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 пресноводных  
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.