- •Лекция 1 введение
- •Лекция 1 предмет и содержание экологии
- •Предмет и содержание экологии
- •1.1. Предыстория экологии
- •1.2. Становление экологии как науки
- •1.3. Определение экологии
- •1.4. Структура, предмет и объекты современной экологии
- •1.5. Основные экологические проблемы современности
- •Практическая значимость экологических исследований
- •1.7. Основные задачи экологии
- •Вопросы для повторения
- •Лекция 2 биосфера. Учение о биосфере земли
- •2.1. Понятие и определение биосферы. Структура биосферы: состав, строение и границы биосферы.
- •Структура биосферы: состав, строение и границы биосферы
- •Магнитное поле Земли с о л н е ч н о е и з л у ч е н и е (солнечный ветер)
- •2.2. Основы учения Вернадского о биосфере
- •2.3. Этапы эволюционного развития биосферы
- •2.4. Этапы взаимодействия человечества с биосферой
- •2.5. Понятие ноосферы
- •2.6. Биологическое разнообразие как основа стабильности биосферы
- •2.7. Значение сохранения биологического разнообразия
- •2.8. Круговорот веществ в биосфере
- •Вопросы для повторения
- •Лекция 3 экосистемы
- •3.1. Понятие «экосистема». Структура экосистемы.
- •3.2. Классификация экосистем
- •3.3. Сукцессия экосистем.
- •3.4. Круговорот веществ в экосистемах
- •3.5. Экологические пирамиды
- •Продукция и энергия в экосистемах
- •Вопросы для повторения
- •Экология и здоровье человека
- •Элементы экологии внутренней среды человека
- •Глобальные и региональные проблемы окружающей среды
- •Последствия потепления климата (настоящие и ожидаемые)
- •Разрушение озонового слоя
- •Основные причины разрушения озонового слоя
- •Загрязнение водной среды нефтепродуктами
- •Опустынивание и уменьшение площади лесов
- •Вырубка лесов
- •Проблема развития промышленного производства.
- •Глобальные энергетические проблемы
- •Проблемы транспорта
- •Урбанизация городов
- •Ресурсные проблемы
- •Обеднение видового разнообразия флоры (растения) и фауны (животные)
- •Кислотные осадки
- •Экологические принцыпы рационального использования природных ресурсов и охраны природы Рациональное природопользование как основа экологической безопасности государства
- •Основные принципы природопользования
- •Основы экономики природопользования Начала основ экономики природопользования
- •Основы экономики природопользования
- •Экозащитные техника и технологии
- •Инженерная экозащита литосферы
- •Основные пути решения проблемы
- •Инженерная экозащита гидросферы
- •Освоение безводных и бессточных технологий
- •Подготовка воды для питьевых целей
- •Инженерная экозащита атмосферы
- •Основные компоненты выбросов
- •Лекция основы экологического права
- •И их задачи
- •Понятие экологического права
- •Метод экологического права
- •Основные принципы экологического права
- •Экологические правонарушения и юридическая ответственность
- •Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды
- •Нормирование качества окружающей человека среды
- •1.1. Экологические нормативы
- •Пдк некоторых химических элементов в основных пищевых продуктах, мг/кг
- •Доступные уровни шума на территориях различного хозяйственного назначения, дБа
- •Вопросы для самопроверки
- •Практическая деятельность в области экологии человека
- •Качество окружающей среды
- •Качество жизни
- •Вопросы для самопроверки
- •Государственное образовательное учреждение
- •Расчётно-пояснительная записка
- •По дисциплине
- •Выполнил(а): студент(ка) группы мд-11(12) __________
- •Киров – 2010 Перечень рекомендуемой литературы
- •Контрольные вопросы к экзамену по экологии
Доступные уровни шума на территориях различного хозяйственного назначения, дБа
Наименование объекта |
Ночь |
День |
Селитебные зоны населенных мест |
45 |
55 |
Промышленные территории |
55 |
65 |
Зоны массового отдыха и туризма |
35 |
50 |
Санаторно-курортные зоны |
30 |
40 |
Территории сельскохозяйственного назначения |
45 |
50 |
Территории заповедников и заказников |
До 3 |
До 35 |
Нормативные документы предусматривают создание санитарно-защитных зон, которые дают возможность снизить уровень шума на селитебных территориях. В пределах санитарно-защитных зон разрешено размещать экранирующие здания нежилого назначения, в которых допускается уровень шума 55—60 дБА. Между производственными объектами и жилой застройкой создаются сани тарно-защитные зоны шириной от 50 до 1000 м. Если селитебную площадку необходимо отделить от очень большого или экологически опасного предприятия, санитарно-защитная зона увеличивается до 3000 м. Особо регламентируются допустимые параметры транспортного шума (автомобильного, железнодорожного и авиационного), размеры и конфигурация санитарно-защитных зон между линейными источниками перечисленных видов шума и жилой застройкой, планировка самих объектов и акустическое зонирование прилегающих к ним территорий. В зависимости от класса аэродромов, направления взлетно-посадочных полос и трасс полетов в строительных нормах и правилах предусмотрено наименьшее расстояние от границ аэродромов до границ селитебной территории от 1 до 30 км.
Параметры ультра- и инфразвука регламентируются соответствующими санитарными нормами и правилами.
1.15. Оптические факторы. Частью окружающей человека среды являются оптические факторы, к которым относятся видимые и ультрафиолетовые излучения. Оптическая часть спектра лучистой энергии характеризуется излучениями с длиной волны от 100 до 750—780 нм. Разные участки оптического спектра оказывают определенный биологический эффект, который в других, даже соседних, участках спектра выражен значительно слабее или полностью отсутствует. Недостаточное освещение рабочего места вызывает у человека повышенную утомляемость и способствует развитию близорукости. Воздействие излишней яркости может вызывать фотоожоги глаз и кожи (полуденное солнце, луч лазера и т.д.), кератиты и катаракты (особенно в сочетании с интенсивным инфракрасным излучением) и другие нарушения тканей.
Наряду с благотворным влиянием на организм ультрафиолетовому излучению присущи и отрицательные свойства: при определенных условиях оно может вызывать ожоги кожных покровов и слизистых оболочек, неблагоприятно влиять на зрение, вызывая флюоресценцию глазных сред, и оказывать бластомогенное действие. В органе зрения в отличие от кожи не развиваются защитные реакции, ослабляющие силу воздействия при повторных ультрафиолетовых облучениях. Дефицит ультрафиолетового излучении и окружающей среде сопровождается увеличением частоты случаев рахита у детей, снижением неспецифической сопротивляемости организма у населения разных возрастных контингентов.
1.16. Стационарные электрические поля. Широкое применение элек тризующих полимерных материалов в строительстве, при изготовлении мебели, одежды, обуви и других предметов обихода, повсеместное использование телевизоров привели к значительному увеличению стационарных электрических полей (СЭП) не толь ко в условиях производства, но и в быту.
В ряде работ исследователи утверждают, что СЭП относятся t числу биологически активных факторов окружающей среды. При этом первичные эффекты воздействия проявляются снижением чувствительности к некоторым адекватным раздражителям (тактильным, тепловым и болевым), уменьшением кровотока в коже.
Изменение напряженности электромагнитных полей (магнитные бури) может иметь как экологическое, так и медицинское значение. Вокруг Земли существует магнитное поле, напряженность которого около 398 А/м. Величина напряженности зависит от географической широты, времени суток и года, солнечной активности. В периоды магнитных бурь изменяется свертываемость крови, нарушаются биоритмы мозга, увеличивается количество обострений сердечно-сосудистых заболеваний.
1.17. Искусственные электромагнитные поля. Бурное и повсеместной развитие радиовещания, телевидения, радиолокации, электропередачи резко увеличило интенсивность искусственных электромагнитных полей (ЭМП) различных частотных диапазонов в окружающей среде. При определенных условиях ЭМП могут вызывать неблагоприятные реакции организма. Так, изучение состоянии здоровья людей, подвергающихся воздействию этого фактора, по казало, что он вызывает неблагоприятные изменения в централь ной нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой системах, при водит к ухудшению самочувствия людей, снижению сопротивляемости организма. При этом наблюдаемые изменения возрастают по мере увеличения времени пребывания в электромагнитном поле,
Интенсивность электромагнитных полей высоких, ультравысоких и сверхвысоких частот регламентируется предельно допустимой напряженностью ЭМП (предельно допустимой плотностью потока энергии) в течение рабочего дня, двух часов за рабочий день и двадцати минут за рабочий день (для условий производства). Согласно СНиП 2971—84 «Защита населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты», в качестве предельно допустимых уровней (ПДУ) приняты значения напряженности электрического поля:
внутри жилых зданий — 0,5 кВ/м;
на территории зоны жилой застройки — 1 кВ/м;
в населенной местности, вне зоны жилой застройки — 5 кВ/м;
на участках пересечения высоковольтных линий электропередач (ВЛ) с автомобильными дорогами I—IV категории —10 кВ/м;
в труднодоступной местности — 20 кВ/м.
Санитарно-защитной зоной высоковольтных линий, в которой напряженность электрического поля превышает 1 кВ/м, является территория вдоль трассы ВЛ, в том числе: 20 м — для ВЛ напряжением 330 кВ, 30 м - 500 кВ, 40 м - 750 кВ, 55 м - 1150 кВ.
1.18. Радиоактивность и радиоактивное загрязнение окружающей среды. Человек и окружающая его среда постоянно подвергаются воздействию излучения, приходящего из космического пространства, а также обусловленного естественными радионуклидами земной коры, содержащимися в породах, почвах, воздухе, воде, продуктах питания и в организме самого человека. К естественному радиоактивному фону Земли, величины которого в различных регионах могут иметь значительное расхождение, добавляется излучение, связанное с деятельностью человека. Оно создается либо искусственно (источники ионизирующих излучений для научных, промышленных, медицинских, военных, потребительских целей), либо за счет антропогенного нарушения земной оболочки, приводящего к перераспределению естественных источников излучения.
Даже небольшие дозы облучения вызывают отрицательные последствия и могут проявиться через длительные промежутки времени у отдельных облученных лиц (так называемые отдаленные соматические эффекты) или у потомства (генетические эффекты). В настоящее время принято считать, что средний риск индуцирования опухолевой патологии равен примерно двум случаям на 100 000 человек при поглощении дозы излучения в 1 рад.
Другой вид неблагоприятного действия ионизирующей радиации — влияние на развитие эмбриона и плода, проявляющееся во внутриутробной его гибели или формировании тех или иных врожденных пороков: от гетерохромии (неправильной окраски радужной оболочки глаза) до микроцефалии и умственной отсталости. Есть основание полагать, что риск этой патологии равен примерно 10_3рад.
Эффект ионизирующего облучения людей — это генетические последствия радиации, связанные с образованием генных мутаций или хромосомных аберраций. Те и другие могут быть причиной значительной части самопроизвольных выкидышей и врожденных пороков, вызывающих умственные и физические дефекты.
Проанализировав имеющиеся в мире материалы о зависимой и частоты таких эффектов от уровня облучения, Комитет ООП in-действию атомной радиации полагает, что из 1 млн. живорожденных детей в первом поколении потомства популяции, облучен ной дозой в 1 рад, будет насчитываться 63 человека с заболеваниями, вызванными облучением родителей. Согласно методу удваивающей дозы общее генетическое повреждение, проявляющее! во всех поколениях (или величина в каждом поколении, доспим емая после продолжительного непрерывного облучения), составляет 185-Ю-6 рад-1.
Все более интенсивное проникновение ионизирующего излучения в повседневную жизнь и производственную деятельное и человека, высокий биологический риск и способность вызывать отдаленные эффекты воздействия обусловливают необходимое") i нормирования радиационного фактора.
Работа с источниками излучения и защита от ионизирующих излучений регламентируется «Нормами радиационной безопасности» (НРБ—96) и гигиеническими нормами ГН 2.6.1.054—96, устанавливающими систему дозовых пределов, принципы их применения, правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений. Эти документы учитывают мировой опыт Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ).
Ниже приведем единицы СИ важнейших величин в облает ионизирующих излучений:
радиоактивность (активность нуклида в радиоактивном источнике) — беккерель (Бк) (1 с1 = 1 Бк, 1 Ки = 3,7-10'°Бк;
экспозиционная доза — кулон на килограмм (Кл/кг) (IP = 2,58-10-4Кл/кг);
эквивалентная доза — зиверт (Зв) (1 Дж/кг = 1 Зв, 1 бэр = 10~2 Зп),
поглощенная доза — грэй (Гр) (1 Дж/кг = 1 Гр, 1 рад = Ю-2 Гр),
Коллективная эквивалентная доза облучения — сумма всех индивидуальных доз у всех лиц, которые подверглись облучению от источника излучения. Единица коллективной эквивалентной дозы облучения — число человек • Зв (число человек • 100 бэр). Так, в результате аварии на АЭС Три-Майл-Айленд (США) коллек» тивная доза, полученная 2 млн человек, проживающими в 80" километровой зоне, составила 32 человеко-зивертов (3200 человеко-бэр). Некоторые люди получили при этом до 1 мЗв (100 мбэр), другие — менее 0,01 мЗв (1 мбэр).
В зависимости от возможных последствий влияния ионизирующих излучений на организм установлены следующие категории лиц, подвергающихся облучению:
Категория А. Персонал (профессиональные работники) — лица, которые постоянно или временно непосредственно работают с источниками ионизирующих излучений.
Категория Б. Ограниченная часть населения — лица, которые не работают непосредственно с источниками излучения, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию радиоактивных веществ и других источников излучения, применяемых в учреждении и (или) удаляемых во «внешнюю среду с отходами.
Категория В. Население области, края, республики, страны.
В зависимости от радиочувствительности установлены три группы критических органов или тканей:
I — все тело, гонады и красный костный мозг;
II — мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, селезенка, почки, желудочно-кишечный тракт, легкие и другие органы;
III — кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, лодыжки и стопы.
В качестве основных дозовых пределов в зависимости от группа критических органов для категории А устанавливается предельно допустимая доза за год ПДД, а для категории Б — предел позы за год ПД (табл. 14.6).
Понятие «предельно допустимая доза» (ПДД) было сформулировано как «наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течение S0 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала (категория А) неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами». Предел дозы (предельная эквивалентная доза за год идя категории Б) контролируется по усредненной для критической группы дозе внешнего излучения, уровню радиоактивных выбросов и радиоактивного загрязнения внешней среды.
Крайне сложна проблема хранения радиоактивных отходов, которые необходимо дезактивировать и надежно захоронить, что вызывает серьезные трудности технического и экономического характера. В России имеются предприятия по хранению (г. Красноярск) и переработке ядерных отходов, например, Комбинат «Маяк» в г. Озерске.
Таблица 14.6
Дозовые пределы облучения
Лица, которые могут подвергнуться облучению |
Дозовые пределы внешнего и внутреннего облучения, бэр/год, для групп критических органов |
||
I |
II |
III |
|
Предельно допустимая доза для категории А, ПДД Предел дозы для категории Б, ПД |
5 0,5 |
15 1,5 |
30 3 |
1.19. Контроль качества среды. Нормирование качества среды подразумевает не только разработку нормативов, но и контроль за их соблюдением. Контроль или мониторинг состояния окружающей среды заключается в наблюдении за соответствием ее физически химических и биологических параметров существующим нормативам и предупреждение о создающихся критических ситуации вредных или опасных для жизнедеятельности и здоровья людей и других живых организмов. Мониторинг осуществляется за отдельными объектами, процессами и явлениями в окружающей сред». Например, мониторинг загазованности воздуха — наблюдение за физико-химическими характеристиками атмосферного воздухи, а также воздуха рабочих мест и жилых помещений с регистрацией отклонений этих характеристик от принятых нормативов. А мониторинг содержания вредных веществ — наблюдение за содержанием загрязнителей в воздухе, воде, почвах, пищевых продуктах и регистрация отклонений наблюдаемых количеств вредных веществ от принятых стандартов.
Необходимость в мониторинге последствий человеческой деятельности для окружающей среды непрерывно возрастает. Напри мер, подсчитано, что ежегодно производится около 30 тыс. видов химических веществ в количествах более 1 т в год. Мониторинг за каждым из веществ нереален. Государственные органы осуществляют контроль за ограниченным количеством вредных веществ, что отражает достаточно обобщенную картину состояния среды обитания человека, но зачастую такой контроль не фиксирует очень важные ингредиенты загрязнения, которые могут оказать серьезно» воздействие на здоровье человека. Требуется обобщенный мониторинг за интегральным воздействием промышленности, сельского хозяйства, коммунально-бытовой деятельности, энергетики, автотранспорта на условия существования человека и на природу.
* * *
В многоплановых исследованиях специалисты по экологии человека широко используют нормативы и регламенты, выработанные в других отраслях знания. В этой главе рассмотрены лишь наиболее важные разделы нормирования природных и антропогенных факторов окружающей среды. Существует, однако, целый ряд специальных нормативов, зафиксированных в соответствующих документах и относящихся к производственной деятельности, гигиене детей и подростков, охране материнства и т.д. В перспективе, вероятно, появятся специальные антропоэкологические нормативы, затрагивающие социальную сферу и регламентирующие качество жизни населения как единый параметр. Но для этого понадобятся немалые усилия широкого круга исследователей в области экологии человек.