Абиотические факторы. Особенности их влияния на условия труда фармацевтов производственной аптеки

    Кислотность

    Кислотность почвы, одно из важнейших свойств многих почв, обусловленное наличием водородных ионов в почвенном растворе, а также обменных ионов водорода и алюминия в почвенном поглощающем комплексе. Повышенная кислотность почвы негативно сказывается на росте большинства культурных растений за счёт уменьшения доступности ряда макро- и микроэлементов, и наоборот, увеличения растворимости токсичных соединений марганца, алюминия, железа, бора и др., а также ухудшения физических свойств.

    Подкисление почвы — изменение кислотно-основных свойств почвы, вызванное природным почвообразовательным процессом, поступлением загрязняющих веществ, внесением физиологически кислых удобрений и другими видами антропогенного воздействия.

    Различают 2 формы кислотности почв: актуальную, или активную, — кислотность почвенного раствора, почвенной суспензии или водной вытяжки из почв, и потенциальную, или пассивную, "скрытую", — кислотность твёрдой фазы почвы. Актуальная кислотность обусловлена наличием ионов водорода. Выражается условной величиной pH (отрицательный логарифм концентрации водородных ионов); при pH 7 реакция почвенного раствора нейтральная, ниже 7 — кислая; чем ниже числовое значение рН, тем выше кислотность почвы. Потенциальную кислотность делят на обменную и гидролитическую. Обменная кислотность вызывает значительное подкисление почвенного раствора при взаимодействии почвы с нейтральной солью, что наблюдается при внесении физиологически кислых удобрений (хлористый калий, сернокислый аммоний и др.).

    По  представлениям русского учёного К. К. Гедройца и некоторых других исследователей, обменная кислотность почв обусловлена присутствием в твердой фазе почвы ионов водорода, не вытесняемых нейтральными солями из поглощаемого комплекса, но способных к замещению (обмену) на другие катионы при обработке почвы растворами щелочей или гидролитически щелочных солей (например, раствором ацетата натрия, который и применяется при определении гидролитической кислотности). Степень кислотности необходимо учитывать при выборе минеральных удобрений, подготовке их перед внесением в почву. Основной способ борьбы с повышенной кислотностью почв — известкование почв.

    Загрязнение почвы

    Особое  свойство почвенного покрова – его  плодородие, под которым понимается совокупность свойств почвы, обеспечивающих урожай сельскохозяйственных культур. Естественное плодородие почвы связано  с запасом питательных веществ  в ней и ее водным, воздушным  и тепловым режимами. Почва обеспечивает потребность растений в водном и  азотном питании, являясь важнейшим  агентом их фотосинтезирующей деятельности. Плодородие почвы зависит также  от величины аккумулированной в ней  солнечной энергии. Растительность аккумулирует ежегодно большое количество солнечной энергии в ходе фотосинтеза  и создания биомассы, трансформируясь в n*1010 т органического вещества. Большая часть синтезированного органического вещества вследствие его разложения возвращается в почву и воду.

    Земельные ресурсы планеты позволяют обеспечивать продуктами питания больше населения, чем имеется в настоящее время. Вместе с тем, в связи с ростом населения, особенно в развивающихся  странах, деградацией почвенного покрова, загрязнения, эрозии и т.д.; а также  вследствие отвода земель под застройку  городов, поселков и промышленных предприятий  количество пашни на душу населения  резко сокращается. 
Загрязнителем может быть любой физический агент, химическое вещество и биологический вид, попадающие в окружающую среду или возникающие в ней в количествах, выходящих в рамки своей обычной концентрации, предельных количествах, предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время.

    Основным  показателем, характеризующим воздействие  загрязняющих веществ на окружающую природную среду, являются предельно  допустимая концентрация (ПДК). С позиции  экологии предельно допустимые концентрации конкретного вещества представляют собой верхние пределы лимитирующих факторов среды (в частности, химических соединений), при которых их содержание не выходит за допустимые границы  экологической ниши человека.

    Почвы загрязняются различными химическими  веществами, пестицидами, отходами сельского  хозяйства, промышленного производства и коммунально-бытовых предприятий. Поступающие в почву химические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают  численность живых организмов, ухудшают ее плодородие. Загрязнение почв и нарушение нормального круговорота веществ происходит в результате недозированного применения минеральных удобрений и пестицидов. В ряде отраслей сельского хозяйства пестициды применяют в больших количествах для защиты растений и борьбы с сорняками. Ежегодное их применение, часто по несколько раз в сезон, приводит к их накоплению в почве и ее отравлению.

    Вместе  с навозом и фекалиями в  почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которые через  продукты питания попадают в организм человека. Почву загрязняют нефтепродуктами при заправке машин на полях и в лесах, на лесосеках и т.д.

    Поступающие в почву химические соединения накапливаются  и приводят к постепенному изменению  химических и физических свойств  почвы, снижают численность живых  организмов, ухудшают ее плодородие.

    Главными  источниками загрязнения являются:

    1) Жилые дома и бытовые предприятия.  В числе загрязняющих веществ  преобладает бытовой мусор, пищевые  отходы, фекалии, строительный мусор,  отходы отопительных систем, пришедшие  в негодность предметы домашнего  обихода; мусор общественный учреждений  – больниц, столовых, гостиниц, магазинов  и др. Вместе с фекалиями в  почву нередко попадают болезнетворные  бактерии, яйца гельминтов и другие  вредные организмы, которые через  продукты питания попадают в  организм человека. В фекальных  остатках могут содержаться такие  представители патогенной микрофлоры, как возбудители тифа, дизентерии, туберкулеза, полиомиелита и др. Быстрота гибели в почве разных  микроорганизмов неодинакова. Некоторые  болезнетворные бактерии могут  длительное время сохраняться  и даже размножаться в почве  и грунте. К ним относятся возбудители столбняка (до 12 лет), газовой гангрены, сибирской язвы, ботулизма и некоторые другие микробы. Почва является одним из важных факторов передачи яиц гельминтов, определяя тем самым возможность распространения ряда гельминтозов. Некоторые гельминты – геогельминты (аскариды, власоглавы, анкилостомиды, сторонгилиды, трихостронгилиды и др.) проходят одну из стадий своего развития в почве и могут длительное время сохранять жизнеспособность в ней.

    2) Промышленные предприятия. В твердых  и жидких промышленных отходах  постоянно присутствуют те или  иные вещества, способные оказывать  токсическое воздействие на живые  организмы и их сообщества. Например, в отходах металлургической промышленности  обычно присутствуют соли цветных  и тяжелых металлов. Машиностроительная  промышленность выводит в окружающую  среду цианиды, соединения мышьяка,  бериллия. При производстве пластмасс  и искусственных локон образуются  отходы бензола и фенола. Отходами  целлюлозно-бумажной промышленности, как правило, являются фенолы, метанол, скипидар, кубовые остатки.

    3) Теплоэнергетика. Помимо образования  массы шлаков при сжигании  каменного угля с теплоэнергетикой  связано выделение в атмосферу  сажи, несгоревших частиц, оксидов  серы, в конце концов оказывающихся  в почве.

    4) Сельское хозяйство. Удобрения,  ядохимикаты, применяемые в сельском  и лесном хозяйстве для защиты  растений от вредителей, болезней  и сорняков. Загрязнение почв  и нарушение нормального круговорота  веществ происходит в результате  недозированного применения минеральных  удобрений и пестицидов. Пестициды  обладают рядом свойств, усиливающих  их отрицательное влияние на  окружающую среду. Технология  применения определяет прямое  попадание на объекты окружающей  среды, где они передаются по  цепям питания, долгое время  циркулируют по внешней среде,  попадай из почвы в воду, из  воды в планктон, затем в организм  рыбы и человека или из воздуха  и почвы в растения, организм  травоядных животных и человека. Вместе с навозом в почву  нередко попадают болезнетворные  бактерии, яйца гельминтов и другие  вредные организмы, которые через  продукты питания попадают в  организм человека.

    5) Транспорт. При работе двигателей  внутреннего сгорания интенсивно  выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды и другие вещества, оседающие на поверхности почвы  или поглощаемые растениями. Свинец  выбрасывается в выхлопными газами  автомобилей, осаждается на растениях,  проникает в почву, где он может оставаться довольно долго, поскольку слабо растворяется. Наблюдается ярко выраженная тенденция к росту количества свинца в тканях растений. Свинец включается в различные клеточные ферменты, и в результате эти ферменты уже не могут выполнять предназначенные им в организме функции.

    Самоочищение  почв, как правило, - медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению  химического состава почв, нарушению  единства геохимической среды и  живых организмов. Из почвы токсические  вещества могут попасть в организмы  животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни и смертельные исходы.

5. Абиотические  факторы водной среды 

    Водная  оболочка Земли

    Гидросфера (от древне-греческого Yδωρ — вода и σφαῖρα — шар) — совокупность всех водных запасов Земли. Вода покрывает 71% площади земного шара и составляет 1/800 часть объема суши или 1370 м³. Основная масса воды сосредоточена в морях и океанах – 94-98%, в полярных льдах содержится около 1,2% воды и совсем малая доля – менее 0,5%, в пресных водах рек, озер и болот. Соотношения эти постоянны, хотя в природе, не переставая, идет круговорот воды.

    Гидросфера образует прерывистую водную оболочку. Средняя глубина океана составляет 3,8 км, максимальная (Марианская впадина Тихого океана) — 11,034 метров. Область биосферы в гидросфере представлена во всей ее толще, однако наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые лучами солнца слои, а также прибрежные зоны.

    В общем виде принято деление гидросферы на Мировой океан, континентальные воды и подземные воды. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше — в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара. Свыше 96 % объёма гидросферы составляют моря и океаны, около 2 % — подземные воды, около 2 % — льды и снега, около 0,02 % — поверхностные воды суши. Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, представляя собой криосферу.

    Поверхностные воды, занимая сравнительно малую  долю в общей массе гидросферы, тем не менее играют важнейшую  роль в жизни наземной биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Сверх того эта часть гидросферы находится  в постоянном взаимодействии с атмосферой и земной корой. Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. В гидросфере впервые зародилась жизнь на Земле.

    Вода  служит средой обитания многих организмов. Из воды же они получают все необходимые  для жизни вещества: пищу, воду, газы. Поэтому как бы ни было высоко разнообразие водных организмов, все они должны быть приспособлены к главным  особенностям жизни в водной среде. Эти особенности определяются физическими  и химическими свойствами воды.

    В толще воды постоянно находится  большое число мелких 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 массы  и, следовательно, повышающими трение об окружающую жидкость.