3

Введение

Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество - лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни - Homo sapiens (человек разумный). Разум выделил человека из животного мира и дал ему огромное могущество. Человек на протяжении веков стремился не приспособиться к природной среде, а сделать ее удобной для своего существования. Теперь мы осознали, что любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно для всех живых существ, в том числе и для человека.

Всестороннее изучение человека, его взаимоотношений с окружающим миром привели к пониманию, что здоровье - это не только отсутствие болезней, но и физическое, психическое и социальное благополучие человека. Здоровье - это капитал, данный нам не только природой от рождения, но и теми условиями, в которых мы живем.

1. Экология как наука

Природа представляет собой достаточно устойчивую и организованную систему, исторически сложившуюся в процессе эволюции органического мира, в которой каждый вид растений и животных занимает определенное место. Между организмами возникают сложные взаимоотношения, нередко конкурентные, определяющие пространственное распределение видов и численность особей. На распределение организмов большое влияние оказывают физические условия среды (температура, свет, влажность, смена погоды, состав почвы и др.).

Экология - наука о взаимоотношениях организмов между собой, а также между организмами и средой обитания (греч. “ойкос” - жилище, “логос” - наука).

Экология раскрывает конкретные взаимоотношения между популяциями разных видов в природе, между организмами и окружающей средой, исследует взаимоотношения между организмами в обществе (численность, строение, жизнедеятельность, поведение). Среда обитания представляет собой сложный комплекс разных элементов, взаимодействующих с организмами. Отдельные элементы среды называют экологическими факторами. Среди них различают три разные по своей природе группы факторов:

абиотические факторы - все компоненты живой природы (температура, свет, влажность и т.п.), а также состав водной, воздушной и почвенной среды; биотические факторы - взаимодействия между особями в популяциях, между популяциями в природных сообществах; антропогенный фактор - вся разнообразная деятельность человека, приводящая к изменению природы как среды обитания видов растений и животных или непосредственно оказывающая влияние на их жизнь.

Каждый вид в процессе эволюции приспособляется к определенной интенсивности экологических факторов и амплитуде их колебаний и в свою очередь сам воздействует на окружающую среду. Приспособление к изменяющимся условиям среды происходит в результате естественного отбора: у организмов вырабатываются те или иные морфологические и физиологические особенности, позволяющие существовать именно в этих и ни в каких других условиях среды. Интенсивность фактора, наиболее благоприятную для жизнедеятельности организма, называют оптимальной (или оптимумом). Границы, за которыми существование организма невозможно, называют нижним и верхним пределами выносливости, т.е. чем больше отклонений от оптимума, тем хуже для организма. Оптимум для различных организмов разный, поскольку разные виды обладают неодинаковой нормой реакции в отношении факторов среды. Оптимум и границы выносливости по отношению к одному из факторов среды зависят от уровня других. Если же количественное значение хотя бы одного из факторов выходит за пределы выносливости, то существование вида становится невозможным, как бы ни были благоприятны остальные условия. Такие факторы, выходящие за границы максимума или минимума, называются ограничивающими. Например, распространение многих животных и растений к северу обычно ограничивает недостаток тепла, тогда как на юге ограничивающим фактором для тех или иных видов может быть недостаток влаги или необходимой пищи. Температура, свет и влажность являются наиболее важными факторами внешней среды. Эти факторы закономерно изменяются как в течение года и суток, так и в связи с географической зональностью. К этим факторам организмы обнаруживают зональный и сезонный характер приспособления. Солнечное излучение является основным источником энергии для всех процессов, происходящих на Земле.

Вода играет исключительную роль в жизни любого организма, поскольку она является структурным компонентом клетки (на долю воды приходится 60-80% массы клетки). Значение воды в жизни клетки определяется ее физико-химическими свойствами. Вследствие полярности молекула воды способна притягиваться к любым другим молекулам, образуя гидраты, т.е. является растворителем. Многие химические реакции могут протекать происходить только в присутствии воды. Вода является в живых системах “тепловым буфером”, поглощая тепло при переходе из жидкого состояния в газообразное, тем самым предохраняя неустойчивые структуры клетки от повреждения при кратковременном освобождении тепловой энергии. В связи с этим она производит охлаждающий эффект при испарении с поверхности и регулирует температуру тела.

Функциональная система, включающая в себя сообщество живых существ и их среду обитания, называется экологической системой (или экосистемой). В такой системе связи между ее компонентами возникают, прежде всего, на пищевой основе и основе способов получения энергии. По способу питания, получения и использования энергии все организмы делятся на автотрофные и гетеротрофные. В некоторые экосистемы (к примеру, почвенные) входят часто анаэробные микроорганизмы. В процессе питания аэробные гетеротрофы разлагают органическое вещество до углекислоты, воды и минеральных солей, которые в свою очередь могут быть использованы повторно автотрофами. В природе формируется непрерывный круговорот биогенных веществ: автотрофы извлекают необходимые для жизни химические вещества из окружающей среды и через ряд гетеротрофов они вновь в нее возвращаются. Все процессы осуществляются за счет притока энергии извне - лучистая энергия Солнца является источником этой энергии. Поэтому системы, получающие энергию от Солнца, называются открытыми. Круговорот веществ возник в процессе эволюции, что является непременным условием существования жизни. Световая энергия Солнца трансформируется организмами в другие формы: в химическую, механическую и, наконец, в тепловую. В соответствии с законами термодинамики такие превращения всегда сопровождаются рассеиванием части энергии в форме тепла.

В экологических системах в процессе эволюции сложились цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих материалы и энергию из исходного пищевого вещества. В пищевой цепи зеленые растения - это те организмы, которые создают начальное органическое вещество, используя энергию Солнца. Лишь только около 1% энергии, падающей на растения, превращается в потенциальную энергию химических связей синтезированных органических веществ и может быть использовано в дальнейшем при питании гетеротрофными организмами. При потреблении этой пищи животными организмами только 5-20% энергии пищи переходит во вновь построенное тело животного, остальная часть энергии, содержащейся в зеленом растении, расходуется на различные процессы жизнедеятельности животного, превращаясь в тепло и рассеиваясь. При поедании травоядного животного хищником часть накопленной энергии также расходуется. Вследствие потери полезной энергии цепи питания не могут быть очень длинными, чаще такая цепь состоит из 3-5 звеньев (пищевых уровней). Поэтому на каждом последующем уровне количество образующегося органического вещества резко уменьшается из-за потери энергии.

Различают несколько категорий “экологических пирамид”:

пирамида чисел отражает число особей на каждом уровне пищевой цепи;

пирамида биомассы - количество органического вещества (биомассу) на каждом уровне;

пирамида энергии - количество энергии в пище.

2. Социальная экология как наука и учебная дисциплина

Социальная экология - научная дисциплина, рассматривающая соотношение общества с географической, социальной и культурной средами, т.е. со средой, окружающей человека.

Сообщества людей в связи с их средой имеют доминанту социальной организации (рассматриваются уровни от элементарных социальных групп до человечества в целом). История возникновения общества давно изучается антропологами и обществоведами-социологами.

Антропология - наука об изменчивости внутри родов, видов и видовых особенностей семейства гоминидов. В антропологии привлекаются данные биологии, молекулярной биологии, генетики, химической палеогенетики, палеогеографии, археологии, геологии и т.д. Она включает изучение биологических (морфологических и физиологических) особенностей Homo sapiens и его ископаемых предков и занимает особое место в системе естественных и социальных наук о человеке.

Между человеком и реальностью его бытия возникло огромное пространство. Произошло как бы удвоение реальности, что получило отражение в сфере мысли, сознания. Это пространство можно назвать культурой, где раскрывается творческий потенциал человека. Своеобразие человека в его способности преодолеть собственную видовую ограниченность. Трехмерная стихия-первое условие прогрессивного развития мозга; второе условие - наличие рук; третье условие - социальный строй жизни и система информатики, вынесенная за пределы мозга как его продолжение. Значения, опыт, передача их из поколения в поколение стало одним из решающих факторов социальной среды и наряду с естественным отбором дало большую форму Homo sapiens в борьбе за существование. В. Грант (1991) считает, что решающее отличие человека от животного - культура.

Человек - это существо, наделенное культурой. Ни одно животное не создало своей второй природы. Это - прерогатива человека, это - плод его культурной эволюции.

Генетическое исследование человеческих рас (негроидной, монголоидной, европейской, австралоидной и американской) показывали, что 97% генов у них идентичные. Это свидетельствует об огромном единстве и однородности человечества. Понятие раса-функция климата и среды обитания отдельной популяции. Разделение на расы лишено было идеологического смысла. Организм человека развивается неравномерно, по своей специфической временной шкале, отвечающей развертыванию ряда чисел Фибоначчи. Периодичность в жизни человека очевидна. Критические возрасты отвечают следующему ряду: 1, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89. Младенчество-до года; 1-8-детство; 8-13-отрочество; 13-21-юность; 21-34-молодость; 34-55-зрелость; 55-89-старость. Периодичность возрастов женщин (ряд Люка): 1, 3, 4, 7, 11, 18, 29, 47, 76, 123. Младенчество - до года; 1-7-детство; 7-11-отрочесто; 11-18-юность; 18-29-молодость; 29-47-зрелость; 47-123-старость. Женщины стареют раньше мужчин на 6-8 лет.

Вечной целью человека, стратегией его жизни была независимость от среды обитания, что продиктовано устремлением животного к самосохранению. Естественно, что по мере развития культурной эволюции она помогла человеку в усилении своей независимости. Труд всегда был и остается сознательной деятельностью человека, а человек - субъект труда. Существует биологическая сторона человека как личности.

Специфика генетической программы человека такова, что в одинаковых условиях рождаются различные индивидуумы, личность и форма социального поведения которых базируется на работе многих генов. Этот генофонд рассматривается как совокупный генетический материал определенного этноса. Анализ эволюционного процесса показал, что эволюция живого материала не завершилась появлением человека и на нем она не остановится. Ныне современная наука - это сложная система человеческих знаний - условно подразделяется на 3 группы: естественных, общественных и технических наук. В ХХ веке дифференциация науки диктуется необходимостью высокого профессионализма, знания конкретных деталей, без которых невозможны исследования.

Организация “Гринпис” принципиально отказывается от участия в политике и социальных преобразованиях, предлагает отказаться от производств, способствующих глобальному потеплению. При сохранении нынешней структуры общества это означает голодную смерть миллионов людей. Значит, без социальных потрясений или социальных преобразований предотвратить глобальное потепление невозможно. Но сохранение нынешних темпов разрушения среды обитания человека несет большинству живущих гибель.

Это только один пример того, что решение экологических проблем лишь отчасти содержится в области технологии. Корень экологических проблем лежит в области социальной культуры и структуры общества. Экология -- это не столько биологическая, сколько социальная наука. Если мы хотим выжить и спасти наших детей, мы должны размышлять об этом и менять общество, в котором живем.

3. Влияние загрязнения природной среды на здоровье человека

Химические загрязнения среды и здоровье человека

В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших количествах попадают газообразные, жидкие и твердые отходы производств. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух или воду, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, попадая, в конце концов в организм человека. В зависимости от своей природы, концентрации, времени действия на организм человека они могут вызвать различные неблагоприятные последствия. Кратковременное воздействие небольших концентраций таких веществ может вызвать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель. Попадание в организм человека больших концентраций токсических веществ может привести к потере сознания, острому отравлению и даже смерти. Примером подобного действия могут являться смоги, образующиеся в крупных городах в безветренную погоду, или аварийные выбросы токсичных веществ промышленными предприятиями в атмосферу.

Реакции организма на загрязнения зависят от индивидуальных особенностей: возраста, пола, состояния здоровья. Как правило, более уязвимы дети, пожилые и престарелые, больные люди.

Биологические загрязнения и болезни человека

Кроме химических загрязнителей, в природной среде встречаются и биологические, вызывающие у человека различные заболевания. Это болезнетворные микроорганизмы, вирусы, гельминты, простейшие. Они могут находиться в атмосфере, воде, почве, в теле других живых организмов, в том числе и в самом человеке. Наиболее опасны возбудители инфекционных заболеваний. Они имеют различную устойчивость в окружающей среде. Одни способны жить вне организма человека всего несколько часов; находясь в воздухе, в воде, на разных предметах, они быстро погибают. Другие могут жить в окружающей среде от нескольких дней до нескольких лет. Для третьих окружающая среда является естественным местом обитания. Для четвертых - другие организмы, например дикие животные, являются местом сохранения и размножения.

Влияние звуков на здоровье человека

Человек всегда жил в мире звуков и шума. Звуком называют такие механические колебания внешней среды, которые воспринимаются слуховым аппаратом человека (от 16 до 20 000 колебаний в секунду). Колебания большей частоты называют ультразвуком, меньшей - инфразвуком. Шум - громкие звуки, слившиеся в нестройное звучание.

Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий окружающей среды.

В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Сочетание звуковых раздражителей дает время животным и человеку, необходимое для оценки их характера и формирования ответной реакции. Звуки и шумы большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центры, могут вызвать болевые ощущения и шок. Так действует шумовой загрязнение.

Тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, легкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы. Но естественные звучания голосов Природы становятся все более редкими, исчезают совсем или заглушаются промышленными транспортными и другими шумами.

Длительный шум неблагоприятно влияет на орган слуха, понижая чувствительность к звуку.

Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления, - децибелах. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 децибелов (ДБ) практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибелов. Звук в 130 децибелов уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него непереносимым. Недаром в средние века существовала казнь “под колокол”. Гул колокольного звона мучил и медленно убивал осужденного.

Очень высок уровень и промышленных шумов. На многих работах и шумных производствах он достигает 90-110 децибелов и более. Не намного тише и у нас дома, где появляются все новые источники шума - так называемая бытовая техника.

Погода и самочувствие человека

Несколько десятков лет назад практически никому и в голову не приходило связывать свою работоспособность, свое эмоциональное состояние и самочувствие с активностью Солнца, с фазами Луны, с магнитными бурями и другими космическими явлениями.