Лекция №1

ВВЕДЕНИЕ

Одним из главных абиотических факторов окружающей природ­ной среды являются физические поля, заполняющие среду обитания и воздействующие на живую и неживую природу с момента об­разования Земли. Воздействие физических полей на среду обитания во многом определяет большинство процессов биосферы. Изучение физических полей (электромагнитных и корпускулярных излучений Солнца, магнитного поля Земли, атмосферного электричества, ра­диоактивного излучения, звуковых и вибрационных колебаний и т. п.) естественного и техногенного происхождения и их воздейст­вие на человека составляют основное содержание физической эколо­гии.

В мире, окружающем нас, на первый взгляд, царит беспорядок и хаос, однако в нем все взаимосвязано и взаимообусловлено, схвачено обратными связями и кооперативно согласовано. Между всеми объектами Вселенной, начиная от элементарной частицы и живой клетки до нейтронной звезды и Галактики, постоянно происходит обмен энергией. Многие процессы на Земле теснейшим образом связаны с процессами, происходящими на Солнце и в кос­мосе. Незначительные флюктуации электромагнитного и корпуску­лярного излучений Солнца вызывают значительные вариации про­цессов магнитосферы Земли под воздействием солнечного ветра, а, следовательно, и изменение состояния ее атмосферы, литосферы и гидросферы.

Наиболее сложное явление во Вселенной – рождение жизни, возникновение живых организмов и Человека, который является совершенным живым разумным существом. Каждая клетка живого организма представляет собой элементарную физиологическую ячейку. Человек состоит примерно из 10¹⁶ клеток и является ин­дивидуальной упорядоченной и самоорганизующейся системой. Любая клетка живого биологического объекта содержит хотя бы одну молекулярную нить дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), несущей генетическую информацию и обладающей способностью к самокопированию. Молекула ДНК состоит из 10⁸–10¹⁰ атомов, расположение которых может изменяться у каждого ин­дивидуума.

На нашей планете описаны и получили наименования более 10⁶ биологических видов.

Неживая материя окружающей природной среды также обла­дает разнообразием. Более ста химических элементов и тысячи известных изотопов образуют более 10⁶ идентифицированных хи­мических соединений, жидких и твердых растворов и сплавов, минералов, имеющих самые различные физические и химические свойства.

«Человек–среда» является сложной термодинамической, не­равновесной, диссипативной системой, обладающей наличием об­ратных связей, стохастичностью (случайностью) и требующей для своего устойчивого развития необходимых и достаточных условий.

В настоящее время, как отметил академик П. Л. Капица, суще­ствует три главных аспекта глобальных проблем:

– «технико-экономический, связанный с истощением природ­ных ресурсов земного шара;

– экологический, связанный с биологическим равновесием чело­века с живой природой при глобальном загрязнении окружающей среды;

– социально-политический, поскольку эти проблемы связаны с необходимостью их решения в масштабе всего человечества».

В результате бурной техногенной деятельности, необдуманного отношения к окружающей среде, бесконтрольного научно-технического прогресса, усиленного давления на природу, хищнического использования природных ресурсов Земли отчетливо видны возник­шие глобальные экологические проблемы, составляющие общего экологического кризиса: загрязнение атмосферы, гидросферы, лито­сферы вредными техногенными отходами; изменение климата, в первую очередь, его потепление за счет «парникового эффекта», с последующей возможностью затопления значительных заселен­ных территорий; разрушение озонового слоя в атмосфере и возник­новение опасности воздействия коротковолнового ультрафиолето­вого (УФ) излучения, губительного для всего живого на Земле; истощение материальных и природных ресурсов; уничтожение ле­сов, образование пустынь; обеднение биологических видов флоры и фауны; рост населения планеты и обеспечение его продовольстви­ем, жилищем, одеждой; распространение вирусной заболеваемости среди регионов; нарушение генетической целостности ландшафтов; эстетические и этические аспекты деградации окружающей природной среды; несоответствие восстановительных способностей природы и техногенного воздействия и т. д.

Несмотря на глобальные угрозы существования биосферы, чело­веческое общество может и должно найти выход. В нашей стране действует Закон об охране окружающей природной среды, кото­рый является основным кодексом взаимоотношений Человека, об­щества и природной среды.

Решение вопросов защиты окружающей природной среды и устойчивого развития человеческого сообщества возможно на уровне международного сотрудничества. В этом плане большое значение имела международная конференция, проведенная в Рио-де-Жанейро (июнь 1992 г.) с участием глав правительств 179 госу­дарств. Проблема охраны среды обитания многогранна и благо­родна. Главной ее задачей и главным объектом ее внимания являет­ся Человек, его жизнь и деятельность в чистой природной среде.

Биосфера подвергается воздействию многих факторов, имею­щих как естественное, так и техногенное происхождение.

Одним из распространенных факторов, постоянно воздейству­ющих на Человека и другие живые организмы, являются физические поля околоземного пространства (электромагнитные излучения, статические электрические и магнитные поля, радиация, шумы, вибрация и т. п.).

Человек и другие живые организмы со дня своего рождения буквально «купаются в океане» электромагнитных излучений и дру­гих физических полей, пронизывающих биосферу. С полным правом и основанием можно назвать физической экологией тот ее раздел, который изучает воздействие физических полей на биосферу, уста­навливает допустимые уровни этого воздействия и предлагает мето­ды защиты от вредного действия физических (энергетических) загря­знений окружающей среды.