає нестерпним.

Спектр звуку — це його складові, прості гармоніки коливань, що мають певну частоту, фазу й амплітуду. Вухо людини сприй­має звук частотою від 16 до 20 000 Гц. Звукові хвилі нижчі за 16 Гц частоти називають інфразвуковими, а вищі за 20 кГц — ультразвуковими. Хоча такі звуки й не сприймаються вухом людини, вони не менш, а (на деяких частотах і за певної інтенсив­ності) навіть більш шкідливі для організму. Особливо небезпечні нечутні інфразвуки, частота яких збігається з резонансними частотами внутрішніх органів людини (серця, печінки тощо).

Часові інтервали звуку — це сума коротких імпульсів коливань, що характеризуються певною протяжністю (часом) і амплітудою. Виділяють імпульсні та безперервні звуки.

Джерелами шуму в навколишньому середовищі є всі види транспорту, працюючі машини й механізми, промислові об'єкти, гучномовні пристрої, ліфти, телевізори й радіоприймачі, музичні інструменти, юрби людей та окремі особи. Особливо сильне джере­ло шуму — мотоцикл з несправним або відірваним глушителем.

Такий мотоцикл, що з ревом летить вулицею сплячого міста, здатен розбудити 100 тис. людей. Непогано було б замислитися такому любителю-рокеру, перш ніж мчати нічним містом,— адже десь там за вікнами квартир сплять натруджені за день люди, є хворі, маленькі діти...

Інше джерело шкідливого шуму — сучасні рок-ансамблі. Спос-стереження фахівців свідчать, що в концертних залах, де вони виступають, в перших рядах інтенсивність звуку сягає від 100-110 до 118-120 дБ. Лікарі встановили, що після кожного такого концерту «важкого року» близько 10 % слухачів дістають необо­ротні пошкодження внутрішнього вуха (нервових закінчень), які вже ніколи не відновлюються. І самі рок-музиканти, як встановле­но медиками, через 10-15 років інтенсивних концертів стають глухими й страждають від різних нервових і серцево-судинних хвороб.

Вібрації — це тремтіння або струси всього тіла чи окремих його частин під час різних робіт (бетоноукладання, пневмоподрібнення порід чи шляхового покриття, роботи в шахтах з відбійним молотком тощо). Тривалі вібрації завдають великої шкоди організму — від сильної втоми до так званої «вібраційної хвороби» шахтопрохідників, струсу мозку, розриву тканин, порушення серцевої діяльності, нервової системи тощо. Для зменшення вібрацій і захисту від неї людей використовують різні віброізолюючі кожу­хи навколо механізмів, пружні основи й опори, віброгасні рука­вички, прокладки й килимки.

Інтенсивний розвиток електроніки та радіотехніки викликав забруднення природного середовища електромагнітими випромі­нюваннями (полями). Головними їх джерелами є радіо-, телевізій­ні й радіолокаційні станції, високовольтні лінії електропередач (ЛЕП), електротранспорт, трансформаторні станції. Особливо не­безпечні потужні військові радіолокаційні станції, напруженість поля біля антен яких така висока, що нерідко гинуть (смажаться заживо) птахи, що залітають в поле їхньої дії.

Мірою забруднення електромагнітними полями є напруга поля (В/м). Електричні поля високої напруги завдають шкоди перш за все нервовій системі людини. Так, напруга поля 1000 В/м спричиняє головний біль і сильну втому, більші значення викликає безсоння, неврози, тяжкі захворювання. В районах радіостанцій і військових радіолокаційних станцій рівень електромагнітних випромінювань перевищує гігієнічні норми в 4-8 разів, а поблизу потужних ЛЕП (понад 1000 кВ) — у 20 разів.

Література /1.1, 1.2, 2.2, 2.3/

Самостійна робота студента

1. Вивчити і вміти розкривати зміст питань.

2. Підготувати презентацію одного із середовищ (водного, повітряного, грунтового) на вибір студента

Питання для самоконтролю

1. Якими методами можна очистити воду?

2. Яким чином проводять заходи з охорони земної поверхні?

3. Як впливає шум, вібрація, електромагнітне випромінювання на навколишнє середовище?

ЕКОЛОГІЧНІ ФАКТОРИ ТА ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ

План

1. Поняття про екологічний фактор.

2. Класифікація екологічних факторів.

3. Лімітуючі фактори. «Закон мінімуму» Лібіха (на самостійне опрацювання студента).

4. «Закон толерантності» Шелфорда.

5. Біотичні фактори.

6. Антропогенні фактори (на самостійне опрацювання студента)

3. Лімітуючі фактори. «Закон мінімуму» Лібіха

Зрозуміло, що потреби у різних видів у кожних конкретних умовах різні. Але, разом з тим, існує мінімум факторів, які необхідні для існування живого організму. При так званому стаціонарному стані (стан системи більш менш стабільний і не є перехідним) лімітуючою буде та речовина, кількість якої буде найбільш близька до необхідного мінімуму. Вперше питанням мінімальної кількості необхідної речовини займався Ю. Лібіх, який у 1840 році на основі вивчення мінерального живлення рослин, вивчав залежність їх росту від тих чи інших хімічних елементів або речовин. На основі своїх досліджень Ю. Лібіх вивів "Закон мінімуму". Лібіхом було відмічено, шо ріст рослин залежить не стільки від наявності всіх речовин скільки від мінімальної кількості певної речовини, відсутність якої в свою чергу веде до затримки росту. Компенсація нестачі одного елементу іншим не проходить.

* Речовиною, яка знаходиться в мінімальних кількостях, регулюється урожай і визначається величина і сталість його в часі.

В подальшому до цього закону були внесені певні доповнення, але вони не змінювали суті самого закону (температура, час і т.д.), а значно ускладнювали застосування встановленої закономірності. Разом з тим, з часу встановлення Ю. Лібіхом цього закону вченими було відмічено, що сам закон при застосуванні на практиці потребує уточнення. Ю. Одум (1975), для застосування закону мінімуму пропонує користуватись допоміжними принципами. Згідно Ю. Одума, їх повинно бути два:

*Перший допоміжний принцип — обмежуючий принцип: закон Лібіха можна застосовувати без уточнень тільки до умов стаціонарного стану, тобто тоді, кали притік енергії та речовин регулюється її витоком, тобто система знаходиться у стані рівноваги.

Перший допоміжний принцип Ю. Одума с і обмежуючим. Акцентуючи увагу на ньому, Ю. Одум звертає увагу на те. що система характеризується динамікою і тому, на його думку, введення обмежуючого принципу обмежить похибки, які виникають при довготривалих дослідженнях екосистем.

*Другий допоміжний принцип - торкається взаємодії факторів. Було відмічено, що в певних умовах висока концентрація або доступність певної речовини, або дія другого, не лімітуючого фактору -, може змінювати потребу у мінімальній кількості речовини.

Прикладом може бути заміна використання молюсками кальцію стронцієм, або такий приклад: рослинам, які ростуть на сонці необхідність у цинку є меншою і цинк перестає бути лімітуючим елементом.

Другий допоміжний принцип введений Ю. Одумом, вказує на неможливість аналізу стану системи на основі невеликої кількості елементів. Саме другий допоміжний принцип показує на необхідність комплексного аналізу при будь-якому екологічному дослідженні.