Экология как наука. Этапы развития. Учение Вернадского о биосфере.

Термин "Экология". Как самостоятельная наука экология сформирова­лась к началу 20-го века.

Экология- наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой.

Главная цель экологии - оптимизация взаимоотношений человека с окружающей средой, что должно позволить максимально использовать поло­жительные влияния природы на человека.

• Экология охватывает изучение процессов, происходящих в почве, воде, воздухе.

Экология является комплексной системой знаний. Она образует не­сколько разделов. Одним из разделов является медицинская экология.

Этапы развития экологии.

1)                           1866-1903 гг. - этап анализа окружающей среды химическими, физи­ческими и биологическими методами.

2)                          1904-1958 гг. - анализ экологии отдельных видов животных и рас­тений.

3)                          1959-1974 гг. - изучение экологических систем.

4)                     С 1975 г. до настоящего времени - период бурного развития эколо­гии, профилизации экологии.

В. И. Вернадскому принадлежит научная разработка понятий биосфера и ноосфера.

Биосфера - оболочка земли, на которой и в которой развивается и су­ществует жизнь.

Биосфера включает:                                                                                                                                                               

-            всю гидросферу до 12 км.

-            всю атмосферу до 10 км.

-            всю литосферу до 5 км.

Основа существования биосферы и динамического равновесия - кругово­рот веществ в природе.

Круговорот веществ обеспечивают: ~

1.                 Организмы продуценты. Чаще это растения. Они образуют из неор­ганических веществ органические.

2.                   Организмы консументы. Они потребляют органические вещества и выделяют органические вещества. Консументы делятся на консументов I порядка (употребляют в пищу продуцентов) и консументов II порядка (употребляют в пищу консументов I порядка)

3. Организмы редуценты (микроорганизмы). Они перерабатывают ор­ганические остатки в неорганические вещества.

Полный обмен биомассы происходит за 15 лет.

Элементарная первичная структура биосферы - биоценоз.

Биоценоз - это участок биосферы, на котором в результате совместного существования растений, животных и микроорганизмов возникает тесная взаимосвязь и взаимозависимость живой природы. Биоценоз имеет строго очерченные границы, однороден.

Существует понятие экосистемы.

Экосистема - комплекс сообщества совместно проживающих организмов и условий их существования, объединенных общим круговоротом веществ, потоком энергии и обменом информации. Это - основная функциональная единица живой природы.

Экосистема не имеет четких границ. Размеры - от капли воды до все­ленной. Например, Земля - сложная экосистема с определенным уровнем ре­сурсов.

Масса живого измеряется биллионами тонн. Включает в себя около 2.000.000 видов животных и 500.000 видов растений.

Ноосфера - оболочка Земли, где существует разумная жизнь. Естествен­но, что по своим границам ноосфера значительно уже биосферы. В то же время ноосфера оказывает влияние на всю биосферу в целом.

Понятие о зонах чрезвычайных экологических ситуаций и экологического бедствия.

Деятельность человека иногда может нарушать равновесие в окружаю­щей среде, изменяя экологию, и как следствие нанося вред здоровью населе­ния, животным, растениям и тд.

В случае подобных нарушений экологической ситуации территория, на которой они происходят или произошли может быть объявлена зоной чрез­вычайной экологической ситуации или зоной экологического бедствия.

Зона чрезвычайной экологической ситуации- территория Российской Федерации, где в результате хозяйственной или иной деятельно­сти происходят устойчивые изменения в окружающей исходной среде, уг­рожающие здоровью населения, состоянию экосистем, генетическому фон­ду животных и растений.

Зона экологического бедстви'я-территория Российской Федера­ции, где в результате хозяйственной или иной деятельности произошли необ­ратимые изменения состояния окружающей среды, повлекшие за собой ус­тойчивое ухудшение здоровья населения, нарушения природного равнове­сия, разрушение экологических систем. Примером такой зоны может служить Аральское море.

ГИГИЕНА ВОЗДУХА

1. Гигиеническое значение атмосферных загрязне­ний и их влияние на человека. Токсические тума­ны.

В основе загрязнения воздуха в основном лежит хозяйственная деятель­ность человека. Хотя загрязнение атмосферы может осуществляться и естест­венным путем (например, извержение вулканов сопровождается выбросом вулканической пыли, пепла, сажи, вулканических газов).

Наибольший уровень загрязнения воздуха, естественно, наблюдается в крупных промышленных центрах и обусловлен токсическими выбросами промышленных предприятий.

Издавна считали, что загрязненный атмосферный воздух вреден для здо­ровья человека. Однако особое внимание привлекли массовые заболевания населения, связанные с так называемыми токсическими туманамиили смо­гами(от английского smog - "туман"). Токсический смог- это туман, сильно загрязненный токсичными примесями.

1 декабря 1930 года в долине реки Маас (Бельгия) установилась антици­клоническая погода с температурной инверсией (температурная инверсия возникает тогда, когда слой холодного воздуха над землей перекрыт теплым и становится невозможным восходящее движение загрязненного воздуха). Все это на фоне сильного загрязнения воздушной среды выбросами промышлен­ных предприятий и безветренной погоды привело к появлению токсического тумана (смога) и массовым заболеваниям населения со смертельными исхо­дами.

Это был первый случай, свидетельствовавший о том, что загрязнение воздуха в городах с развитым промышленным производством достигло преде­ла, превышение которого оказывает вредное влияние на здоровье населения. В дальнейшем токсические смоги имели место во многих крупных промыш­ленных центрах Англии (Лондон), США (Нью-Йорк, Детройт), Японии (Осака) и др.

Особенно сильный токсический смог наблюдался в декабре 1952 года в Лондоне. Туман содержал несколько сот тонн дыма и сернистого ангидрида {сернистый смог или Лондонский тип смога) За 5 дцей тумана было отме­чено значительное увеличение смертности населения от респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний (погибло на 4000человек больше чем обычно за такой срок). Было отмечено, что смертность увеличилась пропор­ционально увеличению концентрации в воздухе дыма и сернистого газа.

В 1963 году от густого токсического тумана в Нью-Йорке погибло более 400 человек.

Кроме токсических туманов (мокрых смогов) в крупных городах могут также иметь место фотохимические (сухие) смоги,связанные с автомобиль­ным транспортом.

Фотохимический смог возникает при солнечной погоде и обусловлен наличием в атмосфере оксидов азота, угарного газа и интенсивным УФ-излучением. В этих условиях в результате фотохимических реакций образу­ются основные компоненты фотохимического смога - пероксиацетилнитраты

12

м пероксибензоилнитраты. Это - токсические соединения, отрицательно нлияющие на дыхательные пути, глаза.

Впервые фотохимический смог был описан в США. В 1943 году в Сан-Франциско в солнечную, безветренную погоду над городом появлялся белесо­ватый туман с желтовато-коричневым оттенком, вызывавший резь в глазах, слезотечение, чувство першения в горле и тд.

В настоящее время накоплено много фактов, свидетельствующих о су­ществовании зависимости между степенью загрязнения атмосферы и здоровь­ем населения. Естественно, что наиболее ярко эта зависимость проявляется при эпизодических резких повышениях уровня загрязненности воздуха (токсические смоги), описанных выше. Вместе с тем и сравнительно низкие концентрации токсических веществ, постоянно присутствующие в воздухе юродов, несомненно оказывают влияние на состояние здоровья населения, прежде всего на состояние дыхательной системы, в частности на такие забо­левания как бронхиты, пневмонии, бронхиальная астма, рак легкого, аллер­гические состояния и др.

2. Основные источники и загрязнители атмосфер­ного воздуха населенных мест. Меры по охране атмосферного воздуха от загрязнений. Принципы установления ПДК вредных веществ в атмосфер­ном воздухе.