Составляющие окружающей среды

Для изучения окружающей среды(среды обитания и производственной деятельности человека)целесообразно выделить следующие ее ос- новные 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 промышлен- ности и урбанизации, являются воздушная среда и гидросфера.Их загрязнение наносит также существенный вред природе(совокупнос- ти естественных условий существования человеческого общества). Рассмотрим составляющие окружающей среды, подвергающиеся наибольшему воздействию вследствие развития урбанизации и пе- рерабатывающей промышленности.

ВОЗДУШНАЯ СРЕДА. ______________________ Воздушная среда может быть наружной, в которой большинс- тво людей проводят меньшую часть времени(до 10-15%), внутрен- ней производствееной (в ней человек проводит до 25-30% своего времени) и внутренней жилой, где люди пребывают большую часть времени (до 60-70% и более).В соответствии со временем, кото- рое проводят люди во внутренней жилой, производственной и на- ружной воздушной сферах, ее состоянию (качеству) должно уде- ляться особое внимание. Из этого не следует, конечно, что можно недооценивать состояние наружной воздушной среды, так как она, в частности, поддерживает внутренюю жилую и произ- водственную воздушную среды. Наружный воздух у поверхности земли содержит по обьему: 78,08% азота; 20,95% кислорода; 0,94% инертных газов и 0,03% углекислого газа. На высоте 5 км содержание кислорода остает- ся тем же, а азота увеличивается до 78,89%. Часто воздух у поверхности земли имеет различные примеси, особенно в городах: там он содержит более 40 ингридеентов, чуждых природной воз- душной среде. Внутренний воздух в жилищах, как правило, имеет повышенное содержание углекислого газа, а внутренний воздух производственных помещений обычно содержит примеси, характер которых определяется технологией проихводства. Среди газов выделяется водяной пар,который попадает в атмосферу в результате испарений с Земли. Большая его часть (90%) сосредоточенав самом нижнем пятикилометровом слое атмосферы , с высотой его количество очень быстро уменьшается . Дело в том , что количество водяного пара зависит от температуры воздуха : чем она ниже , тем пара меньше , а с высотой температура воздуха понижается. Когда количество водяного пара при данной температуре достигает максимума , он насыщает пространство . Например , при +30 в кубометре воздуха может находится максимум 30г водяного пара , а при -30 всего лишь 0,3г . Не насыщенный водяным паром воздух может стать насыщенным , если его охладить. Если количество пара достигает при данной температуре, то при дальнейшем охлаждении воздуха пар превращается в маленькие капельки воды ,т.е. конденсируется. Так образуются облака : при восходящем движении воздух расширяется и охлаждается, а содержащийся в нем водяной пар конденсируется. Атмосфера содержит много пыли , которая попадает туда с поверхности Земли и частично из космоса. при сильных волнениях ветры подхватывают водяные брызги из морей и океанов. Так попадают в атмосферу из воды частицы соли. В результате извержения вулканов, лесных пожаров , работы промышленных обьектов и т.д. воздух загрязняется продуктами неполного сгорания.Больше всего пыли и других примесей в приземном слое воздуха. Даже после дождя в 1 см содержится около 30 тыс. пылинок,а в сухую погоду их в сухую погоду их в несколько раз больше. Все эти мельчайшие примеси влияют на цвет неба. Молекулы газов рассеивают коротковолновую часть спектра солнечного луча , т.е. фиолетовые и синие лучи.Поэтому днем небо голубого цвета. А частицы примесей , которые значительно крупней молекул газов,рассеивают световые лучи почти всеч длин волн.Поэтому, когда воздух запылен или в нем содержатся капельки воды,небо становится белесоватым. На больших высотах небо темно-фиолетовое и даже черное. В результате происходящего на Земле фотосинтеза рас- тительность ежегодно образует 100 млрд. т. органических веществ (около половины приходится на долю морей и океанов), усваивая при этом около 200 млрд. т.углекислого газа и вы- деляя во внешнюю среду около 145 млрд.т. свободного кисло- рода, полагают, что благодаря фотосинтезу образуется весь кислород атмосферы. О роли в этом круговороте зеленых на- саждений говорят следующие данные: 1 га зеленых насаждений в среднем за 1 час очищает воздух от 8 кг углекислого газа (выделяемого за это время при дыхании 200 человек). Взрос- лое дерево за сутки выделяет 180 литров кислорода, а за пять месяцев (с мая по сентябрь) оно поглощает около 44 кг углекислого газа. Количество выделяемого кислорода и поглощаемого угле- кислого газа зависит от возраста зеленых насаждений, видо- вого состава, плотности посадки и других факторов. Не меньшее значение имеют и морские растения,--фито- планктон(в основном водоросли и бактерии), высвобождаю- щие путем фотосинтеза кислород. ВОДНАЯ СРЕДА. ________________________ Водная среда включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в океане, содержа- нием 1 млрд. 375 млн. кубических километров--около 98% всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет 361 млн. квадратных километров. Она примерно в 2,4 раза больше площади суши--территории, занимающей 149 млн. квадратных ки- лометров. Вода в океане соленая,причем большая ее часть (бо- лее 1 млрд. кубических километров) сохраняет постоянную со- леность около 3,5% и температуру,примерно равную 3,7`С. За- метные различия в солености и температуре наблюдаются почти исключительно в поверхностном слое воды, а также в окраинных и особенно в средиземных морях. Содержание растворенного кис- лорода в воде существенно уменьшается на глубине 50-60 мет- ров. Подземные воды бывают солеными, соленоватыми(меньшей солености) и пресными; существующие геотермальные воды имеют повышенную температуру(более 30`С). Для производственной деятельности человечества и его хозяйственно-бытовых нужд требуется пресная вода, количество которой составляет всего лишь 2,7% общего обьема воды на Зем- ле, причем очень малая ее доля (всего 0,36%) имеется в легко- доступных для добычи местах. Большая часть пресной воды со- держится в снегах и пресноводных айсбергах, находящихся в районах в основном Южного полярного круга. Годовой мировой рречной сток пресной воды составляет 37,3 тыс. кубических километров. Кроме того, может использо- ваться часть подземных вод, равная 13 тыс. кубическим кило- метрам. К сожалению, большая часть речного стока в России, составляющая около 5000 кубических километров, приходится на малоплодородные и малозаселенные северные территотии. При отсутствии пресной воды используют соленую повер- хностную или подземную воду, производя ее опреснение или ги- перфильтрацию: пропускают под большим перепадом давлений че- рез полимерные мембраны с микроскопическими отверстиями, за- держивающими молекулы соли. Оба эти процесса весьма энерго- емки, поэтому представляет интерес предложение, состоящее в использовании в качестве источника пресной воды пресно

водных айсбергов (или их части), которые с этой целью буксируют по воде к берегам, не имеющим пресной воды, где организуют их таяние. По предварительным расчетам разработчиков этого пред- ложения, получение пресной воды будет примерно вдвое менее энергоемки по сравнению с опреснением и гиперфильтрацией. Важным обстоятельством, присущим водной среде, яв- ляется то, что через нее в основном передаются инфекционные заболевания (примерно 80% всех заболеваний). Впочем, неко- торые из них, например коклюш, ветрянка,туберкулез,передаются и через воздушную среду. С целью борьбы с распространением заболеваний через водную среду Всемирная организация здраво- охранения (ВОЗ) обьявила текущее десятилетие десятилетием питьевой воды. ВОДНЫЙ БАЛАНС ЗЕМЛИ. ______________________ Чтобы представить,сколько воды участвует в круговороте, охарактеризуем различные части гидросферы.Более 94% ее составляет Мировой океан . Другая часть(4%)-подземные воды.При этом следует учесть ,что большая их часть относится к глубинным рассолам,а пресные воды составляют 1/15 долю.Значителен также обем льда полярных ледников:с пересчетом на воду он достигает 24 млн.км., или 1,6% объема гидросферы. Озерной воды в 100 раз меньше -230 тыс.км. , а в руслах рек содержится всего лишь 1200 км. воды, или 0,0001% всей гидросферы. Однако , несмотря на малый объем воды,реки играют очень большую роль :они,как и подземные воды, удовлетворяют значительную часть потребностей населения , промышленности и орошаемого земледелия. Воды на Земле довольно много . Гидросфера составляет около 1/4180 части всей массы нашей планеты. Однако на долю пресных вод,исключая воду, скованную в полярных ледниках, приходится немногим более 2 млн.км., или только 0,15% всего объема гидросферы. КЛИМАТИЧЕСКАЯ СРЕДА. _______________________________ Климатическая среда является важным фактором, опреде- ляющим развитие различных видов животного, растительного ми- ра и его плодородие. Характерной особенностью России являет- ся то, что большая часть ее территории имеет значительно бо- лее холодный климат, чем в других странах. Ддя подтвержления этого рассмотрим средние температуры самого холодного меся - ца, которым является в наиболее заселенном северном полушарии январь, для некоторых городов мира (данные БСЭ): ГОРОД. ТЕМПЕРАТУРА, `С. Москва ................................-10,2 Нью-Йорк ..............................-0,8 Берлин ................................-0,3 Париж .................................+3,4 Лондон ................................+5,3 Вашингтон .............................+1 Рим ...................................+6,8 Стокгольм .............................-3 Рейкьявик .............................+1 Внутренняя температура большей части отапливаемых помещений (жилых) равняется +18`С. Теплопотери помещений или количес- тво теплоты, необходимое для отопления обьема здания, при- ходящегося на одного человека, а также подогрева приточного винтиляционного воздуха, прямо пропорциональны разности температур внутреннего и наружного воздуха. Эта разность температур, как видно, для Москвы в 2,5 раза больше, чем для Рима; в 2,2 -- для Лондона; в 1,8 -- для Парижа; в 1,6- -1,65 --для Нью-Йорка,Берлина и Вашингтона и в 1,35 --для Стокгольма. Иными словами, можно утверждать, что расход тепловой энергии (или топлива) на отопление и вентиляцию зданий в январе на 35-150% больше в Москве, чем в других названных городах. В годовом разрезе, учитывая большую в Москве, чем в указанных городах, продолжительнос отопительного сезона, эта разница будет еще больше. Приведенные данные, конечно, не исчерпывают разнообра- зия климата разных стран, так как они не представляют кли- мат таких стран и континентов, как Япония, Испания, Африка, Австралия, Южная Америка и другие. Однако там климат преи- мущественно теплее. Есть только одна страна, похожая по климату на большую часть территории России--это Канада, но ее население в 10 раз меньше. О холодном климате в России свидетельствует тот факт, что 49% территории суши страны занимает вечномерзлые грунты. Косвенно о климате России сравнительно с климатом дру- гих стран можно судить по количеству сжигаемого топлива: во всем мире, например, в 1980 году было сожжено в пересчете на условное топливо около 10 млрд. т.,из них 2 млрд. --в России, при населении,составляющем 6,6% населения Земли. Следователь- но, в среднем на 1 человека было сожжено в 3 раза больше топ- лива, чем в среднем на 1 человека на Земле. Эта разница объяс- няется климатическими условиями, развитостью промышленности и транспорта в России. Она свидетельствует также о существенном загрязнении воздушной среды, которое создает сжигание органи- ческих видов топлива. АКУСТИЧЕСКАЯ СРЕДА. _____________________________ Акустическая среда является существенным фактором, влия- ющим на самочувствие людей и животных. Поставлены опыты, ко- торые доакзывают, что повышенный шум неблагоприятно влияет да- же на развитие растений. Акустическая среда заполняется шумом. Различают низкие, средние и высокие звуки. Колебания охватывают большой диапозон частот: от 1 до 16 Гц--инфразвуковые, от 16Гц до 20кГц--звуковые, выше 20кГц-- ультразвуковые. Находящиеся в звуковой области шумы принято делить на низкочастотные(ниже 350 Гц), среднечастотные(от 350 до 800Гц), высокочастотные(выше 800 Гц). Как правило,в спектре шума присутствуют все частоты. Самое неблагоприятное действие на человека оказывает шум, в спектре которого преобладают вы- сокие частоты. Нормируемыми параметрами шума являются уровни в децибелах (дБ) среднеквадратичных звуковыхдавлений в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Они допускаются большими для низ- ких частот и меньшими для высоких частот, например, в квартир- ных жилых домах--55 дБ для 63 Гц и 18 дБ для 8000 Гц, а на пос- тоянном рабочем месте и на территории предприятий соответствен- но-- 103 и 80 дБ. Ультразвук и инфразвук не воспринимаются человеческим ухом, но они также могут оказывать на человека неблагоприятное воздей- ствие. Последствия его зависят от продолжительности, характера шума (тональный, импульсный), а также от состояния человека. Особенно неблагоприятно шумовое воздействие во время сна. Люди по-разному воспринимают шум в зависимости от возрас- та, эмоциональности, состояния нервной системы и другого. Он мешает работе, отдыху, нарушает сон. Шум является не только при- чиной развития глухоты, но и таких заболеваний, как гипертония, расстройство центральной нервной системы, язва желудка и другие. Сильный шум, длительное время воздействующий на человека, пони- жает его способность к продолжению рода. Звук, равный 130 дБ, воспринимается уже не как звук, а как давление, причиняющее боль. По данным австралийских исследователей, "шумовое загрязнение", характерное сейчас для больших городов, сокращает продолжитель- ность жизни их жителей на 10-12 лет. Все рассмотренные составляющие окружающей среды входят в БИОСФЕРУ: оболочку Земли, включающую часть атмосферы, гидро- сферу и верхнюю часть литосферы, которые взаимно связанны слож- ными биохимическими циклами миграции вещества и энергии, геоло- гическую оболочку Земли, населенную живыми организмами. Верхний предел жизни биосферы ограничен интенсивной концентрацией уль- трафтолетовых лучей; нижний--высокой температурой земных недр (свыше100`С). Крайних пределов ее достигают только низшие орга- низмы--бактерии.