- •Федеральное агенство по образованию
- •1. Организм и среда 6
- •1. Организм и среда
- •1.1. Строение и история земли
- •1.2. Возникновение жизни на земле
- •1.3. Фундаментальные свойства живых систем
- •1.4. Уровни организации живой материи
- •1.5. Условия и ресурсы среды
- •1.6. Популяции и сообщества
- •2. Экологические системы, пищевые цепи и энергия в экосистемах
- •2.1. Экологические системы
- •2.1.1. Понятие экологической системы
- •2.1.2.Живое, косное и биокосное вещество (по в.И.Вернадскому)
- •2.1.3. Законы в.И.Вернадского
- •2.2. Пищевые цепи
- •2.2.1. Понятие простых и сложных пищевых цепей
- •2.2.2. Экологические пирамиды
- •2.3. Циркуляция веществ
- •2.4. Энергетические ресурсы и энергия в экосистемах
- •2.4.1. Понятие энергетических ресурсов
- •2.4.2. Энергия в экологических системах
- •3. Экология человека
- •3.1. Основные понятия
- •3.2. Энергия и вещества
- •3.2.1. Энергия
- •3.2.2. Пищевые вещества
- •3.2.3. Минеральные соли и вода
- •3.3. Климатическая адаптация
- •3.3.1. Общие сведения
- •3.3.2. Температурная среда
- •3.3.2. Реакция организма на перегрев
- •3.3.4. Реакция организма на охлаждение
- •3.3.5. Границы зоны комфорта
- •3.4. Болезни
- •4. Глобальные проблемы окружающей среды
- •4.1. Основные сведения
- •4.2. Окружающая среда и стабильность популяций
- •4.2.1. Общие сведения
- •4.2.2. Процессы, регулирующие численность популяций
- •4.2.3. Экологические показатели
- •4.3. Глобальные изменения климата
- •4.3.1. Основные сведения
- •4.3.2. Природные экосистемы суши
- •4.3.3. Лесное и сельское хозяйство
- •4.3.4. Гидрология и водные ресурсы
- •4.3.5. Мировой океан и прибрежные зоны
- •4.3.6. Сезонный снежный покров, лед, вечная мерзлота
- •4.3.7. Энергетика, транспорт и промышленность
- •4.4. Проблемы мегаполисов
- •4.4.1. Общие сведения
- •4.4.2. Классификация городов по численности населения
- •4.4.3. Зонирование территории
- •4.4.4. Влияние крупных городов на климат
- •4.4.5. Радиационная экология
- •4.5. Разрушение озонового слоя
- •4.6. Снижение видового разнообразия
- •5. Экологический мониторинг
- •6. Основы охраны биосферы
- •6.1. Развитие биосферы
- •6.2. Биогеохимические циклы
- •6.2.1. Кругооборот воды
- •6.2.2. Кругооборот углерода
- •6.2.3. Кругооборот азота
- •6.2.4. Кругооборот серы
- •6.2.5. Кругооборот фосфора
- •6.2.6. Ландшафтный и экосистемный подход к изучению изменений биосферы
- •6.3. Основные положения необходимости устойчивого развития
- •6.4. Особенности эволюции биосферы в условиях антропогенного развития
- •6.5. Пути обеспечения экологической безопасности в биосфере
- •7. Основы экологического права
- •7.1. Правовое регулирование
- •7.2. Международные организации в области экологии
- •7.3. Экологический паспорт промышленного предприятия
- •Литература
- •Контрольные вопросы
- •Проверочные тесты
3.4. Болезни
Экологические аспекты того или иного заболевания зависят от его причин. Различают следующие категории причин:
1.различные факторы внешней среды (тепловой удар, горная болезнь, язва роговицы и др., которые связаны с климатическими зонами, высотой местности, интенсивностью ультрафиолетового излучения и т.д.);
2.наличие патогенных микроорганизмов (вирусы, бактерии, грибы и др.), ядовитых растений, насекомых, опасных для человека животных;
3.нарушения, связанные с питанием (обусловлены недостатком пищевых ресурсов животного и растительного происхождения, а также минеральных солей).
Кроме болезней, возникающих непосредственно под влиянием неблагоприятных условий окружающей среды существует большая группа заболеваний, внешнее проявление которых кажется результатом плохой приспособленности организма, его отдельных органов и систем. В действительности же болезни проявляются лишь в результате взаимодействия с внешней средой, особенно с социальным окружением. Генетический дефект может проявиться в нарушении способности индивидуума к самосохранению; разного рода психические нарушения выражаются в неправильной оценке внешних факторов или требований окружающей среды и неправильной реакции на них.
Экология болезней - обширный и сложный предмет. В географическом распределении частоты заболеваний учитываются взаимодействие факторов внешней среды и биологических, в том числе и генетических. Следует учитывать также и принципы адаптации, прежде всего БИОЛОГИЧЕСКИЕ и ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ.
Причина инфекционных болезней - контакт человека с другими живыми организмами. Фактор - географический фон. В переносе микроорганизмов могут участвовать:
1. ВОДА;
2. ВОЗДУХ;
3. НАСЕКОМЫЕ;
4. ЖИВОТНЫЕ;
5. ЧЕЛОВЕК.
Экологические взаимоотношения различных паразитов и “хозяина” сильно зависят от параметров среды:
1. ветра;
2. дождя;
3. температуры воздуха;
4. влажности воздуха.
Например, пятнистая лихорадка Скалистых гор связана с разновидностью клеща, встречающегося главным образом в Северной Америке, Бенгалии и Северной Африке. Азиатская форма - Япония, Тайвань, острова Океании.
Разновидности тифа - переносчики мухи и вши - Европа и Центральная Азия.
Катаракты и глазные инфекции - причина - раздражение соединительной оболочки глаза песком, ярким солнечным светом, а также инфекций, переносимых мухами, которые размножаются в сухом климате - Сомали.
В Арктике среди множества различных видов комаров и других членистоногих нет ни одного переносчика инфекционных болезней. Однако, в арктических районах Америки имеются возбудители сальмонеллеза и бешенства. Малярия распространена в центральной Африке, Индокитае, Индии, Средиземноморье, Персидском заливе, Индонезии.
Географические различия в характере распространения многих неинфекционных болезней можно объяснить, только если рассматривать в комплексе факторы внешней среды и биологические реакции (врожденные и приобретенные).
Например, 1. в некоторых районах Индии распространен рак глотки; причина - употребление жевательного табака;
2. у белых, живущих в местах с большим количеством солнечных дней в году, нередко возникает рак кожи на незащищенных от солнца местах; причина - воздействие ультрафиолетовых лучей.
3. рак печени, столь часто встречающийся у африканцев, имеет причиной низкое содержание животных белков и высокое содержание углеводов.
4. более низкая частота сахарного диабета во многих негритянских популяциях обусловлена малой калорийностью и во многих отношениях неполноценностью пищи.
5. у американских негров давление гораздо выше и увеличивается с возрастом, чем у африканских; причина - фактор среды.
Токсические химические вещества могут попасть в организм:
1. С ПИЩЕЙ, ВОДОЙ, ВОЗДУХОМ;
2. В СОСТАВЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ.
Человек столкнулся с опасным воздействием токсических веществ не в последнее время. Однако сейчас вызывают тревогу антропогенные факторы окружающей среды, в том числе - химические. Воздействие этих факторов изучается такой наукой, как промышленная токсикология, предметом которой является воздействие вредных веществ и промышленных ядов на организм человека, пути попадания этих веществ в организм, оценка потенциальной опасности тех или иных вредных веществ.
Значительную долю среди загрязнителей окружающей среды занимают тяжелые металлы и их соединения. Большое значение имеет идентификация токсичных и потенциально-токсичных веществ, определение источников их поступления в окружающую среду, путь их в организм человека и результат их воздействия на здоровье человека.
Металлы по плотности подразделяются на две группы:
- легкие металлы, плотность которых не более 5000 кг/м3;
- тяжелые металлы - все остальные.
Большинство тяжелых металлов и их соединений токсичны. Степень их вредного воздействия на организм человека определяется их концентрацией в атмосферном воздухе и пищевых продуктах, поскольку основные пути их поступления в организм – через органы дыхания, а также с пищей и водой.
Токсичные и потенциально-токсичные вещества, источник их поступления в среду, путь поступления к человеку и возможное заболевание приведены в таблице 3.2.
Для количественной оценки используется понятие предельно-допустимой концентрации (ПДК), под которой следует понимать количество вредных веществ в окружающей среде, при постоянном контакте или при воздействии которого за определенный промежуток времени на организм не происходит изменения здоровья у человека и не вызываются неблагоприятные последствия у потомства. Под среднесуточной ПДК понимают концентрацию загрязняющих веществ в воздухе, не оказывающую на человека прямого и косвенного вредного воздействия при круглосуточном вдыхании.
Таблица 3.2
Токсичные и потенциально-токсичные вещества в природно-антропогенных экосистемах и их воздействие на организм человека
-
Вещество
Источник поступления в среду
Поступление к человеку
Заболевание
Цинк
Производство цветных металлов; оцинковывание
С воздухом
Интоксикация
Хром
Химическая промышленность; металлургия; производство огнеупорных материалов
С воздухом
Бронхиальный рак
Марганец
Выплавка металлов; удобрения; жидкое топливо; использование спичек и пиротехнических изделий
С воздухом
Прогрессирующие поражения центральной нервной системы, пневмония и др.
Железо
Промышленное производство; природная вода
С пищей,
С водой
Цирроз печени, заболевание кровеносной системы
Кадмий
Производство цветных металлов; удобрения; пестициды; машиностроение
С пищей,
С водой,
С воздухом
Почечные болезни, рак предстательной железы
Никель
Промышленное производство; никелирование изделий
С воздухом,
С пищей
Бронхиальный рак, дерматиты, интоксикация, аллергия
Медь
Цветная металлургия; промышленное производство медных и латунных изделий; химическая промышленность и др.
С водой
С пищей
Интоксикация, анемия, гепатит
Свинец
Цветная металлургия; пестициды; двигатели внутреннего сгорания; придорожная пыль; радиоэлектронная промышленность
С воздухом,
С водой,
С пищей
Интоксикация, поражение центральной нервной системы, печени почек, мозга, половых органов
Ртуть
Добыча и производство; пестициды; сжигание органического топлива
С водой,
С воздухом,
С пищей
Интоксикация, паралич, психическая неполноценность новорожденных
Молибден
Черная и цветная металлургия; машиностроение; почва; природные воды; производство красителей
С воздухом,
С пищей,
С водой
Нарушения центральной нервной системы, подагра
Мышьяк
Промышленное производство; пестициды; почва, обработанная гербицидами
С водой,
С пищей
Интоксикация, рак легких и кожи, нарушение функции желудка, периферические невриты