Глобальные проблемы деградации среды обитания.

Глобальные проблемы порождены противоречиями общественного развития, резко возросшими масштабами воздействия деятельности человечества на окружающий мир и связаны также с неравномерностью социально-экономического и научно-технического развития стран и регионов. Решение глобальных проблем требует развертывания международного сотрудничества.

Важнейшие глобальные экологические проблемы, стоящие перед современным человеком, следующие: загрязнение окружающей сре­ды, парниковый эффект, истощение «озонового слоя», фотохимиче­ский смог, кислотные дожди, деградация почв, обезлесевание, опусты­нивание, проблемы отходов, сокращение генофонда биосферы и др.

Парниковый эффект – это нагрев внутренних слоев атмосферы Земли, обусловленный прозрачностью атмосферы для основной части излучения Солнца (в оптическом диапазоне) и поглощением атмосферой основной (инфракрасной) части теплового излучения поверхности планеты, нагретой Солнцем.

В атмосфере Земли излучение поглощается молекулами Н2О, СО2, О3 и др. Парниковый эффект повышает среднюю температуру планеты, смягчает различия между дневными и ночными температурами.

В результате антропогенных воздействий (сжигание топлива и промышленные выбросы) содержание углекислого газа, метана, пыли, фторхлоруглеродных соединений (и других газов, поглощающих в инфракрасном диапазоне) в атмосфере Земли постепенно возрастает. Смесь пыли и газов действует как полиэтиленовая пленка над парником: хорошо пропускает солнечный свет, идущий к поверхности почвы, но задерживает рассеиваемое над почвой тепло – в результате под пленкой создается теплый микроклимат.

Не исключено, что усиление парникового эффекта в результате этого процесса может привести к глобальным изменениям климата Земли, таянию ледников и повышению уровня Мирового океана.

Кислотные дожди – это атмосферные осадки (в т. ч. снег), подкисленные (pH ниже 5,6) из-за повышенного содержания в воздухе промышленных выбросов, главным образом SO2, NO2, HCl и др. В результате попадания кислотных дождей в поверхностный слой почвы и водоемы развивается подкисление, что приводит к деградации экосистем, гибели отдельных видов рыб и др. водных организмов, сказывается на плодородии почв, снижении прироста лесов и их усыхании. Кислотные дожди особенно характерны для стран Западной и Северной Европы, для США, Канады, промышленных районов Российской Федерации, Украины и др.

Истощение запаса энергетических ресурсов. Важнейшим фактором, ограничивающим развитие промышленной деятельности человека, является энер­гетический лимит. Современное мировое энергопотребление человечества составляет около 10 ТВт Основой энергетики сегодня является ископаемое топливо: уголь, нефть, газ и уран-235.

Рост мирового потребления энергии во времени име­ет экспоненциальный характер (также, как и рост чис­ленности населения Земли). Промежуток времени между освоением первых 10% и разработкой последних 10% запаса невозобновимого ресурса называют полезным периодом использования сырьевого источника. Про­веденные расчеты показали, что, например, для газа полезный период продлится 20 — 25 лет, для нефти -30 — 40 лет, для угля — до 100 лет. Таким образом, в основу своей энергетической стратегии человечество по­ложило явно не тот вариант, который мог бы обеспе­чить достаточно продолжительное стабильное развитие человечества. Если предположить, что численность на­селения планеты в некоторый период времени стабили­зируется на отметке 15 млрд. человек и при этом его энергетический бюджет будет лишь в 2 раза превышать современный энергетический бюджет США (20 кВт на одного человека), то окажется, что все разведанные се­годня запасы нефти будут использованы в течение 3 месяцев, а запасы угля — 15 лет.

В настоящее время альтернативным и, возможно, единственным выходом из сложившейся ситуации пред­ставляется разработка неисчерпаемых (и к тому же эко­логически чистых) источников энергии, потенциал которых весьма значителен.

Биосфера загрязняется различными химичес­ки инертными органическими веществами, пестицидами, гербицидами, тяжелыми металлами (ртутью, свинцом и др.), радиоактивными веще­ствами и т.д.

Загрязняется нефтью и нефтепродуктами Миро­вой океан, планктон которого обеспечивает 70% поступающего в атмосферу кислорода.

Масштабы загрязнения столь велики, что естествен­ная способность биосферы к нейтрализации вредных веществ и самоочищению близка к пределу.

Экологический кризис(чрезвычайная экологическая ситуация) — экологическое неблагополучие, характеризующееся устойчивыми от­рицательными изменениями окружающей среды и представляющее угрозу для здоровья людей. Это напряженное состояние взаимоот­ношений между человечеством и природой, обусловленное несоот­ветствием размеров производственно-хозяйственной деятельности человека ресурсно-экологическим возможностям биосферы. Эколо­гический кризис характеризуется не столько усилением воздействия человека на природу, сколько резким увеличением влияния изменен­ной людьми природы на общественное развитие.

Экологическая катастрофа(экологическое бедствие) — эколо­гическое неблагополучие, характеризующееся глубокими необратимы­ми изменениями окружающей среды и существенным ухудшением здоровья населения. Это природная аномалия, нередко возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой дея­тельности на природные процессы и ведущая к остронеблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения определенного региона.

К числу важнейших проблем, затрагивающих существование человечества в целом, относится быстрый прирост и изменение структуры населения Земли, а также вопрос о последствиях и воз­можности предотвращения термоядерной войны. Нельзя сказать, что оба эти вопроса не интересовали философов прежде. По край­ней мере второму из них они уделяли внимание всегда, ибо войны известны с тех пор, как человечество обрело свою определен­ность и вступило на путь социального, экономического и культур­ного развития. Предельной же остроты оба эти вопроса достигли в последние четыре десятилетия, когда начался так называемый демографический взрыв, а крупнейшие страны мира приступили к созданию атомного и ракетного оружия.

В чем сущность демографической проблемы, какое место за­нимает она в контексте других глобальных проблем? Еще в XVIII в. английский экономист Т. Мальтус в книге «Опыт о законе народонаселения...» (1798) обрисовал сложную ситуацию, кото­рая в наши дни получила название демографической проблемы. Мальтус видел ее в том, что население растет в геометрической прогрессии, т. е. увеличивается с невероятной скоростью, тогда как прирост необходимого для его прокормления продовольст­вия осуществляется по арифметической прогрессии.

Одна из глобальных проблем — проблема предотвращения мировой термоядерной войны. Компьютерное моделирование по­казало, что если в возникшем ядерном конфликте будет исполь­зована только часть смертоносного потенциала атомного и водо­родного оружия, то и тогда на Земле наступит «ядерная зима», или «ядерная ночь». От совокупного действия радиации, взрывов и пожаров в воздух попадет огромное количество пылевых частиц, которые резко уменьшат попадание солнечных лучей на поверхность Земли и снизят температуру воздуха до такого уровня, что сделает­ся невозможным существование на Земле человека и большин­ства растительных и животных видов. Количество стран, имеющих или могущих стать обладателями ядерного оружия, неуклонно растет, и вместе с тем растет опасность термоядерной войны.

Важная глобальная проблема, также возникшая в эпоху НТР, — экологическая.

В наше время проблема отношения человека к природе при­влекает к себе пристальное внимание. Тому есть важные причины. Беспрецедентное возрастание научно-технического потенциала подняло на качественно новую ступень возможности человека по преобразованию окружающей его природной среды и откры­ло перед ним необычайные перспективы. В то же время во взаи­модействии человека с природной средой его обитания прояв­ляется все больше тревожных симптомов опасности, грозящей существованию планеты Земля и всего человеческого рода. Име­ются в виду негативные аспекты современной НТР (прогресси­рующее загрязнение природной среды продуктами техногенного происхождения, угроза исчерпания природных ресурсов, изме­нение климата и т.д.), а также проблемы, которые и в прошлом стояли перед человечеством (нехватка продовольствия и др.), но сейчас заметно обострились, особенно в развивающихся стра­нах в связи с демографическим взрывом и другими обстоятель­ствами.

Широкий круг вопросов, связанных с взаимодействием совре­менного общества с природной средой, объединяется под общим названием экологической проблемы. Слово «экология» в послед­ние годы стало очень модным. И сфера его применения суще­ственно расширилась с того момента, когда Э. Геккель более ста лет тому назад предложил его для обозначения конкретного науч­ного направления, изучающего взаимоотношения животных и растений со средой их обитания. Слово «экология» сейчас встре­чается в лозунгах, под которыми происходят демонстрации в за­падных странах (так называемое движение «зеленых»); упомина­ется в официальных государственных документах, в статьях ученых, юристов, журналистов и представителей других профессий. В самом широком смысле слова экологический взгляд на мир пред­полагает при определении ценностей и приоритетов человеческой деятельности учет последствий влияния, которое эта деятельность оказывает на природную среду, равно как и влияние природной среды на человека.

100. Экология человека. Биологический и социальный аспекты адаптации человека и населения к условиям жизнедеятельности. Антропогенные экосистемы.
Экология человека – это наука, изучающая закономерности взаимодействия человека как биосоциального существа со сложным многокомпонентным окружающим миром, с динамичной, постоянно усложняющейся средой обитания, проблемы сохранения и укрепления здоровья.

Экология человека изучает антропосистемы различного уровня – от глобального до локального и микролокального. В рамках экологии человека выделяются такие разделы, как экология города (урбоэкология), техническая экология, экологическая этика, психологическая экология, этноэкология, палеоэкология, медицинская экология и т.п.

Экологию человека на всех стадиях исторического развития интересует следующее:

1) численность отдельных общностей людей и всего человечества;

2) возрастная и половая структура общностей;

3) уровень здоровья людей, который может быть выражен через среднюю продолжительность жизни, наиболее характерные болезни и распространённые причины смерти;

4) специфика питания людей каждой эпохи, калорийность пищи, способы её приготовления;

5) тип трудовой деятельности, механизмы и орудия труда, источники энергии, используемые в хозяйстве и быту;

6) система расселения;

7) культурные и гигиенические навыки.

Анализ указанных выше характеристик позволяет получить знание некоторых важных величин, которые в количественной форме отражают взаимодействие человека со средой его обитания. В экологии наиболее часто изучают не отдельного человека, а целые группы людей. Это позволяет выявить общие закономерности изменения показателей состояния организма и установить взаимосвязи между ними.

Все живые организмы, в том числе человек, приспособлены к ритмичным изменениям окружающей среды, в соответствии с которыми периодически ускоряются и замедляются функции систем органов.

Будучи составной частью биосферы, человек сильно зависит от окружающей среды. Так, без воздуха человек может прожить лишь три минуты, без воды – три дня, без пищи – тридцать дней. То же относится и к внешним параметрам среды: температуре, давлению, влажности, облучению, воздействию различных физических полей. В ходе эволюционного развития организм человека адаптировался к действию широкого спектра природных условий. Изменения условий окружающей среды ритмичны.

На протяжении всей своей истории человечество связано с суточными, месячными, сезонными, годовыми ритмами, обусловленными планетарными явлениями и влияющими на геологические, климатические и биологические процессы.

Под ритмами понимают повторение одного и того же события или состояния через строго определённые промежутки времени. Длительность цикла от начала до очередного повтора называется периодом.

Ритмичность процессов, присущая всем живым организмам, носит название биологических ритмов.

Процесс адаптации организма находится в прямой зависимости от условий существования. В зависимости от преобладания того или иного фактора (холод, жара, гипоксия, нехватка воды и др.). возникают определенные соответствующие реакции. В целом они объединяются в явления, которые называются процессами приспособления - адаптации. Определить адаптацию и выделить этот феномен трудно. Несомненно только, что это – фундаментальная и универсальное свойство любого живого системы, возникшей исторически.

Адаптации рассматривают в двух аспектах: статическом и динамическом. Статическое понятие адаптации отражает устойчивость биосистемы к условиям среды (Уровень адаптированности, сложившийся). Динамическое понятие адаптации - это процесс приспособления биосистемы к меняющимся факторам существования (формирование адаптированности). Следовательно, в процесс адаптации включаются:

а) биосистема

б) факторы среды;

в) механизмы взаимодействия.

Относительно человека адаптацию рассматривают как совокупность социально-биологических свойств и особенностей, возникающих в результате действия необычных факторов среды и необходимые для устойчивого существования в новых экологических условиях.

Врач-практик видит в адаптации конкретную форму приспособления к неблагоприятным или значительно изменившимся условиям существования. Какие качественные особенности адаптации характерны для человека по сравнению с различными представителями животного мира? Прежде - Другая роль естественного отбора, что у человека потерял роль движущего фактора эволюции. На отличие от всего биологического мира, человек вошел в социальную эволюцию генетически менее адаптированной к длительным неадекватным действиям среды. У человека резко ослаблен связь с природными ритмами и возрастает роль эпигеномный факторов.

Важно отметить, что по биологическим появляются социальные механизмы приспособления. Социальные механизмы, возникшие на определенном этапе эволюции, отличаются высокой пластичностью и постоянно совершенствуются. Они включают элементы модернизации взаимоотношения людей, защиту от неблагоприятных факторов среды и активную перестройку среды с созданием антропоекосистем различного ранга.

Под биологическими механизмами подразумевают анатомо-физиологические, биохимические и поведенческие реакции за действия меняющихся факторов среды. В одном состоянии они имеют локальный характер, в противном осуществляются на уровне целостного организма.

В зависимости от продолжительности действия, адаптации бывают кратковременные и долгосрочные. В первом случае наблюдается непродолжительная изменение функциональной активности, направленная на восстановление обычных свойств внутренней среды организма.

Например, ускорение сердечного ритма и увеличение частоты дыхания при усиленном мышечном нагрузке. Во втором случае при аналогичных, но уже более длительных воздействиях развиваются устойчивые изменения с включением структурного уровня. Например, у людей, физически работают, сердечная мышца гипертрофируется. Однако в целом биологическая характеристика адаптационных процессов определяется не только фактором времени, но и хранением механизмов, обеспечивающих устойчивость живой системы.

Благодаря адаптациям поддерживается гомеостаз - постоянство внутренней среды организма. В процессе исторического развития человек осваивала новые места обитания, которые отличались доминирующими условиями географической среды. Это стало причиной экологической адаптации и дифференциации человечества, возникновением различных адаптивных человеческих экотипов.

Адаптивный тип-норма биологической реакции на преобладающие условия проживания, которая проявляется в развитии комплекса морфофункциональных, биохимических, иммунологических признаков, обуславливающих лучшую биологическую приспособленность человека к соответствующему физической среды, независимо от расовой или этнической принадлежности.

Арктический адаптивный тип. Условия проживания людей характеризуются холодным климатом, в пищевом рационе преобладает животная еда. Представители адаптивного типа имеют сильно развитую костно-мышечную систему, большие размеры грудной клетки, в крови высокий уровень гемоглобина, плоские и трубчатые кости имеют высокое содержание киткового мозга, в ткани повышен уровень минеральных веществ в крови высокий уровень белков (альбуминов и глобулинов) и холестерина, повышенное способность организма окиснюваты продукты метаболизма, высокая активность систем пероксидного окисления липидов, усиленный энергетический обмен, стабильная терморегуляция и др..

Тропический адаптивный тип. Климато-географические условия проживания людей характеризуются высокой температурой и повышенным влажностью. Исторически сложившиеся условия существования данного адаптивного типа привели к низкому содержания животного белка в пищевом рационе, фенотипно наблюдается достаточно широкая вариабельность в росте (высокие и низкие ростом). Форма тела снижен объем мышечной массы, увеличена длина конечностей, уменьшена в размерах и объеме грудная клетка, повышенное потоотделение (больше потовых желез на 1 см2 площади кожи), снижены показатели основного обмена и обмена жиров, низкая концентрация холестерина в крови, активность системы пероксидного окисления липидов снижена.

Адаптивный тип зоны умеренного климату. Тип является промежуточным между представителями арктического и тропического адаптивного типов.

Горный адаптивный тип. Характерными особенностями этого типа является результатом действия основного этиологического фактора-хронической гипоксии. Соответственно, и фенотипные проявления характеризуются высоким уровнем основного обмена, удлинением трубчатых костей, расширением грудной клетки, ростом кислородной емкости крови за счет увеличения количества эритроцитов (эритроцитоз), высоким содержанием гемоглобина (Более 120 г / л) и более быстрой его трансформацией в НЬ02 (карбгемоглобин).

Адаптивные типы формировались расы в связи с конкретными экологическими условиями на основании резерва приспособительных механизмов вида, соответствовавшие его генофонда. Выделение этих типов не мало черт экологической специализации, о чем свидетельствует возможность проживания людей одного адаптивного типа на территории, которая в большей степени является ответной к комплексу признаков другого адаптивного типа. Быстрее всего процесс заключался в образовании популяций, генофонды которых соответствовали местным условиям лучше, чем генофонд вида в целом.

Наличие различных адаптивных типов является свидетельством значительный экологический изменчивости человека, что, наверное, способствовало расселению людей по всему миру.

Антропогенные экосистемы отличаются от естественных тем, что доминирующим экологическим фактором в них являются сообщества людей и продукты их производственной и общественной деятельности. В антропогенных экосистемах искусственная (созданная сообществами людей) среда преобладает над естественной. Естественная среда в антропогенных экосистемах выступает в очеловеченном виде, приспособленной к нуждам людей, включённой в круг их трудовых, культурных и бытовых интересов.

Важнейшие современные антропогенные экосистемы - города, сельские поселения, транспортные коммуникации сочетают в себе естественные (природные) и хозяйственно-культурные условия. Наиболее преобразована естественная среда в таком виде антропогенных экосистем, как город. Хотя урбанизация в истории человечества сыграла и играет прогрессивную роль (концентрация производства, научных и культурных учреждений, учебных заведений, создание благоприятных условий для решения вопросов трудоустройства, образования, снабжения продовольствием, медицинского обслуживания, быта), она сопровождалась рядом негативных последствий (обилие промышленных и бытовых отходов, загрязняющих воздух, воды, почвы; высокая плотность населения, благоприятствующая для распространения инфекционных заболеваний).

Из-за загрязнения воздуха средняя температура (годовая, месячная, суточная) в городах на 6-7 градусов выше, чем на окружающей территории. Задымлённость воздуха снижает в городах длительность солнечного освещения на 5-15%. В результате «светового голода» развивается авитаминоз Д, и на его почве повышается утомляемость людей, ухудшается самочувствие, снижается сопротивляемость заболеваниям. Из-за сокращённого светового дня, падения интенсивности ультрафиолетового облучения на 5% летом и 30% зимой увеличивается содержание микробов в воздухе. К техногенным неблагоприятным факторам городской среды относятся вибрация и шум.

Отрицательное воздействие на здоровье людей оказывает высокая плотность населения в условиях города, всё менее подвижный образ жизни, повышенная калорийность пищи, уменьшение количества потребляемых растительной пищи и молока. Уровень заболеваемости болезнями органов кровообращения, дыхания, нервной системы среди городского населения выше в 1,5-2 раза. Как особая антропогенная система, город в целом характеризуется наряду с положительными, также отрицательными воздействиями на людей.