47

Система «человек – среда обитания» и характерные состояния системы Воздействие на человека факторов и потоков среды обитания

Человек и окружающая его среда (природная, производственная, городская, бытовая и др.) в процессе жизнедеятельности постоянно взаимодействуют друг с другом и образуют постоянно взаимодействующую систему «человек – среда обитания». При этом под средой обитания подразумевают окружающие человека тела и явления, включающие совокупность физических, химических, биологических, информационных, социальных факторов.

Среда обитания (жизненная среда; экологическая среда; внешняя среда) включает все тела и явления, с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях. Среда обитания прямо или косвенно влияет на состояние и развитие всех живых организмов.

Различают абиотическую, биотическую и антропогенную среды обитания.

Абиотическая среда – неживое физическое и химическое окружение живых организмов (вода, воздух, солнечная энергия и др.). Абиотическую среду составляют природные условия, происхождение которых непосредственно не связано с жизнедеятельностью живущих организмов.

Биотическая среда (биосреда) – среда, создаваемая или видоизмененная сообществом организмов. Биотическая среда – это пригодная для жизни человека окружающая среда, которая создается и устойчиво поддерживается в оптимальном состоянии естественными, не нарушенными человеком экологическими сообществами живых организмов (биотой). Естественная биота обладает способностью компенсировать нарушения окружающей среды, не превосходящие некоторого порога разрушения самой биоты.

Факторами окружающей среды называют элементы, способные оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на условия деятельности человека, его здоровье и потомство. Как правило, на человека одновременно может действовать несколько факторов, которые, взаимодействуя, могут усиливать или ослаблять действие друг друга.

Экологический фактор – условие среды, на которое все живое реагирует приспособительными реакциями. Экологические факторы определяют условия существования живых организмов.

Различают абиотические, биотические, природные и антропогенные экологические факторы.

Биотические факторы – факторы живой среды, влияющие на жизнедеятельность организмов. Действие биотических факторов выражается в форме взаимовлияний одних организмов на жизнедеятельность других организмов и всех вместе на среду обитания. Взаимоотношения между организмами бывают прямыми и косвенными.

Различают внешние и внутренние факторы воздействия на человека.

Примерами внешних природных (экологических) факторов воздействия окружающей среды являются: температура среды, звук, свет. Звук и свет могут доставлять человеку разнообразную информацию, которая также оказывает влияние на человека. Рассмотренные факторы являются внешними по отношению к человеку. Определенные воздействия со стороны человеческого организма (боль, эмоции, усталость) в отличие от внешних являются внутренними факторами воздействия на человека.

По природе факторы среды подразделяют на материальные (пыль, природные загрязнители), энергетические (звук, свет), информационные (речь).

Экологические факторы могут принимать различные значения, быть слабыми или сильными, принимать оптимальное значение и при достижении определенной величины оказывать отрицательное воздействие на живые организмы, в частности, на человека.

Фактор среды, выходящий за пределы выносливости организма, является лимитирующим фактором. Лимитирующий фактор ограничивает любое проявление жизнедеятельности организма. С помощью лимитирующих факторов регулируется состояние организмов и экосистем.

Концепция, согласно которой существование и выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, носит название закона минимума Ю. Либиха. Согласно закону минимума жизненные возможности организмов лимитируют те экологические факторы, количество и качество которых близки к необходимому организму или экосистеме минимуму. То есть для организма наиболее значим тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения.

Способность организма переносить неблагоприятное влияние того или иного фактора среды называют толерантностью.

Американский зоолог В. Шелфорд в начале XX в. сформулировал закон толерантности: «Лимитирующим фактором процветания популяции (организма) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет пределы выносливости (пределы толерантности) организма к данному фактору».

Таким образом, закон толерантности Шелфорда расширяет закон минимума Либиха, поскольку согласно этому закону существование вида и его жизненный потенциал определяются лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме (рис. 2.1).

Зона оптимума с точкой комфорта (точка максимума жизненного потенциала) и зоны допустимых значений фактора воздействия являются областью нормальной жизнедеятельности, а зоны с большими отклонениями фактора от оптимума – зонами угнетения. Пределы толерантности по фактору воздействия совпадают со значениями минимума и максимума фактора, за пределами которых суще­ствование организма невозможно (это – зона гибели).

Рис. 2.1. Зависимость жизненного потенциала организма

от интенсивности воздействия экологического фактора:

1 – зона оптимума; 2 – зоны допустимых значений фактора

воздействия; 3 – зоны угнетения; 4 – зона гибели [5]

Необходимо отметить, что классическая кривая Шелфорда имеет отношение только к природным факторам воздействия (например, температура окружающей среды, солнечная радиация). Факторы, полностью чуждые орга­низму, имеющие техногенное происхождение, могут иметь зону комфортности вблизи нуля интенсивности и только один максимальный предел воздействия. Это хорошо иллюст­рирует процесс влияния акустических колебаний на организм чело­века (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Зависимость жизненного потенциала организма

от интенсивности техногенного фактора (шума, дБ А):