Навигация


Главная
УСЛУГИ
Гостевая книга
Правила пользования
Авторизация / Регистрация
 
Главная arrow БЖД arrow Безопасность жизнедеятельности - Цапко ВГ
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая

3 человека как объект, ТРЕБУЕТ ЗАЩИТЫ В УСЛОВИЯХ среды, окружающей сельскохозяйственного производства

31 СОСТОЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА И СРЕДЫ, где реализуется ЕЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

311 Среда, где реализуется деятельность человека

Биосфера - сфера жизни, пространство на поверхности земного шара, в котором распространены живые существа

Фундаментальной отличием живого вещества от другой является то, что она охвачена эволюционным процессом, во время которого непрерывно возникают новые формы живых существ различные формы жизни и их многие функции ональнисть создают основу устойчивого оборота веществ и канализованных потоков энергии В этом специфика и гарантия устойчивой биосферы как уникальной оболочки земного шалі.

Таким образом, биосфера (за ВИ Вернадским) е одной из геологических оболочек земного шара, глобальной системой Земли, в которой геохимические и энергетические превращения определяются суммарной активностью всех живи их организмов - живого веществни.

Активная деятельность живых организмов охватывает относительно небольшой слой оболочек нашей планеты Его границы определяются комплексом условий, обеспечивающих устойчивое существование совокупности живых организмов К состав биосферы входят: нижняя часть атмосферы, гидросфера и верхние слои литосферы, которая преимущественно изменилась под действием выветривания с участием живых организмов Этим слоем максимальных изменений является осноунт.

Каждая из этих геологических оболочек планеты имеет свои специфические свойства, которые определяют не только набор форм живых организмов, обитающих в конкретной части биосферы, но и их основные физиологические и особенности \"формирующих своим влиянием принципиальные пути эволюции и становления фундаментальных признаков жизненных форм организмов, в том числе и человек.

Таким образом, воздушная, водная оболочки и слой грунта, заполнены жизнью, являются основными средами жизни, активно формируют его состав и биологические свойства

Биосферные связи складывались на протяжении длительного времени В природе нет ничего лишнего и ненужного Само существование поддерживается за счет связей в биосфере их суть в биосфере чрезвычайно сложная а и определенная практически только в общих чертах безжизненной частью биосферы руководят продуценты Продуцентами управляют консументы Деятельность последних определяют обратные связи, идущие от продуцентовцентів.

Изготовители или автотрофы - это организмы, создающие органическое вещество за счет утилизации солнечной энергии, воды, углекислого газа и минеральных солей К этому типу принадлежат растения (их около в 350 тыс видов, по массе составляют 2,4 * 110 12 т)

Консументы или гетеротрофы - организмы, которые получают энергию за счет питания консументами К ним относятся растительноядные животные, хищники и паразиты, а также растения-и грибы-хищники (их около 1,5 5 млн, по массе составляют около 2,3 * 10 10 т)

Редуценты - микроорганизмы, разлагающих органическое вещество продуктов и консументов до простых соединений - воды, углекислого газа и минеральных солей Вообще их насчитывается 75 тыс. видов, а суммарная масс са равен 1,8 * 1108 т

результате осуществления биотического круговорота веществ в биосфере происходят следующие процессы:

1) продуценты (растения) в рамках реализации механизма фотосинтеза производят органическое вещество, потребляя солнечную энергию, воду, углекислый газ и минеральные соли Хемопродуценты используют энергии ию химических реакций, например, окисления соединений железа или серы, тоже производят органическую веществу.

2) консументы (растительноядные животные) питаются органической массой растений, консументы второго и третьего порядков (хищники, паразиты, растения-и грибы-хищники) потребляют других консументов

3) редуценты потребляют часть питательных веществ, разлагают мертвые тела растений и животных к простых химических соединений (воды, углекислого газа и минеральных солей), замыкая таким образом круговорот реч ществ в биосфер.

главной звеном управления в биосфере является энергия Первостепенной является энергия Солнца, а второстепенной - энергия внутреннего тепла Земли и радиоактивного распада элементов

Солнечная радиация характеризуется плотностью светового потока, достигает земной атмосферы как солнечная константа (R = 1352 Вт / м2) На единицу площади всей поверхности атмосферы приходится в среднем 1/4 солнечной константы В целом, около 56% Я этой энергии идет на испарение воды При конденсации влаги это тепло, изымает ется вместе с остатком - 44%, расходуется на нагрев воздуха, воды, почвы Обусловленные этим нагревом конвекционные процессы в атмосфере и гидросфере реализуются в природе как ветры и течения Меньше 1% суммарной радиации изымается при любых фотохимических реакциях в нижних слоях атмосферы, верхних слоях воды и в клетках растений Главная составляющая этих фотохимических реакций - фотосинтез Св итловий фактор является основным источником энергии для фотосинтеза Поэтому свет имеет фундаментальное экологическое значениезначення.

Основными факторами, влияющими на растительный мир (кроме светового), есть достаточное температура, наличие высокой концентрации С02, продолжительность светового дня

Продолжительность светового дня определяется как фотопериодизм

Изменения фотопериода в средних широтах опережают изменения температуры и связанные с ними \"волны жизни\" Они служат сигналом для начала периодических сезонных изменений жизнедеятельности растений, животных и человека и Это начало осуществляет корректировку путем влияния продолжительности светового дня на сигнальную систему по производству определенных гормонов, которые вызывают соответствующие физиологические изменения в организм в організмі.

Все живые организмы нуждаются в пище Эта потребность имеет два значения:

1) как источник энергии для поддержания жизни и осуществления своих функций;

2) как материал для построения и обновления своих клеточных структур, для продукции и размножения

Количество пищи на Земле определяется чистотой первичной продукции растений Это примерно 140 млрд т в год сухого вещества фито-массы, в которой содержится энергия объемом 2,3 • 10 21 Дж Такое количество пищи за год используют гетеротрофы, в которых биомасса на порядок меньше Согласно правилу одного процента на долю конечных консументов - в основном крупных животных - имеет придется дать меньше одного процента объема деструкции Использование биомассы и биогенных продуктов не для потребления в природе относительно небольшое, но чрезвычайно значимое для человеческого хозяйствтва.

Избирательность потребления питательной веществ имеет место и у растений, и у животных Любая пища является набором различных элементов в продуктах потребления, всегда обязательны и незаменимы, В условиях отсутствия ь какого-либо из этих элементов (лимитирующего фактора) возникает нарушение жизнедеятельности вплоть до гибели организма Для нормального развития в пище должно быть определенное количество аминокислот, витаминов и микроэлементов Влияние на физиологическое состояние отдельных особей, качественное и количественное содержание пищи дает возможность соответственно влиять и на состояние животных, людей как в целом, так и на их динамические характеристики - рождение, и нертнисть, темпы роста и качество потомствтва.

Климатические факторы, вызванные потоками солнечной энергии, реализуются тепловыми процессами атмосферы Выявление этих процессов имеет место в формировании показателей климата

В эколого-климатическую характеристику местности входят: среднегодовые величины и сезонные (помесячные) колебания температуры, ее суточный ход, минимумы и максимумы, срок перехода температуры через 0 °, количество осадков, испарение влаги, сила и направления ветра, влажность воздуха, срок солнечного сияния, суммарная солнечная радиация, радиационный баланс и другие показатель.

Из всех климатических факторов, связанных с энергетикой биосферы, температура имеет наибольшее экологическое значение Она регулирует преобразования потока энергии у поверхности Земли и, в свою очередь, существенно ВПЧ заливают на энергетику биоти.

Генеральная закономерность влияния температуры на живые организмы выражается действием ее на скорость обменных процессов Согласно общему правилу для всех химических реакций, установленного Вант-Гоффом, повышение температуры ведет к пропорциональному повышению скорости реакции Разница заключается в том, что в живом организме химические процессы всегда проходят с участием сложных ферментных систем активностью во этих систем и скорость биохимических реакций количественно изменяется в зависимости от наружной температурури.

Величину температурного ускорения химических реакций удобно выражать коэффициентом Q 10 Коэффициент показывает во сколько раз повышается скорость реакции, когда повысилась температура на 10 ° С

Колебания коэффициента температурного ускорения Q 10 осуществляется в пределах 2-3

В одном и том же организме величина температурного ускорения биохимических реакций неодинакова для любых процессов Эта закономерность часто определяет границы температурной стойкости организма в целом

Жизненные функции могут иметь место в определенном интервале температур В связи с этим различают температурные пороги жизни, выше и ниже которых жизнь невозможна

Верхний температурный порог жизни теоретически определяется температурой \"свертывания белка\", что соответствует состоянию \"тепловой смерти\" У большинства животных \"тепловая гибель\" наступает раньше, чем начинают ко оагулюваты Билкніж починають коагулювати білки.

достижения нижнего температурного порога жизни сопровождается нарушением действующих в организме процессов Например, нарушения деятельности сердца во время слабого охлаждения проявляется в изменениях ритмов с сокращений сердечной мышцы, а при более сильных - в ее проводимости и возбужденииі.

Важное значение в определении нижнего температурного порога жизни имеют структурные изменения в клетках и тканях, что связано с замерзанием внеклеточной и внутриклеточной жидкости Во время образования к кристаллов льда происходит механическое повреждение тканей часто являются непосредственной причиной холодовой гибели Кроме того, образование льда разрушает обменные процессы: обезвоживает организм, повышает концентр ацию солей, разрушает белоок.

Атмосфера Современная атмосфера Земли по химическому составу относится к азотно-кислородного типа

Газовый состав атмосферы Земли состоит из (содержание, объемные%): N2 - 78,09; O2 - 20,95; CO2 - 0,03 и инертные (остаток)

Свойства газовой оболочки Земли неодинаковы по вертикали Большое значение имеет уменьшение атмосферного давления На высоте

6200 м его значение уменьшается вдвое относительно уровня моря Этот фактор важен для фотосинтеза из-за зависимости этой реакции от парциального давления CO2, а также для аэробных организмов, ибо процесс газообигу напрямую зависит от величины парциального давления кислорода

Большое значение для жизни на Земле имеет озоновый слой Он находится на высоте 10-100 км, максимальная концентрация на высоте около 20 км Озоновый экран имеет большое значение для хранения жизни н на Земле В слое озона поглощается большая часть солнечного ультрафиолетового излучения (особенно это касается коротковолновой части, которая очень опасна для живых организмов) В условиях ис ния озонового слоя к поверхности Земли доходит только мягкая часть потока этого излучения, которая необходима для нормального развития и функционирования живых организмов без причинения им вредакоди.

Воздух как среда жизни имеет определенные особенности в воздействии на эволюционное развитие механизмов Земли Высокое содержание кислорода (около 21% в воздухе) определяет высокие энергетические показатели организмов

С другой стороны - наличие пониженного и непостоянной влажности влияет на водно-солевой обмен и работу легких Атмосфера является носителем тепла и влаги Через нее происходит также фотосинтез и обмен энергией Атмосфера влияет на характер и динамику всех процессов на Землемлі.

Газовая оболочка защищает все, что есть на Земле от \"звездных обломков\" Метеориты, не превышают размера горошины, под действием земного притяжения с большой скоростью (от 11 до 64 км/с) попадают в атмосферу планеты, нагреваются там в результате трения о воздух и на высоте 60-70 км сгорают Атмосфера защищает Землю и от крупных космических обломков

Большое значение атмосферы и в распределении света Воздух атмосферы разбивает солнечные лучи на миллионы малых лучей, рассеивает их и образует то равномерное освещение, к которому мы привыкли Наличие воздух рянои оболочки дает нашему небосводу голубой кругуір.

Атмосфера является средой, в которой распространяются звуки, без воздуха на Земле была бы неописуемая тишина и не слышно было человеческого общения

Литосфера - это «каменная оболочка\" Земли, верхняя часть земной коры литосферы рассматривают как часть биосферы Конечно прежде всего имеют в виду ее поверхность измельченная в процессе физического, химически го и биологического выветривания и содержащая наряду с минеральными также и органические вещества Эта часть литосферы, имеет особые свойства и функции, называется грунтоеться ґрунтом.

Почва является сложной полидисперсных трехфазной системой, включающей твердую (минеральные части), жидкую (почвенная влага) и газообразную фазы Соотношение этих трех составляющих определяет основные физические собственности стивости почвы как среды проживания живых существ Химические свойства почвы существенно зависят от органического вещества, которая также является неотъемлемой составной частью грунтту.

Состав и размер минеральной частицы (твердая фаза) определяет механические свойства почвы По размерам твердые частицы в почве делятся на крупные (более 30 мм в диаметре) обломки материнской породы, га Альку и хрящ (диаметр 3-30 мм), гравий (3-1 мм), песок (1-0,25 мм), пыль (0,25-0,01 мм) и ил (частицы диаметром менее как 0 й) состав почвы По этим признакам различают почвы песчаные (содержащих более 99% песка), супесчаные (90-80%), легкие, средние и тяжелые суглинки (соответственно 80-70%, 70 - 55% и 55-40% 0-30%), средние (30-20%) и тяжелые (менее 20% песка) Тип почв в зависимости от их механического состава распределяют по степени тяжести их обработкиітку.

Отдельные минеральные частицы в составе почвы обычно склеиваются друг с другом, формируя более или менее крупные агрегации, пространство между которыми заполнено воздухом (газообразная фаза) и водой (жидкость) соотношение ношения разных по величине агрегаций минеральных частиц и соответственно размеры пространства между ними (степень пористости или бурильности почвы) определяют структуру почвы: брилоподибна, комковатая, ореха вата, крупнозернистая, мелкозернистых, пылеватых и др. По степени пористости различают почвы тонкопористых (диаметр пор менее 1 мм), пористые (1-3 мм), губчатые (3-5 мм), ячеистые (5-10 мм), ячеистые (более 10 мм), трубчатые (поры или пустота соединяются в канальцыі).

Механический состав и структура почвы - ведущий фактор формирования его свойств как среды проживания живых организмов: аэрации почвы, их влажности и влагосодержания, теплоемкости и термически ого режима, а также условий перемещение в почве животных, распределение корней растений и и.

Минеральные доли занимают 40-70% общего объема грунта Остатки пространства составляют систему пор, пустоты и канальцев, занятых воздухом и водой

Вода (почвенная влага) может находиться в почве в трех состояниях: гравитационном, капиллярном и крепко-связанном (гигроскопической) Гравитационная вода заполняет относительно крупные (не имеют свойств и капиллярности) поры и пустоты в грунте, она доступна для растений Попадая в почву с поверхности преимущественно как результат атмосферных осадков, эта доля жидкости является сложным раствором, который имеет свойства с алежно от состава растворенных веществ Так, например, рН почвенного раствора может колебаться от 3-3,5 (болота) до 10-11 (солонцы) От состава растворенных веществ зависит и роль почвенной влаги в водном в режиме и питании рослислин.

Когда грунтовые воды находятся относительно неглубоко, ближняя к ним часть гравитационной влаги через подпор остается неподвижной (подперта неподвижная влага) связанной с грунтовыми водами гравитационная а влага находится в подвижном состоянии, двигаясь под действием силы тяжести в вертикальном направлениеі.

вода заполнила поры малого диаметра, подпадает под влияние сил поверхностного натяжения капиллярного мениска и \"подсасывает\" вверх на расстояние, обратно пропорциональную диаметра капилляра На этом меха анизм основаны увлажнения почвы снизу (от горизонта подземных вод), а также потеря влаги почвой испарением ее с грунтовой поверхности Последний процесс в соответствующих условиях (в засушливую, жаркую по ру года, особенно в степных, полупустынных и пустынных регионах) приводит к поднятию солевого горизонта Эту часть почвенной влаги зовут капиллярной, она образует увлажненный горизонт грунтризонт ґрунту.

Молекула воды - диполь, поэтому через молекулярное притяжение молекулы легко образуют пленки вокруг мелких минеральных и коллоидных частиц в почве Такая пленка толщиной 2-3 молекулы воды удерживается на поверхности частиц с большей силой, поэтому гигроскопическая (тесно связана) влага недоступна для растений В засуху могут возникать физиологические сухости почвы: влага в почве есть, но только в гигроскопичен, не удаленной растениями форммі.

Определенные типы структур почвы в совокупности с любыми формами влаги формируют свойства вологоутримання, а также влаго-проникновения и вологопидйому Испаряясь, почвенная влага определяет почти 1 100-процентную влажность почвенного воздуха (кроме верхних горизонтов почвы).

Воздух заполняет поры и пустоты, свободные от воды Оно проникает в Грунт из атмосферы путем диффузии газов между атмосферой и поверхностными горизонтами почвы по градиенту давления Практически газообиг идет бе езперервно Поэтому, в целом состав газообразной фазы почвы качественно приближается к составу атмосферного воздуха, но отличается более широкими колебаниями соотношения любых газов Объясняется это тем, что кислород активно поглощается почвой в процессе дыхания живых организмов и разложения органических остатков, активно продуцируя С02 Как следствие, имеет место (особенно летом) вертикальный градиент 02 и С02 в почвенном воздухвітрі.

Органическое вещество является обязательным компонентом почвы Она образуется в результате разложения погибших организмов Часть органического вещества формируется в самой почве, значительная часть попадает в почву т из наземных екосистеем.

Состав органических веществ разнообразен и включает компоненты, образующиеся на любых стадиях распада сложных углеводов, белков, жиров и других веществ

Важнейшей составляющей, которая формируется в верхнем слое Земли является гумус Накопление гумуса на поверхности - результат жизнедеятельности червей, которые обогащают почву веществами и способствуют его образованию ню Наличие гумуса в почве обусловливает ее плодородиеть.

Как среда жизни почва занимает промежуточное положение между атмосферой и гидросферой Он характеризуется структурированностью В нем возможно помещения организмов, которые дышат как по водным, так и воздуха пьяным типом в почве имеет место вертикальный градиент проникновения света, еще более резкий, чем в гидросфере Все это предопределяет проникновение жизни в оснорунт.

Гидросфера - совокупность всех вод на Земле: материковых (глубинных, грунтовых, поверхностных), океанических и атмосферных Океан занимает около 71% поверхности Земли, внутренние водоемы - 5%

Вода на Земле выполняет четыре очень важные экологические функции:

1) важнейшей минерального сырья, главного природного ресурса потребления (человечество использует ее в тысячу раз больше, чем уголь или нефть);

2) основного инструмента в механизме осуществления взаимосвязей всех процессов в экосистемах (обмен веществ, тепла, рост биомассы);

3) главного агента-переносчика глобальных биоэнергетических экологических циклов;

4) основной составляющей всех живых организмов

Большинство современных ученых считают, что жизнь рождалось в океане, потому свойства водной океанической среды во многих случаях опередили химико-физическую эволюцию всех форм жизни Так, набор химических мического элементов, а чаще и количественное соотношение отдельных ионов в тканях живых организмов, близки к составу морской воды даже в земных животных, растений и человека Но в большинстве случаев кол исний содержание ионов в теле даже морских организмов может отличаться от соотношения их в морской воде Это объясняется активным характером обмена веществ живых существ, их способностью выборочного изъятие ния из среды и задержания в своем организме солелей.

Огромную роль играют воды в формировании поверхности Земли, ее ландшафтов, в развитии любых процессов, переносе химических веществ вглубь планеты и на ее поверхности, транспортировке загрязнителей дов вкилля Водяной пар в атмосфере выполняет функцию мощного фильтра солнечной радиации, а на Земле - нейтрализатора экстремальных температур, регулятора климату.

вода пригодна для питья, регламентируется по ГОСТ 2874-82 Выделяют три группы показателей, определяющих качество воды:

а) показатели, характеризующие свойства воды;

б) характеризующих химический состав воды;

в) характеризуют эпидемическую безопасность воды

Определены группы показателей соотносятся с общими требованиями, предъявляемым к качеству питьевой воды:

1) вода должна быть прохладной, иметь хорошие органолептические свойства (быть прозрачной, бесцветной, без привкуса и запаха);

2) вода должна быть пригодна по своему химическому составу Концентрация токсичных химических веществ не должно превышать ПДК, а для ряда нетоксичных веществ (соли, железа, карбонатов и др.) допустимые конце ентрации, которые ухудшают ее органолептические свойстваі;

3) вода должна быть безопасной в эпидемическом отношении не иметь в своем составе патогенных бактерий, вирусов и другого

биотический круговорот Круговорот биогенных элементов обусловлен синтезом и распадом органических веществ в экосистеме В основе этих процессов лежит реакция биотического круговорота веществ Кроме биогенных элем ментов в биотический круговорот вовлечены важнейшие для биоты минеральные элементы и множество других соединений Поэтому весь циклический процесс химических превращений, обусловленных биотой, особенно когда речь идет о всю биосферу, зовут еще биогеохимического круговоротаігом.

Для равновесия в экосфере очень большое значение имеет глобальная замкнутость биотического круговорота Круговорот будет заперт, когда существует точное уравнение сумм прямых и обратных расходов Главными участниками кру угообигу есть энергия, углерод, азот, кислород, фосфор, водда.

Биосфера выступает вообще как целостная система Важнейшей функцией биосферы является стойкое поддержание жизни, основанного на непрерывном круговороте веществ, связанном с направленными потоками энергии Н На уровне биосферы все процессы объединяются в единую систему глобальной функции живого веществни.

В целом биосфера очень похожа на единый гигантский супер организм, в котором автоматически поддерживается постоянство физико-химических и биологических свойств внутренней среды

Кроме энергетических, химических и пищевых связей, огромную роль играют информационные связи

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift Enter
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая
 
Дисциплины
загрузка...
Банковское дело
БЖД
Бухучет и Аудит
География
Документоведение
Экология
Экономика
Этика и Эстетика
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Естествознание
Психология
Религиоведение
Риторика
РПС
Социология
Статистика
Страховое дело
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы