Что такое окружающая среда ?
окружающая среда – это комплекс окружающих человека или другой живой организм физических, географических, биологических, социальных, культурных и политических условий, который определяет форму и характер его существования. Окружающая среда влияет на жизнь людей и развитие общества в целом.
Факторы окружающей среды
1) Физические факторы окружающей среды.
Это солнечная радиация, атмосферное давление, температура, влажность и подвижность воздуха, вибрация, шум, ионизирующее излучение, магнитное и электромагнитное поля различных частотных диапазонов, степень ионизации среды и др.
По воздействию на организм выделяют 7 классов физических факторов: механические, тепловые, оптические, электрические, магнитные, электромагние, ионизирующие.
Усиление ветрового режима, изменение ионизирующей радиации, колебания
электромагнитного и гравитационного полей, гипоксия, изменение интенсивности солнечной
радиации в течение года, динамика осадков, усиление жесткости климата с высотой и
географическим положением, частота и разнообразие стихийных явлений влияют на состояние
здоровья человека.
2) Химические факторы окружающей среды.
Химические элементы или соединения, входящие в состав воздуха, воды, почвы, пищевых
продуктов, могут быть природного или антропогенного происхождения.
В определенных количествах химические вещества природного происхождения (кислород, водород, макро- и микроэлементы и др.) являются биологически необходимыми. Они входят в состав тканей организма человека и снижение или повышение их содержания в окружающей
среде (например, в биогеохимических провинциях) приводит к изменениям в состоянии
здоровья человека.
Антропогенные вещества – это химические соединения, связанные с деятельностью человека, поступающие в окружающую среду с выбросами промышленных предприятий. Нарастающее содержание антропогенных химических соединений в биосфере меняет химический состав воздуха, воды, почвы, а также растений и животных организмов. Когда антропогенные вещества накапливаются в организме человека, это приводит к развитиюэкологозависимых изменений в состоянии здоровья.
Биологические факторы окружающей среды.
Патогенные микроорганизмы, вирусы, гельминты, дрожжеподобные грибы, биологически активные вещества (антибиотики, аминокислоты, чужеродные белки).
В определенных условиях могут явиться причиной инфекционных и аллергических заболеваний, пищевых отравлений.
Социальные факторы окружающей среды.
Социально-экономические факторы обусловлены производственными отношениями (отношение работника к труду, специальности, организация трудового процесса, социальная защищенность, материальное стимулирование, наличие льгот, психологический микроклимат в коллективе).
Социально-бытовые факторы (жилище, одежда, питание, развитость инфраструктуры сферы обслуживания, уровень благоустройства, возможность отдыха). Уклад жизни (социальное положение, материальная обеспеченность, уровень культуры и образования, наличие семьи, друзей, ведение здорового образа жизни или наличие вредных привычек). Чувство удовлетворенности работой, зарплатой, домом, семьей, страной и т.д. Способность сохранять спокойствие в стрессовых ситуациях. Социальные факторы опосредованно влияют на организм и здоровье человека. Они усугубляют действие других экологических факторов.Человек в ходе своей жизнедеятельности вынужден адаптироваться к факторам окружающей среды.
Как влияют факторы окружающей среды на организм человека?
Смотреть вопрос 2
Специфические действия факторов ОС
на нервную систему (вегетососудистая дистония по гипотоническому типу –
сероуглерод, Н2S
на печень (холецистит, дистония желчевыводящих путей – Сl2)
на кровь (лейкопения, анемия – ароматические углеводороды)
на кожу (онкозаболевания – полициклические углеводороды)
на слизистые (раздражение верхних дыхательных путей, слизистых – SO2)
5)Неспецифические действия факторов ОС
снижение функциональных показателей органов и систем.
отрицательное воздействие на физическое развитие.
уменьшение защитных сил.
увеличение длительности и кратности заболеваний.
повышение общей заболеваемости, особенно заболеваний верхних дыхательных путей. снижение продолжительности жизни
Строение атмосферы
Атмосфера.представляет собой газообразную оболочку земли, естественную смесь газов, которая получила название воздух. В состав атмосферы входить 78% азота, 21% кислорода, 0,03% углекислого газа , остальное количество инертных газов
Строение:
-тропосфера 12-14 км; -стратосфера-80-100км; ионосфера-600км; вакуумсфера-1000км.
Тропосфера
Тропосфера простирается в среднем в нижних 12 км. Именно в ней происходит формирование нашей погоды. Самые высокие облака (перистые) образуются в самых верхних слоях тропосферы. Температура в тропосфере с высотой понижается адиабатически, т.е. изменение температуры происходит вследствие убывания давления с высотой. Температурный профиль тропосферы во многом обусловлен поступающей к поверхности Земли солнечной радиацией. В результате нагрева поверхности Земли Солнцем формируются конвективные и турбулентные потоки, направленные верх, которые формируют погоду. Стоит заметить, что влияние подстилающей поверхности на нижние слои тропосферы распространяется до высоты примерно 1,5 км. Конечно, исключая горные районы. Верхней границей тропосферы является тропопауза – изотермический слой. Вспомните характерный вид грозовых облаков, вершина которых представляет собой «выброс» перистых облаков, называемых «наковальней». Эта «наковальня» как раз и «растекается» под тропопаузой, т.к. из-за изотермии восходящие потоки воздуха значительно ослабевают, и облако перестает развиваться по вертикали. Но в особых, редких случаях, вершины кучево-дождевых облаков могут вторгаться в нижние слои стратосферы, преодолевая тропопаузу. Высота тропопаузы зависит от географической широты. Так, на экваторе она находится на высоте примерно 16 км, и ее температура составляет около –80°C. На полюсах тропопауза расположена ниже – примерно на высоте 8 км. Летом ее температура здесь составляет –40°C, и –60°C зимой. Т.о., несмотря на более высокие температуры у поверхности Земли,
тропическая тропопауза намного холоднее, чем у полюсов.
Стратосфера.В стратосфере температура с высотой не понижается, а наоборот, растет, пока не достигает в зависимости от сезона и широты -30°C…+20°C на высоте примерно 48 км. Такой рост температуры обусловлен взаимодействием ультрафиолетового излучения с озоновым слоем, который располагается как раз в стратосфере. Кстати, стратосфера также влияет на погоду. В последнее время появились исследования, которые указывают на связь параметров стратосферы с аномалиями приземной температуры. Вероятно, развитие этих исследований
позволит ученым разработать более совершенные и точные методы долгосрочного прогноза температурных аномалий у поверхности Земли (на 30–40 суток). Стоит добавить, что в стратосфере резко уменьшается количество водяного пара, зато растет содержание озона. Т.о., формируется очевидный контраст между влажной и бедной на озон тропосферой и сухой, но зато богатой на озон стратосферой. Несмотря на сухость стратосферы, в холодное время года в высоких широтах в ней в ней могут образоваться облака на высотах от 17 до 30 км. Стратосфера простирается примерно до 48 км над поверхностью нашей планеты и вместе с тропосферой составляет 99,9% нашей атмосферы. Верхней границей стратосферы является стратопауза. Над стратопаузой температура снова начинает понижаться. Этот слой называется мезосферой и расположен в средней атмосфере. В верхних слоях мезосферы температура падает до –90°C. В мезосфере рождается такое красивое световое явление в атмосфере, как вспышки метеоров. Поэтому, наблюдая «падающие звезды», помните, что это явление мы видим в мезосфере. Также в верхних слоях мезосферы формируются загадочные серебристые облака которые в северном полушарии Земли можно наблюдать короткими летними ночами с мая по август над северным горизонтом. Заканчивается мезосфера мезопаузой на высоте примерно 85 км. В высоких широтах температура мезопаузы меняется от –120°C летом до –50° зимой. В летние месяцы с увеличением вертикальных температурных градиентов в мезосфере над высокими широтами, в т.ч. из-за достижения максимальной температуры стратопаузы вследствие максимального притока солнечной радиации, формируются восходящие потоки, которые приводят к образованию тонких облаков, называемых серебристыми. Серебристые облака формируются в верхней мезосфере на высотах примерно 80 км над поверхностью Земли.
Ионосфера
Верхний слой атмосферы называется ионосферой (термосферой). Здесь температура снова начинает расти, причем до значительных значений (до 500–1000°К в зависимости от солнечной активности). Суточные колебания температуры здесь составляют сотни градусов! Но воздух здесь настолько разряжен, что понятие «температуры» в нашем понимании здесь мало что значит. В ионосфере происходят такие прекрасные природные явления, как полярные сияния.Высота термопаузы в зависимости от солнечной активности меняется от 200 до 500 км. Выше 500 км определение температуры является очень сложной задачей из-за крайней разреженности этих самых верхних границ земной атмосферы.Ионосфера - объединяет мезосферу, мезопаузу и термосферу. Воздух здесь
состоит в основном из молекул кислорода и азота, а также из квазинейтральной плазмы. Солнечные лучи, попадая в ионосферу сильно ионизируют молекулы воздуха. В нижнем слое (до 90 км) степень ионизация низкая. Чем выше, тем больше ионизация. Так, на
высоте 100-110 км электроны концентрируются. Это способствует отражению коротких и средних радиоволн.
Самый важный слой ионосферы – верхний, который находится на высоте 150-400 км. Его особенность в том, что он отражает радиоволны, а это способствует передаче радиосигналов на значительные расстояния.
Вакуумсфера-состоит из атомов кислорода, гелия и водорода. Газ в этом слое очень разрежен и нередко атомы водорода ускользают в космическое пространство. Поэтому этот слой и называют "зоной рассеивания".
На высоте около 2000—3500 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который заполнен сильно разреженными частицами межпланетного газа, главным образом атомами водорода. Но этот газ представляет собой лишь часть межпланетного вещества. Другую часть составляют пылевидные частицы кометного и метеорного происхождения. Кроме чрезвычайно разреженных пылевидных частиц, в это пространство проникает электромагнитная и корпускулярная радиация солнечного и галактического происхождения. Здесь газ сильно разрежён,и происходит процесс диссипации — утечка частиц в межпланетное пространство. Скорость таких частиц может достигать 11,2 км/сек. Рост солнечной активности приводит к расширению толщины этого слоя.
Химический состав атмосферного Атмосферный воздух по химическому составу
представляет собой смесь газов с различным удельным содержанием. Химический
состав мало меняется с высотой. Однако ввиду того что с высотой воздух разрежается,
содержание каждого газа в единице объема уменьшается.. Химический состав
атмосферного воздуха: Азот 78,0; Кислород 20,95; Двуокись кислорода 0,03; инертные
газы 0.01%; и др смесь газов
Влияние кислорода
Кислород по биологической роли - самая важная составная часть воздуха. В природе постоянно происходит потребление кислорода при дыхании человека и животных. Много
расходуется кислорода на процессы окисления и горения топлива и других органических материалов. Несмотря на значительный расход кислорода, его содержание в воздухе
практически не изменяется. Это обусловлено тем, что параллельно данному процессу в
растительном мире идет процесс ассимиляции диоксида углерода и выделения кислорода, восполняющий его естественную убыль. Так, в результате процессов фотосинтеза в атмосферу поступает около 5х1014 тонн кислорода в год, что примерно соответствует его потреблению. В последние годы установлено, что под действием солнечных лучей 36 молекулы воды
распадаются с образованием молекул кислорода. Это второй источник образования кислорода в природе. Потребление организмом кислорода зависит от возраста. В преклонном возрасте потребление кислорода составляет 70%, у детей 110-120%. Организм очень чувствителен к
недостатку кислорода. Снижение его содержания в воздухе до 17% приводит к учащению
пульса, дыхания. При концентрации кислорода 1113% отмечается выраженная кислородная
недостаточность, ведущая к резкому снижению работоспособности. Содержание в воздухе
7-8% кислорода несовместимо с жизнью. Увеличение содержания кислорода во вдыхаемом воздухе вплоть до 100% при нормальном давлении человеком переносится легко. С повышением давления до 405,3 кПа (4 атм) могут наблюдаться местные поражения тканей легких и функциональные нарушения ЦНС. Вместе с тем при содержании кислорода до 40-60% и давлении до 303,94 кПа (3 атм) в барокамере наблюдается улучшение усвоения кислорода
тканями, отмечается нормализация нарушенных функций органов и систем. В последние годы повышенные концентрации кислорода в сочетании с повышенным давлением (гипербарическая оксигенация) широко используются в хирургической практике, акушерстве.
Влияние углекислого газа
Углекислый газ (или диоксид углерода) - бесцветный, без запаха, в 1,5 раза тяжелее воздуха. От содержания диоксида углерода зависит тепловой баланс планеты. Увеличение его содержания до 3% приводит к нарушениям функции дыхания (одышка), появлению головной боли и снижению работоспособности. При содержании диоксида углерода 4-5% отмечаются покраснение лица, головная боль, шум в ушах, повышение кровяного давления, сердцебиение, возбужденное состояние. При содержании 8-10% диоксида углерода в воздухе наблюдается быстрая потеря сознания и наступает смерть. Концентрация диоксида углерода в воздухе жилых и общественных зданий даже при отсутствии в них вентиляции редко превышает 1%. Считают, что ощущение дискомфорта обычно связано не только с увеличением содержания диоксида углерода свыше 0,1%, но и с изменением физических свойств воздуха при скоплении людей в помещениях: повышаются влажность и температура, изменяется ионный состав воздуха, главным образом за счет увеличения положительных ионов и др. Из всех показателей, связанных с ухудшением свойств воздуха, диоксид углерода наиболее доступен простому
определению. Поэтому указанная концентрация (0,1%) издавна принята в гигиенической практике как предельно допустимая величина, интегрально отражающая химический состав и физические свойства воздуха в жилых и общественных помещениях. Таким образом, диоксид
углерода является косвенным гигиеническим показателем, по которому оценивают степень
чистоты воздуха. Существуют нормы ПДК диоксида углерода в космических кораблях, подводных лодках (не более 0,5-1%), в бомбо- и газоубежищах (не более 2%). По содержанию
диоксида углерода производится расчет вентиляции в жилых и общественных зданиях. Содержание диоксида углерода в воздухе лечебных учреждений должно составлять не более
0,07 %, в воздухе жилых и общественных зданий - 0,1%.
Влияние азота.
Азот составляет основную массу атмосферы. Он принадлежит к индифферентным газам и играет роль разбавителя кислорода. При избыточном давлении (4 атм) азот может оказывать наркотическое действие. В природе идет непрерывный круговорот азота, в результате чего азот атмосферы под влиянием электрических разрядов превращается в окислы азота, которые с осадками поступают в почву, где превращаются в органические соединения. При разложении органических веществ азот восстанавливается и снова поступает в атмосферу, из которой вновь связывается с биологическими объектами. Азот воздуха усваивается сине-зелеными водорослями и некоторыми видами бактерий почвы (клубеньковыми и азотфиксирующими).
Гигиеническое значение атмосферного воздуха.
Атмосферные загрязнения ухудшают общесанитарные условия жизни населения. Так, интенсивное запыление воздуха снижает прозрачность атмосферы, что отражается на естественном освещении, уровне УФ-облучения. Запыленность воздуха способствует туманообразованию. В крупных промышленных городах с каждым годом возрастает частота туманов. В свою очередь, туманы способствуют росту уличного травматизма, угнетающе
действуют на психику и самочувствие людей. Атмосферные загрязнения наносят большой экономический ущерб
Что такое атмосферное давление?
Жизнь человека протекает в основном на поверхности Земли на высоте, близкой к уровню моря. При этом организм находится под постоянным давлением столба воздуха окружающей атмосферы. На уровне моря эта величина равна 101,3 кПа (760 мм рт.ст., или 1 атм). Вследствие того, что наружное давление полностью уравновешивается внутренним, наш организм практически не ощущает тяжести атмосферы. Атмосферное давление подвержено суточным и сезонным колебаниям. Чаще всего эти изменения не превышают 200-300 Па (2030 мм рт.ст.). Здоровые люди обычно не замечают этих колебаний, которые практически не оказывают влияния на их самочувствие. Однако у определенной категории, например, у лиц пожилого возраста, страдающих ревматизмом, невралгиями, гипертонической болезнью и другими заболеваниями, эти колебания вызывают изменение самочувствия, приводят к нарушению отдельных функций организма.
Влияние пониженного атмосферного давления на организм человека
Пониженное атмосферное давление. С действием пониженного атмосферного давления человек сталкивается при полетах на летательных аппаратах, восхождении на горы, геологических изысканиях в горах, работе на открытых горных рудниках и т.д. Подъем и пребывание на высоте связаны с воздействием на организм пониженного барометрического давления и низкого парциального давления газов, в первую очередь кислорода. Эти факторы обусловливают симптомокомплекс так называемой горной болезни, в развитии которой ведущую роль играет кислородное голодание.
Влияние повышенного атмосферного давления на организм человека.
Действию повышенного барометрического давления подвергается определенная категория лиц: водолазы, рабочие подводных и подземных строительных работ. Кратковременному (мгновенному) воздействию высокого давления подвергаются лица при разрыве бомб, мин, снарядов, а также при выстрелах и запусках ракет. Чаще всего работа в условиях повышенного атмосферного давления осуществляется в специальных камерах-кессонах или скафандрах. При работе в кессонах различают три периода: компрессию, пребывание в условиях повышенного давления и декомпрессию. Компрессия характеризуется незначительными функциональными нарушениями: шум в ушах, заложенность, болевые ощущения вследствие механического давления воздуха на барабанную перепонку. Тренированные люди эту стадию переносят легко, без неприятных ощущений.
Заболевания, вызывающие пониженным атмосферным давлением.
Горная болезнь
Симптомы заболевания, вызванное пониженным атмосферным давлением.
Подъем и пребывание на высоте связаны с воздействием на организм пониженного барометрического давления и низкого парциального давления газов, в первую очередь кислорода. Эти факторы обусловливают симптомокомплекс так называемой горной болезни, в развитии которой ведущую роль играет кислородное голодание. В результате нарушения деятельности ЦНС появляются усталость, сонливость, тяжесть в голове, головная боль, нарушение координации движений, повышенная возбудимость, сменяющаяся апатией и депрессией. При более глубокой гипоксии отмечаются нарушения работы сердца: тахикардия, пульсация артерий (сонной, височной и др.), изменения ЭКГ. Нарушается моторная и секреторная функции желудочно-кишечного тракта, меняется периферический состав крови. Более значительное и резкое падение атмосферного давления может вызвать явления декомпрессии. Это опасное осложнение возникает в результате выделения газов, обычно растворенных при нормальном барометрическом давлении, из крови и тканевых жидкостей и сопровождается болями в мышцах, суставах, костях. Наиболее грозным осложнением декомпрессионной болезни является воздушная эмболия.
Профилактика заболеваний , вызванные пониженныим атмосферным давлением.
Для повышения устойчивости организма к условиям пониженного атмосферного давления необходима акклиматизация. Специфические методы тренировки с учетом действия отмеченных факторов позволяют повысить репродуктивную способность костного мозга, увеличить содержание эритроцитов и гемоглобина в крови. При этом 28 возрастает кислородная емкость крови, что облегчает диффузию кислорода из крови в ткани. В процессе акклиматизации улучшается распределение крови, в частности увеличивается кровоснабжение мозга и сердца за счет расширения их кровеносных сосудов и сужения сосудов кожи, мышц и некоторых внутренних органов. К мероприятиям по акклиматизации к кислородной недостаточности следует отнести тренировки в барокамерах, пребывание в условиях высокогорья, закаливание и др. Положительное влияние оказывает прием повышенных количеств витаминов С, B1, B2, B6, PP, фолиевой кислоты и витамина Р. Повышенное атмосферное давление.
Заболевания, вызванные повышенным атм.давлением.
Кессоная болезнь
Симптомы заболевания, вызванные повышенным атмосферным давлением.
Пребывание в условиях повышенного давления обычно сопровождается легкими функциональными нарушениями: урежением пульса и частоты дыхания, снижением максимального и повышением минимального артериального давления, понижением кожной чувствительности и слуха. Наблюдается усиление перистальтики кишечника, повышение свертываемости крови, уменьшение содержания гемоглобина и эритроцитов. Важной особенностью этой фазы является насыщение крови и тканей растворенными газами (сатурация), особенно азотом. Этот процесс продолжается до тех пор, пока давление газов в организме и окружающей среде не достигнет равновесия. В период декомпрессии в организме наблюдается обратный процесс - выведение из тканей газов (десатурация). При правильно
организованной декомпрессии растворенный азот в виде газа выделяется через легкие (за 1 мин - 150 мл азота). Однако при быстрой декомпрессии азот не успевает выделяться и остается в крови и тканях в виде пузырьков, причем наибольшее количество их скапливается в нервной ткани и подкожной клетчатке. Отсюда и из других органов азот поступает в кровеносное русло и вызывает газовую эмболию (кессонная болезнь). Характерным признаком этого заболевания являются тянущие боли в области суставов и мышц. При эмболии кровеносных сосудов ЦНС наблюдаются головокружение, головная боль, расстройство походки, речи, судороги. В тяжелых случаях возникают парезы конечностей, расстройство мочевыделения, поражаются легкие, сердце, глаза и т.д
Профилактика заболеваний, вызванные повышенныим атмосферным давлением.
Для предупреждения возможного развития кессонной болезни важны правильная организация декомпрессии и соблюдение рабочего режима.
Как и чем измеряется атмосферное давление?
Атмосферное давление определяют по Международной системе единиц в паскалях и в мм.рт.ст
Для измерений пользуются приборами: барометроманероидом, барографом, ртутным чашечным барометром, ртутным сифонным барометром.
Как и чем регистрируется атмосферное давление?
Для регистрации используют барограф. основная его детальанероидная коробка, реагирующая на перепады давления. Запись идет после завода часового механизма, на бумажной ленте, разграфленной по горизонтали на часы, а по вертикали на значение атм.давления в мм.рт.ст.
Влажность воздуха.
Влажность воздуха обусловливается испарением воды с поверхности морей и океанов. Вертикальный и горизонтальный воздухообмен способствует распространению влаги в тропосфере Земли. Относительная влажность подвержена суточным колебаниям, что связано прежде всего с изменением температуры. Чем выше температура воздуха, тем большее количество водяных паров требуется для его полного насыщения. При низких температурах необходимо меньшее количество водяных паров для максимального насыщения. В гигиеническом отношении наибольшее значение имеют относительная влажность и дефицит насыщения. Эти показатели дают представление о степени насыщения воздуха водяными парами и свидетельствуют о возможности отдачи тепла путем испарения. С возрастанием дефицита влажности увеличивается способность воздуха к приему водяных паров. В этих условиях более интенсивно будет протекать отдача тепла в результате потоотделения.
Относительная влажность воздуха.
Относительная влажностьэто отношение абсолютной влажности к максимальной , выраженное в процентах.
Установлено, что при обычных метеорологических условиях наиболее оптимальной относительной влажностью является 40-60%.
Влияние высокой влажности воздуха на организм человека. С увеличением влажности воздуха снижается отдача тепла с поверхности тела испарением. Насыщение воздуха водяными парами в условиях низкой температуры будет способствовать переохлаждению тела. Важно знать, что потоотделение и испарение при температуре тела выше 35 °С являются основными путями отдачи тепла в окружающую среду.
Влияние низкой влажности воздуха на организм человека.
В зависимости от степени влажности воздуха по-разному ощущается действие температуры. Высокая температура воздуха в сочетании с низкой его влажностью переносится человеком значительно легче, чем при высокой влажности.
Как и чем измеряется влажность воздуха?
Влажность измеряется стационарным психрометром Августа и аспирационным Ассмана.
Психрометр Августа состоит из зафиксированных в корпусе двух спиртовых термометров: влажного, резервуар которого обернут постоянно увлажняемой марлей. И сухого обыкновенного. За счет испарения влаги с ткани, влажный будет показывать температуру всегда более низкую, чем сухой.
С уменьшением влажности висследуемом воздухе интенсивность испарения с влажной ткани растет, и соответственно увеличивается разница между показаниями сухого и влажного термометра. Продолжительность экспозиции прибора 10-15 минут.
Психрометр Ассмана также имеет два термометра , но ртутных. Корпус прибора заключен в металлический футляр . Вентилятор находящийся в корпусе обеспечивает постоянную скорость движения воздуха около термометров. Перед началом работы ткань смачивают водой с помощью пипетки. Вентилятор подключают к сети или заводят ключем часовой механизм. Показания термометра отмечают через 3-5 минут.
Гигиеническое значение температуры воздуха.
Атмосферный воздух нагревается главным образом от почвы и воды за счет поглощенной ими солнечной энергии. Этим объясняется более низкая температура перед восходом Солнца и максимальная - между 13-15 ч, когда поверхностный слой земли максимально прогревается. Температура воздуха весьма существенно влияет на микроклимат помещений (климат внутренней среды помещений, который определяется действующими на организм человека