Общая характеристика среды обитания людей. Биологические факторы

Одним из важнейших понятий экологии является среда обитания. Среда - это совокупность факторов и элементов, воздействующих на организм в месте его обитания.

Любое живое существо живет в сложном, постоянно меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями. Живые организмы существуют как открытые, подвижные системы, устойчивые при притоке к ним энергии и информации из окружающей среды. На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания, каждая из которых отличается совокупностью специфических факторов и элементов, воздействующих на организм.

Жизнь возникла и распространилась в водной среде. Впоследствии, с появлением фотосинтеза, а следовательно, и свободного кислорода, сначала в воде, а затем и в атмосфере, живые организмы «вышли» на сушу, овладели воздушной средой, заселили почву. С появлением биосферы как части оболочки Земли, населенной живыми организмами, она стала еще одной средой с определенным сочетанием специфических биотических факторов, воздействующих на организм. Природная среда представляет человеку условия обитания и ресурсы для жизнедеятельности. Развитие хозяйственной деятельности человека улучшает условия существования людей, но требует увеличения расходования природных, энергетических и материальных ресурсов. В ходе промышленного и сельскохозяйственного производства образуются отходы, которые в совокупности с самими производственными процессами воздействуют на нообиогеоценозы и приводят к нарушениям и загрязнениям, ухудшающим во все возрастающей степени условия обитания человека. Биологические факторы, или движущие силы эволюции, являются общими для всей живой природы, в том числе и для человека. К ним относят наследственную изменчивость и естественный отбор. Роль биологических факторов в эволюции человека была раскрыта Ч.Дарвином. Эти факторы сыграли большую роль в эволюции человека, особенно на ранних этапах его становления. У человека возникают наследственные изменения, которые определяют, например, цвет волос и глаз, рост, устойчивость к влиянию факторов внешней среды. На ранних этапах эволюции, когда человек сильно зависел от природы, преимущественно выживали и оставляли потомство особи с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями (например, особи, отличающиеся выносливостью, физической силой, ловкостью, сообразительностью). Приспособление организмов к воздействию факторов окруж. среды называется адаптацией. Способность к адаптации - одно из важнейших свойств живого. Выживают только приспособленные организмы, приобретающие в процессе эволюции признаки, полезные для жизни. Эти признаки закрепляются в поколениях благодаря способности организмов к размножению. Адаптация к факторам среды проявляется на разных уровнях: клеточном, тканевом, органном, организменном, популяционном, популяционно-видо-вом, биоценотическом и глобальном, т.е. на уровне биосферы в целом. Элементы среды обитания, воздействующие на живые организмы, называются экологическими факторами. Для изучения окружающей среды(среды обитания и производственной деятельности человека)целесообразно выделить следующие ее основные составляющие:воздушную среду; водную среду(гидросферу); животный мир(человек,домашние и дикие животные,в том числе рыбы и птицы); растительный мир (культурные и дикие растения в том числе растущие в воде);почву(растительный слой);недра(верхняя часть земной коры,в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых); климатическую и акустическую среду. Наиболее уязвимыми составляющими,без которых невозможно существование человека и которым наносится наибольший ущерб человеческой деятельностью, связанной с развитием промышленности и урбанизации, являются воздушная среда и гидросфера.Их загрязнение наносит также существенный вред природе(совокупности естественных условий существования человеческого общества). Всю полноту взаимодействия и взаимозависимости живых организмов и элементов неживой природы в области распространения жизни отражает концепция биогеоценоза. Биогеоценоз - это динамическое, устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии и непосредственном контакте с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы. Биогеоценоз состоит из биотической (биоценоз) и абиотической (экотоп) частей, которые связаны непрерывным обменом веществ и представляют собой энергетически и вещественно открытую систему. В биогеоценоз поступает энергия солнца, минеральные вещества почвы, газы атмосферы, вода. Биогеоценоз продуцирует тепло, кислород, углекислый газ, биогенные вещества, переносимые водой, перегной. Основными функциями биогеоценоза являются односторонне направленный поток энергии и круговороты веществ. В структуре любого биогеоценоза различают следующие обязательные компоненты:

Абиотические неорганические вещества среды;

Автотрофные организмы - продуценты биотических органических веществ;

Гетеротрофные организмы - потребители (консументы) готовых органических веществ первого (растительноядные животные) и последующих (плотоядные животные) порядков;

Детритоядные организмы - разрушители (деструкторы), разлагающие органическое вещество. Перечисленные компоненты биогеоценоза лежат в основе пищевых (трофических) связей, которые изначально основаны на наличии двух типов питания в биосфере - ауто-трофного и гетеротрофного. Аутотрофы привлекают необходимые для жизни химические вещества из окружающей среды и при помощи солнечной энергии превращают их в органическое вещество. Гетеротрофы - разлагают органическое вещество до углекислого газа, воды, минеральных солей и возвращают их в окружающую среду. Этим обеспечивается круговорот веществ, который возник в процессе эволюции как необходимое условие существования жизни. При этом световая энергия солнца трансформируется живыми организмами в другие формы энергии - химическую, механическую, тепловую.

Благоприятные условия для жизни человека на нашей планете весьма ограниченны, область его обитания занимает по объему лишь небольшую часть биосферы, однако путем изменения, как окружающей природной среды, так и создания новых, специфических сред, в настоящее время человек населяет практически все природные зоны Земли.

Для благоприятной жизни имеют значения следующие компоненты человека: воздух, вода, почва, содержимое недр, животный и растительный мир, климат, компоненты энергетической среды. Рассмотрим их подробнее

При дыхании через наши легкие ежегодно проходят тысячи кубометров воздуха, поэтому именно загрязнение воздушной среды сказывается, прежде всего, на организме человека.

Воздушная среда для человека может быть:

¾ наружной (outside), расположенной вне помещений (улица, парк, лес), в которой большинство людей в среднем проводят до 10-15 % времени в течение суток;

¾ внутренней производственной (рабочее место), на котором обычно проводят примерно 30 % времени(8 часов);

¾ внутренней жилой (inside) – жилые помещения (дома, квартиры). В них обычно человек проводит до 70% времени.

Воздух чистой наружной среды наиболее благоприятен для дыхания по составу и свойствам, однако в настоящее время его качество по различным причинам снижается. Основные проблемы, связанные с состоянием наружной среды, будут рассмотрены ниже (см. раздел 2.4). Качество воздух внутренней производственной среды, является одним из основных предметов рассмотрения дисциплины «Безопасность жизнедеятельности», являющейся обязательным компонентом образования по направлению «Техносферная безопасность»

Внутренний воздух в жилых помещениях имеет, как правило, повышенное содержание углекислого газа и другие химические вещества: формальдегид (источники - мебель, фанера, пенопласт), асбест (изоляционный материал), различные продукты сгорания, например СO, NO и др.

Водная среда. Человек не живет в водной среде, однако качество воды имеет для него огромное значение. Для человека водная среда включает поверхностные и подземные воды.

- Поверхностные воды сосредоточены большей частью в Мировом океане, поверхность которого составляет 361 млн. км 2 (2,4 раза больше площади суши (149 млн. км 2)).

- Подземные воды бывают: солеными, солоноватыми (меньшей солености)и пресными.

Наибольшее значение для человека имеет пресная вода, которая составляет всего лишь 2,7 % общего объема воды на Земле, причем всего 0,36 %, ее имеется в легкодоступных местах.

Наибольшее практическое значение для человека представляют речные воды. Вода озер используется в меньшей степени, а ледниковые воды пока практически не используются. Значительные запасы воды сосредоточены в водоносных слоях горных пород (подземные воды).

Формально Российская Федерация является одной из двух водоизбытычных стран (наряду с Бразилией). На одного жителя России приходится 28,5 тыс. м 3 /год пресной воды, однако распределение речного стока крайне неравномерно. Среднемноголетний суммарный сток рек России 4270 км 3 /год, однако, более 90 % его приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. На бассейны Каспийского и Азовского морей, где проживает 80 % населения России и сосредоточен ее основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал, приходится меньше 8 % общего годового стока.

Например, недостаточно обеспечены собственными водными ресурсами Ростовская, Астраханская, Липецкая, Воронежская, Белгородская, Курская области, Республика Калмыкия и некоторые другие регионы. Кроме того, наблюдается прогрессирующее снижение водных ресурсов южных рек страны под влиянием хозяйственной деятельности. Уменьшение годового стока в среднем составляет от 10 (Волга) до 50 % и более (Кубань, Терек, Урал и др.), что превышает уровень экологически допустимого забора воды.

Почва представляет собой поверхностный плодородный слой земной коры. От нее напрямую зависит количество произведенного продовольствия. В биосфере она выполняет две основные функции, которые имеют огромное значение для человека:

· производство органического вещества;

· минерализация отмерших органических остатков.

В настоящее время почва стала еще и биологическим фильтром, поглощающим и обезвреживающим промышленные и бытовые отходы.

Чаще всего почву рассматривают, как земельные ресурсы, т.е. земли, систематически используемые или пригодные к использованию для конкретных хозяйственных целей. Земельные ресурсы ограничены. Они не заменимы другими средствами производства. Различаются они по агропроизводственным свойствам, плодородию и расположению. Земельный фонд мира распределяется следующим образом:

1. обрабатываемые земли - 11,3%, из них - пахотные 10,4%;

2. необрабатываемые земли - 88,7%, из них луга и пастбища - 25,8%; лесные земли - 29,6%; прочие земли - 33,3%.

Качество продуктивных земель в разных районах Земли может очень сильно различаться. На значительной части суши землепользование вообще и земледелие в частности ограничивается различными природными факторами:

28% поверхности суши занимают пустыни и полупустыни, т.е. территории подверженные сильной аридизации

На 23% земель в почвах наблюдается либо дефицит биофильных элементов, резко снижающий продуктивность, либо накопление токсичных соединений (засоление почвы);

22% земель приходится на горы, в этих районах земледелие сдерживается высокими уклонами поверхности, высоким риском развития эрозии и маломощностью почв;

10% земель испытывают избыточное увлажнение с застоем грунтовых вод и заболачиванием;

На 6% земледелие ограничено в результате развития вечной мерзлоты.

Таким образом, лишь на 11% земель серьезные лимитирующие факторы отсутствуют и возможно более-менее полноценное земледелие.

В начале 21-го века на одного человека в среднем приходилось около 0,3 га пашни (в Японии 0,04га, в США 0,63 га, в России 0,88 га). С 1970 годов это количество непрерывно сокращается, несмотря на постоянное вовлечение в сельскохозяйственный оборот новых земель. Связано это, прежде всего, с ростом населения.

Необходимо отметить, что в связи с интенсивным земледелием качество земель снижается. В сухом и жарком климате это часто приводит к опустыниванию. Такое явление наблюдается с древнейших времен. Так, в настоящее время пустыней является большая часть территории Передней Азии (Иран, Ирак, Сирия), на которой в свое время (приблизительно 10 тысяч лет назад) появилось земледелие.

Основные причины снижения количества и качества сельскохозяйственных земель: загрязнение почв, зарастание лесом и кустарником мелкоконтурных и удаленных участков, развитие эрозионных процессов, подтопление и заболачивание земель.

Почвы вокруг больших городов и промышленных центров на несколько десятков километров загрязнены тяжелыми металлами, нефтепродуктами, соединениями фтора.

Эрозия – это процесс разрушения почвенного покрова и сноса частиц почвы потоками воды (водная эрозия) или ветром (ветровая эрозия). В России площадь пашни, подверженной водной и ветровой эрозии, составляет 82 млн. га, или 64 % к общей ее площади. Ежегодно площадь эродированных земель возрастает на 0,4-0,5 млн. га, а потери плодородной почвы составляют 1,5 млрд. т. Значительная часть орошаемых и осушенных сельхозугодий требует комплексной реконструкции, необходимо переустройство и коллекторно-дренажной сети. Несмотря на осушительные мелиорации, площади переувлажненных и заболоченных земель постоянно возрастают. Из всех сельхозугодий 7,3 % имеют в различной степени засоленные земли. Хотя постоянно проводятся работы по раскислению почв, их площадь практически не сокращается и составляет ныне около 5 млн. га. Состояние аридных территорий в России повсеместно ухудшается, опустынивание приобретает все более значительные масштабы. Темпы рекультивации нарушенных земель также неудовлетворительны.

Состояние земельных ресурсов во всем мире, и прежде всего в развивающихся странах, вызывает серьёзные опасения в связи с задачами увеличения производства продуктов питания.

Недра - часть земной коры, расположенной ниже почвенного слоя, а при его отсутствии - ниже земной поверхности и дна водоемов и водостоков, простирающейся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения. Основным компонентом недр являются минерально-сырьевые ресурсы - совокупность полезных ископаемых, содержащихся в недрах земли, являющихся основой для развития отраслей народного хозяйства. В составе минерально-сырьевых ресурсов выделяют: цветные и редкие металлы, благородные металлы, энергетическое сырье, нерудные полезные ископаемые, сырье для строительной индустрии, лечебные источники и грязи.

Недра дают сырье не только промышленности, но и сельскому хозяйству (для производства минеральных удобрений). На земном шаре каждые 15-18 лет происходит удвоение объема добычи полезных ископаемых. Доля России в общемировом горно-промышленном производстве составляет 14%. В нашей стране ежегодно извлекается 9-10 % мировой добычи нефти, 20-25% природного газа, 5-7% угля, 7-8% железных руд, 12-20% никеля и кобальта, более 10% вольфрама, 26% алмазов, 12% калийных солей, 6% фосфорного концентрата, значительна часть других цветных и редких металлов, золота, серебра, платины и платиноидов. Минерально-сырьевая продукция продолжает оставаться главной составляющей российского экспорта, обеспечивающей около 70% всех валютных поступлений России.

По объему разведанных запасов Россия занимает ведущее положение в мире. В недрах России, территория которой составляет 12% суши Земли, сосредоточено 14% мировых запасов нефти, 35% газа, 11% угля, 26% железных руд, значительная часть мировых запасов золота, алмазов, цветных и редких металлов.

В целом проблема количественного роста добычи касается лишь ограниченного круга полезных ископаемых (марганца, хрома, сурьмы, ртути, мусковита, плавикового шпата). Однако следует отметить, что уровень потерь достаточно высок при подземном способе добычи угля (23,5 %), хромовой руды (27,7 %), калийных солей (62,5 %). Серьезный ущерб государство несет от потерь ценных компонентов в период их переработки и транспортировки. Наиболее острыми остаются вопросы комплексного использования минерального сырья. В настоящее время горнопромышленный комплекс превратился в один из самых крупных источников загрязнения окружающей среды.

Растительный покров играет в жизни человека огромную роль. Растения участвуют в образовании гумуса почвы, в формировании газового состава атмосферного воздуха. Важнейшим растительным ресурсом земного шара служит лес, который производит более 60 % биологически активного кислорода (одно дерево за 24 ч восстанавливает такое количество кислорода, которое необходимо для нормального дыхания трех человек в течение суток). Зеленые растения континентов составляют 99,2 % биомассы организмов Земли, а на леса приходится более 90% всей растительной биомассы суши. Поэтому леса занимают самое важное место в жизни человека и природы. Лес как составная часть биосферы является мощным регулятором климата и водного баланса. Высока его роль в очищении атмосферного воздуха от вредных примесей и болезнетворных микробов, восполнении запасов кислорода, поддержания равновесия химического состава атмосферы, особенно балансов кислорода, углерода и азота; в поддержании гидрологического режима рек; предупреждении эрозии почв; борьбе с засухами и суховеями. 1 гектар леса, в зависимости от его видового состава, способен в течение года поглотить 5-10 т диоксида углерода и выделить 10-20 т кислорода. Кроме того, лес - среда обитания разнообразных видов диких животных, место произрастания грибов и ягод, поставщик древесины - ценнейшего сырья для хозяйственной деятельности человека. Доказано, что только рекреационная ценность лесов в десятки раз выше стоимости всей древесины.

Роль древесных насаждений заключается не только в удержании пыли, поглощении углекислого газа, но и в замечательном качестве растений выделять в окружающую среду фитонциды биологически активные вещества, подавляющие рост и развитие болезнетворных микроорганизмов. Лесные полосы являются лучшим средством оптимального снегораспределения на полях. К сожалению, во многих регионах России, как и во всем мире, отмечаются увеличение скорости негативных изменений растительного покрова и снижение флористического разнообразия. От 8 до 21 % видов дикой флоры нуждается в защите.

Несмотря на прирост в последние годы лесопокрытой площади, качество леса ухудшается за счет уменьшения полноты и снижения возрастного состава насаждений.

Животный мир к возобновимым природным ресурсам. Он имеет большое значение для почвообразовательных процессов, участвует в формировании газового состава атмосферы, водного режима и растительного мира биосферы.

Науке известны две причины исчезновения животных: естественные процессы, обусловленные изменениями окружающей среды, и деятельность человека. Когда темпы изменения окружающей среды превосходят адаптационные способности видов, последние вымирают. Сейчас отмечается тенденция к обеднению фауны примерно на 10 % от мировой фауны.

Фаунистическое многообразие диких животных на территории России оценивалось на 1991 г. следующими показателями: насекомые до 80 тыс. видов, водные бсзпозвоночные до 12 тыс., пресноводные рыбы около 400, морские рыбы около 2400, земноводные 26, пресмыкающиеся 66, птицы 720, млекопитающие328 видов. Ныне отмечается тенденция к обеднению фауны, особенно в районах с высокой концентрацией промышленности и населения в среднем примерно на 10 % от мирового фаунистического разнообразия.

Климат. Климатическая среда является важным фактором, определяющим развитие различных видов живых организмов. Не меньшее значение имеет климат как для развития человеческого общества в целом, так для экономического развития отдельных стран.

Характерной особенностью России является то, что на большей части ее территории климат более холодный, чем в других странах. Для примера приведем средние значения температуры января в разных городах мира: Москва – -6,5°С; Вашингтон – +2,2°С; Нью-Йорк– +0,3°С; Рим – +8,1°С; Стокгольм – -2,3°С; Париж – +4,2°С. Стоит также отметить, что холодный период в нашей стране в среднем на 2-3 месяца длиннее, чем, например, в Европе.

49 % территории страны занимают вечномерзлые грунты. С точки зрения экологии климатические условия России наименее благоприятные: во-первых, повышенные расходы топлива для отопления приводят к дополнительному загрязнению воздушной среды в холодное время года, а, во-вторых, северные районы более чувствительны к загрязнению и менее устойчивы к внешним воздействиям.

Энергетическая среда как компонент среды обитания человека формируются под воздействием шума, вибрации, ультразвука, инфразвука, электромагнитных полей, ионизирующих излучений. Они могут быть естественного и искусственного происхождения.

Шумом являются любые звуки, выходящие за рамки звукового комфорта. Чаще всего это неупорядоченные звуковые колебания; но бывают и упорядоченные, мешающие восприятию нужных звуков либо вызывающие неприятное ощущение и повреждающие органы слуха. Уровни шума можно характеризовать интенсивностью звука. Шум измеряется в децибелах, слышимый диапазон в укладывается в 140 децибел.

Чем выше частота звука в области ультразвука и слышимого звука, тем тяжелее вынести шум. Особенно тяжело переносятся внезапные резкие звуки высокой частоты. Ухо человека воспринимает звуки с частотой 16-20000 Гц. Неслышимые человеком колебания с частотой менее 16 Гц инфразвук, а с частотой более 20000 Гц ультразвук и гиперзвук. Адаптация к шуму невозможна. С шумом 30-40 дБ ощущается легкий дискомфорт. 50-60 дБ негативно воздействует на нервную систему человека, особенно занятого умственным трудом (отвлекающее, раздражающее действие).

Вибрацией называют сложные колебания в механических системах, которые передаются через грунт и воспринимаются лишь при контакте с вибрирующим телом; при частоте 1-100 Гц они воспринимаются как сотрясения.

Основные источники вибрации технологическое оборудование ударного действия (молоты, прессы), мощные энергетические установки (насосы, компрессоры, двигатели), рельсовый транспорт. Вибрации распространяются по грунту и достигают фундаментов общественных и жилых зданий, часто вызывая и звуковые колебания, которые разрушающе действуют на конструкции и сооружения.

Электромагнитное загрязнение (по Н.Реймерсу) возникает в результате изменений электромагнитных свойств среды, приводящих к нарушениям работы электронных систем и изменениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах. Естественные изменения в электромагнитном фоне (при изменении солнечной активности, магнитных "бурях" и др.) называют электромагнитными аномалиями. В последнее время, в связи с широчайшим развитием электронных систем управления, передач, связи, электроэнергетических объектов на первый план вышло антропогенное электромагнитное загрязнение – создание искусственных электромагнитных полей (ЭМП). Их влияние на нашу жизнь многообразно, но недостаточно изучено.

Таким образом, электромагнитное загрязнение возникает в результате изменений электромагнитных свойств среды. В последнее время уделяется большое внимание искусственным электромагнитным полям (ЭМП), источником которых является радиопередающие устройства, электрифицированные транспортные средства, линии электропередач и др.

Ионизирующее излучение это вид излучения, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов. Несколько десятилетий назад оно исходило лишь от естественных источников радиоактивности. С началом использования ядерной энергии к естественному излучению прибавилась искусственная, обусловленная цивилизацией радиационная нагрузка. Воздействие ионизирующих излучений на живые организмы в зонах радиоактивного загрязнения может вызвать тяжелые поражения, в том числе генетические.

Основными видами ионизирующих излучений являются:

α лучи, тяжелые, положительно заряженные частицы, движущиеся со скоростью 107 м/с и поглощающиеся алюминиевой фольгой толщиной несколько микрон (миллионная часть метра). Этими частицами являются ядра гелия.

β – легкие , отрицательно заряженные частицы, двигающиеся со скоростью, близкой к скорости, и поглощаемые слоем алюминия толщиной 1мм. Этими частицами являются электроны.

γ лучи – сильно проникающее излучение, не отклоняющееся ни в электрическом, ни в магнитном полях. Природа γ лучей – жесткое э/м излучение, имеющее еще более короткую волну, чем рентгеновское излучение.

Радиоактивность – самопроизвольное превращение неустойчивого нуклида в другой нуклид, сопровождающееся испусканием ионизирующих излучений.

Главной характеристикой степени опасности ионизирующих излучений является доза излучения (порция энергии, переданная излучением веществу). Выделяют несколько групп доз. Например, экспозиционная доза – количество g-излучения, способного к ионизации сухого воздуха. Экспозиционная доза характеризует потенциальную опасность g-излучения. Поглощенная доза количество энергии любого вида излучения, поглощенное в единице массы вещества. Это физическая доза излучения.

Эквивалентная доза количество энергии любого вида излучения, поглощенное в единице массы вещества с учетом качества излучения. Это наиболее важная с точки зрения биологического эффекта доза. Она не может быть измерена, а должна быть рассчитана.

Проблема воздействия на природную среду и здоровье человека энергетической среды заслуживает самого пристального внимания.

2.1. Понятие о среде обитания и условиях существования, характеристика сред жизни

Среда – это все, что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его состояние, развитие, рост, выживаемость, размножение и т. д. Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком, его деятельностью. При этом одни элементы могут быть необходимы организму, другие почти или полностью безразличны для него, третьи оказывают вредное воздействие. Среда обитания организма (организмов) представляет собой окружающую среду. Условия существования, или условия жизни, – это совокупность необходимых для организма элементов среды, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которых существовать не может. Организмом является любое живое существо, обладающее совокупностью основных жизненных свойств. Главная и важная закономерность в системе «среда-организм» – это неразрывная связь и взаимное влияние среды и организма. Как организм испытывает воздействие среды (действие комплекса экологических факторов), так и среда претерпевает изменения в результате воздействия живых организмов. Облик нашей планеты был бы совсем иным, если бы на планете не было жизни (в атмосфере не было бы кислорода, не было бы такого явления как почва и др.). Указанная закономерность системы «среда-организм» была сформулирована В. И. Вернадским и получила название закона единства организма и среды его обитания: жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов. Из данного закона следует эволюционно-экологический принцип, согласно которому вид организмов может существовать до тех пор и постольку, поскольку окружающая его среда соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида к ее колебаниям и изменениям. Воздействие вида на среду эволюционно возрастает, что является важной экологической закономерностью. Согласно ей, любая биологическая система, находясь в подвижном равновесии с окружающей ее природной средой и эволюционно развиваясь, увеличивает свое воздействие на среду. Давление на среду растет до тех пор, пока не будет строго ограничено внешними факторами.

Различают абиотическую, биотическую, антропогенную среду. Абиотическая среда – совокупность факторов неживой природы (температура, влажность, радиация и др.), в которых существует данный организм. Биотическая среда – совокупность живых организмов, с которыми взаимодействует данный организм. Антропогенная среда – природная среда, непосредственно или косвенно измененная человеком. На Земле выделяют 4 среды жизни: водную, наземно-воздушную , почвенную (почву) и живые организмы (рисунок 2.1). В процессе длительного исторического развития живой материи и формирования все более совершенных форм живых существ организмы, осваивая новые места обитания, распределились на Земле соответственно ее минеральным оболочкам – гидросфере, литосфере, атмосфере и приспособились к существованию в строго определенных условиях. Первой средой жизни стала вода. Именно в ней возникла жизнь. По мере исторического развития организмы начали заселять наземно-воздушную среду. В результате появились наземные растения и животные, которые эволюционировали, адаптируясь к новым условиям существования. В процессе функционирования живого вещества на суше поверхностный слой литосферы постепенно преобразовался в почву. Ее стали заселять водные и наземные организмы, создавая специфический комплекс обитателей. Некоторые низкоорганизованные животные и все растения попадают в свою среду обитания пассивно и выживают, если они к ней приспособлены. Большинство же животных активно выбирают подходящую им среду или даже иногда сами ее создают (например, бобры строят плотины для повышения уровня воды).

Водная среда жизни имеет ряд особенностей. Характерной чертой ее является подвижность – она ясно выражена в проточных, быстро текущих реках, ручьях и даже в стоячих водоемах это имеет место. В морях и океанах наблюдаются приливы и отливы, мощные течения, штормы; в озерах вода перемещается под действием ветра и температуры. Движение воды обеспечивает снабжение водных организмов кислородом и питательными веществами, приводит к выравниванию температуры во всем водоеме.

Рисунок 2.1 – Основные среды жизни (по А.С. Степановских, 2003)

В жизни водных организмов большую роль играет вертикальное перемещение воды. В летнее время наиболее теплые слои воды располагаются у поверхности, а холодные – у дна. Зимой, с понижением температуры, поверхностные холодные воды с температурой ниже 4° С располагаются над сравнительно теплыми. В результате нарушается вертикальная циркуляция воды. Весной поверхностная вода вследствие нагревания до 4° С становится более плотной и погружается вглубь, а на ее место с глубины поднимается более теплая вода. В результате такой вертикальной циркуляции в водоеме на определенное время температура всей водной массы выравнивается. С дальнейшим повышением температуры верхние слои воды становятся все менее плотными и уже не опускаются, возникает температурное расслоение. Осенью поверхностный слой охлаждается, становится более плотным и опускается вглубь, вытесняя на поверхность более теплую воду. Это происходит до наступления осеннего вертикального выравнивания воды. При охлаждении поверхностных вод ниже 4° С они снова становятся менее плотными и опять остаются на поверхности. В результате прекращается циркуляция воды и вновь наступает температурное расслоение. В озерах тропических широт температура воды на поверхности не опускается ниже 4° С, и температурный градиент в них четко выражен до самых глубинных слоев. Перемешивание воды, как правило, происходит здесь нерегулярно в наиболее холодное время года.

Вода как среда жизни обладает особыми физико-химическими свойствами. Температурный режим ее коренным образом отличается от такового в других средах. В Мировом океане амплитуда колебаний (различия между крайними значениями) составляет примерно 38° С, при самой низкой около –2° С, а самой высокой +36° С. В пресных внутренних водоемах умеренных широт температура поверхностных слоев воды колеблется от –0,9 до +25° С. Особо благоприятные условия для жизни создают такие термодинамические свойства водной среды как высокая удельная теплоемкость, большая теплопроводность, расширение при замерзании. Эти условия обеспечиваются и высокой скрытой теплотой плавления воды, в результате чего подо льдом температура не бывает ниже точки замерзания ее (для пресных вод около 0° С). Так как наибольшей плотностью вода обладает при 4° С, а при замерзании расширяется, то зимой лед образуется лишь сверху, основная же толща воды не промерзает, что обеспечивает сохранение жизни в водоемах подо льдом. Воде свойственны значительная плотность (в 800 раз больше, чем воздушной среды), вязкость. На растениях эти особенности сказываются в том, что у них слабо или совсем не развивается механическая ткань, поэтому стебли их очень эластичны и легко изгибаются. Большое влияние на водные организмы оказывает свет и световой режим. Особенно он сказывается на распространении растений. Световой режим обусловливается закономерным убыванием с глубиной, так как вода поглощает свет. Он зависит от мутности воды, которая связана с количеством взвешенных в воде частиц. Световой режим изменяется по сезонам года. Существенную роль в жизни водных организмов играет соленость воды. Разные водоемы имеют определенный химический состав. Наибольшее значение имеют карбонаты, сульфаты, хлориды. Количество растворенных солей в 1 л воды в пресных водах не превышает 0,5 г, в океанах и морях оно достигает 35 г. Одним из важнейших газов, содержащихся в воде, является кислород. Основной источник кислорода – фотосинтетическая деятельность зеленых растений, он также поступает из атмосферы. Различные животные проявляют неодинаковую потребность в кислороде. Например, форель очень чувствительна к его дефициту, а плотва и сазан неприхотливы в этом отношении. Углекислый газ, содержащийся в воде, обеспечивает фотосинтез водных растений, а также принимает участие в формировании скелетных образований животных. Содержание углекислого газа в воде в 700 раз больше, чем в атмосфере. Большое значение в жизни водных организмов имеет концентрация водородных ионов (рН). Пресноводные бассейны с рН = 3,7–4,7 считаются кислыми, 6,95–7,30 – нейтральными, с рН больше 7,8 – щелочными. Концентрация водородных ионов играет важную роль в распределении гидробионтов. Большинство пресноводных рыб выдерживают рН от 5 до 9. Если водородный показатель меньше 5, наблюдается массовая гибель рыб, а при величине выше 10 погибают многие рыбы и другие животные. Водная среда заселена многими видами растений и животных – от микроскопических организмов до самых крупных, представленных в современную эпоху.

В водной среде обитает примерно 150 000 видов животных, или около 7% общего их количества (рисунок 2.2) и 10 000 видов растений (8%).

Рисунок 2.2 – Распределение основных классов животных

по средам обитания (по Г. В. Войткевич, В. А. Вронскому, 1989)

Особенностью наземно-воздушной среды является то, что организмы, обитающие здесь, окружены воздухом, который представляет собой смесь газов, а не их соединения. Воздух как экологический фактор характеризуется постоянством состава – азота в нем содержится 78,08%, кислорода – около 20,9%, аргона – около 1%, углекислого газа – 0,03%. За счет диоксида углерода и воды синтезируется органическое вещество и выделяется кислород. При дыхании происходит реакция, обратная фотосинтезу – потребление кислорода. Кислород появился на Земле примерно 2 млрд. лет назад, когда происходило формообразование поверхности нашей планеты при активной вулканической деятельности. Постепенное увеличение содержания кислорода происходило в течение последних 20 млн. лет. Главную роль в этом играло развитие растительного мира суши и океана. Без воздуха не могут существовать ни растения, ни животные, ни аэробные микроорганизмы. Большинство животных в этой среде передвигаются по твердому субстрату – почве, а растения укореняются в ней. Воздух как газообразная среда жизни характеризуется низкими показателями влажности, плотности и давления, а также высоким содержанием кислорода. Действующие в наземно-воздушной среде экологические факторы отличаются рядом специфических особенностей: свет здесь по сравнению с другими средами интенсивнее, температура претерпевает более сильные колебания, влажность значительно изменяется в зависимости от географического положения, сезона и времени суток. Воздействие почти всех этих факторов тесно связано с движением воздушных масс – ветра. Воздух, как и другие факторы среды, оказывает на организмы прямое и косвенное действие. При прямом воздействии он имеет небольшое экологическое значение. Косвенное влияние воздуха осуществляется через ветры, которые меняют характер таких важных факторов, как температура и влажность, оказывают механическое действие на организмы. Нередко сильные ветры, дующие в одном направлении, изгибают ветви и стволы деревьев в подветренную сторону, что служит причиной появления флагообразных форм кроны. Ветер вызывает изменение интенсивности транспирации у растений. Это особенно сильно проявляется при суховеях, иссушающих воздух и часто вызывающих гибель растений. Определенную роль играет ветер в опылении растений-анемофилов (ветроопыляемые растения), которые выработали для этого ряд приспособлений: цветочные покровы у них обычно редуцированы и пыльца не защищена от ветра. Восходящие и особенно нисходящие потоки в атмосфере нередко создают условия для застаивания и накопления у поверхности почвы холодного воздуха, что вызывает задержку в развитии растений и животных. Воздушные потоки выполняют определенную роль в расселении растений и животных. Плоды растений (анемохоров) имеют множество приспособлений, увеличивающих их парусность, и разносятся ветром на большие расстояния. Для наземно-воздушной среды, как и для водной, характерна четко выраженная зональность. При этом любые сочетания растительного покрова и животного населения соответствуют морфологическим подразделениям географической оболочки Земли – климатическим зонам. Каждая климатическая зона характеризуется своеобразной растительностью и животным населением.

Атмосфера способствует сохранению на планете тепла, которое в противном случае рассеивалось бы в холоде космического пространства. Сама же она благодаря силам притяжения Земли не улетучивается. Атмосфера не только поддерживает жизнь, она служит защитным экраном. На высоте 20–25 км от поверхности Земли под воздействием ультрафиолетовой радиации Солнца часть молекул кислорода расщепляется на свободные атомы кислорода. Последние могут вновь образовывать молекулу кислорода, его трехатомную форму, называемую озоном. Озон, образуя в высших слоях атмосферы тонкий слой – озоновый экран, обеспечивает хрупкой земной жизни дальнейшее ее существование.

Почва как среда обитания представляет собой совокупность выветренной материнской породы, живых организмов и продуктов их жизнедеятельности. Почва обладает специфическими физическими свойствами. Для нее характерна более или менее рыхлая структура, определенная водопроницаемость и аэрируемость. Она обладает также своеобразными биологическими особенностями, поскольку тесно связана с жизнедеятельностью организмов. Верхние слои ее содержат массу корней растений. В процессе роста, отмирания и разложения они разрыхляют почву и создают определенную структуру, а вместе с тем и условия для жизни других организмов. Роющие животные перемешивают почвенную массу, а после смерти становятся источником органического вещества для микроорганизмов. Благодаря специфическим свойствам почва выполняет одну из важных функций в жизни различных почвенных организмов и, прежде всего растений, обеспечивая им водоснабжение и минеральное питание.

Оптимальные запасы доступной для растений почвенной воды (рисунок 2.3) являются чрезвычайно существенным фактором. В почве различают биологически полезную и биологически бесполезную воду. Биологически полезной является вода, свободно передвигающаяся по капиллярам почвы и бесперебойно снабжающая растения влагой. Значение почвы в водоснабжении растений тем выше, чем она легче отдает им воду, что зависит от структуры почвы и степени набухаемости ее частиц. Различают физическую и физиологическую сухость почвы. При физической сухости почва испытывает недостаток влаги. Происходит это при атмосферной засухе, что обычно наблюдается в сухом климате и в местах, где почва увлажняется только за счет атмосферных осадков. Физиологическая сухость почвы – явление более сложное. Оно возникает в результате физиологической недоступности физически доступной воды. Растения даже на влажных почвах могут испытывать дефицит воды, когда низкая температура почвенного покрова, другие неблагоприятные условия препятствуют нормальному функционированию корневой системы. Так, на сфагновых болотах, несмотря на большое количество влаги, вода оказывается недоступной для многих растений из-за высокой кислотности почвы, плохой аэрации ее и наличия токсических веществ, нарушающих нормальную физиологическую функцию корневой системы. Физиологически сухими являются и сильно засоленные почвы. Из-за высокого осмотического давления почвенного раствора вода засоленных почв для многих растений оказывается недоступной. Почва играет важную роль в минеральном питании растений. Вместе с водой в растения через корневую систему поступает ряд минеральных веществ, находящихся в почве в растворенном состоянии. Однако корневое питание растений – это не простое всасывание веществ, а сложный биохимический процесс, в котором особую роль играют почвенные микроорганизмы, выделения которых усваиваются корневой системой. Поэтому большинство высших растений имеют микоризу, значительно увеличивающую активную поверхность корней. Важную роль в росте и развитии растений играет органическое вещество почвы. Перегной, или гумус, для почвенных обитателей является основным источником необходимых для жизни минеральных соединений и энергии. Он обусловливает плодородие почв и их структуру. Процессы минерализации органических веществ и перегноя обеспечивают постоянное поступление в почвенный раствор таких важнейших элементов питания растений, как азот, фосфор, сера, кальций, калий, микроэлементы. Гумус служит источником физиологически активных соединений (витамины, органические кислоты, полифенолы и др.), которые стимулируют рост растений. Перегнойные вещества обеспечивают также водоустойчивую структуру почв, что создает благоприятный для растений вводно-воздушный режим. Микроорганизмы, растения и животные, обитающие в почве, находятся в постоянном взаимодействии друг с другом, а также со средой обитания. Эти отношения очень сложны и многообразны. Животные и бактерии потребляют растительные углеводы, белки, жиры. Грибы разрушают целлюлозу, в частности древесину. Хищники питаются тканями своих жертв. Благодаря этим взаимоотношениям и в результате коренных изменений физических, химических и биохимических свойств горной породы в природе постоянно происходят почвообразовательные процессы.

Рисунок 2.3 – Типы почвенной воды, доступной корням растений

(по Н. И. Николайкину, 2004)

1 – частицы почвы; 2 – гигроскопическая вода; 3 – капиллярная вода;

4 – воздух или гравитационная вода

Рисунок 2.4 – Живые организмы как среда жизни

(по А. С. Степановских, 2003)

Человек как переходная ступень от животного к ангелу занимает довольно большой ареал, т.е среду обитания. Среда обитания человека:

Окружающая, - производственная, - бытовая.

Окружающая среда – совокупность чистой природы и среды, созданной человеком. Основными составляющими природы являются: воздушная, водная, климатическая и акустическая среды, животный и растительный мир, почвы. Чтобы существовать, человечество вынуждено вступать в определенные отношения с природой, т.е. заниматься природопользованием. В результате этого происходят изменения природных комплексов под воздействием деятельности человека, т.е. осуществляется техногенез: возникают пашни, поселки, города, заводы, базы отдыха, транспорт, новые материалы, ядерное оружие, ...

Производственная среда – совокупность условий, в которых выполняется работа. Эти условия включаят в себя физические, социальные, психологические и экономические факторы (температура, системы признания и поощрения, эргономика, состав атмосферы). Производственная среда является частью окружающей среды.

Бытовая среда – совокупность условий, в которых человек отдыхает, занимается спортом, впитывает культуру, воспроизводит себя, восстанавливается для трудовой деютельности.

В своей деятельности по природопользованию человек, к сожалению, нарушает законы развития биосферы, дитем которой является сам. Производственная деятельность людей привела к тому, что ежегодно в биосферу выбрасывается огромное количество отходов:

– до 200 млн т пыли и оксида углерода

– 150 млн т диоксида серы

– 50 млн т оксидов азота

– 20 млн т диоксида углерода

– 700 млрд м куб загрязненных промышленных и бытовых вод

– очень большое количество разнообразных твердых отходов.

При этом объемы выбросов из года в год растут , и растут не линейно даже, а по экспоненте , т.е за каждый последующий период (например, десятилетие) фактор возрастает на столько, сколько он достиг до этого периода.Этот закон очень коварен: в начале кривой рост фактора практически не заметен, затем идет значительное возрастание и наступает такой момент, когда происходит катастрофическое нарастание фактора, когда возможна экологическая катастрофа. По закону экспоненты развиваются следующие факторы:

– промышленное производство

– истощение минеральных ресурсов

– отходы производства и быта

– численность населения Земли

– информация.

Наиболее массированный вред ОС наносят такие отрасли промышленности, какхимическая и нефтехимическая; металлургическая, особенно цветная; целлюлознобумажная; топливно-энергетическая; транспотр.

Анропогенное воздействие человека на природу превышает ее восстановительный потенциал, что влечет за собой необратимые изменения природной среды не только локального и регионального масштаба, но и в мире в целом.

Возникает реальная угроза экологического кризиса, т.е. нарушения экологического равновесия во взаимодействия общества и природы, выражающегося в неспособности естественной природной среды выполнять свойственные ей функции обмена веществ и энергии, поддерживать условия, необходимые для существования и развития жизни.

Самой общей системой (высшего иерархического уровня) является система “Человек-Среда обитания”(Ч-СО).

Наиболее важная подсистема, которую рассматривает БЖД является “Человек-Окружающая среда”(Ч-ОС).

“Человек-Машина-Производственная среда” и т.д.

Центральным элементом всех систем БЖД является человек, поэтому человек играет троякую роль:

объект защиты,

объект обеспечения безопасности,

источник опасности.

Высокая цена ошибки оператора - до 60% несчастных случаев происходит по вине человека.

Понятие среды обитания.

Среда обитания человека подразделяется на производственную и непроизводственную (бытовую).

Основным элементом производственной среды является труд, который в свою очередь состоит из взаимосвязанных и взаимосвязывающих элементов (рис. 2), составляющих структуру труда: С - субъектов труда, М - "машины " - средств и предметов труда; ПТ - процессов труда, состоящих из действий как субъектов, так и машин, ПрТ - продуктов труда как целевых, так и побочных в виде образующихся вредных и опасных примесей в воздушной среде и т.п., ПО производственных отношений (организационных, экономи-ческих, социально-психологических, правовых по труду: отношений, связанных с культурой труда, профессиональной культурой, эстетической и т.д.). Элементы непроизводст-венной среды: природная среда в виде географо-ландшафтных (Г-Л), геофизических (Г), климатических (К) элементов, стихийных бедствий (СБ), в том числе пожаров от молний и др.природных источников, природных процессов (ПП) в виде газовыделений из горных пород и т.п. может проявляться как в непроизводственной форме (сфере), так и произ-водственной, особенно в таких отраслях народного хозяйства как строительство, горной промышленности, геологии, геодезии и других.

Человек находится в теснейшей связи со всеми элементами среды обитания в процессе своей деятельности.

Интерес к среде своего обитания был свойственен человеку всегда. И это понятно, так как от качества этой среды зависело не только благополучие семьи, рода, племени, но и само его существование.

В средние века господство схоластики и богословия ослабило интерес к изучению природы. Однако в эпоху Возрождения, Ренессанса великие географические открытия снова возродили биологические исследования натуралистов.

Среда обитания человека.

Среда обитания, окружающая современного человека, включает в себя природную среду, искусственную среду, созданную человеком и социальную среду.

Каждый день, живя в городе, прогуливаясь, работая, обучаясь, человек удовлетворяет широчайший круг потребностей. В системе потребностей человека (биологических, психологических, этнических, социальных, трудовых, экономических) можно выделить потребности связанные с экологией среды обитания. Среди них -- комфорт и безопасность природной среды, экологически комфортное жилище, обеспеченность источниками информации (произведениями искусства, привлекательными ландшафтами) и другие.

Естественные или биологические потребности -- это группа потребностей, обеспечивающая возможность физического существования человека в условиях комфортной среды, -- это потребность в пространстве, хорошем воздухе, воде и т.д., наличие подходящей, привычной для человека среды. Экологизация биологических потребностей связана с необходимостью создания экологичной, чистой городской среды и поддержание хорошего состояния естественной и искусственной природы в городе. Но в современных больших городах вряд ли можно говорить о наличии достаточного объема и качества нужной каждому человеку среды.

По мере роста промышленного производства выпускалось все больше разнообразных изделий и товаров, и вместе с тем резко возрастали загрязнения среды. Окружающая человека городская среда не соответствовала нужным человеку исторически сложившимся сенсорным воздействиям: города без каких-либо признаков красоты, трущобы, грязь, стандартные серые дома, загрязненный воздух, резкий шум и т.д.

Но все же, можно уверенно констатировать, что в результате индустриализации и стихийной урбанизации окружающая человека среда постепенно стала «агрессивной» для органов чувств, эволюционно приспособленных за многие миллионы лет к естественной природной среде. По существу, человек сравнительно недавно оказался в городской среде. Естественно, за это время основные механизмы восприятия не смогли приспособиться к измененной визуальной среде и изменениям в воздухе, воде, почве. Это не прошло бесследно: известно, что люди, живущие в загрязненных районах города более склонны к различным заболеваниям. Наиболее часто распространены сердечнососудистые и эндокринные расстройства, но встречается весь комплекс разнообразных заболеваний, причиной которых является общее понижение иммунитета.

В связи с резкими изменениями в природной среде возникло много исследований, направленных на изучение состояния окружающей среды и состояния здоровья жителей в конкретной стране, городе, районе. Но, как правило, забывается, что городской житель большую часть времени проводит в помещениях (до 90 % времени) и качество окружающей среды внутри различных построек и сооружений оказывается более важным для здоровья и благополучия человека. Концентрация загрязняющих веществ внутри помещений часто оказывается значительно больше, чем в наружном воздухе.

Житель современного города больше всего видит плоские поверхности -- фасады зданий, площади, улицы и прямые углы -- пересечения этих плоскостей. В природе же плоскости, соединенные прямыми углами, встречаются очень редко. В квартирах и офисах идет продолжение подобных пейзажей, что не может не сказаться на настроении и самочувствии постоянно находящихся там людей.

Среда обитания неразрывно связана с понятием «биосфера». Этот термин введен австралийским геологом Зюссом в 175 году. Биосфера - природная область распространения жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы, гидросферу, верхний слой литосферы. С именем русского ученого В. И. Вернадского связано создание учения о биосфере и ее переходе в ноосферу. Основным в учении о ноосфере является единство биосферы и человечества. По мнению Вернадского, в эпоху ноосферы человек уже может и должен «мыслить и действовать в новом аспекте, не только в аспекте отдельной личности, семьи, государства, но и в планетном аспекте».

В жизненном цикле человек и окружающая его среда обитания образуют постоянно действующую систему «человек - среда обитания».

Среда обитания - окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Действуя в этой системе, человек непрерывно решает, как минимум, две основные задачи:

Обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе;

Создает и использует защиту от негативных воздействий, как со стороны обитания, так и себе подобных.

Среда обитания - это часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое существо живет в сложном и меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.

Приспособления организмов к среде носят название адаптаций. Способность к адаптациям - одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает самую возможность существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях: от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Адаптации возникают и изменяются в ходе эволюции видов.

Отдельные свойства или элементы среды носят название экологических факторов. Факторы среды многообразны. Они могут быть необходимы или, наоборот, вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия. Экологические факторы делятся на абиотические (все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы) и биотические (это формы воздействия живых существ друг на друга).

Негативные воздействия, присущие среде обитания, существуют столько, сколько существует Мир. Источниками естественных негативных воздействий являются стихийные явления в биосфере: изменения климата, грозы, землетрясения и тому подобное.

Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий среды обитания. К сожалению, появление жилища, огня и других средств защиты, совершенствование способов получения пищи - все это не только защищало человека от естественных негативных воздействий, но и влияло на среду обитания.

На протяжении многих веков среда обитания человека медленно изменяла свой облик и, как следствие, мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так, продолжалось до середины XIX века - начала активного роста воздействия человека на среду обитания. В XX веке на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к частичной, а в ряду случаев и к полной региональной деградации. Этим изменениям во многом способствовали:

Высокие темпы роста численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация;

Рост потребления и концентрации энергетических ресурсов;

Интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;

Массовое использование средств транспорта;

Рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

Человек и окружающая его среда (природная, производственная, городская, бытовая и другие) в процессе жизнедеятельности постоянно взаимодействуют друг с другом. При этом жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации. Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда потоки энергии, вещества и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека иили природную среду. В естественных условиях такие воздействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях.

В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены ее элементами (машины, сооружения и тому подобное) и действиями человека. Изменяя величину любого потока от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек - среда обитания»: комфортное (оптимальное), допустимое (приводящее к дискомфорту без негативного влияния на здоровье человека), опасное (вызывающее при длительном воздействии деградацию природной среды) и чрезвычайно опасное (летальны исход и разрушение природной среды).

Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) - недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды.