МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЗАПОРІЗЬКИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ КОЛЕДЖ

На допомогу студентам

для самостійного опрацювання

БЕЗПЕКА ЖИТТЕДІЯЛЬНОСТІ

ЛЕКЦІЯ

ТЕМА: “Навколишнє середовище, небезпечний вплив факторів навколишнього середовища.

Природні техногенні та соціальні надзвичайні ситуації”.

Викладач Коваленко С.Я.

Запоріжжя - 2006

ТЕМА: “Навколишнє середовище, небезпечний вплив факторів навколишнього середовища. Природні техногенні та соціальні надзвичайні ситуації”.

МЕТА: Познайомити студентів з середовищем життєдіяльності, із значенням атмосфери, гідросфери, літосфери, біосфери і ноосфери для життя і діяльності людини; формувати поняття небезпечного впливу факторів навколишнього середовища на БЖДЛ; познайомити з природними, техногенними та соціальними надзвичайними ситуаціями та способами їх ідентифікації і визначення.

Питання до розгляду та вивчення

1. Коротка характеристика навколишнього середовища.

2. Небезпечний вплив факторів навколишнього середовища на БЖДЛ.

3. Природні, техногенні та соціальні надзвичайні ситуації.

1. Коротка характеристика навколишнього середовища.

Однією з найголовніших рис Землі є існування на ній життя. Цим вона відрізняється від усіх своїх сусідок по Сонячній системі, бо ні на знімках інших планет, ні в пробах місячного чи марсіанського ґрунту жодних ознак присутності живих істот не виявлено. Більше того наукові дані свідчать, що та форма життя, яка є на Землі (єдина відома нам форма), а саме – білково-нуклеїнова існує завдяки поєднанню кількох сприятливих астрономічних факторів. До них належать такі:

• сталість світності нашої зірки – Сонця (3,9 10²⁰ МВт), що істотно не змінювалася протягом 4,5 млрд. років існування Землі;

• велика маса Землі (610²¹ т), достатня для того, щоб утримати навколо себе досить щільну атмосферу;

• велика кількість води на Землі тощо.

Серед цих сприятливих факторів чи не найдивнішим є орбіта Землі. Американський вчений М. Харт довів, що якби відстань між Землею та Сонцем була на 5% меншою, або на 1% більшою, життя на ній було б неможливим – у першому випадку на Землі було б надто жарко ( як на Венері), в другому – надто холодно, і Земля постійно знаходилася б в умовах глобального льодовикового періоду (як Марс).

Простір нашої планети, в якому існує й “працює” жива речовина, називають біосферою (від грец., біос – життя та сфера – куля). Перші уявлення про біосферу як “зону життя” дав відомий французький природознавець Жан-Батіст Ламарк, а термін “біосфера” ввів у науку австрійський геолог Е.Зюсс (1875 р.). Проте цілісне вчення про біосферу створив наш видатний співвітчизник, засновник і перший президент Академії Наук України В.І Вернадський.

Біосфера та її межі

Біосфера охоплює три геологічні сфери – частини атмосфери й літосфери та всю гідросферу. Межі біосфери визначаються межами поширення й активної роботи живої речовини.

Верхня межа біосфери в атмосфері, на думку одних учених, проходить на висоті вершини Гімалаїв (10 км над рівнем моря), на думку інших, - досягає нижніх шарів стратосфери (30 км), де ще трапляються в досить великій кількості спори й навіть клітини бактерій, грибів і деяких водоростей, що активно вегетують. Іноді верхньою межею біосфери вважають озоновий шар (25-30 км над поверхнею планети), вище від якого живе зазвичай гине під дією космічних випромінювань.

Межа біосфери в літосфері також чітко не окреслена. Починаючи з глибин 0,5-2 м від земної поверхні кількість живої речовини зменшується в логарифмічній послідовності. На глибинах понад 10 м породи, як правило, вже стерильні. Та навіть у товщі стерильної породи іноді трапляються острівці життя. Найбільші глибини, де знайдено живу речовину, - 2-3 км. У нафтових родовищах на цих глибинах виявлено свою, “нафтову” мікрофлору. Нафта залягає також і на значно більших глибинах – до 5-7 км. Припускають, що і в таких глибинних родовищах можна знайти “нафтові” бактерії. Деякі дослідники нижньою межею біосфери вважають глибини, на яких температура літосфери починає перевищувати 100^С: близько 10 км на рівнинах і 7-8 у горах.

Межі біосфери в гідросфері окреслені чітко: біосфера охоплює всю гідросферу, в тому числі найбільші океанічні западини понад 11 км, де існує значна кількість глибоководних видів живих організмів. Без води неможливий фотосинтез, який відбувається в зелених рослинах і лежить в основі біологічного кругообігу речовин на нашій планеті. Живі організми на 60—90% складаються з води і всі їх життєві функціональні процеси пов’язані з водою.

Основна маса води гідросфери не використовується людством:

• вода морів і океанів — через високий вміст солей (від 5 до 40 г/дм³);

• вода льодовиків - через велику складність транспортування;

• значна частина підземних вод — внаслідок високої мінералізації.

Для більшості людських потреб придатна не будь-яка вода, а прісна з вмістом мінеральних солей до 1 г/л. Незважаючи на величезні обсяги гідросфери, прісні води становлять менше 3% її об’є­му.

У цілому екологічний діапазон поширення живої речовини досить великий.

• У 1977р., в океані на глибині кількох кілометрів було знайдено гарячі вулканічні зони, в яких за температури 350^С існують численні термофільні бактерії (вода там не кипить через високий тиск і велику концентрацію солей).

• В експериментах американського дослідника Р. Камерона синьо-зелені водорості протягом кількох місяців не втрачали життєздатності в умовах, що відповідали марсіанським.

• Жива речовина не гине в рідкому азоті (на цій властивості ґрунтуються методи кріоконсервації всіляких живих організмів).

• Деякі види, наприклад ті ж таки синьо-зелені водорості, не гинуть під дією потужного іонізуючого випромінювання й оселяються в епіцентрі ядерного вибуху вже через кілька днів після його здійснення.

• Жива речовина здатна зберігатися навіть в умовах відкритого Космосу. Так, третя експедиція американських астронавтів забула на Місяці телекамеру. Коли через півроку її повернули на Землю, на внутрішньому боці кришки було виявлено земні бактерії, котрі без будь-яких шкідливих наслідків пережили тривале перебування за межами рідної планети. А коли американські астронавти доставили на Землю для дослідження деяких деталей своєї автоматичної станції “Сервейер”, що три роки знаходилася на поверхні Місяця, то в одній з трубок було знайдено живу спору бактерії – вона потрапила туди на Землі під час підготовки до запуску станції й зберегла життєздатність, незважаючи на трирічне перебування в умовах космічного вакууму, різких коливань температури й високого рівня радіації.

Отже пристосованість живих організмів вражає.

В. Вернадський довів, що живі організми відіграють дуже важливу роль у геологічних процесах, які формують обличчя Землі. Хімічний склад сучасних атмосфери та гідросфери зумовлений життєдіяльністю організмів. Велике значення мають організми також для формування літосфери – більшість порід, і не лише осадових, а й таких як граніти, так чи інакше пов’язані своїм походженням з біосферою. “Якби на Землі не було життя, - писав учений, - обличчя її було б таким же незмінним і хімічно-інертним, як нерухоме обличчя місяця, як інертні уламки небесних світил”.

Мінеральна інертна речовина переробляється життям, перетворюється на нову якість. Живі організми не лише пристосовуються до умов зовнішнього середовища, а й активно їх змінюють. Таким чином жива та нежива речовина на Землі становлять гармонійне ціле, що, власне, й називається біосферою.

Одним з проявів біологічної активності організмів є швидкість їх розмноження. За ідеальних умов (теоретично) вона може сягати швидкості звуку. Так К. Лінней підрахував, що три мухи можуть з’їсти антилопу з такою ж швидкістю, як це робить лев (враховуючи швидкість розмноження мух). Одноклітинна водорість діатомея теоретично здатна за вісім днів утворити масу живої матерії, що дорівнює земній, а протягом наступного дня подвоїти її.

Згідно з сучасними оцінками, суха маса живої речовини на Землі становить 2-3 трильйони тон. Це порівняно з основними сферами Землі дуже мала величина. Вона наприклад у 1000 разів менша за масу тропосфери (410¹⁵ т), у 10 млн. разів – за масу земної кори (4,710¹⁹ т ) і в мільярд за масу Землі (610²¹ т). Однак жива речовина відрізняється від неживої надзвичайно високою активністю, зокрема дуже швидким кругообігом речовин. Вся жива речовина біосфери оновлюється в середньому за 8 років. Біомаса Світового океану відновлюється за 33 дні, його фітомаса – щодня, фітомаса суші – приблизно за 14 років через більшу тривалість життя наземних рослин. Слід врахувати, що життєдіяльність тварин, рослин і мікроорганізмів супроводжується безперервним обміном речовин між організмами та середовищем, внаслідок чого всі хімічні елементи земної кори, атмосфери й гідросфери багаторазово входили до складу тих чи інших організмів. Підраховано, що вся вода планети проходить цикл розщеплення в рослинних клітинах і відновлення в рослинних і тваринних організмах, тобто оновлюється біосферою приблизно за 2 млн. років. Образно висловлюючись, ми дихаємо повітрям, яким дихали динозаври, й п’ємо воду, що входила до складу тканин юрських папоротей і кембрійських трилобітів.

Живі організми відіграють величезну роль в акумуляції сонячної енергії. Наприклад поклади кам’яного вугілля – це ніщо інше, як сонячна енергія, накопичена зеленими рослинами минулих геологічних епох. Так само можна визначити і природу багатьох мінералів, зокрема вуглекислого кальцію, який утворює величезні маси вапняків і майже на 100% має біогенне походження. Важливу роль живі організми відіграють у накопиченні багатьох металів, таких, як залізо, мідь, марганець. Велике значення для біосфери й господарської діяльності людини має кругообіг азоту, сірки, фосфору та інших елементів. Встановлено, що будь-який розчинний, але не леткий елемент може здійснювати кругообіг лиш через біосферу. Живі організми накопичують деякі елементи в своїх тканинах, а водні мешканці, крім того збільшують їх вміст і в своєму середовищі життя, тобто у воді.

Істинно за мільярди років геологічної історії життя невпізнанно змінило зовнішні оболонки нашої планети.