Взаимоотношения организма с внешней средой. Организм и окружающая среда
Человек и его организм являются составной частью окружающей среды, «погруженной» в мир квантовых полей, Природы планеты Земля и Космоса, и связаны с ней огромным количеством всевозможных связей.
Главные жизненные процессы (или функции) и органы в организме человека являются механизмами, которые обеспечивают эти связи и осуществляют по ним обмен информацией, энергией и веществами.
1. Самой большой и важной является связь организма с внешней средой через органы чувств, ум и сознание. Материальным представителем в организме является головной и спинной мозг со всей нервной и эндокринной системами, которые согласовывают, приспосабливают внутреннюю работу организма к изменениям во внешней среде. Нервная система пронизывает собой весь организм и связана со всеми его функциями.
Связь через сознание и нервную систему позволяет человеку взаимодействовать с внешним средой: как с Разумным началом (посредством религии); как с водителем биологических ритмов (смена дня и ночи, сезонов года и иных влияний); правильно ориентироваться в пространстве (просто нормально передвигаться); осуществлять какую-то хозяйственную деятельность (для пропитания и т. п.); взаимодействовать с другими людьми (жить в обществе согласно его нормам и правилам); самореализовываться.
В зависимости от степени и силы нарушения этой связи неблагоприятные последствия передаются на весь организм и могут сказываться в виде легких расстройств здоровья, серьезных психосоматических заболеваний, плохой судьбы.
2. Следующей важной связью организма с внешней средой будет дыхание, осуществляемое посредством легких. О важности этой связи говорит тот факт, что без дыхания человек умирает через 5-10 минут.
В процессе дыхания участвует весь организм человека. Оно начинается в легких, доходит до каждой клетки организма (за счет транспортировки с кровью) и вновь возвращается к легким. Дыхание обеспечивает энергией (окислительно-восстановительные реакции с участием кислорода) все жизненные процессы в организме на клеточном уровне, а значит, организма в целом. С помощью дыхания в организме поддерживается наиболее благоприятная для протекания жизненных процессов среда.
По мнению К. Бутейко, в зависимости от нарушения этой связи человек может заболеть 150 видами заболеваний.
3. Третьей по важности связью организма с внешней средой будет потребление жидкости и пищеварение. Обмен пищевыми веществами между организмом и окружающей средой осуществляется через поверхности пищеварительного тракта. Без воды человек может прожить 5-10 суток, без пищи 40–70 суток и более, в зависимости от первоначальной массы тела.
В пищеварении, как и в дыхании также задействован весь организм. Оно начинается в ротовой полости, продолжается в желудочно-кишечном тракте. Расщепленные вещества попадают в кровь, проходят через печень, транспортируются через «дебри» соединительной ткани и, наконец, попадают в клетку, где происходит их потребление. Отработанные продукты из клеток с током крови поступают к органам выделения.
Питание, кроме своего основного назначения – обеспечения организма «строительным материалом», выполняет множество других нужных и важных для организма функций. Например, приспосабливает организм к окружающей среде, обеспечивает иммунитет. Нарушение этой связи ведет организм человека к массе всевозможных расстройств и болезней – от легкого авитаминоза до онкологии.
4. Четвертая важная связь организма с внешней средой осуществляется через кожные покровы, площадь которые составляет около 2,5 м2.
Кожа является уникальным органом, через который осуществляются многие функции организма. Она защищает, регулирует температуру внутри организма, дышит, может поглощать и выделять вещества, энергию и т. д. Кожа связана со всеми внутренними органами (можно, воздействуя на определенные участки кожи, целенаправленно влиять на внутренние органы) и является зеркалом здоровья организма.
Лично я считаю, что через кожу и расположенную на ее поверхности акупунктурную систему синхронизируется активность внутренних органов с процессами, происходящими в окружающей организм среде. Именно через акупунктурную систему, начинающуюся в коже и пронизывающую весь организм, осуществляется биоритмологическое влияние. Главные функции организма работают по два часа в сутки (эвакуаторная функция толстого кишечника особенно активна с 5 до 7 часов, пищеварительная функция желудка – с 7 до 9 часов, селезенки и поджелудочной железы – с 9 до 11 часов и т. д.).
Нарушение связи организма через кожные покровы с окружающей средой пагубно сказывается на жизнедеятельности всего организма (особенно ее осложняют обширные кожные ожоги).
Иммунная защита имеется во всех поверхностях, через которые происходит обмен информацией, энергией и веществами с окружающей средой (легких, пищеварительного тракта, кожи, мочеполовых путей, придаточных пазух носа, глаз и др.). Ведь это входные ворота для внешних агрессоров, и они должны быть надежно защищены. Не менее мощная иммунная защита необходима и внутри организма. Ее выполняют лимфоциты и соединительная ткань организма.
6. Шестой важнейшей связью организма с окружающей средой является его перемещение – движение (мускульное усилие). Хотя оно осуществляется мышцами, но включает в работу весь организм.
Движение (проявление мускульных усилий) заставляет работать сознание и чувства (надо рассчитать траекторию передвижений, осуществлять эти движения и постоянно контролировать выполнение). Дыхание активируется, так как надо обеспечить работающие мышцы энергией. Повышенный расход энергии, распад мышечных структур во время мускульных усилий активируют пищеварение, усвоение веществ. Во время мышечных усилий при выполнении движений повышается температура тела. Чтобы не допустить перегрева организма, включается кожная функция терморегуляции. Путем потения лишнее тепло выделяется во внешнюю среду. С повышением температуры активируется иммунитет, лучше идут обменные процессы в соединительной ткани.
Таким образом, двигательная активность (мускульные усилия) является универсальным средством, с помощью которого можно в целом регулировать силу и продолжительность всех связей организма с окружающей средой. Движение является универсальным оздоровительным средством.
Отсутствие достаточной физической нагрузки (гиподинамия) делает функционирование всех связей и функций организма вялым и недостаточным для нормальной жизнедеятельности. Чрезмерные мускульные усилия без обеспечения их последующим отдыхом и питанием приводят к перенапряжению и истощению организма. Разумные, достаточной силы и продолжительности, ежедневные упражнения заставляют все связи организма с окружающей средой полноценно работать, а «поверхности обмена» (чувства, ум, легкие, пищеварение, кожу, иммунитет и мышцы) содержать в идеальном порядке и обладать повышенными резервными возможностями.
Вот шесть главных связей обмена информацией, энергией и веществами (через сознание человека, дыхание, пищеварение, кожу, иммунитет, движение), которые обеспечивают жизнь организма.
Вывод: по каждой из указанных связей обмена информацией, энергией и веществами между организмом и окружающей средой должен проходить оптимальной силы (для каждого конкретного человека) и гармонии поток. Если он недостаточен, то не обеспечивает должную величину жизненных проявлений в организме, если же чрезмерно силен, то нарушает работу организма.
«Организм и среда»
Введение
В процессе эволюции и напряженной борьбы за существование организмы освоили самые различные условия среды, и при этом сформировалось все современное разнообразие растений и животных, которое исчисляется примерно двумя миллионами видов. В свою очередь жизнедеятельность организмов оказала громадное влияние на неживую среду, которая усложнялась и эволюционировала вместе с развитием жизни.
Общая картина окружающей нас природы представляет не беспорядочное сочетание различных живых существ, а достаточно устойчивую и организованную систему, в которой каждый вид растений и животных занимает определенное место.
Мы знаем, что любой вид способен к неограниченному размножению и может быстро заселить все доступное ему пространство. Очевидно, что одновременное совместное существование разнообразных живых существ возможно лишь при наличии особых механизмов, регулирующих ход размножения и определяющих пространственное распределение видов и численность особей. Такая регуляция - следствие сложных конкурентных и иных взаимоотношений между организмами в процессе их жизнедеятельности. Большую роль при этом играют и влияния со стороны физических условий среды.
Изучение взаимоотношений организмов между собой и между организмами и физической средой обитания составляет содержание раздела биологии, получившего название экологии («ойкос» - жилище, убежище и «логос» - наука, греч.).
Экология опирается на обобщения и выводы большинства других разделов биологии, а также наук о Земле.
Экологические закономерности служат научной основой для рационального использования человеком естественных биологических ресурсов и для решения многих хозяйственных задач.
1. Среда и экологические факторы
Организм и факторы среды. В понятие внешней среды входят все условия живой и неживой природы, которые окружают организм и прямо или косвенно влияют на его состояние, развитие, выживание и размножение. Среда всегда представляет собой сложный комплекс различных элементов. Отдельные элементы среды, действующие на организм, называют экологическими факторами.
Среди них различают две разные по своей природе группы:
1. Абиотические факторы - все влияющие на организм элементы неживой природы. К наиболее важным факторам относятся свет, температура, влажность и другие компоненты климата, а также состав водной, воздушной и почвенной среды.
2. Биотические факторы - всевозможные влияния, которые испытывает организм со стороны окружающих его живых существ. В современную эпоху исключительно большое влияние на природу оказывает деятельность человека, которую можно рассматривать как особый экологический фактор.
В природе внешние условия всегда в какой-то мере изменчивы. Каждый вид в процессе эволюции приспособился к определенной интенсивности экологических факторов и амплитуде их колебания. Возникшие приспособления к конкретным условиям обитания наследственно закреплены. Поэтому, будучи очень целесообразными для среды, в которой исторически сформировался вид, экологические адаптации ограничивают или даже исключают возможность существования в иной обстановке.
Разные экологические факторы: как, температура, газовый состав атмосферы, пища, действуют на организм различными путями. Соответственно различны морфологические и физиологические приспособления к ним. Однако результаты влияния любого фактора экологически сравнимы, так как они всегда выражаются в изменении жизнеспособности организма, что в конечном итоге приводит к изменению численности популяции.
Интенсивность фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности, называется оптимальной или оптимумом. Чем больше отклоняется значение фактора от оптимальной для данного вида величины (как в сторону понижения, так и в сторону повышения), тем сильнее угнетается жизнедеятельность. Границы, за которыми существование организма невозможно, называют нижним и верхним пределами выносливости.
Так как оптимум отражает особенности условий в местах обитания, то он обычно неодинаков у разных видов. В соответствии с тем, какой уровень фактора наиболее благоприятен, можно различать виды: тепло- и холодолюбивые, влаго- и сухолюбивые, приспособленные к высокой и низкой солености воды и т. д. Наряду с этим видовые приспособления проявляются также и в выносливости к степени изменчивости фактора. Узко приспособленными называют виды, выносящие лишь небольшие отклонения фактора от оптимальной величины; широко приспособленными - виды, способные выдерживать значительные изменения данного фактора. Например, большинство обитателей моря узко приспособлены к относительно высокой солености воды, и снижение концентрации солей в воде для них губительно. Обитатели пресных вод также узко приспособлены, но к низкому содержанию солей в воде. Однако есть виды, способные выносить очень большие изменения солености воды, например рыбка трехиглая колюшка, которая может жить как в пресных водах, так и в соленых озерах и даже в морях.
Приспособления к отдельным факторам среды в значительной мере независимы, поэтому один и тот же вид может обладать узкой приспособленностью к одному из факторов, например к солености, и широкой приспособленностью к другому, например, к температуре или пище.
Взаимодействие факторов. Ограничивающий фактор. На организм всегда одновременно действует очень сложный комплекс окружающих условий. Результат их совместного влияния не является простой суммой реакций на действие отдельных факторов. Оптимум и границы выносливости по отношению к одному из факторов среды зависят от уровня других. Например, при оптимальной температуре повышается выносливость к неблагоприятной влажности и недостатку пищи. С другой стороны, обилие пищи увеличивает устойчивость организма к изменениям климатических условий.
Однако такая взаимная компенсация всегда ограничена, и ни один из необходимых для жизни факторов не может быть заменен другим. Поэтому при смене мест обитания или при изменении условий в данной местности жизнедеятельность вида и его способность к конкуренции с другими будет ограничиваться тем из факторов, который сильнее всего отклоняется от оптимальной для вида величины. Если количественное значение хотя бы одного из факторов выходит за пределы выносливости, то существование вида становится невозможным, как бы ни были благоприятны остальные условия.
Например, распространение многих животных и растений к северу обычно ограничивает недостаток тепла, тогда как на юге ограничивающим фактором для тех же видов может оказаться недостаток влаги или необходимой пищи.
Взаимозависимость организмов и среды. Организм всецело зависит от среды и немыслим без нее. Но в процессе жизнедеятельности и непрерывного обмена веществ со средой растения и животные сами влияют на окружающие условия и изменяют физическую среду. Возникающие в ней изменения в свою очередь вызывают у организмов необходимость новых экологических приспособлений. Масштабы и значение таких изменений неживой природы под влиянием деятельности живых существ очень велики. Достаточно вспомнить, что фотосинтез растений привел к образованию современной атмосферы, богатой кислородом, которая стала одним из основных условий существования для большинства современных организмов. В результате жизнедеятельности организмов возникла почва, к составу и характеру которой приспособились в процессе эволюции растения и животные. Изменился и климат, и возникли местные его особенности - микроклиматы.
2. Основные климатические факторы и их влияние на организм
Климат - один из главных компонентов внешней среды. Для жизни наземных растений и животных наибольшее значение имеют 3 элемента климата: свет, температура и влажность. Важная особенность этих факторов заключается в их закономерной изменчивости как в течение года и суток, так и в связи с географической зональностью. Поэтому и приспособления к ним имеют закономерный зональный и сезонный характер.
Свет. Солнечное излучение служит основным источником энергии для всех процессов, происходящих на Земле. Биологическое действие солнечного излучения разнообразно и обусловлено его спектральным составом, интенсивностью, а также суточной и сезонной периодичностью освещения.
В спектре солнечного излучения выделяются три области, различные по биологическому действию: ультрафиолетовая, видимая и инфракрасная.
Ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 0,290 мкм губительны для всего живого. Жизнь на Земле возможна лишь потому, что это коротковолновое излучение задерживается озоновым слоем атмосферы. До поверхности Земли доходит лишь небольшая часть более длинных ультрафиолетовых лучей (0,300-0,400 мкм). Они обладают высокой химической активностью и в большой дозе могут повреждать живые клетки. В небольших дозах ультрафиолетовые лучи необходимы человеку и животным. В частности, они способствуют образованию в организме витамина D. Некоторые животные, например насекомые, зрительно различают ультрафиолетовые лучи.
Влияние видимых лучей с длиной волны о 0,400 до 0,750 мкм, на долю которых приходится большая часть энергии солнечного излучения, достигающего земной, поверхности, привело к возникновению у растений и животных ряда очень важных приспособлений.
Зеленые растения синтезируют органическое вещество, следовательно, и пищу для всех остальных организмов за счет энергии именно этой части спектра.
Все же для животных и бесхлорофильных растений свет не является обязательным условием существования, и многие почвенные, пещерные и глубоководные виды приспособились к жизни в темноте. Для большинства животных видимый свет является одним из важных факторов внешней среды. Он сильный раздражитель и принимает участие в регуляции многих процессов. Особенно важна роль видимого света в поведении, в пространственной ориентировке. Даже многие одноклеточные животные отчетливо реагируют на изменение освещенности. У более высокоорганизованных, начиная с кишечнополостных, уже есть специальные светочувствительные органы, а у высших форм (членистоногие, моллюски, позвоночные) параллельно и независимо развились сложные органы зрения - глаза и способность образного восприятия окружающих предметов.
Большинство животных хорошо различают спектральный состав света, т. е. обладают цветовым зрением. Развитие зрения привело к возникновению у животных разнообразных окрасок, помогающих скрываться от врага или узнавать особей своего вида. У растений возникли яркие окраски цветков, привлекающие опылителей, что облегчило перекрестное опыление.
Инфракрасные лучи с длиной волны более 0,750 мкм, не воспринимаемые глазом человека, являются важным источником тепловой энергии. Ими особенно богат прямой солнечный свет. Эти длинноволновые излучения, поглощаясь тканями животных и растений, вызывают их нагревание. Многие холоднокровные животные (ящерицы, змеи, насекомые) используют солнечный свет для повышения температуры тела, активно выбирая наиболее освещенные солнцем места. Световой режим в природе имеет отчетливую суточную и сезонную периодичность, которая обусловлена вращением Земли.
В связи с суточным ритмом освещения у животных возникли приспособления к дневному и ночному образу жизни. У каждого вида активность приходится на определенные часы суток. В определенные часы суток открываются цветки многих растений, а у некоторых наблюдаются суточные движения листьев (например, у некоторых бобовых). Почти все внутренние физиологические процессы у растений и животных имеют суточный ритм с максимумом и минимумом в определенные часы.
Большое экологическое значение имеет продолжительность дня. Она сильно изменяется с географической широтой и временем года. Только на экваторе продолжительность дня круглый год одинакова и равна 12 часам. С удалением от экватора продолжительность дня летнего полугодия прогрессивно увеличивается, а зимнего - сокращается; самый длинный день приходится на 22 июня (летнее солнцестояние), а самый короткий - 22 декабря (зимнее солнцестояние). За полярным кругом летом наблюдается непрерывный день, а зимой - непрерывная ночь, продолжительность которых у полюсов достигает 6 месяцев. В дни весеннего (21 марта) и осеннего (23 сентября) равноденствия продолжительность дня между полярными кругами всюду равна 12 часам. От продолжительности дня и высоты Солнца над горизонтом зависит приток солнечного излучения на земную поверхность, поэтому с сезонными изменениями светового режима тесно связаны и температурные условия. Вследствие этого продолжительность дня служит важным экологическим фактором, регулирующим периодические явления в живой природе.
Температура. Все химические процессы, протекающие в организме, находятся в зависимости от температуры. Естественно поэтому, что большие изменения термических условий, которые часто наблюдаются в природе, глубоко отражаются на росте, развитии и других проявлениях жизнедеятельности животных и растений. Особенно ясно зависимость от внешней температуры выражена у организмов, не способных поддерживать постоянную температуру тела, т. е. у всех растений и большинства животных, кроме птиц и млекопитающих. Подавляющее большинство наземных растений и животных в состоянии активной жизнедеятельности не переносит отрицательной температуры.
Верхний температурный предел развития неодинаков для разных видов, но редко бывает выше 40-45°С. Только немногие виды приспособились к жизни при очень высокой температуре. Так, в горячих источниках некоторые моллюски живут при температуре воды до 53°С, личинки мух-львинок - при 60°С, а некоторые сине-зеленые водоросли и бактерии живут при 70-85°С.
Оптимальная температура для развития зависит от условий обитания вида; для большинства наземных животных она колеблется в довольно узких пределах (15-30°С).
Организмы с непостоянной температурой тела называются пойкилотермными. У них повышение температуры вызывает ускорение всех физиологических процессов. Поэтому, чем выше температура, тем короче время, необходимое для развития отдельных стадий или всего жизненного цикла. Если при 26°С период от выхода из яйца до окукливания составляет 10-11 суток, то при температуре около 10°С он увеличивается в 10 раз, т. е. превышает 100 суток. Эта зависимость имеет очень правильный характер.
Установив опытным путем продолжительность развития данного вида животного или растения при различных температурах, можно с достаточной точностью определить ожидаемые сроки развития в природной обстановке. В природе температура всегда колеблется и часто выходит за уровень, благоприятный для жизни. Это привело к возникновению у растений и животных специальных приспособлений, которые ослабляют вредное действие таких колебаний. Растения, например, при перегреве понижают температуру листа, увеличивая испарение воды через устьица. Животные также могут несколько понижать температуру своего тела за счет испарения воды через дыхательную систему и кожные покровы.
Возможность активного повышения температуры у растений крайне мала, а у пойкилотермных животных заметна лишь у наиболее подвижных видов. Так, у летающих насекомых вследствие усиленной работы мышц внутренняя температура может подниматься выше окружающей на 10-20 с С и более. У шмелей, саранчи и крупных бабочек она достигает во время полета 30-40°С, но с прекращением полета быстро снижается до уровня температуры воздуха.
Хотя у пойкилотермных организмов проявляется некоторая способность к терморегуляции, но она настолько несовершенна, что температура их тела зависит главным образом от температуры окружающей среды. Только у некоторых общественных насекомых, особенно у пчел, возник более эффективный способ поддержания температуры путем коллективной терморегуляции. Каждая отдельная пчела не способна сохранять постоянную температуру тела, но десятки тысяч пчел, составляющих семью, выделяют так много тепла, что в улье может поддерживаться постоянная температура 34- 35°С, необходимая для развития личинок.
Наиболее совершенной терморегуляцией обладают птицы и млекопитающие, т. е. теплокровные животные. Способность поддерживать постоянную температуру своего тела - экологически очень важное приспособление, которое обеспечило значительную независимость высших животных от термических условий среды. У большинства птиц температура тела несколько выше 40°С, а у млекопитающих обычно несколько ниже. Она сохраняется на постоянном уровне независимо от колебаний температуры окружающей среды. Так, при морозах около -40°С температура тела песца составляет 38°С, а у белой куропатки 43°С, т. е. выше окружающей среды почти на 80°С. У примитивных австралийских млекопитающих - утконоса и ехидны - терморегуляция развита слабо, и температура их тела сильно зависит от окружающих условий. Несовершенна терморегуляция также у мелких грызунов и детенышей большинства млекопитающих.
Для существования животных в изменчивых условиях среды большое значение имеет не только способность к терморегуляции, но и поведение: выбор места с более благоприятной температурой, активность в определенное время суток, постройка специальных убежищ и гнезд в более благоприятном микроклимате и т. д. Так, летом многие обитатели степей и пустынь на жаркое время скрываются в норы, под камни, зарываются в песок, избегая перегрева. Весной и осенью, когда температура невысока, те же виды выбирают наиболее теплые, прогреваемые солнцем места.
Температура, как и световой режим, от которого она зависит, закономерно изменяется в течение года и в связи с географической широтой.
На экваторе температура, как и продолжительность дня, очень постоянна и круглый год держится на уровне, близком к 25°С. С удалением от экватора годовая амплитуда температуры увеличивается. При этом летняя температура с повышением географической широты изменяется гораздо меньше, чем зимняя. Летом температура во всех пунктах остается в пределах обычной - нормы. Следовательно, для существования животных и растений в климате умеренных и северных широт основное значение имеют приспособления не к температурным условиям лета, а к отрицательным температурам зимы.
Список литературы
1. Азимов А. Краткая история биологии. М.,1997.
2. Кемп П., Армс К. Введение в биологию. М.,2000.
3. Либберт Э. Общая биология. М.,1978 Льоцци М. История физики. М.,2001.
4. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. М.,1999.
5. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. М.,1993.
Цель лекции: объяснить уровни организации живых организмов, дать понятие о средах жизни и среде обитания. Ознакомить различными адаптационными возможностями организмов к среде обитания.
План лекции:
1. Уровни организации живых организмов
2. Потенциальные возможности размножения организмов
3. Основные среды жизни. Понятие о среде обитания
4. Пути приспособления организмов к среде
Основные понятия по теме: уровни организации: тканевый, молекулярный, клеточный, организменный, популяция, биоценоз, биосфера, нектон, планктон, бентос, геофильтратор, геофилы, геоксены, микробиота, мезобиота, макробиота.
В экологии организм рассматривается как целостная система, взаимодействующая с внешней средой, как абиотической, так и биотической.
Выделяют главные уровни организации жизни - ген, клетка, орган, организм, популяция, биоценоз, экосистема, биосфера.
Молекулярный -самый низкий уровень, в котором биологическая система проявляется в виде функционирования биологически активных крупных молекул – белков, нуклеиновых кислот, углеводов; клеточный – уровень, на котором биологически активные молекулы сочетаются в единую систему. В отношении клеточной организации все организации подразделяются на одноклеточные и многоклеточные; тканевый – уровень, на котором сочетание однородных клеток образует ткань; органный – уровень, на котором несколько типов тканей функционально взаимодействует и образуют определенный орган; организменный – уровень, на котором взаимодействие ряда органов сводится в единую систему индивидуального организма; популяционной – видовой, где существует совокупность определенных однородных организмов, связанных единством происхождения, образом жизни и местам обитания; биоценоз и экосистема – более высокий уровень организации живой материи, объединяющий разные по видовому составу организмы; биосферный – уровень, на котором сформировалась природная система наиболее высокого, охватывающая все проявления жизни в пределах нашей планеты. На этом уровне происходят все круговороты вещества в глобальном масштабе связанные с жизнедеятельностью организмов (см. рис 1).
Из всех вышеуказанных уровней организации жизни объектом исследования экологии является только лишь надорганизменные компоненты данной структуры, начиная с организмов включая биосферу.
Окружающий нас мир состоит из организмов. Любой организм смертен и рано или поздно погибает, а жизнь на Земле продолжается и процветает уже около 4 млрд. лет.
Рис.1 Уровни организации живых организмов
Живые организмы постоянно воспроизводят себя в веренице поколений, что не свойственно телам неживой природы. Именно способность к размножению позволяет видам существовать в природе очень долго, несмотря на то, что каждая особь живет ограниченное время. Способность к самовоспроизведению – главное свойство жизни. Даже самый медленно размножающийся вид способен в короткое время произвести столько особей, что для них не хватит места на земном шаре. Например, всего за пять поколений, т.е. за один – полтора летних месяца, одна единственная тля может оставить более 300 млн. потомков. Если дать видам размножаться свободно, без ограничений, численность любого из них росла бы в геометрической прогрессии, несмотря на то, что одни производят за всю жизнь всего несколько яиц или детенышей, а другие – тысячи и даже миллионы зародышей, которые могут вырасти во взрослые организмы. Фактически во всех живых организмах заложена способность размножаться беспредельно. Однако не один вид не в состоянии реализовать до конца ту безграничную способность к размножению, которой он обладает. Главный ограничитель к беспредельному размножению организмов – нехватка ресурсов, самых необходимых: для растений – минеральных солей, углекислого газа, воды, света; для животных – пищи, воды; для микроорганизмов – разнообразных потребляемых ими соединений. Запасы этих ресурсов не бесконечны, и этим сдерживается размножение видов. Второй ограничитель – влияние различных неблагоприятных условий, замедляющих рост и размножение организмов. Например, рост и вызревание растений сильно зависят от погоды, в частности от изменения температуры и т.д. В природе происходит также огромный отсев, гибель уже произведенных на свет зародышей или подрастающих молодых особей. Например, тысячи желудей, которые ежегодно производит один большой дуб, оказывается съеденными белками, кабанами и т.п., или поражаются грибками и бактериями, или гибнут на стадии проростков по разным причинам. В результате лишь из считанных желудей вырастают взрослые деревья. Подмечена одна важная закономерность: высокой плодовитостью отличаются именно те виды, у которых очень велика гибель особей в природе. Таким образом, высокая плодовитость не всегда приводит к высокой численности вида. Выживание, рост и размножение, численность организмов является результатом их сложных взаимодействий со средой обитания.
Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком в результате его хозяйственной деятельности. К окружающей среде относится вся природная среда (возникшая на Земле вне зависимости от человека) и техногенная среда (созданная человеком). Понятие окружающая среда было введено биологом Я. Юкскюлем, который считал, что живые существа и среды их обитания взаимосвязаны между собой и образуют вместе единую систему - окружающую нас действительность. В процессе приспособления к окружающей среде организм, взаимодействуя с ней, отдает и принимает различные вещества, энергию, информацию. Окружающая среда – это все, что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его состояние и функционирование. Среда, обеспечивающая возможность жизни организмов на Земле, очень разнообразна.
На нашей планете можно выделить четыре качественно отличные среды жизни: водную, наземно–воздушную, почвенную и живые организмы. Сами среды жизни также очень разнообразны. Например, вода как среда жизни может быть морской или пресной, текучей или стоячей. В этом случае говорят о среде обитания. Например, озеро является средой обитания в водной среде. Организмы обитающие в водной среде – гидробионты по месту обитания подразделяются: на нектон, планктон и бентос. Нектон – это совокупность плавающих, свободно перемещающихся организмов. Они способны преодолевать большие расстояния и сильные течения (киты, рыбы, и др). Планктон –это совокупность плавающих организмов, которые перемещаются главным образом с помощью течений, не способны к быстрым перемещениям (водоросли, простейшие, ракообразные). Бентос –совокупность организмов, обитающих на дне водоемов медленно передвигающиеся или прикрепленные (водоросли, актиния и т.д.) В свою очередь, в средах обитания различают местообитания. Так, в водной среде жизни, в среде обитания –озере, можно выделить местообитания: в толще воды, на дне, у поверхности и т.д. В водной среде обитают около 150 000 видов. Основные абиотические факторы водной среды: температура воды, плотность и вязкость воды, прозрачность воды, соленость воды, световой режим, кислород, кислотность воды. Водные организмы обладают меньшей экологической пластичностью, чем наземные, так как вода –более стабильная среда, и факторы ее претерпевают сравнительно незначительные колебания. Одной из особенностей водной среды является наличие в ней большого количества мелких частиц органического вещества – детрита, образующегося за счет отмирающихся растений и животных. Детрит для многих водных организмов представляет собой высококачественную пищу, поэтому некоторые из них, так называемые биофильтраторы, приспособлены добывать его с помощью специальных микропористых структур, процеживая воду и задерживая взвешенные в ней частицы. Такой способ питания называется фильтрацией: к биофильтраторам относятся двустворчатые моллюски, сидячие иглокожие, асцидии, планктонные ракообразные и другие. Животные – биофильтраторы играют большую роль в биологической очистке водоемов.
Организмы обитающие на поверхности Земли, окружены газообразной средой, характеризующейся низкой влажностью, плотностью и давлением, а также высоким содержанием кислорода. Действующие в наземно-воздушной среде экологические факторы отличаются рядом специфических особенностей: по сравнению с другими средами свет здесь действует интенсивнее, температура претерпевает более сильные колебания, влажность значительно изменяется в зависимости от географического положения, сезона и времени суток. Воздействие почти всех перечисленных факторов тесно связано с движением воздушных масс – ветрами. У организмов – обитателей наземно-воздушной среды в процессе эволюции выработались специфические анатома – морфологические, физиологические, поведенческие и другие адаптации. У них появились органы, обеспечивающие непосредственное усвоение атмосферного воздуха; сильное развитие получили скелетные образования, поддерживающие тело в условиях незначительной плотности среды; вырабатывались сложных приспособления для защиты от неблагоприятных факторов; установилась более тесная связь с почвой; выработалась большая подвижность животных в поисках пищи; появились летающие животные и переносимые воздушными течениями плоды, семена, пыльца растений. Для наземно-воздушной среды характерна четко выраженная зональность; различают широтные и меридиональные, или долготные природные зоны. Первые тянутся с западе на восток, вторые с севера на юг.
Почва как среда жизни обладает своеобразными биологическими особенностями, поскольку тесно связана с жизнедеятельностью организмов. Почвенные организмы по степени связи со средой обитания разделяются на три основные группы:
Геобионты – постоянные обитатели почвы, весь цикл их развития протекает в почве (дождевые черви);
Геофилы – животные, часть цикла развития которых проходит в почве. К ним относятся большинство насекомых: саранчовые, комары, долгоножки, жуки и т.д.;
Геоксены – животные, иногда посещающие почву для временного укрытия или убежища (таракановые, грызуны, млекопитающие, живущие в норах).
По размерам и степени подвижности почвенные обитатели делятся на группы:
Микробиота – почвенные микроорганизмы, составляющие основное звено детритной пищевой цепи (зеленые и сине-зеленые водоросли, бактерии, грибы, простейшие);
Мезобиота – сравнительно мелкие подвижные животные насекомые, дождевые черви и другие животные вплоть до роющих позвоночных;
Макробиота – крупные относительно подвижные насекомые, дождевые черви и другие животные (роющие позвоночные).
Верхние слои почвы содержат массу корней растений. В процессе роста, отмирания и разложения они разрыхляют почву, создавая определенную структуру, а вместе с тем и условия для жизни других организмов. Количество организмов в почве огромно, однако в связи со сглаженностью экологических условий все они отличаются «выравненностью группового состава», кроме того, для них характерна повторяемость в различных климатических зонах.
Другой, прямо противоположенный способ выживания организмов связан с поддержанием постоянства внутренней среды, несмотря на колебания воздействий внешних факторов. Например, птицы и млекопитающие – поддерживают внутри себя постоянную температуру, оптимальную для биохимических процессов в клетках тела. Многие растения способны переносить сильные засухи и расти даже в жарких пустынях. Такое сопротивление влиянию внешней среды требует больших затрат энергии и специальных приспособлений во внешнем и внутреннем строении организмов.
Кроме подчинения и сопротивления воздействию внешней среды, возможен и третий способ выживания – избегание неблагоприятных условий и активный поиск других, более благоприятных местообитаний. Этот путь приспособлений доступен только подвижным животным, которые могут перемещаться в пространстве.
Все три способа выживания могут сочетаться у представителей одного и того же вида. Например, растения не могут поддерживать постоянную температуру тела, но многие из них способны регулировать водный обмен. Холоднокровные животные подчиняются неблагоприятным факторам, но могут и избегать их воздействия.
Таким образом главные способы выживания организмов при ухудшении условий – либо временный переход в неактивное состояние, либо сохранение активности при дополнительных затратах энергии, либо избегание неблагоприятного фактора и перемена мест обитания. Каждый вид осуществляет эти способы по-своему.
Выводы
Таким образом, выделяют основные уровни организации живых систем от молекулярного до биосферного, где каждый уровень характеризуется определенной совокупностью свойств и экология изучает начиная с организменного уровня. Живым организмам присуще свойство – способность к самовоспроизведению, а также приспособляемость к условиям окружающей среды. Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы.
Контрольные вопросы
1. Какие уровни биологической организации являются объектами изучения экологии?
2. Что такое среда обитания и какие среды заселены организмами?
3. Почему следует говорить о зависимости живых существ не только от окружающей среды, но и об их влиянии на нее?
4. Что способствует выживанию вида?
5. Перечислите основные среды обитания?
6. Почему некоторые организмы впадают в состояние анабиоза? В чем экологический смысл этого процесса?
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЖИВОГО ОРГАНИЗМА И СРЕДЫ ОБИТАНИЯ
На Земле организмы очень разнообразны. Среди растений можно встретить и микроскопические водоросли, жизнь которых очень коротка, мелкие однолетние цветковые, более крупные многолетние цветковые растения, гигантские древние секвойи. Мельчайшие ракообразные, населяющие толщу воды, медузы, морские звезды, моллюски, жуки, ящерицы, лягушки, воробьи, ястребы, волки, олени, буйволы, киты -- вот далеко не полный перечень разнообразных представителей животного мира. Растения и животные очень тесно взаимосвязаны и обусловливают оптимальное существование друг друга. Однако живые организмы, населяющие нашу планету, тесно связаны и со средой своего обитания. Изучение системы этих взаимосвязей и зависимостей также является прерогативой биоэкологии.
Среда обитания организма -- это совокупность абиотических и биотических условий его жизни. Свойства среды очень разнообразны и постоянно меняются. Поэтому живые организмы вынуждены приспосабливаться к этим меняющимся условиям, чтобы обеспечить себе оптимальное существование. Процесс приспособления живых организмов к условиям окружающей среды называется адаптацией.
Выделяют четыре основные среды обитания живых организмов:
- - вода;
- - наземно-воздушная среда;
- - почва;
- - среда, образуемая самими живыми организмами.
Вода -- первая среда обитания, которую заселили живые организмы. В ней обитает много живых организмов, получая все необходимые для жизни вещества: пищу, воду, кислород. Все живые организмы, населяющие водную среду, получили название «гидро-бионты». Как бы ни были высокоорганизованы эти живые организмы, все они вынуждены приспосабливаться к особенностям жизни в водной среде. Эти особенности определяются физическими и химическими свойствами воды.
ЭТО ИНТЕРЕСНО! В толще воды постоянно находится большое количество мельчайших представителей растений и животных, ведущих жизнь во взвешенном состоянии. Способность их к парению обеспечивается не только физическими свойствами воды, обладающей выталкивающей силой, но и специальными приспособлениями самих организмов. Например, многочисленными выростами и придатками, значительно увеличивающими поверхность тела относительно его массы и, следовательно, повышающими трение об окружающую жидкость. Еще один пример -- медузы. Их способность удерживаться в толще воды определяется не только характерной формой тела, напоминающей парашют. Тело медузы на 98 % состоит из воды, поэтому плотность тела медузы очень близка к плотности воды.
По-разному приспособились животные и к передвижению в воде. Активные пловцы (рыбы, дельфины и пр.) имеют характерную обтекаемую форму тела и конечности в виде плавников. Их быстрое плавание облегчается также особенностями внешнего покрова их тела и наличием специальной смазки -- слизи, снижающей трение тела о воду.
У некоторых водяных жуков выпущенный из дыхалец отработанный воздух задерживается между телом и надкрыльями благодаря наличию волосков, которые не смачиваются водой. С помощью такого приспособления водное насекомое быстро поднимается на поверхность воды, где выпускает воздух в атмосферу.
Вода обладает свойством накапливать и удерживать тепло (теплоемкостью). По этой причине в воде не бывает резких колебаний температуры, которые характерны для суши.
Одним из наиболее важных свойств воды является способность растворять в себе другие вещества, которые могут использоваться водными организмами для дыхания и питания. И в первую очередь водным организмам необходим кислород.
ЭТО ИНТЕРЕСНО! Дыхание водных организмов может осуществляться как всей поверхностью тела, так и специальными органами -- жабрами. Для полноценного дыхания необходимо, чтобы вблизи тела животного происходило постоянное обновление воды, что достигается различными движениями самого животного. Взвешенное состояние мелких частичек и их перенос движущейся водой определяют способы питания многих животных, органы принятия пищи которых устроены по принципу сита. Для того чтобы отцедить достаточное количество пищевых частиц, приходится пропускать через это сито очень большое количество воды. Для многих водных организмов необходим постоянный приток новой порции воды, из которой они получат очередную порцию пищи. Это может обеспечиваться движением самого животного или особыми приспособлениями, например колеблющимися ресничками или щупальцами, которые производят около рта животного водоворот, загоняющий в него пищевые частицы.
Очень важным для жизни является солевой состав воды. Особенное значение для многих организмов имеет наличие в воде ионов кальция, который требуется ракообразным и моллюскам для построения панциря.
Наземно-воздушная среда, освоенная в ходе эволюции позднее водной, более сложна и разнообразна по условиям обитания, что обусловливает более высокий уровень морфофизиологической организации живых организмов, ее населяющих.
Наиболее важным фактором жизни обитающих здесь организмов являются свойства и состав окружающих их воздушных масс. Плотность воздуха гораздо ниже плотности воды, поэтому у наземных организмов сильно развиты опорные ткани -- внутренний и наружный скелет.
Воздушные массы характеризуются также огромным объемом и постоянно находятся в движении, температура воздуха может меняться очень быстро и на больших пространствах. Поэтому живущие на суше организмы имеют многочисленные приспособления, позволяющие выдерживать резкие колебания температур или вовсе избегать их. Замечательным приспособлением является развитие теплокровности.
ЭТО ИНТЕРЕСНО! В целом наземно-воздушная среда более разнообразна, чем водная; условия жизни здесь сильно меняются во времени и в пространстве. Эти изменения заметны даже на расстоянии в несколько десятков метров, например: на границе леса и поля, на разной высоте в горах, даже на разных склонах небольших холмов. Вместе с тем здесь слабее выражены перепады давления, но часто возникает недостаток влаги. Поэтому у наземных обитателей развиты приспособления,связанные с обеспечением организма водой, особенно в засушливых условиях. У растений это мощная корневая система, водонепроницаемый слой на поверхности листьев и стеблей, способность к регуляции испарения воды через устьица. У животных помимо особенностей строения внешних покровов это и особенности поведения, способствующие поддержанию водного баланса, например миграции к водопоям.
Большое значение для жизни наземных организмов имеет состав воздуха (79% азота, 21% кислорода и 0,03% углекислого газа), который обеспечивает химическую основу жизни. Углекислый газ является важнейшим сырьевым источником для фотосинтеза. Азот воздуха необходим для синтеза белков и нуклеиновых кислот.
Почва как среда обитания -- верхний слой суши, образованный минеральными частицами, переработанными в результате активной деятельности живых организмов, обитающих в почве. Почва -- это важный и очень сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями. Почва как среда обитания необычайно приспособлена для жизни множества живых организмов. Связано это с теми специфическими особенностями, которыми она обладает. В почве сглажены температурные колебания, она богата питательными веществами. Между частицами почвы имеются многочисленные полости, которые могут быть заполнены водой или воздухом. Поэтому почву населяют как водные, так и воздуходышащие организмы. Еще одной особенностью почвы является то, что даже на небольшой глубине в ней царит полная темнота. Кроме того, по мере погружения в почву содержание в ней кислорода уменьшается, а углекислого газа увеличивается. Поэтому на значительной глубине могут обитать лишь анаэробные бактерии, в то время как в верхних слоях почвы помимо бактерий в обилии встречаются грибы, простейшие, черви, членистоногие и даже крупные животные, прокладывающие ходы и строящие в почве убежища и жилища.
Воздействие среды воспринимается организмами через посредство факторов среды, которые получили название экологических.
Экологические факторы -- это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на живые организмы. Условно все факторы среды принято делить на три большие группы: абиотические, биотические и антропогенные.
Биотические факторы -- это всевозможные формы влияния живых организмов друг на друга (например, опыление насекомыми растений, поедание одними живыми организмами других и многое другое). Биотические взаимоотношения имеют чрезвычайно сложный и своеобразный характер и также могут быть прямыми и косвенными.
В современных условиях действие факторов окружающей среды часто определяется не природной обстановкой, а теми изменениями, которые внесены в нее человеком. Поэтому принято выделять еще один вид факторов -- антропогенные.
Антропогенные факторы -- это те формы деятельности человека, которые воздействуют на окружающую среду, изменяют условия обитания живых организмов или непосредственно влияют на отдельные виды растений и животных. Деятельность человека может оказывать на природу как прямое, так и косвенное воздействие. К прямому воздействию относят истребление, размножение и расселение человеком как отдельных видов животных и растений, так и целых сообществ. Косвенное воздействие происходит в результате изменения среды обитания организмов: климата, режима течения рек, распашки поверхностного слоя земель и т.д.
Один из наиболее важных антропогенных факторов -- загрязнение окружающей среды. В настоящее время влияние человека на природу в значительной степени утратило локальный характер и имеет глобальное распространение. Все чаще это влияние негативно сказывается на развитии животного и растительного мира, чистоте атмосферного воздуха и качестве природных вод и т.д.
ЭТО ИНТЕРЕСНО! Живые организмы не только испытывают влияние со стороны окружающей их среды, но и сами активно влияют на среду своего обитания. В результате их жизнедеятельности физические и химические свойства среды (газовый состав воздуха и воды, структура и свойства почвы, даже климат местности) могут заметно изменяться.
Наиболее простым влиянием жизни на среду является механическое воздействие. Строя норы, прокладывая ходы, животные сильно изменяют свойства грунта. Почва изменяется, и под воздействием корней растений она укрепляется, становясь менее подверженной разрушениям потоками воды или ветром. Хорошо известная строительная деятельность бобров вызывает серьезные изменения водного режима тех рек, на которых они возводят свои плотины. Как следствие, это приводит к изменению флоры и фауны тех бассейнов, где они обитают. В то же время способность растительноядных рыб (таких, как толстолобик или амуры) очищать водотоки от зарослей водной растительности, которой они активно питаются, используются человеком в борьбе с зарастанием различных водных сооружений.
Живущие в толще воды мелкие рачки, личинки насекомых, моллюски, многие рыбы имеют своеобразный тип питания, который называется фильтрацией. Постоянно пропуская воду через ротовой аппарат, эти животные непрерывно отцеживают из нее пищевые частицы, содержащиеся в твердых взвесях. Такая деятельность значительно влияет на качество природных масс: животные осуществляют их постоянную очистку, как гигантские фильтры. среда организм биотический растение
Большое значение имеет и физико-химическое воздействие живых организмов на среду. Наибольшее значение здесь имеют зеленые растения, благодаря которым формируется химический состав атмосферы в результате процесса фотосинтеза. Фотосинтез является главным поставщиком кислорода в атмосферу, обеспечивая тем самым жизнь огромному количеству земных обитателей, включая и самого человека.
Поглощая и испаряя воду, растения оказывают влияние и на водный режим их местообитания. Наличие растительности способствует постоянному увлажнению воздуха. Кроме того, растительный покров смягчает суточные колебания температуры вблизи поверхности земли, а также колебания влажности и ветра, оказывает благоприятное воздействие на структуру и химический состав почв. Все это создает определенный микроклимат, способствующий развитию других организмов.
От деятельности обитателей нашей планеты во многом зависит образование таких газов, как азот, диоксид углерода, аммиак. Живое вещество изменяет и физические свойства среды: ее термические, электрические и механические показатели.
Государственное автономное учреждение
Калининградской области
Профессиональная образовательная организация
«Колледж сервиса и туризма»
КУРСОВАЯ РАБОТА
По МДК 0n.0n.____________________ __
По теме ________________________
Выполнил студент _________________
(Фамилия, Имя, Отчество)
Группа ______________________
(номер группы)
Программа подготовки специалистов среднего звена по специальности _
(код и наименование специальности)
Руководитель курсовой работы:
(должность, Ф.И.О.)
Отметка ___________________________
Калининград 2015
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….…2
1.Взаимодействие организма человека с окружающей средой………………....3
1.1. Основные функциональные системы человека. Связь жизнедеятельности организма человека с окружающей средой. Влияние среды на работоспособность человека……………………………………………………………3
1.2. Основные параметры, определяющие производственную среду (условия труда) в закрытых помещениях, и их влияние на организм человека……….5
1.3. Влияние производственной среды на интенсивность труда и использование рабочего времени………………………………………………………...7
1.4. Предложения по улучшению окружающей среды на производстве…....9
2. Горение и пожарная опасность веществ и производств……………………....11
2.1. Основные понятия. Физико-химические основы горения…………........11
2.2. Свойства веществ, характеризующие их пожарную опасность………….13
2.3. Общие требования пожарной безопасности к производственным объектам……………………………………………………………………………………..16
2.4. Порядок анализа пожарной опасности производственного объекта и расчета пожарного риска…………………………………………………………………..17
2.5. Классификация основных мер пожарной профилактики. Средства пожаротушения ……………………………………………………………………………...23
ВВЕДЕНИЕ
Человек находится в постоянной взаимосвязи с окружающей средой, что обуславливает его поведение в той или иной ситуации. Причем не только среда влияет на человека, но сам индивид оказывает воздействие на нее, изменяя и тем самым, подстраивая ее под себя.
Безопасность жизнедеятельности направлена на обеспечение благоприятных условий жизни людей, их деятельности, защиту человека и окружающей его среды от воздействия внешних, внутренних и опасных факторов.
Интенсивное использование природных ресурсов, внедрение достижений научно-технического прогресса сопровождается распространением различных природных, биологических, техногенных, экологических и других опасностей. Потенциальная опасность является универсальным свойством в процессе взаимодействия человека со средой обитания.
Для того чтобы человек чувствовал себя комфортно, необходимы такие условия для его жизнедеятельности, в которых он ощущал бы себя безопасно. Этого можно достичь, наладив неразрывную взаимосвязь человека со средой обитания.
Цель работы рассмотрение вопросов:
Взаимодействие организма человека с окружающей средой;
Горение и пожарная безопасность веществ и производств;
Вентиляция, её назначение. Кратность воздухообмена. Методика расчёта.
Взаимодействие организма человека с окружающей средой
1.1. Основные функциональные системы человека. Связь жизнедеятельности организма человека с окружающей средой. Влияние среды на работоспособность человека. Среда обитания человека ‒ это совокупность объектов, явлений и факторов окружающей (природной и искусственной) среды, определяющая условия его жизнедеятельности. Одна из целей, стоящих перед данной системой,- безопасность, т.е. не нанесение ущерба здоровью человека. Достижение безопасности системы «человек- среда обитания» возможно только в том случае, если будут системно учтены особенности каждого элемента, входящего в данную систему.
Характерные системы «человек-среда обитания»: бытовая, производственная, городская, природная среда.
Природная среда это факторы чисто естественного, или природно-антропогенного системного происхождения. Природная среда-это сложное и разнообразное сочетание и взаимодействие литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы в целом.
С появлением промышленности и транспорта возникла проблема сохранения чистоты атмосферы, загрязнение которой имеет естественное и искусственное происхождение. Главными и наиболее опасными источниками загрязнения атмосферы являются промышленные, транспортные и бытовые выбросы. В атмосферном воздухе, и в первую очередь в воздухе промышленных центров и городов, в результате сложных химических реакций смеси газов, протекающих в нижних его слоях, образуются различные вещества, скапливающиеся в ядовитый туман- «смог». С этим явлением связывают ухудшение самочувствия людей, возникновение эпидемий гриппа, резкое увеличение числа легочных и сердечнососудистых заболеваний.
Кроме этого в атмосфере происходит разрушение озонового слоя, который является защитным экраном от ультрафиолетового излучения. Это происходит из-за проникновения в слои атмосферы так называемых фреонов, используемых в виде аэрозолей, растворителей и т.д. и в быту, и на производстве. Кроме того, на планете происходит глобальное повышение температуры, из-за «парникового эффекта», т.к. быстрыми темпами растет содержание в атмосфере углекислого газа и метана.
Все эти и другие изменения происходят по вине человека, в процессе его промышленной и другой деятельности. В настоящее время в ряде стран пытаются бороться с данной проблемой.
Другой немаловажной составляющей природной среды является гидросфера. Человечеству не угрожает недостаток воды. Ему грозит - недостаток чистой воды. Основными источниками загрязнения являются промышленные и коммунальные канализационные стоки, смыв с полей части почвы, содержащей различные агрохимикаты и т.д.
Все объекты живого мира можно разделить на растительные и животные. Велика роль растительности в жизни людей (лес выделяет кислород и поглощает углекислый газ, человек употребляет в пищу растения и т.д.). Но существует немало угроз для данной составляющей (пожары, загрязнение промышленными отходами и др.). Животный мир представляет важную часть биосферы нашей планеты, но численность животного мира в настоящее время сокращается, что не может не сказаться на существовании человечества.
Большую часть времени активной жизнедеятельности человека занимает целенаправленная профессиональная работа, осуществляемая в условиях производственной среды, которая при несоблюдении принятых нормативных требований может неблагоприятно повлиять на его работоспособность и здоровье.
Работоспособность-величина функциональных возможностей организма человека, характеризующаяся количеством и качеством работы, выполняемой за определённое время. Во время трудовой деятельности работоспособность организма изменяется во времени.
Производственная среда- это часть среды обитания человека, включающая природно-климатические факторы, связанные с профессиональной деятельностью (шум, вибрация, пыль и др.), называемые вредными и опасными. Воздействие негативных факторов производственной среды приводит к травмированию и профессиональным заболеваниям работающих. К наиболее травмоопасным профессиям в народном хозяйстве относятся(%): водитель(18,9),тракторист(9,8), слесарь(6,4), электромонтер(6,3), газомонтер(6,3), газоэлектросварщик(3,9), разнорабочий(3,5).
Трудовая деятельность человека и производственная среда постоянно меняются в процессе интенсивного использования продуктов научно-технического прогресса и осуществления широких социально-экономических преобразований.
Интенсивный рост городов в ХХ веке, концентрация основной массы населения на территориях, насыщенных промышленными предприятиями, транспортными магистралями, жилыми домами, породили целый ряд проблем, в том числе общую проблему безопасности человека. В городах, особенно в крупных, сосредоточен целый ряд экологически опасных промышленных производств, объекты энергетики, неотъемлемой частью которых являются: мощные выбросы в окружающую среду отходов; тепловое, электромагнитное, шумовое загрязнения; потенциальная опасность крупномасштабных техногенных аварий и т.п.
В настоящее время автомобильный транспорт стал наиболее опасным для человека. Его жертвами становятся не только водители и пассажиры, но и пешеходы. Также опасны и другие виды транспорта. В списке чрезвычайных ситуаций лидирующую позицию по частоте возникновения и величине наносимого материального ущерба занимают пожары. При этом способы борьбы и предохранения от них разрабатываются тщательно и планомерно. В России современные методы обеспечения безопасности жизнедеятельности нашли свое отражение в законодательных актах по всем сферам деятельности человека.
На основании всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что в основном человек сам создает для себя угрозу жизни и деятельности.
1.2. Основные параметры, определяющие производственную среду (условия труда) в закрытых помещениях, и их влияние на организм человека
Любой вид трудовой деятельности представляет собой сложный комплекс физиологических процессов, в который вовлекаются все органы и системы человеческого организма. Чтобы в процессе производства человек чувствовал себя комфортно, а значит, его работоспособность была повышенной, необходимо, чтобы условия его труда соответствовали основным нормам и требованиям. Общие требования безопасности к производственному оборудованию и производственным процессам установлены ГОСТ 12.2.003-91 и ГОСТ 12.3.002-75. Безопасность производственных процессов в основном определяется безопасностью производственного оборудования.
Чаще всего человек работает в закрытом помещении, при этом условия его труда должны соответствовать определенным параметрам. В том числе и по факторам вредности. Очень важным является сохранение теплового баланса организма. Производственный микроклимат зависит от климатического пояса и сезона года, характера технологического процесса, вида используемого оборудования, размеров помещений и числа работающих, условий отопления и вентиляции.
Нормативные показатели производственного микроклимата установлены ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.584-96.
В рабочей зоне производственных помещений должны быть созданы оптимальные и допустимые микроклиматические условия. Это достигается по средствам промышленной вентиляции (естественной и искусственной).
Фактором, воздействующим на организм человека, а соответственно, и на качество выполнения производственного задания, является освещение. При правильном освещении рабочей зоны и производственных помещений уменьшается количество несчастных случаев, повышается производительность труда. Отклонения в освещении наносят вред здоровью работающих, могут быть причиной заболеваний (например, близорукость), чреваты снижением умственной и физической работоспособности, увеличением числа ошибок в производственных процессах. Освещение может быть естественным и искусственным. При организации производственного освещения следует обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах. Окружающий производственный среда организм.
Большую опасность представляют химические вещества, синтетические материалы, нерационально применяемые в производственных условиях. Пары, газы, жидкости, аэрозоли, соединения при контакте с организмом человека могут вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья. Воздействие вредных веществ на человека может сопровождаться отравлениями и травмами. На производстве токсические вещества попадают в организм человека через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт и кожу. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны регламентируются ГОСТ 12.1.005-88 и ГН 2.2.5.686.
Другим важным фактором опасности являются механические колебания: вибрация, шум, инфразвук, ультразвук. Все эти физические процессы связаны с переносом энергии, которая при определенной величине и частоте может оказывать неблагоприятное воздействие на человека: вызвать различные заболевания, создавать дополнительные опасности. Существует несколько видов вибрации, в зависимости от каждого из них и различны последствия от данного фактора. При действии на организм общей вибрации страдают опорно-двигательный аппарат, нервная система и такие анализаторы, как вестибулярный, зрительный, тактильный. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, сопряженные с нарушением снабжения конечностей кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные костные ткани. Шум, инфразвук и ультразвук относят к акустическим колебаниям, которые могут быть как слышимыми, так и не слышимыми.Интенсивный шум на производстве приводит к снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы. Из-за шума снижается производительность труда и ухудшается качество работы. Воздействию шума подвергается весь организм человека: он угнетает центральную нервную систему, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечнососудистых заболеваний, язвы желудка и др.Инфразвук относят к неслышимым человеком колебаниям. В условиях производства инфразвук, как правило, сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев-с низкочастотной вибрацией. При воздействии на организм инфразвука с уровнем от 110 до 150 дБ могут возникать неприятные субъективные ощущения и функциональные изменения: нарушения в сердечнососудистой и дыхательной системах, ЦНС, вестибулярном анализаторе.
1.3.Влияние производственной среды на интенсивность труда и использование рабочего времени
Трудовая деятельность человека и окружающая среда постоянно меняются в процессе ускорения научно-технического прогресса и осуществления, широких социально-экономических преобразований. Вместе с тем труд остается первым, основным и непременным условием существования человека. Многообразные формы трудовой деятельности делятся на физический и умственный труд.
Физический труд характеризуется в первую очередь повышенной нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и его функциональные системы(сердечнососудистую, нервно-мышечную, дыхательную и др.), обеспечивающие его деятельность.
Умственный труд объединяет работы, связанные с приемом и переработкой информации, требующей преимущественного напряжения сенсорного аппарата, внимания, памяти, а также активизации процессов мышления, эмоциональной среды.
В настоящее время различают несколько основных форм труда, которые требуют определенной интенсивности труда, и использования рабочего времени.
1.Формы труда, требующие значительной мышечной энергии.
Напряженный физический труд, стимулирующий развитие мышечной системы и обменные процессы, имеет вместе с тем ряд недостатков. Главный-это неэффективность, связанная с низкой производительностью труда и необходимостью перерывов на восстановление физических сил, составляющих до 50% рабочего времени.
2.Механизированные формы труда.
Механизация труда позволяет уменьшить характер мышечных нагрузок и усложнить программы действий. Однако однообразие простых действий и малый объем воспринимаемой при этом информации приводят к монотонности труда.
3.Формы, связанные с автоматизированным производством.
При автоматизированных формах труда от работника требуются постоянная готовность к действию и быстрота реакции, необходимая для своевременного устранения возникших неполадок.
4.Групповые формы труда - конвейерные, отличительная особенность которой - это разделение общего процесса на конкретные операции, строгая последовательность их выполнения, автоматическая подача деталей к каждому рабочему месту с помощью ленты конвейера.
Одно из отрицательных последствий конвейерного труда - монотония, которая выражается в преждевременной усталости и нервном истощении.
5.Формы труда, связанные с управлением производственными процессами и механизмами (умственный труд).
Интеллектуальный труд заключается в переработке и анализе большого объема разнообразной информации, а следовательно, требует мобилизации памяти, внимания, напряжения сенсорного аппарата, активизации процессов мышления. Мышечные нагрузки при этом незначительны.
Для интеллектуального труда характерна гипокинезия, т.е. значительное снижение двигательной активности человека, приводящее к ослаблению реактивности организма и повышению эмоционального напряжения.
1.4.Предложения по улучшению окружающей среды на производстве
Для увеличения работоспособности человека, нужно создать ему комфортные условия на рабочем месте, какой работой бы он не занимался. Например, для защиты человека от получения механических травм, нужно либо не допускать его проникновение в опасные зоны, либо строить специальные устройства, защищающие человека от опасного фактора.
Очень важно для обеспечения безопасной и надежной работы оборудования устанавливать информационные, предупреждающие, аварийные устройства автоматического контроля и сигнализации.
Очень важно правильно организовать рабочее место для тех, кто работает на персональных компьютерах. Для этого необходимо, чтобы помещение было достаточно просторным, хорошо проветриваемым, правильно освещенным. Нельзя работать на компьютере в темном и полутемном помещении.
Кроме этого человек, работая за компьютером, очень мало двигается, что отрицательно сказывается на его здоровье. В таких организациях можно устраивать, например, два раза в месяц «день спорта» (ходить в спортзал, бассейн и т.д.). На мой взгляд, это позволит разгрузить работника эмоционально и поддержать физическую форму, что только положительно скажется на его работоспособности и эффективности выполнения поставленных задач.
На производстве, для защиты работников от вредных выбросов и выделений, необходимо устанавливать различные фильтры, для снижения их концентраций в окружающем воздухе. Для защиты от вредных сбросов гидросферы применяют такие методы, как рациональное размещение источников сбросов, и организация водозабора и водоотвода; разбавление вредных веществ в водоемах до допустимых концентраций, а также используют средства очистки стоков (механическими, физико-химическими, биологическими методами).
Очень важно научиться защищать окружающую среду от отходов получаемых от промышленного и других производств. Для этого необходимо внедрять технологии по сбору и утилизации отходов. В том числе и по переработке отходов, что обеспечит минимальное загрязнение окружающей среды. Наиболее эффективное решение проблем защиты от промышленных отходов возможно при широком внедрении малоотходных технологий.