МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени ШАКАРИМА г. СЕМЕЙ
Документ СМК 3 уровня
УМКД
УМКД 042-18-25.1.69/03УМКД
2014
Учебно-методические материаРедакция № 2 от
лы по дисциплине «Экология
«___»___________2014 г.
человека»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
«ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА»
для специальности 6М060800 – «Экология»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Семей
2014
УМКД 042-18-25.1.69/03-2014
1
2
3
4
Редакция № 2 от «___»_______2014 г.
Страница 2 из 87
Глоссарий
Лекции
Практические занятия
Самостоятельная работа обучающегося
2
1 Глоссарий
Авария антропогенная – неожиданное быстро развивающееся происшествие, сопровождающееся
человеческими жертвами и гибелью объектов природы и хозяйственной деятельности, возникшее
в результате дефектов оборудования, технических ошибок, нарушений техники безопасности, неправильных действий персонала или ошибочных команд руководителей.
Адаптация человека – одно из ключевых понятий в экологии человека, а также во многих других дисциплинах (физиологии, антропологии, медицинской географии, социологии, этнографии и
пр.). Адаптация человека к новой для него среде — сложный социально-биологический процесс, в
основе которого лежит изменение систем и функций организма, а также привычного поведения.
Адаптация человека — процесс двусторонний; человек не только сам приспосабливается к новой
экологической обстановке, но и приспосабливает эту обстановку к своим нуждам и потребностям,
создает систему жизнеобеспечения, к которой относятся — жилища, одежда, транспорт, инфраструктура, питание и т.д. Механизмы адаптации человека весьма различны, поэтому применительно к человеческим общностям выделяют: 1) биологическую, 2) социальную и 3) этническую
(как особый вариант социальной) адаптацию.
Акклиматизация – приспособление человека (всего его организма или отдельных систем и органов) к новым условиям существования, в которые он попал в результате переезда к новому месту
жительства. Акклиматизация отличается от адаптации тем, что приобретенные новые свойства организма не закреплены генетически и в случае возвращения к прежнему месту жительства или перемещению в иные условия могут быть утрачены
Антропогенная среда - природная среда, прямо или косвенно, намеренно или непреднамеренно
измененная людьми.
Антропология – наука о происхождении и эволюции человека и человеческих рас, физическом
строении человека, морфологических и физиологических особенностях этнических и иных общностей людей.
Антропоэкосистема – пространственное подразделение среды обитания человека, во всех своих
частях обладающее сходством природных, социально-экономических, производственных, эколого-гигиенических, культурно-бытовых условий жизнедеятельности населения, которые формируют мировосприятие и экологическое сознание, уровень здоровья, демографическое поведение, физический облик, трудовые навыки, образ жизни, обряды и обычаи, выбор религии, профессиональные предпочтения и пр. Каждая антропоэкосистема характеризуется определенной внутренней однородностью (гомогенностью) и отличается заметной разнородностью (гетерогенностью) с
соседними антропоэкосистемами. Достаточно типичный пример двух соседних антропоэкосистем – город и окружающая его сельская местность.
Артеприродная среда — искусственное окружение людей, состоящее из чисто технических (здания, сооружения, асфальт дорог, искусственное освещение и т. д.) и природных (воздух, естественное освещение и т. д.) элементов.
Общность людей, т.е. объединение людей, в котором создана и поддерживается определенная социальная связь. Этим термином можно обозначать все устойчивые формы совместной жизни.
Среди общностей выделяются социальные группы, социальные круги, социальные слои и классы,
территориальные общности, семьи, целевые группы, касты, кланы, племена, народы, нации.
Ареал – область распространения какого-либо явления или процесса. Например, ареал болезни
(нозоареал) – территория, в пределах которой встречается данная болезнь (ареал клещевого энцефалита); ареал переносчика тропической малярии; любой систематической группы организмов —
вида, рода, семейства; определенного типа биотического сообщества; сходных условий существования.
Ареал этнический – часть поверхности Земли, в пределах которой распространен тот или иной
этнос. Первичный этнический ареал представляет территорию, на которой происходит становление этноса. Этот первичный этнический ареал может затем расшириться в результате расселения
этноса или утратить компактность, уменьшиться в своих размерах, расчлениться на части из-за
миграций в его пределы иноэтнических групп.
3
Безопасность в экологии человека – состояние, ситуация, при которой отдельному человеку,
группе людей (профессиональной, национальной, территориальной и пр.), населению страны или
группы стран, всему человечеству ничто и никто не угрожает, не может принести вреда. Это очень
важное понятие вообще и оно особенно важно в экологии человека, т.к. имеет множество теоретических и практических следствий.
Биогеохимические эндемии – заболевания растений, животных и человека, связанные с недостаточностью или избыточностью того или иного химического элемента в окружающей среде конкретного региона, в сравнении с его обычным кларком (средним содержанием). Биогеохимические
эндемии имеют выраженную территориальную приуроченность, обусловленную неоднородностью химического состава структурных подразделений географической среды.
Геохронология жизни на Земле – последовательность развития живого вещества и взаимодействия между ним и абиотической средой, приводящей к постепенному (но иногда убыстренному)
изменению свойств как биосферы и живых организмов, ее населяющих (смене их видового состава в общем направлении от низших форм к высшим), так и абиотической среды. В ходе этого взаимодействия происходило биогенное преобразование поверхности планеты (измение её атмосферы, образование озонового экрана, формирование верхних оболочек земной коры, включая почвы,
и т. п. процессы).
Дегенерация – умственное, социально-культурное или биологическое вырождение в цепи человеческих поколений, характеризуемое физиолого-морфологическими аномалиями, умственной слабостью, психическими отклонениями и склонностью к антиобщественным поступкам, возникающее как результат неблагоприятных социальных и/или природных условий, в том числе сильного
и постоянного антропогенного загрязнения.
Депрессия – подавленное психическое состояние, душевное угнетение, при котором все окружающее представляется человеку в мрачном свете. Иногда возникает в результате резкого изменения
характера среды (напр., обезличивания, неумелого обновления или планировки города и т. п.) и
резкого повышения ее загрязнения — задымленности, неприятных запахов и т. п.
Децибел – единица измерения уровня громкости шума.
Жилая среда — условия жизни в жилых помещениях, комплексное, межотраслевое понятие,
включающее физико-химические, биологические и социально-психологические факторы. Она
формируется из внешних по отношению к помещению воздействий (природная радиация, транспортный шум, химический фон и т. п.), влияний строительных конструкций и отделки, факторов
бытовой деятельности и социальных факторов — отношений в семье, между соседями по квартирам и т. п.
Заболеваемость – один из важных показателей качества здоровья населения. Заболеваемость
населения складывается из отдельных случаев болезни. Основной метод изучения заболеваемости
– анализ обращаемости населения за медицинской помощью, данных профилактических и целевых медицинских осмотров. Заболеваемость отражает распространенность болезней среди населения; общее число впервые обнаруженных, зарегистрированных за определенный период заболеваний среди всего населения или его отдельных групп (региональных, возрастных, социальных,
половых, профессиональных и др.); обычно исчисляется в случаях впервые обратившихся с данным заболеванием в конкретном году на тысячу населения. Показатель заболеваемости используется для обоснования медико-социальных мероприятий, направленных на улучшение здоровья
населения.
Излучения электромагнитные разделяют по частоте колебаний (высокие частоты – ВЧ, ультравысокие – УВЧ и сверхвысокие - СВЧ) и длине волны (от длинных волн длиной 1- 3 км до
миллиметровых – 1-10 мм). Электромагнитные волны различных диапазонов получили широкое
применение в промышленности, науке, технике, медицине, быту. На территории страны расположено большое количество линий электропередачи, радиотелевизионных средств связи, радиолокаторов и других объектов, генерирующих электромагнитные поля (ЭМП).
Катастрофа экологическая – 1) природная аномалия (длительная засуха, массовый мор скота
и т. п.), нередко возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы и ведущая к остро неблагоприятным экономическим послед4
ствиям или массовой гибели населения определенного региона (пример — Сахельская катастрофа
начала 70-х гг. нашего века); 2) авария технического устройства (атомной электростанции, танкера
и т. п.), приведшая к неблагоприятным изменениям в среде и, как правило, массовой гибели живых организмов и экономическому ущербу.
Качество жизни – понятие, выделяющее и характеризующее посредством сопоставления с уровнем или стандартом жизни качественную сторону удовлетворения материальных и культурных
потребностей людей. С помощью этого понятия принято обозначать те стороны общественной и
индивидуальной жизни, которые не поддаются только количественным характеристикам и измерениям. Возникнув в связи с вопросами охраны окружающей среды, здоровья людей и обновления
городов, проблема качества жизни приобрела затем более общее смысловое значение. Качество
жизни можно рассматривать как комплексную характеристику экономических, политических, социальных и идеологических факторов, определяющих положение человека в обществе (с особым
вниманием к духовной стороне жизни человека). При оценке качества жизни учитывается совокупность условий, обеспечивающих (или не обеспечивающих) комплекс условий жизнедеятельности населения и его здоровья, т. е. соответствия среды жизни человека его потребностям, отражаемое рядом параметров (социально-экономических: обеспеченность жильем, бытовым и медицинским обслуживанием, учреждениями культуры, образования и т.д.; медико-демогрфических:
средней продолжительностью жизни, мерой здоровья людей и уровнем их заболеваемости, стандартизированной для данной группы населения; наличием политических свобод; соблюдением
прав человека и пр.). Понятие «качество жизни» во многом пересекается с понятием «уровень
жизни».
Квазиприродная среда — преобразованные человеком (культурные) природные ландшафты и
созданные им агроценозы, в том числе садово-паркового типа.
Комфортность природных условий для жизни населения. Для комплексной оценки условий, в
которых протекает повседневная жизнедеятельность населения — его быт, труд, отдых, формируется его здоровье — разработана система показателей, получившая название уровень или степень
комфортности территории. Степень комфортности — интегральный показатель, который основан
на анализе примерно 30 параметров окружающей среды: континентальность климата, продолжительность периодов с различными температурами воздуха, амплитуды годовых, месячных, суточных температур воздуха, обеспеченность населения водой для хозяйственно-питьевых целей, качество и доступность этой воды, наличие опасных природных явлений (сейсмичность, паводки и
наводнения, лавины, сели), наличие природных предпосылок болезней и условий для их проявления, ведущая патология у различных групп населения. Уровень комфортности региона существенно влияет на характер его освоения и заселения.
Миграция населения – перемещение людей по территории той или иной страны или за ее пределы. Миграции оказывают большое влияние на структуру населения, так как разные его группы
участвуют в них неодинаково.
Народ – многозначный термин: 1) в социально-политическом и историческом смысле —население
государства, страны, субъект истории, совокупность тех классов, наций, социальных групп данного общества, которые имеют одну историческую судьбу; 2) в языково-культурологическом смысле — то же, что и этнос; 3) в бытовом смысле — большая группа людей.
Население – совокупность людей как социально-биологических существ, живущих на определенной территории, будь то деревня или город, административный район или географическая область,
отдельная страна или весь земной шар (для обозначения населения крупных стран и всего мира
нередко употребляется также термин «народонаселение»). Понятие население предполагает его
устойчивость, достигаемую в процессе естественного воспроизводства, путем рождения нового
поколения. Изучением этого процесса занимается демография.
Общество — в широком смысле — большая группа людей, объединенных какой-либо единой целью с устойчивыми социальными границами. Термин общество может быть применен ко всему
человечеству (человеческое общество), к историческому этапу развития всего человечества или
отдельных его частей (рабовладельческое общество, феодальное общество и т. п.
5
Питание — поддержание жизни и здоровья человека с помощью пищи. В процессе питания удовлетворяется одна из важнейших физиологических потребностей человеческого организма, обеспечивающая его формирование, функционирование, устойчивость к неблагоприятным воздействиям внешней среды. Питание, достаточное в количественном и полноценное в качественном
отношении, считается рациональным или сбалансированным.
Потребности человека — осознанные или неосознанные условия обеспечения жизнедеятельности человека или нужда его в объектах и явлениях, без которых он испытывает дискомфорт,
ухудшающий состояние его здоровья. Потребности человека выступают источником его активности.
Присваивающее хозяйство — хозяйство с преобладающей экономической ролью охоты, собирательства и отчасти рыболовства, что соответствует самой древней стадии хозяйственнокультурной истории человечества.
Производственная среда — физико-химические и биологические условия в производственных
помещениях. Слагается из внешних природно-антропогенных воздействий (природный фон, влияние всей промышленной зоны, транспорта и т. д.), условий в цеху и на рабочем месте, в совокупности с социально-психологической средой в коллективе.
Производящее хозяйство — хозяйство, при котором основным источником существования являются выращиваемые культурные растения и домашние животные. При смене присваивающего
хозяйства производящим хозяйством общество перешло от охоты и собирательства к скотоводству и земледелию. Это был сложный и длительный процесс, который начался в древнейших очагах 10—12 тыс. лет назад.
Профилактика болезней — мероприятия, направленные не только на предупреждение заболевания, такие как иммунизация, борьба с переносчиками болезней или компания по борьбе с
курением, но и на то, чтобы сдерживать его развитие и уменьшить его последствия после устранения факта заболевания.
Радиоактивное загрязнение — форма физического загрязнения, связанного с превышением естественного радиоактивного фона местности. Радиоактивное загрязнение может быть связано с аварией на объекте по производству и использованию радиоактивных материалов, разработками радиоактивных руд, неправильным хранением радиоактивных отходов, а также с испытанием или
применением ядерного оружия.
Раса — исторически возникшая группа людей, имеющих сходные, передаваемые по наследству
внешние (телесные) признаки, — цвет кожи, волос и глаз, форму носа и губ, рост и пропорции тела и др., а также некоторые «скрытые» признаки — группу крови, особенности вкуса и др.
Семья — основная ячейка общества, совокупность людей, связанных между собой узами родства
или брака и ведущих в быту одно хозяйство. Основу семьи составляет брачный союз между мужчиной и женщиной в тех или иных формах, признанных окружающими, а также межпоколенные
связи между живущими с ними родителями и детьми и другими родственниками. Основными
функциями семьи является рождение и воспитание детей, продолжение рода, естественное воспроизводство и начальная социализация населения, как основы существования всех общественных
форм и отношений, в том числе и в виде этнических общностей (этносов)
Собирательство — одна из форм хозяйственной деятельности человека; в первобытнообщинную
эпоху оно было наряду с охотой и рыболовством одной из важнейших отраслей присваивающего
хозяйства, которое исторически предшествовало производящему хозяйству. В понятие собирательство входит не только самый процесс собирания тех или иных продуктов, но и многочисленные приемы их обработки, приготовления из них пищи; эти приемы известны уже самым примитивным племенам. Объектами собирательства являются употребляемые в пищу дикорастущие
плоды, ягоды, орехи, семена и зерна злаков и других трав, корни и корнеплоды, стебли, молодые
побеги, листья, почки, цветы, мягкая сердцевина деревьев, грибы, водоросли, мелкие животные, в
том числе ящерицы и лягушки, раки, улитки, моллюски, насекомые и их личинки, яйца птиц и
пресмыкающихся, мед диких пчел.
6
Среда окружающая (синоним - среда обитания человека) — совокупность природных, техногенных, социальных и культурных объектов, явлений и процессов внешних по отношению к человеку, с которыми он находится в прямых или косвенных взаимоотношениях.
Стресс — неспецифическая (общая) реакция организма на воздействие (физическое или психологическое), нарушающее его гомеостаз, а также соответствующее состояние нервной системы организма (или организма в целом). В медицине, физиологии, психологии выделяют положительную (эустресс) и отрицательную (дистресс) формы стресса. По характеру воздействия выделяют нервно-психический, тепловой или холодовой, световой и другие стрессы.
Техносфера — часть биосферы, коренным образом преобразованная человеком в технические и
техногенные объекты (здания, дороги, предприятия, водохранилища и др.). По мнению некоторых
футурологов в перспективе вся биосфера превратится в техносферу.
Типы поселений — исторически сложившиеся, обусловленные разделением труда формы социальной и пространственной организации общественного производства и обитания населения.
Структурными элементами типов поселений являются отдельные аграрные поселки, малые, средние и крупные города. Наибольшими социальными различиями характеризуются сельские и городские поселения.
Урбанизация — исторический процесс повышения роли городов в развитии общества; увеличение городского населения в стране, регионе, мире. Социальное содержание урбанизации заключается в особенностях социально-профессиональной и демографической структуры населения, его
образа жизни, культуры, размещения производительных сил, характера и условий труда, расселения.
Уровень жизни - интегральный показатель, характеризующий потребление населением материальных и духовных благ и степень удовлетворения потребностей в этих благах в определенный
момент развития общества. Уровень жизни отражает благосостояние населения, благополучие
общества в целом и отдельного человека. Он характеризуется системой количественных и качественных показателей: объемом реальных доходов на душу населения, уровнем и структурой потребления продовольствия, товаров и услуг, уровнем и динамикой цен на основные предметы потребления, размером квартплаты, коммунальных платежей, налоговых выплат, транспортных расходов, социальных выплат, продолжительностью рабочего времени, жилищно-бытовыми условиями, возможностью пользоваться общедоступными благами (отдых, туризм, спорт и т.д.), уровнем
образования, медицинского обслуживания, средней продолжительности жизни, удельным весом
населения, находящегося за чертой бедности и др.
Уровень здоровья — совокупность осредненных медико-демографических, антропометрических,
генетических, физиологических, иммунологических, нервно-психологических параметров людей в
конкретной человеческой общности (например, населения города, области, страны, профессиональной или возрастной группы), позволяющая судить о ее жизнеспособности, работоспособности, физическом развитии, средней продолжительности жизни ее членов, способности их к воспроизводству здорового потомства.
Факторы природные абиотические подразделяются на химические (химический состав атмосферы, морских и пресных вод, почвы, пищевых продуктов и т. д.), физические, или климатические (температура, влажность воздуха, атмосферное давление, ветер, течение воды, радиационный
режим), орографические (характер рельефа) и эдафические (почвенные) факторы. Они могут влиять непосредственно или опосредовано на жизнедеятельность и здоровье людей.
Факторы природные биотические - факторы живой природы: подразделяются на фитогенные
(растительные организмы), зоогенные (животные), микробиогенные (вирусы, бактерии, простейшие, риккетсии). Биотические факторы могут отрицательно воздействовать на здоровье человека
по многим направлениям: отравления ядовитыми растениями, укусы ядовитых животных, высокая
концентрация озона в сосновых лесах опасна для людей с болезнями сердца, заражение природноочаговыми инфекциями при укусах кровососущих членистоногих.
Хозяйство (общественное производство) — процесс взаимоотношений между человеческим обществом и природой, в результате которого люди посредством своего труда, используя историче-
7
ски определенные орудия производства, в условиях конкретных производственных отношений
добывают себе необходимые средства существования и развития.
Центр(ы) происхождения человека — прародиной человека в настоящее время считают Восточную Африку, где найдены останки прямоходящего предка человека (Человек умелый —Homo
habilis), возраст которых около 2,5 млн лет. В Африке же около 1.5 млн лет назад произошел переход от Человека умелого к Человеку прямоходящему (H. erectus). Примерно 1 млн лет назад H.
erectus стал единственным представителем гоминид на Земле, хотя в ранние эпохи на Земле одновременно существовало несколько видов или даже два подсемейства гоминид — австралопитековые и собственно люди, из которых в наши дни сохранился лишь один вид Homo sapiens.
По мнению многих специалистов, H.sapiens разделяется на два подвида — неандерталец (H.
sapiens neanderthalensis) и современный человек (Homo sapiens sapiens).
По мнению ряда исследователей — сторонников теории полицентризма — современный человек
(H. sapiens) сформировался независимо в нескольких центрах (Восточной Африке, в Восточной и
Юго-Восточной Азии), образовав современные расы.
Человек — термин, употребляемый в двух основных смыслах: биологическом и социальном.
В биологическом смысле человек — представитель вида Homo sapiens, семейство гоминид, отряд
приматов, класс млекопитающих — высшая ступень развития органической жизни на Земле.
В социальном смысле человек — существо, возникшее в коллективе, воспроизводящееся и развивающееся в коллективе.
Шум — одна из форм физического загрязнения окружающей среды, которая состоит в увеличении уровня шума сверх природного фона и отрицательно действует на живые организмы и человека. Шум бывает бытовой, производственный, транспортный (в том числе, авиационный, железнодорожный, автомобильный), уличный (шум толпы и автотранспорта) и др.
Экология классическая (биоэкология) - наука об отношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой. Термин “экология”
предложен в 1866 г. Геккелем. Объектами экологии могут быть популяции организмов, виды, сообщества, экосистемы и биосфера в целом.
Экология человека (син. Антропоэкология или Демоэкология) — наука изучающая закономерности взаимодействия человеческих общностей с окружающими их природными, социальными,
производственными, эколого-гигиеническими факторами. Цель экологии человека — определить
характер и направленность процессов, возникающих в результате воздействия окружающей среды
на человеческие общности, и оценить их последствия для жизнедеятельности людей. Задача экологии человека — способствовать обществу в деле оптимизации жизненной среды человека и
процессов, протекающих в человеческих общностях путем обеспечения общественных организаций, законодателей и руководителей различных рангов соответствующей информацией.
Этногенез — процесс возникновения этнических общностей вплоть до становления их самосознания. Иногда под термином этногенез понимают происхождение и последующую этническую историю уже сложившейся общности. Этногенез связан с глоттогенезом (образованием языка), культурогенезом (становлением культуры), сопряжен с процессом взаимодействия человеческих рас.
Этнос — естественно-исторически сложившаяся устойчивая общность людей, основными стадиальными типами которой считаются племена, нации, народности. Условиями возникновения этносов являются общность территории и общность языка, обычно выступающих затем в качестве
признаков этноса. Нередко этнос складывается из различных групп (напр., многие нации Америки) и тогда общность языка является результатом этногенеза.
2 Тезисы лекционных занятий
МОДУЛЬ 1 Предметное содержание экологии человека и смежные науки.
Лекция 1 Экология человека. Предмет, цель и задачи. Связь с другими науками
Цель: Ознакомить с предметом изучения курса, целями и задачами. Определить место экологии
человека в системе других наук.
План:
8
1. Предмет, цель и задачи экологии человека
2. Общая экология и экология человека
3. Связь экологии человека с антропологией, социологией и другими науками. Социальная экология – раздел экологии человека.
4. Человек как биосоциальный вид
Краткий конспект лекции № 1
1 вопрос лекции
Предмет, цель и задачи экологии человека Экология человека - комплексная экологосоциально-экономическая отрасль знаний, где все социальные, экономические и природные условия рассматриваются как одинаково важные составляющие среды жизни человека, обеспечивающие разные стороны его потребностей. Предмет экологии человека-роль и место человека в окружающей среде. Цель экологии человека- изучить механизмы адаптации человека к окружающей
среде и рассмотреть условия существования человека в окружающей среде. Задачи экологии человека – изучение отношений «человек - окружающая среда»; изучение экологических факторов
окружающей среды; изучение факторов среды, оказывающих полезное и вредное влияние на здоровье человека. Экологические опасные факторы (ЭОФ), включают химические (химическое загрязнение среды), физические (электромагнитные, радиоактивные, вибрационные, шумовые, световые, тепловые), биологические (биологическое загрязнение, заражение среды, источником которого служат живые организмы и живые переносчики), механические (твердые отходы, мусор)
факторы
2 вопрос лекции
Общая экология и экология человека Экология человека, без сомнения, представляет одну из
специальных экологий, отличающихся от других. Специфика строится на ее соотношении с общей
экологией. Это объясняется неповторимостью многих явлений и сторон человеческой деятельности. Рамки экологии расширились за счет дисциплин человеческого цикла: появились экологические аспекты медицинской географии, которая сама по себе не что иное, как целиком биологическая дисциплина, космическая экология, экология культуры и т.д.
Каков характер экологии человека, является ли она наукой биологической или социальной? Об
адаптивном характере человеческой культуры задумывались ученые прошлого века. В середине
прошлого века очень активно изучались биологические адаптации в человеческих популяциях.
Еще в Х V!!! веке И.Кант писал об адаптивном значении морфологических особенностей человеческих рас. Таким образом, социальный и биологические аспекты экологии человека хотя и развивались исторически независимо, но внутренне были связаны единством разрешаемых задач, а
именно попытками понять внешние формы и внутренний механизм приспособительных реакций в
социальной и биологической сферах различных человеческих групп на разных этапах исторического развития человечества.
Экология человека подразделяется на палео- и неоэкологию, т.е. в экологическом исследовании
человечества выделяют синхронный и диахронный моменты. Синхронная сторона экологии человека – все, что связано с изучением современных, ныне живущих человеческих групп, будь то
бушмены, современное население Москвы или Нью-Йорка; диахронная – все аспекты изучения
популяций прошлого, будь то палеолитические охотники или первые европейские поселенцы Австралийского материка.
Экология человека очень тесно связана с антропологией. Из этой связи она получает весь комплекс данных о приспособлении биологических особенностей человеческого организма к условиям окружающей среды, т.е о биологической адаптации человеческих популяций и ее микроэволюционном значении в истории человеческого вида.
Нельзя не отметить, что до сих пор медико-биологическое исследование ограничивалось экологическими вопросами, стремилось вскрыть многообразные зависимости распространения и характера эндемических болезней от средовых воздействий.
3 вопрос лекции
9
Связь экологии человека с антропологией, социологией и другими науками. Социальная
экология – раздел экологии человека Социальная экология как раздел экологии человека. Социальная экология — это раздел экологии человека, который рассматривает отношение общества с
географической, социальной и культурной средами, т. е. с окружающей человека средой.
История возникновения общества и влияние естественных факторов на возникновение человека
изучается антропологами и социологами.
Антропология — это наука об изменчивости внутри видов, родов, видовых особенностей человечества. Антропология привлекает данные биологии, генетики, палеонтологии, археологии, геологии и др.
Социология — это наука об обществе, его социальных институтах, социальных процессах, общественных группах.
4 вопрос лекции
Человек как биосоциальный вид Общие экологические закономерности определяют взаимоотношения с окружающим миром всех живых существ на Земле, в том числе и человека.
Человек — один из 3 млн известных сейчас биологических видов на Земле. Определено его место
в системе животного царства: класс млекопитающих, отряд приматов, семейство гоминид, род человек, в котором до нашего времени дожил только один вид — Человек разумный (Homo sapiens).
С экологических позиций человечество представляет собой общемировую популяцию биологического вида, составную часть экосистемы Земли. Но очевидно, что вид этот особый, существенно
отличный от всех других обитателей планеты. А потому возникают непростые экологические вопросы. Подчиняется ли человечество законам фундаментальной экологии? Если да, то полностью
или частично? Если частично, то насколько?
Современные экологические проблемы, стоящие перед человечеством, требуют безотлагательного
рассмотрения и решения. Только на основе глубокого и всестороннего понимания взаимосвязей
человечества и природы возможно разумное, оптимальное их регулирование. А это необходимо
для того, чтобы не допустить кризиса и саморазрушения, обеспечить устойчивое развитие природы и общества, сохранить целостность общеземной экосистемы и гарантировать существование
человечества в будущем.
Биологическая природа человека проявляется в присущем всему живому стремлении сохранить
свою жизнь и продолжить ее во времени и пространстве через размножение, обеспечить максимум
безопасности и комфорта. Эти естественные устремления достигаются через постоянные взаимодействия человечества со средой обитания. Все люди потребляют пищу и выделяют продукты физиологического обмена, защищаются от врагов и избегают других опасностей, участвуют в конкуренции за жизненные ресурсы и содействуют полезным для себя видам. Иными словами, человечеству свойствен весь спектр экологических связей. В этом заключается основное экологическое
сходство человечества с популяциями всех других биологических видов.
Контрольные вопросы:
1.
Понятие об экологии человека.
2.
Общая экология и экология человека.
3.
Социальная экология, как раздел экологии человека.
4.
Место человека в окружающей среде
5.
Биологическая природа человека
Лекция 2 Формирование экологического общественного сознания
Цель: Дать представление о экологизации сознания людей. И формировании экологического
мышления.
План:
1. Экологизация общественного сознания.
2. Экологическое законодательство
3. Экологическое образование
Краткий конспект лекции 2
1 вопрос
10
Экологизация общественного сознания. Экологизация общественного сознания идет через экологизацию науки и культуры. Даже в нашем, резко технократическом обществе все большее число
ученых высказываются в защиту природы, они предупреждают об опасности экологических кризисов и анализируют их социальные причины, борются с экологическим бексультурьем, обращают
внимание на необходимость экологически грамотного хозяйствования, разрабтывают кратко- и
долгосрочные экологические программы.
Не менее интенсивно идет вопрос экологизации культуры. Термин «экологическая культура» был
введен академиком Д.С.Лихачевым. Гуманное и гуманистическое общество невозможно без без
заботы не только о стариках, детях и больных людях, но и людей друг о друге, доброты и взаимной поддержки в личностных отношениях, рыцарственного отношения сильного к слабому, общественного единения, отказа от себялюбия и корысти, заботы о животных, природе, выработки эстетического отношения к жизни, противоестественности войны и т.д.
Экологизация сознания отстает от экологизации науки и культуры, но только в общественном сознании именно реализуется экологический потенциал общества. Единственный путь – пропаганда
экологических знаний. Она должна нестись на научной основе и быть свободной от эмоциональных и субъективных предрассудков.
Вопросы взаимодействия человека с окружающей природной средой приобрели необычайную
актуальность и сложность в современную эпоху. С быстрым ростом численности населения планеты и индивидуальным развитием большинства стран многократно увеличились потребление
природных ресурсов и масштабы воздействия человека на природу. Многократно возросли объемы материального производства, все больше вовлекаются в оборот новые виды и массы сырья,
растет расход энергии, интенсивно осваиваются недра и мировой океан.
Встречаются сторонники взгляда, считающего научно-технический прогресс виновником экологического кризиса. На самом деле научно-технический прогресс не только вооружил колоссальными возможностями и средствами воздействия на природную среду, но указал пути и методы сохранения и воспроизводства этой среды.
Современный уровень научно-технического прогресса, системные методы анализа позволяют
заранее предвидеть, предсказать, смоделировать негативные последствия крупномасштабных проектов и работ, намеченных к осуществлению. Однако прежде чем претворять их в жизнь, необходимо проанализировать возможные отрицательные последствия воздействий на природу и выбрать более целесообразные пути для предотвращения этих последствий или значительного
уменьшения их отрицательного влияния.
Достижения современной науки и техники позволяют человеку проявить заботу о сохранении
природной среды и недопущении ее загрязнения. Например, внедрение различных малоотходных
или полностью безотходных технологий, широкое применение оборотного и замкнутого цикла
промышленного водоснабжения, позволяющего значительно сократить расход воды. Т сохранение
и восстановление лесных массивов, поддерживающих равновесие газов в атмосферном воздухе и
накапливать влагу в почве, замена традиционных источников тепла и энергии естественными,
позволяющими предотвратить изменение климата и накопление углекислого газа в атмосфере.
Перечисленные и многие другие методы, рекомендованные наукой и техникой, при их умелом
применении позволяют сохранить богатство и красоту Земли.
Поэтому необходимо научиться с пользой для себя и окружающей среды пользоваться достижениями научно-технического прогресса, новыми технологиями, современной техникой и приборами.
Экологическое сознание формируется в процессе деятельного воспитания и образования.
Огромная роль при этом отводится развитию экологической культуры личности школьника.
Связь экологии и культуры почти прямолинейна: состояние экологии отражает тот уровень культуры, носителем которого является общество. Именно культура способна привести в соответствие
деятельность человека с биосферными и социальными законами жизни. Базисом формирования
экологической культуры личности являются знания, которые приобретаются в детском саду, школе, из средств массовой информации, книг и интернета.
11
Педагоги и методисты, направляющие познавательную и воспитательную деятельность детей
и подростков, должны обращаться к комплексным взаимосвязям, взаимодействиям человеческих
проявлений отношения к природе, ее красоте и ценности, к отражению различных граней природы, формировать ее целостное постижение как сложного, многоэлементного объекта, в котором
все закономерно сочетается и вовлечено в процессы жизни. Обогащая запас сенсорногармонических впечатлений ребенка, мы развиваем его оценочные способности и готовим к будущим контактам и будущему поведению в природе. Тем самым дается основа для становления
ценностных ориентаций личности, ее нравственно-эстетических позиций.
Гуманистическая сущность ответственности школьников за состояние окружающей среды
предполагает единство познавательной и практической деятельности школьников по улучшению
природы родного края, созидание, а не потребление в деятельности личности здесь является главным. Необходимо непосредственное общение школьника с природой, овладение навыками правильного поведения на природе, сочетание учебной и трудовой, общественной деятельности по
уходу и облагораживанию окружающей природной среды.
Чтобы обеспечить наиболее благоприятные условия для формирования отношений учащихся
к действительности, школа организует трудовую, познавательную, опытническую, конструкторскую, художественную, игровую, туристско-краеведческую и спортивно-оздоровительную деятельность детей среды природы. На формирование сознания в условиях взаимодействия с окружающей средой налагают отпечаток многие факторы: жизненный опыт и сфера общения, семья и
интересы сверстников, личные и групповые мотивы поведения, общественное мнение.
В условиях влияния различных окружающих условий на сознание учащегося его формирование во многом зависит именно от целенаправленных действий педагога. Здесь находят применение разнообразные приемы и методы педагогической работы, раскрытие смысла практической деятельности, беседы и лекции о труде и природе, разъяснение долга и приемы убеждения в необходимости личной заботы каждого о среде, требования к поведению и вовлечение в художественное творчество, поощрения и наказание, соревнование и личный пример воспитателя.
Как актуальная социально-педагогическая задача формирование сознательного, ответственного отношения учащихся к природе должно пронзить все направления планирования, организации
и контроля в работе школы: в общешкольных планах и документах классных руководителей, в системе идейно политической, трудовой, нравственной, эстетической и физической подготовки учащихся.
Среди объективных предпосылок личных отношений к природной среде следует назвать,
прежде всего, свойства и явления естественной среды. Другой предпосылкой выступает отношение общества к природе, влияющее на позиции школьников. Познание опыта общества не только
расширяет знания, но и обогащает использование экономических и нравственно-эстетических
оценок окружающей среды. Осмысливая ее материальную и духовную ценность, учащиеся глубже
осознают необходимость заботиться о ней. Третья предпосылка формирования отношения
школьников к природе – это процесс воспитания и обучения, в ходе которого они овладевают общественно ценными отношениями и действиями. Формирование у школьников положительного
отношения к окружающей среде является целенаправленным процессом. От учителей во многом
зависит планирование и организация общественно-полезных действий. Они помогают школьникам овладевать коллективными формами деятельности среди природы, выработать продуманные
позиции в отношениях со средой претворять заботу о ней в конкретные дела. Наконец, предпосылкой личного отношения к среде является собственная деятельность ребенка, в которой возникают, осознаются и реализуются цели личности и коллектива, отношения воспитателей и воспитуемых к природе и обществу.
2 вопрос лекции
Экологическое законодательство. Что подлежит законодательному оформлению? Можно
отметить 5 блоков проблем и вопросов, которые должны входить в экологическое законодательство и подлежать законодательному регулированию. Эти блоки, начинаясь на уровне индивидуума, охватывают все более высокие этажи группового поведения. Первый блок – совокупность законодательных актов, которые связаны с индивидуальной ответственностью за противоэкологиче12
скую деятельность. Второй блок - должен концентрировать в себе все законодательство, относящееся к сфере регулирования экологически продуманной деятельности всех предприятий и общественных организаций любого уровня. Третий блок – экологический арбитраж, без него невозможно разрешение экологических конфликтов между предприятиями. Четвертый блок – законодательные постановления и акты, относящиеся к непременной экологической экспертизе всех мероприятий, планов, проектов. Пятый блок- создание Всемирной Экологической конституции, в основе которой должна лежать Всемирная Экологическая Декларация, точно определяющая права и
обязанности людей земного шара по отношению друг к другу и по отношению к природе в экологической сфере, включая в него не только сохранение и рациональное использование природы, но
и гармонизацию общества.
3 вопрос лекции
Экологическое образование. Всякое знание и особенно привычка к нему начинается со школы.
Начинать формирование экологических представлений надо начинать со школы. Для этого необходим целый специальный цикл, который проходил бы через всю школьную программу: вне зависимости от специализации. Экологическая культура и грамотность должны быть присущи каждому гражданину.
Концепция образования для устойчивого развития в качестве важной цели ставит формирование шкалы постматериальных ценностей: гуманизм, свобода, патриотизм, творчество, нравственность, профессионализм, самореализация, качество жизни и понимание своей роли в природе и
ответственности за ее восстановление и сохранение жизни для будущих поколений. Последнее
является основной целью и непрерывного экологического образования и воспитания, которое
призвано развивать в сознании человека экологическую ответственность за все действия в окружающей нас среде, экологическую культуру и гуманизм. Экологическая ответственность связана
со следующими психофизиологическими особенностями человека: контроль над собственными
действиями, изучение методов воздействия на природу в настоящем и будущем, критическое отношение к собственному поведению и поведению окружающих
людей.
Непрерывное экологическое образование и воспитание идет в двух направлениях: 1) природоохранное – бережное и рациональное отношение к природе, защита окружающей среды, изучение основ природоохранного законодательства; 2) теоретическое – изучение закономерностей
влияния экологических факторов окружающей среды, особенностей экосистем, основных экологических понятий. Природоохранное образование подразумевает такую систему обучения, которая направлена на усвоение теории и практики охраны природы, основ общей и частной экологии,
как необходимых элементов общей культуры. Одновременно, лица, связанные с производством,
должны обладать хотя бы основами экологических знаний закономерностей развития природы и
знаниями по возобновляемым и невозобновляемым природным ресурсам.
. Большую роль играет экологизация кругозора: развитие навыков самообразования, любознательности, потребности в постоянном пополнении экологических знаний, овладение знаниями,
смежными с экологическими, взаимосвязь с экономикой, научно-техническим прогрессом, политикой и правом.
В настоящее время идет внедрение в процесс образования основных принципов и понятий в
другие научные дисциплины, распространение экологических знаний среди всех будущих специалистов. Это связано с основными функциями экологического образования – экономической, социальной и культурной. Экономическая функция заключается в формировании социальнопрофессиональной структуры образования и подготовке работника, владеющего необходимыми
экономическими знаниями. Социальная функция – это активное участие в процессах социализации личности. Использование ранее накопленной культуры в целях социализации индивида и
формирование его творческих способностей является культурной функцией непрерывного экологического образования и воспитания.
Большую роль в экологическом воспитании и образовании человека играет его воспитание
в семье. Именно в семье закладываются основы гуманного отношения к природе. В процессе воспитания в семье большую роль играет авторитет родителей, т.е. авторство родителей. Каждый ребенок внимательно следит за поведением своих взрослых и подражает им. “Семейный коллектив,
13
где ребенка вводят в мир зрелости и мудрости старшие, это такая основа детского мышления, которую не может заменить в этом возрасте никто”- писал В.А.Сухомлинский. Большую роль играет
сила подражания. На сознание детей важное влияние оказывает добрые, положительные примеры
взрослых. Чтобы воспитать человека, надо самому чувствовать себя человеком.
Дошкольное экологическое воспитание является первым этапом в системе экологического
образования и идет в двух направлениях: 1) воспитание начальных форм экологической культуры
детей, осознанного отношения к природе, выработка первоначальных практических навыков; 2)
развитие экологического сознания и экологической культуры взрослых, воспитывающих детей
дошкольного возраста
Огромное значение для детей в процессе воспитания имеет усвоение принципов охраны природы и рационального к ней отношения. Для этого необходимо изгнать из сознания паразитическое отношение о несметных богатствах природы. Необходимо знать человеку об источниках загрязнения окружающей среды и использовать эти знания в практической деятельности по устранению и ограничению действия конкретных факторов, наносящих ущерб природе и здоровью
людей.
Экологическое образование в средней школе составляет второй этап непрерывного экологического образования. В нашей стране принята смешанная модель экологического образования и
воспитания. Так, раздел “Экология” ведется в одном из старших классов как основной курс биологии и как факультативное занятие в некоторых школах дополнительно. Также, отдельные экологические аспекты рассматриваются в общеобразовательных школах в программах химии, физики, истории, географии, литературы. Следует отметить, что все же сейчас в Казахстане в общеобразовательных школах специальных курсов природо-охранного содержания нет. Переориентация
образования на реализацию устойчивого развития, так или иначе, предусматривает пересмотр образовательных программ, направленный на создание вполне определенной системы знаний как
основы экологического мировоззрения. В то же время совершенствование базового образования
на практике означает, что существенное внимание должно уделяться традиционным базовым
предметам. При преподавании базовых дисциплин необходимо максимально учитывать потребности
формирования системы взглядов, обеспечивающих устойчивое развитие и совсем не
обязательно насыщать учебный процесс чисто “экологическими примерами”. Он должен отражать связь конкретного предмета с системой “человек – общество – окружающая среда”.
В настоящее время, к сожалению, нет разработанной современной модели непрерывного
экологического образования и воспитания на всех ее ступенях. В сфере дошкольного образования
ощущается острый дефицит методических разработок, недостаток научно-популярной литературы, отсутствует целенаправленная поддержка со стороны государства и общественности. Нет
сквозной программы, которая охватывала бы
экологическое образование и
воспитание во всех возрастных группах. Это, по-видимому, связано с отсутствием единого подхода в понимании экологического образования в разных образовательных и государственных структурах; отсутствием единой модели непрерывного экологического образования; недостатком специалистов педагогического профиля в системе экологического образования; недостатками экологического образования в Высшей школе.
В учебный процесс в вузах необходимо, на мой взгляд, включать спецкурсы, обогащающие
знания будущих специалистов по биоразнообразию растительного и животного мира родного
края и экологической ситуации региона. В дошкольных учреждениях с целью развития в детях гуманизма и любви к родному краю в воспитательный процесс целесообразно вводить познавательные игры с использованием пословиц, поговорок, загадок , стихов и песен о природе, погоде,
растениях и животных , а также экскурсии в виде “экологической тропы” на природу. На уроках
природоведения, ботаники и зоологии, которые являются основными образовательными курсами
среднего звена, также необходимо давать знания по многообразию растительного и животного
мира родного края и влиянии на них экологических факторов окружающей среды. Надо научить
школьников ставить проблемные вопросы о происхождении этого многообразия, причинах их гибели и, возможно, полного истребления. Отсюда возникает острая необходимость в написании
учеными нашего института учебников, методических пособий и определителей, носящих крае14
ведческий характер. С целью развития в детях старшего школьного звена творческих способностей и научно-исследовательских навыков нужно привлекать их к разработке различных научных проектов и программ, что, без сомнения, развивает их интеллектуальные способности: анализ, синтез, выявление причинно-следственных связей.
Итак, непрерывное экологическое или природоохранное образование, столь необходимое
для формирования социально-активной личности, направлено на усвоение теории и практики
охраны природы, основ общей и частной экологии. Это система обучения, которая является необходимым элементом общей культуры человека и призвана участвовать в процессах социализации личности и формировании ее творческих, созидательных способностей.
Контрольные вопросы:
1. Дать определение понятию «экологическое сознание» и общественное сознание.
2. Чем представлено экологическое законодательство?
3. Как формируется экологическая культура? От чего зависит ее уровень?
4. Назовите этапы формирования экологического сознания и мышления.
5. Как Вы понимаете термин «непрерывное экологическое образование»?
6. Какова роль семьи и школы в экологическом воспитании и формировании гармонично развитого человека?
Лекция №3 Участие окружающей среды в формировании психики современного человека
Цель: Раскрыть роль окружающей среды в формировании психики и темперамента современного человека.
План:
1. Учение И.П.Павлова о темпераментах человека. Факторы, влияющие на формирование характера человека.
2. Участие естественного отбора в формировании психики.
3. Адаптация и наследственность.
4. Экологические правила и человек.
Краткий конспект лекции 3
1 вопрос лекции
Учение И.П.Павлова о темпераментах человека. Факторы, влияющие на формирование характера человека. Физиологическим основам психики, границам и контурам психического мира человека уделялось и уделяется огромное внимание в последние десятилетие, особенно
после разработки И. П. Павловым и его школой объективных методов изучения высшей нервной
деятельности. Однако в силу неисчерпаемости и сложности этой области здесь больше гипотез,
тем точно наблюденных и однозначно истолкованных фактов.
Темперамент – первый этап или, скорее, даже фундамент здания психики. Вслед за ним
обычно называют характер как выражение целостной характеристики личности, как основной интегрирующий психический компонент, объединяющий все остальные второстепенные свойства
личности. Однако, прежде чем перейти к этому компоненту, следует остановиться на промежуточном, с моей точки зрения весьма существенном, психическом этаже, который можно объяснить
как психический тип. Под этим термином я понимаю свойства, которые сформировались как сочетание наследственных задатков, видоизменившие стандартное для данного темперамента соотношение возбуждения и торможения. Именно к этому уровню следует отнести все, что писалось о
характере, и, таким образом, именовать психическим типом весь наследственный строй личности,
ее психический облик. Что же касается самого характера, то это понятие не отменяется предшествующей перестановкой терминов, но под ним подразумевается отныне те психические связи,
которые возникают у личности при столкновении с определенной социальной средой и культурой,
т.е. все последствия формирования наследственного психического типа в обществе, идущего с
момента появления ребенка на свет. На этом уровне возникают профессиональные, классовые и
национальные характеры и т.д.
15
Сразу же встает вопрос, в какой мере темперамент, психический тип и характер выражают
индивидуальное или коллективное восприятие жизни, представляют собой единичное или множественное понятие. Относительно темпераментов вопрос ясен: сама возможность качественного
противопоставления силы возбуждения и торможения позволяет выделить резко противоположные типы и объединить в них многочисленные группы людей.
2 вопрос лекции
Участие естественного отбора в формировании психики современного человека. Участие естественного отбора в формировании психики современного человека ни у кого не вызывает
сомнений, так как без него объяснения появления многих отличительных черт современного человека становится вообще невозможным. Я. Я. Рогинский развил гипотезу, согласно которой именно
социальные качества современного человека поддерживались отбором. В менее общей форме похожие мысли высказывались еще в конце прошлого века. Социальные инстинкты при этом должны рассматриваться не как индивидуальные, а как групповое приспособление, ибо только на групповом уровне они могут принести какое – то преимущество: отдельному индивидууму социальные
инстинкты приносили скорее вред в первобытных коллективах. Таким образам, человек обязан
естественному отбору самым фундаментальным своим психическим свойствам - социальным
чувствам.
Так, если мы имеем дело с сугубо охотничьим коллективом, то односторонне направленный отбор создает постоянную предпосылку для появления в каждом последующем поколении
все более уравновешенных, богато одаренных активностью и нервной силой индивидуумов. На
основе такой структуры психического типа развиваются передаваемые индивидуумам культурой
стереотипы адекватного и предприимчивого поведения. В результате перед нами сильный, смелый, активный и в трудностях находчивый человек. Есть все основания - историко – этнографические, природно – бытовые, культурно - хозяйственные, - чтобы именно таким образом представить себе формирование психического облика коренных охотников и рыболовов Сибири - тунгусо – маньчжурских и самоийдиских народов.
Несколько иную картину мы наблюдаем в некоторых богатых легко добываемыми пищевыми продуктами районах влажных тропиков: отсутствие стимулов скорее могло выработать менее активное в определенных направлениях поведение, а отбор – поддерживать его на протяжении
ряда поколений (что не мешало проявлению активности в других направлениях). И в этом случае,
следовательно, отбор играл творческую на каком - то отрезке истории, формируя определенное
адаптивное сочетание психических особенностей. Но специфика истории общества по сравнению
с биологической историей любого вида как раз и состоит в том, что никакая этноисторическая и
хозяйственно – культурная обстановка не сохраняет своего равновесия надолго, социальная среда
чрезвычайно подвижна, а ее поступательная динамика проявляется лишь в общем ходе истории и
подвержена локальным нарушениям. Поэтому никакое направление действие отбора не остается
постоянным надолго, а с изменением этого направления приобретают неустойчивость и детерминированные отбором психические типы.
Здесь, как и в морфофизиологии, мы сталкиваемся с тем, что отбор выступает не в стабилизирующей, а в рассеивающей форме, постоянно меняет направления своего действия и поддерживает, а в целом, быть может, даже и усиливает многообразие. Место одних психических типов занимают другие, их сменяют третьи, т.е. здесь отбор проявляет себя как огромная творческая и
психообразующая сила. Но в то же время усложнения социальной среды человечества ставило перед отбором постоянную задачу увеличения числа психических типов, усиления их разнообразия,
из которого жизнь могла бы выбирать подходящие. Отбор не только формировал характеры, но и
способствовал их дифференциации.
Конкретная история человеческих популяций приводит к образованию разного запаса
адаптивной изменчивости, а он, в свою очередь, определяет их возможности в основании новых
территорий и, следовательно, пути их расселения. Так, отбор в конечном итоге сказывается на
процессах взаимодействия этнических групп и, следовательно, этнообразовании, через него влияя
на конкретные события этнической истории, но, конечно, не определяя их.
16
В психической сфере отбор регулирует популяционную концентрацию темпераментов и
психических типов в зависимости от форм культуры, в какой то мере влияет на выбор лидера и его
взаимоотношения с коллективом. Взаимоотношения эти имеют разные формы и следствия в рыболовно - охотничьих земледельческих группах.
3 вопрос лекции
Адаптация и наследственность. Во многих исследованиях, посвященных проблемам экологии человек а, странным образом остаются за пределами рассмотрения сам человек, его реакции
на среду в зависимости от предшествующего образа жизни, физического развития, конституционного габитуса и расовой принадлежности.
Вместе с тем общеизвестно, сто акклиматизация европейцев в тропических районах Индии
и Африки очень затруднена (это заставило еще в прошлом веке английскую колониальную администрацию ограничить обязательный срок службы своих чиновников в Индии тремя годами). Не
менее известна затрудненность акклиматизации негров в условиях, например, Канады. В любом
высокогорном районе резко понижено число лиц пикнической конституции, склонных к отложению жира, а чаще всего их в таких районах вообще нет.
Таким образом, даже эти элементарные примеры указывают на различие реакции человека
на среду в зависимости от его расовой принадлежности и конституции.
Недостаток внимания к характеру изменчивости человеческого организма и ее вариациями
в разных условиях географической среды естественно привел к недостаточной четкости в разграничений фундаментальных понятий экологий человека, в частности таких терминов, как акклиматизация и адаптация.
4 вопрос лекции
Экологические правила и человек. Примеры адаптивной изменчивости человека очень
многочисленны. В первую очередь возникает вопрос о возможности распространения на человека
«экологических правил», установленных для животных. После длительной дискуссии на эту тему
его можно считать решенным положительно. Более того, помимо экологических правил Аллена,
Бергмана и Глогера, для человека было установлено новое правило Томсона и Бакстона, выражающее зависимость ширины носа от климатических показателей. Согласно правилу Бергмана,
наблюдается зависимость между температурой среды и размерами тела гомойотермных животных: в районах сурового арктического и антарктического климата размеры тела больше, ем в тропической зоне.
Применительно к популяциям человека аналогичное соотношения продемонстрировано
сразу для нескольких признаков: длины, веса и поверхности тела. Каждый из этих признаков в отдельности может служить показателем общих размеров тела.
Межгрупповые корреляция этих показателей со среднегодовыми температурами обнаруживают закономерный характер и высокую степень связи между ними: и длина тела, и его вес связаны со средней годовой температурой отрицательной корреляцией. Из этого следует, что в среднем малорослые группы людей встречаются чаще в центральном поясе ойкумены, чем на ее северных и южных окраинах. А это как раз и есть явление, которое постулируется правилом Бергмана.
Правило Аллена трактует связь с климатом не размеров, а пропорций тела гомойотермных
животных. В холодном климате они имеют укороченные конечности и отличаются более плотным
сложением.
У человека сопоставленные измерений, характеризующих пропорции тела, с климатическими характеристиками обнаруживает довольно тесную связь между ними наподобие той, которая существует у животных. А именно: группы людей, которые проживают в тропическом климате, отличаются в среднем удлиненными пропорциями и менее плотным сложением, проживающее
в умеренном и холодном поясах – более плотным сложением и укороченными пропорциями тела.
Наиболее четко отмеченная зависимость проявляется в так называемом кормическом индексе, т.е. в отношении высоты тела в сидячем положении к длине всего тела. Это соотношении и
отражает в наибольшей степени длину нижних конечностей (а она связана с длиной рук прямой и
достаточно тесной корреляцией) относительно длины туловища.
17
Правилом Глогера устанавливается интенсивность окраски животных в зависимости от
широты местности: чем ближе к тропикам, тем окраски интенсивнее. То же соотношение характерно и для человека. Цвет кожи, волос и глаз закономерно светлее по мере перехода от тропического пояса к умеренной зоне в обоих полушариях и затем еще более светлеет при переходе к арктической зоне. Отклонения от этого правила – а оно, так же как и предыдущие, имеет статистический характер и может быть установлено не при попарном сопоставлении групп людей из тропического и, скажем, умеренного пояса, а лишь на десятках популяций, - легко объяснить поздними
переселениями людей из другой климатической и ландшафтной зоны (эскимосы в Гренландии и
на Аляске, лопари в Скандинавии и т.д.)
Любопытно отметить, что наиболее тесная связь пигментации с климатическими факторами в зависимости от широтной зональности наблюдается в Европе и Америке, где эта зональность
имеет наиболее закономерный характер и где расселение народов в наибольшей мере отражало
этапы первоначального (в палеолите) заселения территории человеком современного вида.
Правило Томсона – Бакстона привлекает особое внимание потому, сто оно устанавливает
зависимость от климата такой особенности, которая практически слабо развита у животных и заставляет отличительную принадлежность человеческого лица.
Зависимость вариаций ширины носа от интенсивности среднегодовой температуры и солнечной радиации, от широты местности также статистическая, как и во всех предыдущих случаях.
Максимальная ширина носа в среднем характеризует те группы человечества, которые расселены
в тропической зоне, минимальные величины зафиксированы у населения Скандинавии, северо –
восточной оконечности Азии, Аляски, Гренландии и Огненной Земли. Наиболее четко эта зависимость представлена, как и в случае с пигментацией, на Американском континенте.
Наконец, неоднократно указывалось и на приспособительное значение некоторых других
признаков: курчавоволосости негров и характерной для населения тропической зоны удлиненной
высокой черепной коробки, уплощенности лица и строения глазной области монголоидов, необычайно узкого носа эскимосов. Физиологическим признакам в этой связи уделялось мало внимания, хотя некоторые факты его заслуживают. К их числу относится разная скорость кровотока при
охлаждении у эскимосов и лиц европейского происхождения, проживающих в Арктике. Скорость
кровотока у эскимосов при понижении температуры примерно вдвое больше, чем у европейцев,
что помогает эскимосам значительно легче, европейцам, сохранить тепловой баланс организма на
определенном уровне и оберегает от переохлаждения. Установлены приспособительные изменения в величине легких и интенсивности кислородного обмена у народов северных районов Анд,
проживающих на больших высотах.
Не менее важны в связи с проблемой физиологической адаптации наблюдения, иллюстрирующие приспособительный характер вариаций групповых факторов крови. Таких наблюдений,
концентрирующихся, правда, вокруг системы АВО, накопилось к настоящему времени довольно
много. Они говорят об избирательном характере разных заболеваний в зависимости от той или
иной группы крови, о разном предрасположении носителей разных групп крови системы АВО к
болезням, обусловленным групповой принадлежностью. Это свидетельствует о том, что избирательная реакция на воздействия среды, в том числе и на заболевания, вероятна и для других эритроцитарных систем крови и вообще для многих биохимических свойств, что сразу же намного
расширяет сферу адаптивной изменчивости человека.
По мнению Л. А. Зильбера, собравшего много данных об иммунитете представителей разных рас к различным заболеваниям, он примерно одинаков, но приводимые им сведения противоречат этому заключению. Они скорее указывают на разную иммунологическую реактивность организма представителей различных рас. Например, негроиды резистентны ко многим инфекционным заболеваниям, распространенным в тропической зоне, и, наоборот, весьмавосприимчивы к
новым инфекциям, принесенным европейцами или встречающим негров при переселении за пределы Африканского материка. Общеизвестны опустошения, произведенные среди различных
народностей, не соприкасавшихся с цивилизацией, болезнями, которые принесли европейцы.
Перечисленные факты свидетельствуют, что адаптивный фактор играл и играет большую
роль в формообразовании у человека и что адаптационные процессы у представителей разных ра18
совых и конституциональных типов имеют определенную специфику. Возникает закономерный
вопрос: наследственны ли все эти перечисленные выше морфологические признаки и физиологические реакции, могут ли они действительно служить для анализа процесса адаптации человека?
Для ответа можно использовать факты, почерпнутые непосредственно из генетических исследований, и косвенные соображения, основанные на рассмотрении времени и этапов формирования всех перечисленных особенностей человеческого организма.
Особенно показательны, а главное, точно изучены факты, относящиеся к наследуемости
групп крови и генетических маркеров сыворотки. Подавляющиеся часть до сих пор изученных
групповых антигенов у человека управляется в своей наследственной передаче двумя или тремя
аллеломорфными генами. Никаких данных, свидетельствующих о значительном темпе мутирования этих генов или возникновении их в недавнее время, нет, наоборот, есть все основания считать
их древними образованиями, тем более что аналогичные гены открыты и у человекообразных обезьян.
В каком порядке и последовательности они возникли - все сразу или по отдельности, представляют ли они собой действительно аллели одного гена или систему разных генов - все это совершенно неясно, и высказываемые предположения не выходят за рамки рабочих гипотез. Но для
нас важна строгая наследственная обусловленность групп крови и белковых фракций сыворотки, в
том числе и тех, для которых отмечена связь с наклонностью к определенным заболеваниям.
Генетическое отличие морфологических признаков от физиологических заключается, согласно наиболее распространенной гипотезе, в гораздо большем числе управляющих их наследованием генов. Такие морфологические признаки с непрерывной трансгрессивной изменчивости
наследуются количественно, т.е. зависят в своей наследственной обусловленности групп крови и
белковых фракций сыворотки, в том числе и тех, для которых отмечена связь с наклонностью к
определенным заболеваниям.
Генетическое отличие морфологических признаков от физиологических заключается, согласно наиболее распространенной гипотезе, в гораздо большем числе управляющих их наследованием генов. Такие морфологические признаки с непрерывной трансгрессивной изменчивостью
наследуются количественно, т.е. зависят в своей наследственной обусловленности от многих
наследственных факторов. Это справедливо, по – видимому, и для размеров головы и тела и их
соотношений, и для пигментации.
Все перечисленные признаки менее автономны, более обусловлены в своем развитии влияниями среды, чем физиологические особенности, но их генетический характер не вызывает сомнений и доказывается многими экспериментальными работами. Сводка данных, правда, уже несколько устаревшая, приведена Р. Гейтсом и В. П. Эфроимсоном. Однако о передаче по наследству особенностей морфологического типа и пигментации если и не в отдельных индивидуальных
случаях, то от поколения к поколению в целом можно судить не только по прямым генетическим
наблюдениям, но и на основании косвенных данных.
Первое из них – исключительное постоянство физического типа человека во времени, зафиксированное многими палеоантропологическими исследованиями. Эта стабильность типа характерна на только для веков или тысячелетий. Такая стабильность основанных особенностей
строения лица и тела охватывает приблизительно 7 тысячелетий на территории Египта и Нубии,
5-6 тысячелетий в Северном Китае, 3-4 тысячелетия на территории Армении. В Египте можно
проследить и преемственность типичной интенсивности пигментации начиная с эпохи Древнего
Царства, поскольку на цветных фресках изображено не только население Древнего Египта, но и
народы, платившие Египту, во всей конкретности их антропологических черт.
Второе свидетельство наследственной обусловленности морфологического типа - промежуточное положение антропологических особенностей народов смешанного происхождения между исходными группами. Это народы Западной Сибири и Казахстана, частично Средней Азии, Северной Африки, Эфиопии и Пиренейского полуострова Аналогичное данные собраны и для народов, образовавшихся уже в историческое время как результат позднего смешения европейцев с
населением других материков.
19
Итак, все перечисленные особенности человеческого организма, о которых шла речь в разделе «Адаптация и акклиматизация», и в которых выявлено приспособление к условиям среды в
широком смысле (что касается физиологических признаков, то в это понятие входит и определенная степень устойчивость к инфекционным заболеваниям, а может быть, и к заболеваниям иного
происхождения), оказываются в той или иной мере наследственными. Следовательно, речь идет о
действительно адаптивных свойствах человеческого организма, претерпевших под влиянием и в
процессе приспособления к среде глубокую внутреннюю перестройку, затрагивающую и гены, а
не о кратковременных фенотипических сдвигах акклиматизационного характера.
Контрольные вопросы:
1.
Какова роль окружающей среды в формировании характера и темперамента человека?
2.
Как окружающая среда влияет на психику человека?
3.
Влияние естественного отбора на формирование морфофизиологических
особенностей различных популяций людей.
4.
Роль наследственности в адаптации человека.
5.
Экологические правила и человек.
Модуль 2 Происхождение человека и географическая политипия
Лекция 4 Происхождение человека. Место человека в системе животного мира
Цель: Дать основные знания о роли экологических факторов в происхождении человека, а также о их влиянии на дальнейшую его эволюцию
План:
1. Происхождение человека и его генетическое развитие.
2. Потребности человека.
3. Динамика развития численности населения на Земле.
4. Население Земли и производство продуктов питания.
Краткий конспект лекции № 4
1 вопрос лекции
Происхождение человека и его генетическое развитие. В настоящее время нет единого
мнения ни о времени происхождения человека, ни о его предках, но все согласны, что с биологической точки зрения это один из видов млекопитающих, относящийся к отряду приматов.
Считается, что древнейшие люда жили 2000–1200 тыс. лет назад и это уже были люди с
первобытнообщинным строем и владели огнем.
Древние люди (питекантропы и неандертальцы) жили 1200–400 тыс. лет назад.
Современные люди ведут свое летоисчисление уже 400 тыс. лет.
Жизнь древнейшего и древнего человека проходила в постоянной борьбе за существование
и человек, как биологическое существо, был обречен на вымирание, так как его инстинкты были
развиты очень слабо. Но человек обладал разумом и способностью к обучению, а поэтому первобытный человек стал неосознанно подражать животным, что оказалось для него спасительным. В
результате выработана система ориентиров, которая надстраивалась в течение всего исторического процесса формирования человека над инстинктами, дополняя их и превращаясь в средство для
выживания.
Обеспечению развития человека способствовало выполнение трех условий: программное
развитие мозга, наличие рук, социальный строй жизни и система информации, вынесенные за пределы мозга, как его продолжение.
Знания, опыт, передача их из поколения в поколение — один из решающих факторов социальной среды, который вместе с естественным отбором вывел человека на высшую ступень развития и превратил примата в Homo sapiens.
Современная молекулярная биология установила, что сравнительно недавно, всего 200 тыс.
лет назад, наблюдалось явление, которое генетики назвали “эффектом бутылочного горлышка”.
Суть явления заключается в том, что имело место резкое сокращение численности людей на планете Земля до небольшой популяции из нескольких сотен особей. Действие мутагенеза, популяци-
20
онной волны и естественного отбора позволило этой малочисленной популяции расти в течение
многих сотен и тысяч поколений.
Для нового вида людей характерна весьма высокая степень генетической однородности,
близкой к той, которая была у популяции основателей. Совсем недавно, японские и американские
генетики установили, что малая африканская популяция, послужившая основой для зарождения
нового Homo sapiens, стала передовой для всех людей планеты, т. е. родиной современного человека является Африка. После изучения клеток ДНК представителей Африки, Европы, Азии, Австралии и Новой Гвинеи, пришли к выводу, что все люди произошли от “одной прародительницы”, которая жила в Африке примерно 200 тыс. лет назад.
Итак, у всех нас была одна прародительница — Ева, но существовал и Адам, хромосомы
которого унаследовали все современные мужчины. Следовательно, Адам и Ева могли быть лишь
отдельными особями выжившей популяции.
Генетические исследования негроидной, монголоидной, европейской, австролоидной и
американской рас показали, что 97% генов у всех этих групп идентичны, т. е. человечество едино
и однородно. Понятие раса — функция климата и среды обитания отдельной популяции.
При всем значении внешней среды, специфика генетической программы такова, что в одинаковых
условиях рождаются различные индивидуумы, личности, социальное поведение которых базируется на работе многих генов. Этот генофонд рассматривается как совокупный генетический материал определенного этноса.
Биологическую наследственную информацию человек может передавать только прямым
потомкам, а внешние, кодированные системы только тем, кто способен их воспринимать. Это существенное ограничение. Вообще, эволюционное развитие процесс достаточно медленный, а поэтому потребовалось 5000 поколений для возникновения земледелия, 500 поколений для развития
письменности, 20 поколений для появления книгопечатания и 10 поколений для появления промышленности. В эти периоды были и взлеты и утраты знаний и проявления дикости.
Целью человека всегда была его тяга к независимости от среды обитания, что обусловлено
его стремлением к самосохранению, и здесь сознательной деятельностью человека является труд,
который осуществляется производительными силами, представляющими концентрированный
продукт предшествующих поколений и являющийся исходным материалом для нового производства материальных благ, и в совокупности образующий связь времен в истории человечества.
2 вопрос лекции
Потребности человека. Человеку, как существу социальному, изначально присущи биологические (физиологические) и социальные (материальные и духовные) потребности. Одни потребности удовлетворяются в результате затрат труда на производство продуктов питания, материальных и духовных ценностей. Другие потребности человек привык удовлетворять бесплатно: вода,
солнечная энергия, воздух и т. д. Эти, последние, относятся к экологическим потребностям, а первые — к социально-экономическим потребностям.
В настоящее время экологическая часть потребностей приобретает социальноэкономические черты, что вынуждает сопоставлять приоритеты экологической и социальноэкономической ценности, разрабатывать систему или шкалу предпочтений.
Человечество не может отказаться от использования природных богатств, которые являются и будут являться материальной основой производства, и заключается в преобразовании природных ресурсов в материальные блага.
В настоящее время цивилизация переживает ответственный период своего существования,
так как ломаются привычные стереотипы, когда люди понимают, что удовлетворение растущих
запросов ведет к конфликту с первоосновой потребностей каждого: сохранение здоровой среды
обитания. Но современное человечество не всегда это понимает и пользуется средой обитания
только ради сиюминутных выгод.
3 вопрос лекции
Динамика развития численности населения на Земле. В современном мире численность
населения становится определяющим фактором экономического развития как отдельных государств, так и человечества в целом.
21
Во втором тысячелетии на планете Земля произошла крупная демографическая революция.
Об этом наглядно свидетельствует динамика роста населения Земли в исторической перспективе.
Конечно, точная статистика за ранние периоды истории человечества отсутствует, но можно с
определенной степенью достоверности говорить о том, что в первобытную эпоху охоты и собирательства население планеты Земля не превышало 10 млн чел.
Переход к земледелию и скотоводству, который начался примерно 10 тыс. лет назад, привел к существенному, но относительно плавному росту народонаселения. К началу новой эры, т. е.
примерно за 8 тыс. лет, население Земли выросло до 200 млн человек.
На протяжении первого тысячелетия новой эры численность населения Земли увеличивалась быстрее и приблизилась к 500 млн. За первую половину второго тысячелетия 500миллионный рубеж превзойден не был вследствие серии эпидемий чумы, поразившей многие регионы Европы и Азии. При этом мир был заселен относительно равномерно. В Китае насчитывалось не менее 100 млн чел., в Индии — около 50 млн, в Японии — 15 млн. В Западной Европе
наибольшее число жителей приходилось на Францию — 15 млн, в Италии и Германии — по 11
млн, в Великобритании — около 5 млн. На Руси — примерно столько же.
Во второй половине второго тысячелетия, а точнее с XVII в., темпы роста населения резко
выросли, и эта фаза ускорения совпала с началом промышленного переворота и бурного развития
науки. На этом фоне были достигнуты серьезные успехи в развитии сельского хозяйства, что позволило увеличить объем производства продуктов питания, и успехи в области гигиены и медицины, которые остановили волну опустошительных эпидемий. Вначале этот процесс затронул Западную Европу, а затем и весь остальной мир.
Особенно показательны данные второй половины XX в. Так, с 1960 г. в среднем за каждые
15 лет население Земли росло на 1 млрд, и если такие темпы прироста населения сохранятся, то в
течение ближайших 25 лет население Земли увеличится еще на 2 млрд человек.
Основной прирост населения приходится на беднейшие страны. Существенное влияние на
прирост народонаселения в этих странах оказывают морально-этические и религиозные воззрения.
Так, в развивающихся странах третьего мира можно выделить ряд положений, определяющих рост населения:
дети — экономическое подспорье и гарантии старости родителей;
возможность получения современного образования и отсюда персональные возможности человека;
положение женщин в современном обществе и их участие в культурной и экономической жизни
общества.
В ряде стран принимаются законы по ограничению численности населения, но все они малоэффективны.
В России по прогнозам к 2010 г. ожидается сокращение населения на 10 млн человек, что
вызвано уменьшением рождаемости и увеличением смертности среди лиц среднего возраста.
Следует иметь в виду, что в мировом масштабе естественная и преждевременная смерть людей
существенного влияния на численность народонаселения планеты влияния не оказывает. Так, в
США ежегодно в автокатастрофах погибает более 50 тыс. человек, а компенсация происходит в
течение 10 суток.
В период 1914–1945 гг. в двух мировых войнах погибло 19 и 50 млн соответственно, а прирост населения на Земле за этот период составил 500 млн человек.
В настоящее время ежегодный прирост народонаселения Земли составляет 90 млн чел., т. е.
3 чел./с. Примерно 90% детей рождается в беднейших регионах Земли.
Ученые считают, что производство продуктов питания не будет успевать за ростом народонаселения, цены на продукты питания будут расти и это можно объяснить тем, что из-за загрязнения различных водоемов в них будет все меньше вылавливаться рыбы, да и хищнический лов рыбы приводит к уменьшению рыбного стада, а во многих регионах рыба является важнейшим источником питания человека. Кислотные дожди, нарушения озонового слоя в атмосфере создают
огромные проблемы для человечества. Эрозия почв, вырубка лесов ведут к потере 20% полезных
площадей для посевов, что ведет к деградации экономики.
22
4 вопрос лекции
Население Земли и производство продуктов питания. По уровню экономического развития в мире выделяются 3 группы стран: развитые, развивающиеся, 3-го мира.
90% прироста населения приходится на развивающиеся страны и страны 3-го мира, т. е. на беднейшую часть человечества, что осложняет их экономическое развитие и снабжение продовольствием.
На протяжении всей истории человечества производство продовольствия является основной или одной из основных составляющих любой общественной формации. Решение этой проблемы зависит от производственных отношений и их уровня, от различия между уровнем производства продовольствия и ростом народонаселения.
По статистике ЮНЕСКО человек для нормальной жизни должен в среднем получать 3100
ккал и 100 г белков (из них 50% животного происхождения). Недополучение белков, особенно
животного происхождения, приводит к скрытому голоду и болезням человека.
Эксперты выделяют следующие группы населения:
1 — население экономически развитых стран (25%) явно переедает, потребляя излишне много высококалорийной продукции животноводства, а это ведет к инфарктам, раковым заболеваниям и
др. — это все болезни цивилизации;
2 — население питается удовлетворительно (25%) и потребляет 2500–3000 ккал и 40 г животного
белка;
3 — население питается плохо (24%), но терпимо при потреблении 2500–3000 ккал и 10–25 г животного белка. К этой группе относятся аборигены Африки, Океании и др.;
4 —население (26–30%), энергоемкость питания которого лежит на грани жизни и смерти. При
потреблении менее 2500 ккал и менее 15 г животного белка-зона ежедневного недоедания. При
потреблении ниже 2000 ккал и менее 10 г животного белка-зона абсолютного голода, ведущая к
летальному исходу.
Сейчас в мире недоедает и голодает примерно 30 % населения более чем в 120 странах. В
это число входит более 100 млн детей в возрасте до 5 лет.
Можно ли обеспечить население Земли продуктами питания? Для обеспечения четвертой
группы населения достаточно 10% мирового производства зерна и прочих продуктов, т. е. 400 млн
т. Но, по подсчетам специалистов, из собранного годового урожая из-за воздействия различных
патогенов и вредителей погибает примерно 500 млн т продуктов, т. е. погибает та часть урожая,
которой достаточно для обеспечения жизнедеятельности беднейшей группы населения.
Одним из основных продуктов питания в ряде стран являются рыбопродукты, но рост загрязнения некоторых водоемов в 1,5–3 раза выше нормы, что через 20–25 лет может привести к
деградации водных бассейнов и снижению вылова рыбопродуктов. В деградации водных бассейнов значительную роль играют кислые дожди.
Голод в мире носит не биологический, а социальный характер. В Африке, Латинской Америке, Южной и Юго-Восточной Азии (Океания) — это все страны 3-го мира, суточное потребление белков растительного происхождения составляет 50 % от экономически развитых стран, а
белков животного происхождения в 10 раз ниже.
Уже сейчас производства зерна достаточно, для того чтобы прокормить все человечество,
но половина зерна уходит на корм скоту.
По расчетам демографов в течение XXI в. население Земли удвоится и для обеспечения
жизнедеятельности необходимо увеличить производство продуктов питания в 2–3 раза, а для
обеспечения материального благополучия в 5–10 раз.
Контрольные вопросы
1. Происхождение человека и его генетическое развитие.
2. “Эффект бутылочного горлышка” и его значение в развитии современного человека.
3. Значение труда в становлении человека.
4. Потребности человека и использование природных ресурсов для их удовлетворения.
6.
Динамика развития численности населения на Земле. Влияние на рост народонаселения
эпидемий и развития промышленного производства и сельского хозяйства.
23
7.
Население Земли и производство продуктов питания. Группы населения Земного шара по
потреблению продуктов питания.
Лекция №5 Среда жизни человека. Анатомо-физиологические механизмы адаптации
человека к окружающей среде
Цель: Раскрыть понятие «Окружающая человека среда». Дать представление о составных
компонентах окружающей человека среды (четырех природах).
План:
1. Среда жизни человека
2. Изменчивость признаков человека, вызванная факторами окружающей среды
3. Роль биогеохимических провинций в формообразовании человек
4. Пути влияния биосферы на организм человека
Краткий конспект лекции №5
1 вопрос лекции
Среда жизни человека. Среда жизни человека отличается от среды жизни животных преимущественно качественно новым компонентом - социальным. Этот социальный компонент настолько полно пронизывает всю человеческую жизнь, что его постоянно следует учитывать при любом
аспекте отношений между обществом и природой. Но даже в принципиально новых ситуациях человек не оторван от природы. Поэтому при всей возможности социальных аспектов в проблеме
взаимосвязей биологии человека со средой указанные взаимосвязи должны быть рассмотрены в
первую очередь.
2 вопрос лекции
Изменчивость признаков человека, вызванная факторами окружающей среды.
Изменчивость целого ряда признаков зависит от температуры среды и, следовательно, от климата в широком смысле слова. Признаки отражают закономерности терморегуляции. К их числу относятся
пигментация, т.е. цвет волос, глаз и кожи; толщина слизистой оболочки губ; ширина носа. Широконосные группы сосредоточены в основном в тропическом поясе, узконосные, наоборот, - на севере и на крайнем юге. Особенно ярко такая закономерность прослеживается на территории обеих
Америк, расположенных строго меридианально. Эту географическую приуроченность вариации
признака невозможно объяснить иначе, как только через его физиологию: широконосость, площадь слизистых носа, очевидно, играла заметную роль в приспособлении организма к сильному
перегреву и, следовательно, к необходимости активного влагоиспарения. Тому же активному испарению способствовали толстые вздутые губы с большой площадью слизистых у тропических
групп.
Пигментация также играет немалую роль терморегуляции. В тропической зоне ведущее
значение имеет пигмент меланин, предохраняющий кожу от ожогов. В северных районах, наоборот, приспособительным признаком оказывается депигментация. Параллелизм между интенсивностью пигментации и толщиной губ, с одной стороны, и уровнем годовых температур – с другой,
иллюстрируется распространением людей с толстыми губами и темной пигментацией в тропическом поясе, светло – пигментированных и тонкогубых - в северных широтах.
Аналогичное зональное распределение обнаруживают и некоторые фундаментальные характеристики человеческого тела, которые отражают, в частности соотношение между объемом и
поверхностью тела, между длиной ног и длиной корпуса, вес тела. География таких соотношений
легко подводится под экологические правила Аллена и Бергмана, согласно которым любые формы
северных районов крупнее южных (речь идет о представителях одних и тех же или близкородственных видов) и имеют более короткие конечности. Предложено много объяснений для таких
соотношений; наиболее целесообразное из них заключается в том, что при прочих равных условиях более крупный организм с укороченными конечностями лучше сохраняет тепло, чем мелкий и
длинноногий. Таким образом, в расовых типах людей отражены те же закономерности, что и у
животных, и формообразование у человека идет сходными путями. Для иллюстрации приведу
карту географического распределения веса по климатическим поясам.
24
3
вопрос лекции
Роль биогеохимических провинций в формообразовании человек.
В последние годы огромное внимание уделяется геохимической характеристике природных
зон нашей планеты и биохимическому исследованию организмов, живущих в пределах этих зон. В
какой -то мере такая информация аккумулируется в учении о биохимических провинциях. В
настоящее время открыта непосредственная связь размеров головы и тела человека с концентрацией микроэлементов в окружающей среде, в частности в почвах. Повышенная концентрация
определенных элементов способствует ростовым процессам, пониженная, наоборот, угнетает их.
Таким образом, биогеохимические провинции участвуют в формообразовании человека, сказываясь на развитии структурных элементов человеческого тела и их соотношениях. Однако этим их
влияние на формообразование не ограничивается; нет возможности привести все соответствующее
примеры, но оно проявляется и в биохимизме внутренней среды организма.
Кроме большого значения в формообразовании температурного и геохимического факторов, следует указать также и на случаи косвенного воздействия геоморфологии суши на распределение размеров тела. Еще антропология прошлого писали о том, что в горных районах население
отличается высоким ростом и круглой формы головы. Антропологические исследования на Кавказе и частично на Балканах в какой - то мере подтвердили старые наблюдения: населяющие предгорья Главного Кавказского хребта этнические группы тем крупнее и массивнее, чем выше они
живут над уровнем моря.
4 вопрос лекции
Пути влияния биосферы на организм человека. Пути влияния биосферы на организм человека сводятся к двум каналам – прямому и косвенному. Прямой путь - это связь человека с
окружающей его биосферой через пищевой режим и прямую адаптацию, косвенный - роль биосферы и передаче человеческому организму зональных и азональных особенностей мертвой природы. Я называю последнее свойства биосферы ее трансмиссивной функцией, в который отражается ее промежуточный характер, роль передаточного звена в системе «косная материя – человеческого общества».
К числу наиболее красноречивых примеров прямой адаптации к условиям биосферы относится приспособительная роль аномального гемоглобина в условиях распространения тропической
малярии. Если подтвердится связь носительства разных фенотипов системы АВО с предрасположением к инфекционным заболеваниям (сейчас такая связь более или менее вероятно лишь для
носителей группы В), то балансированный полиморфизм по этой системе также можно рассматривать как результат приспособления к биосфере. Весьма возможно, что и многообразие эритроцитарных групповых факторов крови, как и сывороточных белков, есть (хотя бы частично) также
приспособление к биосфере.
Что касается пищевого режима, то он во многом определяет физическое развитие и конституцию человека, особенно если речь идет преимущественно о белковом или преимущественно об
углеводном питании. Не имея возможности подробно остановиться на этом, напомню, что очаги
расообразования частично совпадают с центрами доместикации животных и центрами происхождения культурных растений. Связь эта может быть и косвенной - за счет общей территории формирования и одних тех же изолирующих границ, но вполне допустимо и прямое влияние пищевого режима на расообразование. Во всяком случае, на севере, где широко употребляют в пищу мясо
и жир, преобладают массивные, брахиморфные группы, на юге - с углеводным характером питания – грацильные, долихоморфные варианты. Распределение веса тела по климатическим зонам
имеет, очевидно, связь с пищевым режимом. Пожалуй, яснее всего это видно в Юго – Восточной
Азии, где характер питания на 100% углеводный, а размеры тела чрезвычайно малы и сложение
миниатюрно. Человеческому обществу через трансмиссивную функцию биосферы передаются,
влияя на него, многие особенности косной материи, о которых говорилось выше: ее зональная организованность, локальный характер концентрации химических элементов, ландшафтная системность. Многочисленные примеры собраны в книге П. Дювинью и М. Танга. Такое влияние осуществляется через пищу и воду, которые привязывает человека к локальным условиям опреде25
ленной, довольно узкой территории обитания, даже несмотря на централизованное снабжение, характерное для многих районов, международную торговлю пищевыми продуктами и т. д.
Приведенные примеры показывают тесную связь человека с окружающей средой, представленной как косной материей, так и биотическим окружением. Среда оказывает исключительное влияние на формообразование человеческих популяций, вызывая мощные адаптивные процессы, действовавшие на протяжении тысячелетий.
Контрольные вопросы:
1. Дать определение понятию «Среда жизни человека»
2. Изменчивость признаков человека, вызванная влияниями окружающей среды
3. Роль биогеохимических провинций в формообразовании человека
4. Пути влияния биосферы на организм человека
Лекция №6 Географическая и популяционная политипия вида Homo sapiens
Цель: Раскрыть биологические и социальные термины человеческих общностей. Дать экологическое объяснение географической локализации антропологических типов человека.
План:
1.Биологические и социальные термины человеческих общностей.
2.Типологический и популяционные подходы при классифицировании людей
3.Морфологическое описание «больших» рас
4.Резерв адаптивной изменчивости как условие «запаса прочности»
Краткий конспект лекции 6
1вопрос лекции
Биологические и социальные термины человеческих общностей. Каждый человек принадлежит к тому или другому народу. Внешность тесно связана с национальностью. В 1983 году
Бромлей Ю.В. определяет этнос как исторически сложившуюся на определенной территории
устойчивую межпоколенную совокупность людей, обладающих общими внешними чертами, относительно стабильными особенностями культуры (язык) и психики, а также сознанием своего
единства и отличия от всех других подобных образований (самосознание). Самой важной характеристикой этноса является самосознание, а территориальность, культура, язык, психика достаточно
подвижны и изменчивы.
Социальной организации понятию этноса соответствует ряд: племя-народность-нация. Нации
вышли из народностей с развитием капиталистических отношений. Из одной народности могут
выйти несколько наций (немцы и австрийцы) и, наоборот, одна нация из нескольких народностей.
Над этносом стоит межэтническая общность (группа народов), а на нижнем этаже – этнографические группы (части народов). Популяция, этнос, раса имеют общий признак. Это единство ареала
обитания или арала происхождения. По мнению Гумилева Л.Н. большую роль в фомировании этноса играют стереотипы поведения и климатогеографические условия. Этнос - естесственносложившаяся на основе оригинального стереотипа поведения коллектив людей, существующий как
энергетическая система, противопоставляющая себя всем другим таким же коллективам, исходя из
ощущения комплементарности. Комплементарность- ощущение подсознательной взаимной симпатии (антипатии) особей, определяющее деление на «своих» и «чужих».
Исследование адаптивной изменчивости в мире животных легко осуществляется в эксперименте. Эксперимент по отношению к человеку невозможен, поэтому изучение предпосылок, путей и факторов адаптации человеческих коллективов к новым условиям среды можно провести,
только наблюдая эксперименты, которые неоднократно ставила история. Речь идет о расселении
человеческих популяции и их столкновении с новыми условиями, о миграции на далекие расстояния и преодолении трудностей экстремальной среды.
Человечество в целом сформировалось в тропических и субтропических районах земного
шара. Однако после появления человека современного вида первобытная ойкумена значительно
возросла и впервые были заселены многие ранее не заселенные области. В процессе расширения
первоначальной ойкумены адаптационные возможности первобытных популяцией, естественно,
26
увеличивались, подстегнутые в своем развитии естественным отбором. Вместе с этим значительно
возрос запас адаптивной изменчивости, характерной для вида в целом.
2 вопрос лекции
Типологический и популяционные подходы при классифицировании людей. Человек полиморфен (видовая и популяционная характеристика) и политипичен (состоит из нескольких подвидов). Широкое расселение современного человечества с древнейших времен обеспечило необходимое разнообразие климатогеографических факторов и достаточную изоляцию многих популяций.
В основе типологической концепции лежит представление о существовании вполне определенных морфологических типов, степень различия между которыми постоянна, а внутригрупповое
разнообразие невелико и носит случайный характер.
Для ориентировочной оценки генетических состояний как биологически реальные единицы
используют понятие «раса».
Расы (от итал. – род, племя, народ) систематическое подразделение внутри вида Homo sapiens.
Каждая раса характеризуется совокупностью наследственно обусловленных признаков (цвет
кожи, глаз, волос, особенности мягких частей лица, черепа, рост и т.д.).
Современное человечество подразделяется на 3 или 5 больших рас. В первом случае это экваториальная (негро-австралоидная), евразийская (европеоидная), азиатско-американская (монголоидная). Во второй классификации – негроидная, австралоидная, европеоидная, монголоидная,
американская. В нутрии каждой из них выделяют малые расы и подрасы. Внутри экваториальной
– негрская, негрилльская, бушменская, австралийская; внутри европеоидной – атланто-балтийская,
индо-средиземноморская; внутри монголоидной- североазиатская, арктическая, южноазиатская.
3 вопрос лекции
Морфологическое описание «больших» рас. Монголоидная раса. Цвет кожи от смуглого
до светлого. Цвет волос темный, у некоторых иссиня-черный. Волосы жесткие и прямые, в Южной Азии – волнистые, в Северной – нередко мягкие волосы. Нос довольно узкий , с малой или
средней переносицей, но есть незначительно выступающим носом, или, наоборо, очень высокой
переносицей. Складка верхнего века развита сильно. Эпикантус у 90 – 95% случаев, во многих
группах (Америка) он редок. Наружный угол глаз приподнят.
Длина тела варьирует меньше. Чем у негроидов, но по-настоящему высокорослых групп немного, как нет и очень малорослых.
Исходным ареалом монголоидной расы, по – видимому, была Центральная Азия, возможно,
Внутренняя Монголия и северные районы Китая. Из этого исходного ареала монголоиды заселили
Юго – Восточную Азию, частично ее островной мир, освоили районы субтропиков и тропических
лесов, столкнулись с новой геохимической и ландшафтной ситуацией, другими животными и растительным миром и, что самое важное, приспособились к иному по сравнению с исходным очагом
миру микробов. Но особенно мощным стимулом формирования приспособительных вариаций в
пределах монголоидного ствола были расселение монголоидов на север, заселение ими северо –
восточного угла Азии, затем Америки и, наконец, продвижение по Американскому континенту на
юг. Дифференциация популяций в Америке повела в этих условиях к образованию локальных
рас, каждая из которых характеризуется определенным комплексом морфологических, физиологических, частично иммунобиологических свойств. Их объединяют однако , некоторые внешние
признаки, а также полное отсутствие группы крови В и максимальная концентрация на земном
шаре группы крови М. Принято считать обе эти особенности следствием развития в условиях изоляции. Но, учитывая открывшуюся сейчас адаптивную значимость группы В, можно думать и о
том, что такая особенность образовалось под влиянием какого – то неизвестного нам биотического
агента. То же можно сказать и о высокой концентрации группы М.
Расы начали формироваться в эпоху позднего палеолита, около 40 – 30 тыс. лет назад в
процессе заселения человеком земли, причем тогда многие расовые признаки имели адаптивное
значение и закреплялись естетсвенным отбором в условиях определенной географической среды.
Всем расам свойственны общевидовые особенности и все они равноценны в биологических
и психических отношениях и находятся на одном и том же эволюционном развитии.
27
Разные расы могут входить в состав одной нации, а одни и теже расы – в состав разных
наций.
Европеоидная раса. Представители этой расы имеют цвет от светлого до смугловатого оттенка. Популяции распространены на север от широтной горной системы Пиренеи – Альпы –
Балканы – Кавказ – Тянь-Шань. Имеют значительную частоту светлых радужин и светлых оттнеков волос. Наиболее депегментирована северо-западная и северо-восточная части Европы. Большая часть европеоидов имеют темные волосы и глаз. Волосы чаще мягкие и прямые. Курчавоволосость и узковолнистость наблюдаются чаще всего в южных районах. Нос узкий. Со средним
или высоким переносьем.Складка верхнего века развита значительно в северных группах и практически отсутствует в большинстве южных популяций. Разрез глаз горизонтальный.Длина тела
колеблется от высоких значений до нижесредних.
Австрало-негроидная раса. Цвет кожи от очень темных до желто-бурых оттенков (бушменская раса).Темные преобладают. Но их немного. Цвет волос и глаз темный слизистой частью.
В данной большой расе есть два пигмоидных типа (негрилли и негритосы). Есть и просто малорослые варианты (бушмены и папуасы). Светлоглазых негров единицы. Волосы очень курчавые и
широковолнистые. Нос со средневысоким и низким переносьем, часто очень широкий, маловыступающий. Губы с очень большой слизистой.
4 вопрос лекции
Итак, резерв адаптивной изменчивости - реально существующее явление, определяющее
адаптивные возможности популяций, так сказать, их «запас прочности» при столкновении с неблагоприятной и прежде чуждой им средой. Резерв этот зависит от многих причин, в первую очередь от предшествующей истории популяции, ее подвижности, от пребывания в разнообразных
условиях среды и т. д. Таким образом, каждая популяция имеет свойственный только ей запас
адаптивной изменчивости, определенный, исторически строго фиксированный уровень иммунобиологической резистентности. Все это относится и к группам популяций и расам.
С увеличением численности этнической группы ширится и ее ареал, а расширение ареала автоматически приводит к многообразию условий среды, и, следовательно, данная группа более
адаптивна к разным условиям существования.
Контрольные вопросы:
1. Описать биологические термины человеческих общностей
2. Назвать социальные термины человеческих общностей
3. Каковы типологический и популяционные подходы при классифицировании людей?
4. Классификация человеческих рас.
5. Морфологические особенности «больших» рас
6. Что означает термин «запас прочности»?
Модуль 3 Экологическое содержание антропогенеза
Лекция № 7,8 Антропогеоценоз - элементарная ячейка хозяйственно - культурного
типа
Цель: Раскрыть роль антропогеоценоза в формировании хозяйственных коллективов людей.
План:
1. Антропогеоценоз - элементарная ячейка хозяйственно - культурного типа.
2. Типы антропогеоценозов.
3. Экологическое содержание процесса антропогенеза
4. Расселение и численность древнейшего человечества
5. Морфологическая изменчивость человеческого организма
6. Норма реакции и географические условия среды
Краткий конспект лекции 7, 8:
1 вопрос лекции
Антропогеоценоз - элементарная ячейка хозяйственно - культурного типа. Популяция
людей различаются по величине, тесноте родственных отношений между членами одной популя28
ций, характеру ее взаимоотношений с другими популяциями; одни популяции отделены от других
брачным барьером. Иными словами, браки внутри таких групп заключаются чаще, чем между
людьми, входящими в разные группы. Если такая ситуация сохраняется на протяжении нескольких поколений, группа приобретает определенное генетическое единообразие, становится однородной. Популяционная история человечества, очевидно, не менее сложна, чем этническая, и мы
находимся в самом начале ее изучения.
Чаще всего популяции бывают представлены отдельными поселками или группами поселков. При наличии эндогамии это само собой очевидно. Например, на Памире или в Дагестане
каждое селение эндогамно, т.е. представляет собой автономную единицу популяционной структуры, внутри которой только и заключается браки. Отдельные случаи отступления от самой строгой
эндогамии не меняют существа дела: селение (или группа селений) даже при отдельных отступлениях от эндогамии остается популяцией. Однако даже там, где не столь четко сохраняется определенная популяционная структура, где нет существенных предпосылок к ее образованию в виде эндогамии (или других социальных институтов) и где нет непроходимых географических барьеров,
все жители селения (или группы близких родственников) чаще всего образуют популяции. Ведь
браки внутри селений или между представителями ближайших селений составляют больше 80%
даже на территории Восточно – Европейской равнины в настоящее время, а в прошлом этот процент был еще выше.
Жители одного селения или группы расположенных рядом селений не только уже сложившаяся (или потенциальная) популяция, но и хозяйственный коллектив, связанный общим комплексом трудовых операций, сезонностью работы и т.д. Этот хозяйственный коллектив (в зависимости от числа своих трудоспособных членов и характера хозяйства) занимает определенную территорию и оказывает на нее постоянное преобразующее воздействие. Сведение лесов при подсечном земледелии, изменение почв и гидрогеологического режима при поливном земледелии, потрава лугов и степей при скотоводстве, осушение болот, освоение целинных земель – вот далеко
не полный перечень того, каким путем постепенно возникают культурные ландшафты, изучение
которых составляет сейчас важную главу и физической географии.
Такой симбиоз между хозяйственным коллективом и освоенной им территорией (или, говоря иначе, коллектив в сочетании с эксплуатируемой им территорией) на ранних этапах человеческой истории можно назвать антропогеоценозом. Представляется весьма вероятным, что именно
что антропогеоценозы и являются теми элементарными ячейками, из которых слагаются хозяйственно - культурные типы. В самом деле хозяйственный коллектив в первобытном обществе не
связан, как правило, в своей производственной деятельности с другими коллективами, численность и производительность труда в каждом коллективе создают особую степень воздействия на
среду, воздействие же это ограничивается географическими рамками эксплуатируемой территории.
В общем отдельный антропогенез – достаточно стабильное явление. Эти хозяйственные
коллективы связаны друг с другом линейно, но принципу географическое соседства, а не по
принципу иерархического соподчинения. На этом основании можно подтвердить вывод предыдущего раздела: хозяйственно - культурный тип не система, а множество, сумма антропогеоценозов.
2 вопрос лекции
Типы антропогеоценозов. Антропогеоценозы делятся на два основных класса, или типа:
Первый тип характеризуется преобладающей ролью природной среды, которая в значительной степени определяет в них интенсивность хозяйственной деятельности, численность хозяйственных коллективов, направление динамики антропогеоценоза и его устойчивости. Разрушение естественных биоценозов приводит к прекращению жизни антропогеоценоза как целого.
Антропогеоценозы первой ступени - это хозяйство собирателей и охотников и рыболовов.
Однако антропогеоценозы первой ступени не исчерпываются только формами присваивающего хозяйства, как кажется на первый взгляд: к ним относятся и кочевники, и племена, занимающиеся подсечно – очневым земледелием, ибо и те и другие в огромной степени зависят от
природной среды. В самом деле, при экстенсивном кочевом скотоводстве наличие (или отсутствие) свободных пастбищ ограничивает численность разводимого скота, а следовательно и чис29
ленность коллектива. Если исключить экстремальные исторические ситуации: грабежи оседлого
населения, войны и получение военной добычи - кочевник почти целиком зависит от географической среды и предоставляемых ею возможностей расширения стада. Тоже можно повторить и про
подсечно - огневое земледелие.
Второй тип. Не то при стойловом содержании скота и развитом земледелии. Стойловое и
полукочевое скотоводство лишь в исключительных случаях представляют собой самостоятельные
хозяйственные отрасли, они сочетаются с земледелием. Такое сочетание, развитые формы земледелия – все это предоставляет хозяйственным коллективом гораздо больше перспектив развития в
виде повышения производительности и интенсивности труда, создания пищевых запасов и, следовательно, освобождения от непосредственной и повседневной зависимости от эксплуатируемой
территории. Таким образом, в антропогеоценозах второй ступени сам хозяйственный коллектив и
его производственная деятельность изменяет природную среду и определяют ее динамику, а не
подчиняются ей.
3 вопрос лекции
Экологическое содержание процесса антропогенеза. Экологический подход в той или
иной форме присутствовал во всех попытках осмысления живого, начиная с Тита Лукреция Кара,
писавшего о приспособлениях к условиям жизни. Из эволюционных додарвиновских концепций
нового времени насквозь экологической была концепция Ламарка. Можно, пожалуй, даже утверждать с известными ограничениями, что Дарвин и его последователи, разработав теории борьбы за
существование и естественного отбора и тем открыв принципиально новую эру в истории биологического знания, не подвинули экологический детерминизм сколько – нибудь вперед, хотя дарвиновская концепция эволюции безусловно стимулировала исключительно интенсивное накопление фактических данных.
Эволюция приматов охватывает весь кайнозой, но выделение гоминоидной ветви произошло не раньше миоцена, да и то, возможно, не в самом его начале. Нас, однако, занимают в
первую очередь не датировки, а более или менее правдоподобные реконструкции палеографической среды. В соответствии с наиболее популярной и широко распространенной сейчас концепцией мобилизма Африка была отделена от Евразии более или менее обширными морскими просторами, наличие островов не исключено, но они не могут быть восстановлены, так или иначе ни о
каких мостах суши не приходится говорить. В миноидных приматов, датируемые 20 млн лет и
больше, обнаружены на территории именно Африки, в ее восточной части, и если они действительно возникли и сначала эволюционировали там, то на первых порах не могли расселяться в Европу и Азию. Восточные и центральные районы Африки в ту эпоху представляли собою экологическую нишу, в которой вечнозеленые тропические леса с их специфической экологией, по - видимому, превалировали над саваннами. Это означает, что ранние антропоморфные, или гоминоиды, были по преимуществу древесными формами и, как все древесные формы, питались растительной, которой в тропическом лесу хватает в избытке. В то же время весьма вероятно среди них
и наличие какой – то адаптивной радиации, например, приспособления к наземному образу жизни
и даже попытки перехода к двуногой локомоции: с самого начала формирования гоминоидной
ветви фактор дифференциации экологических ниш не мог не отражаться на характере адаптивной
радиации, но мы лишены возможности сказать сейчас что - либо достаточно определенное об
этих процессах.
4 вопрос лекции
Расселение и численность древнейшего человечества. Вопрос о прародине человечества
до сих пор далек от своего разрешения. Идущий из Африки поток информации о различных формах ископаемого человека заставляет по – новому взглянуть на процесс выделения древнейших
предков человека из животного мира и на основные этапы становления человечества. Прояснению
многих проблем способствует и интенсивно ведущаяся в ряде стран исследовательская работа над
морфологией уже известных находок, их сопоставлением с геологической датировкой и историко
– культурной интерпретацией сопровождающегося археологического инвентаря. В итоге можно
сформулировать несколько тезисов, в которых отражаются модификация наших знаний в области
антропогенеза на протяжении последних десятилетий и наши современные предсталения.
30
1. Палеографическая интерпретация экологической ниши человекообразных плиоценовых
приматов в Сиваликских холмах в южных предгорьях Гималаев вместе с расширением знания их
морфологии дала возможность с достаточно надежными основаниями высказать мысль о выпрямленном положении тела и двуногой локомоции у этих приматов - как полагают многие исследователи, непосредственных предков человека. При прямохождении передние конечности были свободны, что создавала локомоторную и морфологическую предпосылку к трудовой деятельности.
2. Датировка наиболее древних находок австралопитеков на территории Африки вызывает
острые дискуссии. Если следовать не за наиболее крайними точками зрения и опираться не на
единичные даты, а на серии дат, то и в этом случае древность наиболее ранних австралопитеков
должна быть определена в 4 -5 млн лет. Геологические исследования в Индонезии указывают на
значительно большую, чем считалось раньше, древность питекантропов и доводят возраст наиболее архаичных из них до 2 млн лет. Примерно тот же, если не более почтенный, возраст имеют
находки в Африке, которые условно могут быть отнесены к группе питекантропов.
3. Вопрос о начале истории человечества тесно связан с решением проблемы о месте австралопитеков в таксономической системе. Если они входят в семейство гоминид, или людей, то
приведенная дата их наиболее раннего геологического возраста действительно знаменует начало
человеческой истории; если нет – это начало не может быть отодвинуто от современности больше
чем на 2 – 2.5 млн лет, т.е. на возраст наиболее древних находок питекантропов. Бум, поднятый в
научной литературе вокруг так называемого человека умелого (Homo habilis), не получил поддержки с морфологической точки зрения: находку оказалось возможным включить в группу австралопитеков. Но обнаруженные вместе с нею следы целенаправленной деятельности, находки
орудий в слоях с костными остатками австралопитеков, остеодонтокератическая, или костяная,
индустрия южной группы африканских австралопитеков - полностью освоенное двуногое передвижение и заметно более крупный, чем у человекообразных обезьян, мозг - позволяют позитивно решить вопрос о включении австралопитеков в состав гоминид, а потому датировать появление первых людей 4 - 5 млн лет назад.
4. Многолетняя дискуссия в биологической таксономии между сплитерами (дробителями)
и ламперами (объединителями) коснулась и разработки классификации ископаемых гоминид, приведя к появлению схемы, в которой все семейство гоминид редуцировалось до одного рода с тремя
видами – человеком австралопитековым, человеком прямоходящим (ранние гоминиды – питекантропы и синантропы) и человеком современного типа (поздние гоминиды – неандертальцы и
верхнепалеолитические люди). Схема получила распространение и стала использоваться во многих палеоантропологических работах. Но тщательная и объективная оценка масштабов морфологических различий между отдельными группами ископаемых гоминид заставляет отвергнуть ее и
сохранить рядовой статус питекантропов, с одной стороны, неандертальцев и современных людей
- с другой, при выделении нескольких видов внутри рода питекантропов, а также при выделении
нескольких неандертальцев и современных людей в качестве самостоятельных видов. В пользу
такого подхода говорит и сравнение величин различий между ископаемыми гоминидами и родовыми и видовыми формами в мире животных: различия между отдельными формами ископаемых
гоминид ближе к родовым, чем к видовым.
5. Чем больше накапливается палеоантропологических находок ископаемого человека (хотя
их число все равно ничтожно), тем очевиднее становится, что древнейшее человечество с самого
начало существовало во многих локальных формах, ряд которых, возможно, оказались тупиками
эволюционного развития и не приняли участия в формировании более поздних и прогрессивных
вариантов. Многолинейность эволюции ископаемых гоминид на всем протяжении их истории доказывается этм с достаточной определенностью.
6. Проявление многолинейной эволюции не отменяет стадиального принципа, но накопление информации о конкретных формах ископаемых людей и все более совершенные способы
оценки их хронологического возраста ограничивают слишком прямолинейное использование этого принципа. В отличие от воззрений предшествующих десятилетий, согласно которым переход от
более поздней и прогрессивной стадии морфологического развития осуществлялся панойкуменно,
справедливой кажется концепция, в соответствии с которой имели место постоянные задержки и
31
ускорения эволюционного развития, обусловленные степенью территориальной изоляции, характером расселения, уровнем хозяйственного развития той или иной группы гоминид, ее численностью и другими причинами географического и социально – исторического порядка. Сосуществование на протяжении ряда тысячелетий форм, может считаться сейчас доказанным в истории семейства гоминид.
7. Стадиальность и многолинейность эволюции нашли яркое отражение в процессе формирования современного человека. После открытия неандартельских скелетов в Восточной Азии
весь Старый свет вошел в ареал человека неандартельского вида, что лишний раз подтвердило
существование неандартельской фазы в эволюции человека. Продолжающаяся дискуссия между
сторонниками моно- и полицентрической гипотез происхождения человечества в значительной
мере потеряла свою остроту, так как аргументы в пользу той или иной точки зрения, опирающиеся
на старые находки, вроде бы исчерпаны, а новые находки остатков ископаемого человека появляются крайне редко. Идея преобладающего положения Средиземноморского бассейна, особенно
восточной его части, и Передней Азии в формировании человека современного типа, пожалуй,
правомерна для европеоидов и африканских негроидов; в Восточной же Азии обнаруживается
комплекс морфологических корреспонденций между аборигенным современным и ископаемым
человеком, который нашел также подтверждение в отношении Юго – Восточной Азии и Австралии. Классические формулировки поли- и многоцентрической гипотез выглядет сейчас устаревшими, а современная концепция многолинейной эволюции применительно к процессу происхождения современного человека требует гибкого подхода к трактовке перечисленных фактов и
должна быть освобождена от крайностей в пользу моноцентризма.
С достаточной определенностью можно утверждать, что районы высокогорий не были заселены в нижнем палеолите; все находки костных остатков австралопитеков и питекантропов сосредоточены в предгорьях на умеренной высоте над уровнем моря. Только в среднем палеолите в
эпоху мустье, высокогорье было освоено человеческими популяциями, чему есть прямые доказательства в виде стоянок, открытых на высоте свыше 2 000 м над уровнем моря.
Надо полагать, что густые леса тропического пояса также не были доступны человеку как
регулярное место обитания при слабой технической вооруженности в нижнепалеолитическое
время и были освоены позже. В центральных районах обширных пустынь субтропического пояса,
например в пустыне Гоби, существуют многокилометровые участки, в пределах которых не открыто никаких памятников даже при самой тщательной разведке. Отсутствие воды полностью исключало такие участки не только из границ древнего расселения, но и из возможного района охоты.
Все это заставляет полагать, что неравномерность расселения с самого начала человеческой
истории была его существенной характеристикой: ареал древнейшего человечества палеолитического время не являлся сплошным, он был, как принято говорить в биогеографии, кружевным.
Каковы последствия расселения человечества по всей суше нашей планеты и обживания
самых разнообразных экологических ниш, в том числе и экстремальных? Эти последствия выявляются как в сфере биологии человека, так и в сфере его культуры. Адаптация к географическим
условиям различных экологических ниш, так сказать, к различным антропотам, привела к резко
выраженному расширению диапазона изменчивости практически всего комплекса признаков у современного человека по сравнению даже с другими экологическими видами – убиквистами (видами с панойкуменным расселением). Но дело не только в расширении диапазона изменчивости, но
и в локальных сочетаниях морфологических признаков, с самого начала своего формирования
имевших адаптивное значение. Эти локальные морфофизиологические комплексы выявлены в современном населении и получили наименование адаптивных типов.
Расселение древнейшего человечества по земной поверхности столкнуло его, как уже отмечалось, с самыми различными экологическими условиями и разнообразным миром охотничьей
добычи. Освоение новых ниш было невозможно без наблюдений за ходом природных процессов и
природными явлениями, охота – без знания привычек животных, собирательство не могло быть
эффективным без запаса сведений о полезных растениях.
5 вопрос лекции
32
Морфологическая изменчивость человеческого организма. Основная демаркационная
линия между расовой и конституциональной изменчивостью определяется, как показал В. В. Бунак, характером связи между ними, который проявляется не только в морфологических особенностях, но и в географической изменчивости. Иными словами, раса представляет собой территориальное или этически локализованное сочетание признаков, морфологически независимых и не связанных между собой какой – либо морфологической корреляцией, конституция же является выражением морфофизиологических корреляцией, интеграции их по ведущим направлениям, выделения таких типов телосложения, которые характеризуются особенно тесным сочетанием каких –
то свойств.
С генетической точки зрения конституциональный тип всегда представляет собой неразложимую или с трудом разложимую на ее составляющие генетическую систему, обычно передающуюся по наследству целым комплексом. Расовый тип в отличие от конституционального «распадается» при наследовании на относительно независимые признаки, группирующиеся в новом поколении в соответствии с популяционно – генетическими законами по – другому по сравнению с
предшествующим поколением.
Именно на этом обстоятельстве основано принципиальное различие внутри межгрупповых
корреляцией. Последние составляют основу расовой изменчивости, проявляются часто в территориальных сочетаниях генетически, а следовательно, и морфофизиологических независимых признаков и поэтому иногда называются историческими.
Каковы с этой точки зрения все перечисленные особенности человеческого организма, в
которых проявляются адаптивные свойства? Являются ли они независимыми признаками, варьирующими географически, или признаками, связанными между собой тесной морфофизиологической корреляцией и передающимися по наследству целым комплексом? Чтобы ответить на эти вопросы, следует рассмотреть коэффициенты внутригрупповой связи между признаками и их территориальные сочетания. Применительно к количественным признакам можно исходить при этом из
гипотезы их нормального внутригруппового распределения, продемонстрированного рядом убедительных фактов и наблюдений. Отклонения от нормального распределения установлены для
внутригруппового распределения отложения жира и не носят общего характера.
Определенная связь между метрическими характеристиками человеческого тела существует почти во всех случаях, даже если эти характеристики топографически значительно локализованы. Применительно к размерам тела и его элементов закономерную связь можно отметить, например, между длиной тела и длиной туловища, длиной тела и длиной ног, одним словам, длиной тела
и его пропорциями. При увеличении длины тела увеличивается также длина ног и уменьшается
длина туловища, т.е. более высокорослые индивидуумы становятся относительно более длинноногими. Это закономерность роста получила в общей морфологий наименование гетероморфии.
Однако нужно сразу же оговориться, что при общем закономерном характере такой связи,
повторяющиеся во всех популяциях (во всяком случае до сих пор не обнаружено групп, в пределах которых эта связь была иной), коэффициенты внутригрупповой корреляции длины тела туловища и ног относительно невелики. Тем более самостоятельно варьируют вес и величина поверхности тела.
Приблизительно то же самое можно сказать про размеры лица и головы. Они связаны между собой определенными зависимостями: размеры лица и его элементов в высоту и ширину положительно коррелируют между собой , также положительно связаны между собой общие размеры
головы. Но, во-первых, коэффициенты внутригрупповой корреляции малы и в этом случае, а во –
вторых, размеры головы и лица слабо связаны с общими размерами тела. Поэтому ни общие размеры тела и их соотношения, т.е. пропорции тела, ни тем более размеры головы и лица не рассматриваются в антропологии как характеристики конституционного габитуса, выражающего общую интеграцию организма данного индивидуума . Такое заключение справедливо и в отношении
пигментации - она совсем не связана с размерами тела и варьирует самостоятельно.
Зато все основные размеры тела и головы, их соотношения, а также пигментация обнаруживают совершенно отчетливую географическую изменчивость, карты их вариацией в мировом
масштабе характеризуются четко выраженными зонами концентрации больших и малых вариаци33
ей, занимающими иногда огромные по протяженности участки. Таким образом, в этом случае речь
идет о признаках, по которым дифференцируются территориальные группы человечества – расы.
Отсутствие связи между групповой принадлежностью по системам крови, в том числе и по
системе АВО, с одной стороны, и размерами тела - с другой, установлено в процессе накопления
данных изосерологических исследований. Морфофизиологическая связь отсутствует между генетическими маркерами крови и пигментации. Исключение составляют данные, проводимые Джержикрай – Рогальским и Олекевичем, но они нуждаются в проверке, как и единичные случаи связи,
установленные для отдельных систем.
Казалось бы, одного этого обстоятельство достаточно для того, чтобы признать принадлежность к той или иной группе крови или определенное сочетание частот генетических маркеров
крови в популяции стойкой расовой характеристикой. Это тем более кажется оправданным, что
частоты обнаруживают четкое межгрупповые распределение, интенсивную вариабельность по этническим группам и территориям.
Однако эти географические вариации не совпадают с территориальными вариациями соматических признаков. Не совпадает география соматических признаков и с географическим распределением вкусовой чувствительности к фенилтиокарбамиду.
Сами по себе физиологические свойства трудно представлять как независимые, они выражают глубинные процессы обмена и нервной регуляции. Поэтому если морфологические особенности, рассмотренные выше, в которых проявляются адаптивные свойства, безоговорочно можно
считать расовыми, то вопрос о физиологических признаках с адаптивным значением пока остается
открытым.
Итак, морфофизиологическая изменчивость выражается в стойких конституциональных
типах и исторических корреляциях, отождествляемых с расами. В формировании последних
огромную роль играли процесс приспособления к условиям существования и, следовательно, выработка адаптивных свойств к определенным физико – географическим ситуациям. Для физиологических признаков также установлена такая адаптивная изменчивость применительно к условиям
природной среды. Кроме того, в них отражаются реактивная способность организма, способность
противостоять неблагоприятным воздействиям патологического характера: инфекционным заболеваниям, микроэлементной и витаминной недостаточности и т. д.
В конституционнологической литературе распространено мнение, что процентное соотношение разных конституциональных типов среди представителей различных рас приблизительно
одинаково. Таким образом, если даже конституциональные типы отличаются один от другого степенью реактивности, это различие не должно распространяться на расы.
Однако территориальные вариации в концентрации групповых факторов крови, белков и
ферментов сыворотки, а также других физиологических особенностей заставляют очень критически отнестись к традиционному мнению об одинаковым удельным весе разных конституциональных типов в составе отдельных рас. Справедливо предположить, что резерв адаптационных возможностей представителей любой расы различен не только в связи с разными морфологическими
особенностями, но и благодаря неодинаковой концентрации конституциональных типов, различных по реактивным и иммунологическим особенностям.
Следует подчеркнуть, что существует еще один более высокий по сравнению с конституциональным типом уровень изменчивости человеческого организма, входящий в понятие «адаптивный тип».
Под адаптивным типом подразумевается морфофизиологический комплекс, охватывающий
многие популяции, проживающие в тождественных или близких по характеру условиях существования, и образовавшийся в процессе приспособления их к среде. И этого определения вытекает,
что речь в данном случае идет о сходных адаптивных реакциях, охватывающих население обширных зон, часто относящееся к различным расовым общностям.
Так, население арктического пояса вне зависимости от расовой принадлежности выделяется относительным увеличением поверхности тела, усилением основного обмена, повышением
объема костяка и мускулатуры, повышением уровня гемоглобина и белковой гаммаглобулиновой
фракции сыворотки крови и некоторыми другими особенностями. У населения, проживающего в
34
районах с континентальным климатом, в отличие от арктических популяций, наоборот, резко выражена тенденция к усиленному жироотложению. Определенный морфофункциональный комплекс характерен и для населения, проживающего в высокогорных районах.
Пока выделены и четка описаны пять адаптивных типов: умеренной зоны, арктический,
континентальный, экваториальный и высокогорный. Некоторые из них получили полную характеристику.
Сказанное выше основывается на данных исследования не толко отдельных признаков в их
географических вариациях и обусловленности характеристиками среды, но и многих конкретных
популяций, обследованных антропологами, популяционными генетиками и физиологами по широкой морфофизиологической программе с целью выявления уровня популяционной адаптивности.
Не имея возможности перечислить в рамках этой работы сколь-нибудь полно подобные исследования, упомянем в качестве примера несколько региональных публикаций, разных по программе сбора материалов и примененным методикам, но одинаково направленных на изучение
проблемы адаптации на популяционном уровне в разнообразных физико – географических условиях. В арктической зоне изучалась адаптация ненцев, саами, а также чукчей и эскимосов. Осуществлено комплексное обследование бурят и русских в Забайкалье экспедицией Института антропологий МГУ. Обширная информация о морфологических и физиологических особенностях
населения высокогорий получена в результате исследований в Андах и высокогорных областях
Эфиопии. Наконец, для экваториального пояса большое исследование осуществлено на севере
Центральной Африки.
6 вопрос лекции
Норма реакции и географические условия среды. Начиная с работ Э. Баура, в генетику
введено очень плодотворное понятие нормы реакции. Согласно его представлениям, наследуется
не сам признак как таковой, а лежащая в его основе норма реакции, т.е. физиологическое состояние, реализация которого в процессе индивидуального развития и приводит к образованию того
или иного признака. Любой наследственный признак с этой точки зрения - осуществившаяся,
проявившаяся в фенотипе потенция. Выше мы стремились показать различное в наследственных
потенциалах не только между индивидуумами, но и между группами индивидуумов как географическими группами, так и конституциональными габитусами.
Физико – географическое условия в новом районе воздействуют на популяцию в двух аспектах. Первый из них - собственно физико-географический - определенное сочетание ландшафтных и климатических условий, характерное для данной местности, благоприятно или неблагоприятно влияющее на человеческий организм, адаптированный к другим физико – географическим условиям. Второй аспект - медико – географический в узком смысле – сочетание болезней с
природной очаговостью, локализующееся в данном районе и сообщающее ему как среде обитания
определенную медико – географическую специфику.
В районах Центральной и Западной Африки, например, европейцы попадают в условия
чрезвычайно интенсивной инсоляции и повышенной влажности воздуха. Специфические отличия
африканских негроидов от представителей других расовых типов как раз заключаются в развитии
морфологических особенностей, способствующих наиболее оптимальной в этих условиях терморегуляции и защите от повышенного действия солнечных лучей. Такими особенностями их, курчавоволосость, расширение носа, увеличение поверхности слизистой оболочки губ, уменьшение
ширины и увеличение высоты черепа, удлинение пропорции тела. У европейцев нет этих морфологических особенностей, поддерживающих оптимум терморегуляции, и поэтому они чаще местного населения страдают от перегрева и тепловых ударов и отличаются пониженной работоспособностью.
Кроме того, европейцы попадают в особую ситуацию и в отношении эндемичных заболеваний. Приведем общеизвестный пример с ясной этиологией - серповидноклеточную анемию.
Причина, вызывающая это наследственное заболевание крови, повидноклеточности против тропической малярии. Поэтому, точность приводит к летальному исходу уже в детском возрасте, ген
серповидноклеточности в условиях Центральной и Западной Африки не исчезает из популяции, а,
35
наоборот, поддерживается в ней в каждом поколении на довольно высоком уровне, регулируемом
давлением отбора по этому признаку. Очевидно, что любая популяция европейского происхождения, не имеющая в своем генофонде этого гена, страдает повышенной смертностью от тропической малярии.
Здесь небесполезно в теоретическом отношении упомянуть и о другом случае, связанном с
заселением популяциями западно- или центрально – африканского происхождения любого высокогорного района. Аномальный гемоглобин S, характерный для больных серповидноклеточностью, выпадает в виде кристаллов, что и разрушает оболочку эритроцитов. При снижении парциального давления кислорода кристаллизация резко усиливается, а с ней обостряется и течение заболевания, часто проводящего к инфаркту селезенки. Смертность от инфаркта селезенки в высокогорьях в популяции с большим содержанием гена серповидноклеточности будет значительно
выше, чем в популяции, свободной от этого гена.
На территории СНГ проживают представители монголоидной и европеоидной рас. Исторически сложившийся ареал расселения монголоидов очень широк и включает разные физико –
географические области – от пустынь на юге до тундры на севере, от Охотского побережья на востоке до тундры на западе. Совершенно естественно, что при обширности и разнообразии собственного ареала расселения монголоидные популяции при переселении в новые районы реже
встречались с незнакомыми условиями, к которым они не были заранее, хотя бы частично, адаптированы.
Представители европеоидной расы, прежде всего русские, широко расселяются по территории СНГ, принимая преобладающее участие в освоении всех новых заселяемых районов. Хотя
сравнительная оценки интенсивности адаптивных процессов у русского и коренного населения
Сибири и Средней Азии производилась лишь в ограниченной степени, все же в качестве примера
можно указать, что русские, проживающее в Забайкалье, значительно меньше время, чем буряты,
отличаются от них гораздо менее сбалансированный изменчивостью многих физиологических показателей.
Таким образом, различная норма реакции у представителей различных рас и, по-видимому
конституциональных типов приводит к избирательности в реакции на среду обитания, а это, в
свою очередь, создает разный фон адаптивной изменчивости к природным услоаиям.
Изложенное показывает, что только при тщательном исследовании на уровне популяции
можно получить представление о характере адаптивной изменчивости любой группы населении, а
следовательно, и о масштабе акклиматизационных сдвигов, которые эта группа испытывает на
первых порах миграции на новую территорию.
Для этой цели могут быть использованы как сомотологические данные - результаты соматологического обследования в широком смысле (кефалометрия и скопия, соматометрия и скопия,
определение конституционального габитуса), так и физиологические и биохимические характеристики (группы крови, белки сыворотки крови, вкусовая чувствительность к фенилтиокарбамиду,
состав ушной серы, газообмен, биохимические способы определения состава тела по основным
компонентам).
Все шире используется в антропологии и определение с помощью рентгенофотометрии
минеральной насыщенности костяка.
Приведенные данные о наследственных признаках уже сейчас дают возможность провести
демаркационную линию между адаптивной изменчивостью и акклиматизационными эффектами и
оценить их относительный масштаб в процессах приспособления групп населения к условиям
окружающей среды.
Контрольные вопросы:
.
1. Что называют антропогеоценозом?
2. Какие существуют типы антропогеоценозов?
3. В чем заключается экологическое содержание процесса антропогеоценоза?
4. Каковы расселение и численность древнейшего человечества?
5. Роль морфологической изменчивости человеческого организма в популяционной политипии человека?
36
6. Что понимают под нормой реакции и географическими
условиями среды?
Модуль 4 Экология и здоровье человека
Лекция №9 Здоровье человека и окружающая среда
Цель: Показать влияние окружающей среды на здоровье человека. Раскрыть понятия о
здоровье, патологии, болезни и стадиях ее протекания.
План:
1. Понятие о здоровье человека.
2. Понятие о патологии и болезни.
3. Виды и фазы течения болезней.
4. Основные регулирующие системы организма человека.
Краткий конспект лекции 9
1 вопрос
Понятие о здоровье человека. Здоровье индивидуума -динамический процесс приспособления организма к окружающей среде. Идеального и абсолютного здоровья не бывает.
Критерии оценки здоровья: уровень физической работоспособности и морфологического развития
на данном этапе; наличие хронических заболеваний, физических дефектов, ограничивающих социальную дееспособность; социальное благополучие, возможность приспосабливаться к меняющимся условиям жизни и сохранение определенной устойчивости к воздействиям неблагоприятных факторов внешней среды, реакции организма на воздействие внешней среды.
2 вопрос лекции
Понятие о патологии и болезни. Патология- это то, что происходит в организме, когда
функции подсистем серьезно нарушены. Важным фактором в возникновении болезней является
психика. Значительно возросло значение нервного фактора в развитии болезней, особенно в больших городах и у людей, занимающихся умственным трудом.
Патологический процесс – это реакция организма на болезнетворное раздражение любого
агента из внутренней или внешней среды: повышение температуры, воспаление желез, недомогание, озноб и т.д.
Болезнь организма - взаимодействие функций органов, которые сами меняются во времени, так
как болезни свойственна динамика, нестабильность. Болезнь процесс превращения нормального
состояния в патологическое, связанный с реактивно-детерминированными изменениями степени
компенсаторно-приспособительной саморегуляции живых систем. Любая болезнь-поражение всего организма.
Патологическое состояние – один из этапов патологического процесса. Пример: патологическое состояние в виде ревматизма, который приводит к пороку сердца, миокардиту и т.д.
Патогенез – это учение о механизмах возникновения, развития и течения болезней. Патологический процесс может развиваться на различных уровнях: молекулярном, тканевом, органном и
организменном. Принцип лечения болезней: надо лечить не болезнь, а больного ( М.Я.Мудров ).
3 вопрос лекции
Виды и фазы течения болезней. По характеру болезни делят на острые, подострые и хронические. Острое заболевание начинается внезапно, сразу появляются ярко выраженные симптомы. Подострые болезни протекают вяло. Хронические болезни могут продолжаться несколько лет.
В течении каждой болезни различают следующие фазы: 1- скрытый, или латентный; 2 – продромальный, или период предвестников болезней; 3 – период развернутого течения болезни; 4период завершения болезни.
Скрытый, или латентный – это время от момента внедрения болезнетворного агента в организм
до первых проявлений болезни. При инфекционных заболеваниях этот период называется инкубационным.
Продромальный – проявляется в недомогании, головной боли, ознобе, тошноте и т.д. нет признаков какой-то конкретной болезни.
Период развернутого течения болезни – для каждой болезни имеет определенные проявления в
виде сочетания симптомов (симптомокомплекс или синдром).
37
Период завершения болезни – бывает разным: полное выздоровление, переход в хроническую
форму, осложнения или даже смерть.
4
вопрос лекции
Основные регулирующие системы организма человека. В организме человека существуют 4 регулирующие системы (РС ). 1-кровеносная (кровь и лимфа); 2- эндокринная; 3вегетативная нервная система; 4-анимальная нервная система, отвечающая за связи с окружающей средой через «датчики», т.е. рецепторы кожи, мышц, сухожилий и суставов.
Все РС связаны между собой прямыми и обратными связями.
Все функции в организме человека подчиняются нейро-гуморальным механизмам регуляции.
Гуморальные механизмы представлены гормонами, витаминами, метаболитами и другими веществами. Находящимися в крови и лимфе (внутренней среде).
Нейрогенный механизм состоит из 2-х компонентов: условнорефлек -торного и безусловнорефлекторного.
Контрольные вопросы:
1. Что называют здоровьем человека? Составные компоненты здоровья человека: физический, психический и социальный.
2. Какое состояние называют патологией?
3. Что такое болезнь? Каковы фазы протекания болезни?
4. Назовите виды болезней? Что Вам известно об экологических болезнях?
5. Основные регулирующие системы организма человека.
Лекция 10, 11 Экологически опасные факторы окружающей среды
Цель: Ознакомить с опасными для человека экологическими факторами окружающей среды. Дать понятие «Экологически опасные вещества»
План:
1. Экологически опасные вещества
2. Роль химической экологии в изучении факторов окружающей среды, влияющих на здоровье
человека
3. Антропогенное химическое загрязнение атмосферы
4. Антропогенное химическое загрязнение гидросферы
5. Антропогенное загрязнение почвы.
6. Загрязнение окружающей среды биологически вредными веществам
7. Комплексное антропогенное воздействие на литосферу
Краткий конспект лекции № 10, 11
1 вопрос лекции
Экологически опасные вещества. Экологически опасные вещества — это вещества, которые способствуют или приводят к качественным и количественным нарушениям в экосистемах (от
любого сообщества живых существ и среды их обитания, вплоть до биосферы в целом), к тем изменениям, которые оказывают влияние на жизнеспособность и адаптацию популяций, размножение, рост, поведение и выживание отдельных особей.
Человеческое общество с самого своего появления стремилось максимально улучшить
условия среды обитания. Земледелие, охота, добыча полезных ископаемых, создание и освоение
источников энергии, промышленное производство оказывали и оказывают сильнейшее влияние на
окружающую среду. И среда обитания, созданная человеком для своего удобства, нередко становится опасной и вредной для природной среды, а в конечном итоге, и для человека.
Экологическая обстановка во многих регионах мира оказалась на грани катастрофы: отравлена вода, загрязнены или уничтожены почвы, загрязнены атмосфера и гидросфера, разрушаются
экосистемы и в результате становится опасным проживание человека. Деятельность человека воздействует на окружающую среду, изменяя ее состав и условия существования живых организмов,
поэтому необходимо понять, каким образом это происходит и найти допустимые пределы этого
воздействия.
38
К экологически вредным веществам (ЭВВ) относятся неочищенные сточные воды, различные отбросы, вредные выбросы в окружающую среду промышленными предприятиями, выхлопные газы, радиоактивные вещества, биологические опасные вещества. Все эти вещества, попадая в
экосистему, не пропадают бесследно, а, действуя длительное время, наносят вред здоровью человека, животных, вред растениям, накапливаясь в живых организмах.
Некоторые ЭВВ могут передаваться по трофическим цепям: вредные вещетные”), а пестициды по цепоч
еловек или рыба
С практической точки зрения все ЭВВ целесообразно разделить на химические (зависящие
от химического состава), физические (электромагнитные, радиоактивные, вибрационные, шумовые и др.), биологические (источником служат живые организмы: бактерии и др.), механические
(твердые отходы, мусор) и комплексные, характеризующиеся многосторонним действием. Такая
классификация достаточно условна, так как на практике чаще всего приходится иметь дело с комплексными воздействиями ЭВВ.
2 вопрос лекции
Роль химической экологии в изучении факторов окружающей среды, влияющих на
здоровье человека. Это комплексная дисциплина, исследующая всю совокупность химических
связей в живой природе и их химическое взаимодействие, связанные с жизнью человека. Природные экосистемы используют сравнительно небольшое количество химических элементов, вовлекая их в биологические циклы. В основном это те элементы, из которых состоит “живое вещество”. Человек же использует природу весьма неэффективно с образованием большого количества
отходов, включая при этом в сферу своей деятельности практически всю таблицу Менделеева, а
также искусственные соединения, которые частично или вообще не перерабатываются природой.
В результате происходит обогащение биосферы несвойственными ей соединениями. Важнейшим
вопросом химической экологии является антропогенное загрязнение химическими веществами
окружающей среды.
В течение длительной эволюции живые организмы хорошо приспособились к условиям
природной среды, научились использовать тепло, влагу, различные минеральные вещества, содержащиеся в атмосфере, гидросфере, почве. Так, в почве обитает множество различных организмов: бактерии, почвенная микрофауна, грибы, корневая система высших растений, некоторые животные (черви, личинки и т. д.). Все эти организмы выполняют работу по преобразованию мертвых органических остатков в минеральные соединения, которые усваиваются растениями.
В лесах важным источником поступления органических веществ в почву является подстилка из опавших листьев: ею питаются организмы, разрушающие структуру отмерших растений —
это некоторые бактерии, грибы и животные, питающиеся органическими остатками отмерших животных, растений.
В современном мире геохимический облик биосферы определяет человек. Так за последние
10–15 лет XX столетия синтезировано порядка четырех миллионов новых химических соединений. Ежегодно производится порядка 30 тысяч видов химических веществ.
Человек способствует усилению и вовлечению в хозяйственную деятельность различные
химические соединения, а это увеличивает количество этих соединений в атмосфере, почве, воде и
концентрация этих химических соединений может превышать допустимые нормы: предельнодопустимые концентрации (ПДК) в десятки и сотни раз.
3 вопрос лекции
Антропогенное химическое загрязнение атмосферы. Жизнь на Земле всегда сопровождалась природным загрязнением атмосферы, которое связано с различными испарениями, вулканизмом, дегазацией глубинных расплавов (магм) и растворов.
Антропогенное загрязнение атмосферы обусловлено сжиганием всех видов природного
топлива, деятельностью металлургических, химических предприятий.
К примеру, в настоящее время в атмосферу Земли выбрасывается примерно 20 млрд т углекислого газа, 150 млн т окиси серы (36 млн т за счет природных источников), до 53 млн т окиси
39
азота (30 млн т природное поступление), миллионы тонн фтористых соединений, ртути, фреонов и
других токсичных и вредных ЭВВ.
Основными антропогенными загрязнителями атмосферы являются углекислый и угарный
газы, различные углеводороды, окись серы, окись азота, тяжелые металлы (свинец, цинк, медь,
хром, ртуть и др.), различные аэрозоли, фотохимические окислители, озон, метан (от сельскохозяйственной деятельности) и др.
В результате загрязнения атмосферы может возникнуть “парниковый эффект”, в создании
которого участвуют углекислый газ и водяные пары. Необходимо помнить, что углекислый газ
играет большое значение в определении температуры на Земле. Так, если из атмосферы Земли
убрать углекислый газ, то температура воздуха понизится примерно на 21 ° C, а если удвоить, то
температура повысится на 4 ° C.
Основным регулятором углекислого газа в атмосфере являются океанические воды, которые поглощают углекислый газ, но его погружение в глубины океана происходит очень медленно.
Кроме углекислого газа, на возникновение парникового эффекта оказывают влияние метан, закись
азота, фреон и др. “Парниковый эффект” может привести к серьезной “разбалансировке” климата
Земли.
В истории Земли известны резкие изменения температур и последствия таких явлений прогнозируются очень плохо. Но можно предполагать, что глобальное потепление приведет к таянию
льдов и подъему уровня океана.
За XX в. выброс углекислого газа в атмосферу увеличился примерно на 25% и для стабилизации климата Земли необходимо сократить использование природного топлива на 60%, которое
является основным источником углекислого газа в атмосфере. Если этого не сделать, то использование природного топлива в энергетике в ближайшие 40 лет удвоится, что может привести к глобальным изменениям климата Земли.
Большой вред атмосфере наносит такое токсичное соединение, как угарный газ, источником которого являются металлургия и автотранспорт. Соединения углекислого и угарного газов с
гемоглобином крови образуют карбоксигемоглобин, который распадается в 300 раз медленнее оксигемоглобина (соединение кислорода с гемоглобином), в результате гемоглобин крови теряет
способность присоединять кислород, что ведет к нарушению процесса дыхания и тяжелому состоянию организма человека: угару и параличу дыхания, т. е. к летальному исходу.
Загрязнение тропосферы оказывает влияние на озоновый слой, защищающий Землю от
мощного воздействия ультрафиолетовых лучей. Озоновый слой образуется в тропиках и распространяется в Северном и Южном полушариях благодаря перемещению воздушных потоков. Отмечается, что каждые 10 лет толщина озонового слоя уменьшается на 2%. В последние годы увеличилось проявление озоновых дыр, что объясняется появлением фреона в стратосфере Арктики и
Антарктиды. Выделяют две причины нарушения озонового слоя: использование фреона в промышленных целях; влияние вулканических выбросов.
Серьезную проблему представляют кислые дожди, образующиеся в результате выбросов в
атмосферу окисей азота, серы и других химических соединений. Источниками таких выбросов являются ТЭЦ, котельные, металлургические, химические производства и др. Смешиваясь с дождевыми облаками, они образуют кислотные соединения и выпадают на поверхность Земли вместе с
дождевыми осадками. Кислотные дожди оказывают влияние на морские мелководья, озера, реки,
загрязняя водоемы и этим уменьшая количество их обитателей. Отрицательное действие кислые
дожди оказывают на растительность, так как кислоты разрушают хлорофилл в листве, хвое (рыжие леса). Кроме того, окиси серы, азота могут выпадать на поверхность Земли с пылью, накапливаться на листьях растений, почве и вместе с росой образовывать сильные кислоты: кислотные
росы.
К числу техногенных загрязнителей атмосферы относятся тяжелые металлы: свинец, цинк,
медь, хром, ртуть и др. Основной вклад вносит свинец, который в больших количествах выбрасывается автотранспортом, что объясняется использованием тетраэтилсвинца для уменьшения детонации в бензиновых двигателях. Автотранспорт выбрасывает в окружающую среду порядка 260
тыс. т свинца. Большой вклад в выбросы свинца вносят природные источники: вулканические вы40
бросы, почвенная силикатная и метеорная пыль, морские солевые аэрозоли и др. (всего естественные источники дают 230 тыс. т).
Попадание свинца в организм человека вызывает:
расстройство центральной нервной системы (головные боли, утомляемость, ухудшение памяти,
эпилептические припадки, нарушения речевой и слуховой функций, параличи, поражение глаз);
изменения состава крови;
эндокринные и обменные нарушения;
нарушения работы желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы и почек.
При сжигании угля в атмосферу с золой и газами поступают магний, молибден, мышьяк,
уран, титан, алюминий, йод, кобальт, ванадий, бериллий, цирконий и др. Все эти химические элементы оказывают сильное влияние на живые организмы и человека. В результате роста загрязнения воздуха аэрозолями (пыль, дым) увеличивается количество осадков, туманных дней, уменьшается прямая солнечная радиация и ультрафиолетовое облучение.
Рост автомобильного транспорта в городе приводит к образованию фотохимического смога, источниками которого являются окислы азота, угарный газ и углеводороды, содержащиеся в
выхлопных газах автомобилей. Все это приводит к повышению содержания в приземных слоях
озона, относящегося к ядовитым веществам и являющегося сильнейшим окислителем.
4 вопрос лекции
Антропогенное химическое загрязнение гидросферы. При воздействии внешней среды
на гидросферу образуется круговорот воды на Земле, который включает:
океаническое звено — при испарении с поверхности океанических вод влага поступает в атмосферу и в виде осадков выпадает на поверхность Земли, попадая в речные, подземные стоки, а затем
вновь в океанические воды;
атмосферное звено, обеспечивающее образование и выпадение осадков и их распределение на поверхности Земли.
Атмосферная влага, частично стекая с поверхности Земли, пополняет ресурсы поверхностных вод и формирует речную сеть и водоемы.
Поверхностные воды образуют: почвенную влагу, идущую на развитие растений; зону
аэрации — это зона, насыщенная воздухом и влагой (находится между земной поверхностью и
грунтовыми водами); обильные и устойчивые горизонты, не обладающие напором и образованные
грунтовыми водами в рыхлых отложениях долин рек, озерных впадин; артезианские бассейны, обладающие высоким напором (образуются в слоистых толщах осадочных пород).
Использование воды. Существует две категории использования воды — водопользователи
и водопотребители.
Водопользователи используют воду для своей деятельности (транспорт, рыбное хозяйство).
Водопотребители используют воду в целях производственных, технологических и жизнеобеспечения.
В настоящее время потребность населения Земли в воде составляет 18700 км3, из них 38 %
расходуется на ирригацию, 9 % на промышленность, 3% на бытовые нужда, 48% на разбавление
сточных вод, и 2% на другие потребности.
Химическое загрязнение пресных вод. Природная вода обладает способностью самоочищаться, т. е. восстанавливать свои свойства методом окисления и нейтрализации загрязнителей.
Водные источники могут принимать неочищенные воды (стоки) до определенных пределов, после
чего подавляются свойства воды. И если эти пределы превышены, естественные водоемы превращаются в сточные коллекторы, опасные для жизни человека (Рейн — сточная канава Европы).
Основным потребителем и загрязнителем пресной воды является сельское хозяйство. Примерно
50% вод относится к безвозвратным, так как остаются в сельскохозяйственной продукции, испаряются растениями, поверхностью почв и водохранилищ и сбрасываются в виде дренажных вод,
орошаемых массивов. Эти воды несут соли, частицы почвы, остатки удобрений.
Второе место по загрязнению занимают промышленные и бытовые стоки, нагретые вода
ТЭЦ, АЭС, утечка и фильтрация неочищенных вод из отстойников водоочистных сооружений.
41
Основным мероприятием по защите пресных вод является их очистка. Все загрязняющие
стоки различны по своему физико-химическому составу, что затрудняет их очистку.
Все загрязняющие вещества делятся на группы: органические вещества сельского хозяйства, бытовых и промышленных стоков (их окисление происходит под воздействием кислорода);
болезнетворные микроорганизмы и вирусы в плохо обработанных стоках городов и животноводческих ферм; азот и фосфор из бытовых и сельскохозяйственных стоков, что увеличивает содержание нитратов и нитритов в водоемах; тяжелые металлы, нефтепродукты, пестициды, моющие
вещества, фенолы. Многие из них не разлагаются или разлагаются очень медленно и через пищевые цепи могут попасть в организм человека; увеличение донных осадков из-за стоков, эрозии
почв, что ведет к гибели донных организмов, загрязнению донных илов; сброс теплых вод ТЭЦ,
АЭС, промышленных предприятий, что ведет к изменению естественного состояния водоемов за
счет потепления вод, а это снижает содержание кислорода, скорость обмена веществ и приводит к
изменению водных флоры и фауны.
Существующие методы очистки воды проблемы чистой пресной воды не решают, так как
на разбавление сточных вод уходит примерно 20 % ресурсов пресных вод мира. Так, 1 км3 очищенной сточной воды портит 10 км3 речной воды, а значит, качество пресной воды падает. Специалисты считают, что в ближайшие годы загрязнение пресных вод будет продолжаться.
Острой проблемой современности является нехватка пресной воды. Запас доступных пресных вод мира, сосредоточенных в реках, озерах, подземных водах на глубине до 1 км, составляет
примерно 3 млн км3. Таких запасов сейчас и в будущем хватило бы на нужды 20–25 млрд человек,
но вода распределена на Земле неравномерно и уже сейчас люди испытывают дефицит воды. Так,
в странах 3-го мира ежегодно умирает от потребления грязной воды примерно 9 млн человек.
Примерно 1 млрд человек не имеет необходимого количества воды, и в мире нет механизма ее
распределения. Собственно многие конфликты в мире происходят и происходили из-за распределения, владения пресной водой.
В настоящее время существует два способа создания запасов пресной воды: искусственное
пополнение запасов подземных источников, перевод части поверхностных ресурсов вод в подземные хранилища, что защищает их от загрязнения; дистилляция воды — получение из соленой морской воды пресной, но этот способ очень энергозатратен и требует еще дополнительной обработки
воды (нет солей для обеспечения нормальной жизнедеятельности человека, которые необходимо
добавлять в дистиллированную воду).
Химическое загрязнение морских вод. В состав морской воды входят различные соли, газы и органические соединения. В морской воде содержится 55% хлора, 31% натрия и 14 % приходится на другие химические элементы. Из морской воды добывают хлористый натрий, магний,
бром, поваренную соль и другие химические элементы и соединения.
В морях постоянно проходит цикл водообмена, т. е. перемешивание поверхностных и глубинных вод, в результате происходит процесс разбавления загрязненных вод. Но ряд морей имеют
очень медленный цикл водообмена (Балтийское, Средиземное, Черное, Азовское и бессточные
Каспийское и Аральское), поэтому очищение этих морских вод происходит очень медленно.
Загрязнение морских вод происходит в результате дампинга, загрязнений (нефтяными и
речными стоками), спецзахоронений, сброса коммунальных и сточных вод, раскисления прибрежных акваторий кислыми дождями.
Дампинг — сброс отходов в морские воды. Ежегодно вывозятся на судах и сбрасываются в
океанические воды до 6 млрд т различных промышленных отходов: отстой сточных вод, строительный мусор, старая взрывчатка, жидкие радиоактивные и химические отходы.
Нефтяные загрязнения. Происходят за счет сбросов в океанические воды нефтепродуктов — до 6 млн т/г., являющихся аварийными при транспортировке и добыче нефти в морях.
Нефть поступает в морские воды с речными стоками. В результате 2–4 % поверхности Тихого и
Атлантического океанов покрыты нефтяной пленкой.
Следует отметить, что при нефтяном загрязнении: изменяется соотношение биологических
видов и их количество, уменьшается разнообразие видов в водоемах; происходит концентрация
пестицидов, тяжелых металлов, канцерогенных веществ, оказывающих мутагенное влияние на
42
обитателей морей; нарушается газообмен между атмосферой и морскими водами; изменяются
процессы растворения и выделения кислорода, углекислого газа, теплообмена.
Спецзахоронения. В результате спецзахоронений в морские воды поступают радиоактивные
и химические вещества. Так, в период с 1945 по 1948 гг. на территории Германии было обнаружено почти 300 тыс. т химических боеприпасов. Американцы в своем секторе нашли 93995 т, англичане — 122508, французы —9100, в советской зоне 70500. По решению тройственной комиссии
стран-победительниц больше половины всех ОВ было затоплено в водах Балтийского моря, которые там покоятся до сих пор.
C коммунальными и промышленными отходами (стоками) в воды морей выбрасываются
бактериально зараженные воды, что ведет к биологическому загрязнению прибрежных вод; с промышленными стоками выбрасываются тяжелые металлы, мышьяк, ртуть и др. Так, в 1971 г. в ЛосАнджелесе (США) в океан были сброшены воды, сильно загрязненные ДДТ. Рыба была отравлена,
что привело к нарушению размножения пеликанов. Кроме того, по пищевым цепям эти ядовитые
вещества могли поступать в организм человека. В 1956 г. на берегах бухты Минамата (Япония)
были отмечены у рыбаков нарушения зрения, слуха, осязания, неврологические расстройства и
только в 1969 г. было доказано, что причина заболевания — метилртуть, которая поступала со
стоками фабрики по производству азотных соединений “Ниппон чиссо” и концентрировалась в
морских организмах и рыбе. Это заболевание получило название “болезнь Минамата”.
Раскисление прибрежных акваторий происходит в результате выпадения “кислых” дождей,
что вызывает подкисление прибрежных вод и, как следствие, ведет к невозможности размножения
морских животных, рыбы. Все это уменьшает количество морепродуктов, которые в этих районах
являются основным продуктом питания для населения.
5 вопрос лекции
Антропогенное загрязнение почвы. Почва — природное образование, состоящее из генетически связанных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов. Почва — это образование,
которое обеспечивает население всего мира продуктами питания.
Рост народонаселения в ХX в. потребовал увеличения производства продуктов питания, что
вызвало сдвиги в сельском хозяйстве: произошла “зеленая революция”. Все объясняется тем, что
достигнут предел биологической продуктивности почвы и дальнейшее повышение урожайности
возможно применением большого количества минеральных удобрений. Сейчас в почвах мира
хранится примерно 50 млн т минеральных удобрений и порядка 3 млн. т различных ядохимикатов,
которые смываются поверхностными водами, разносятся ветром и в результате создают геохимические аномалии.
Растениям необходимы азот, фосфор, калий, кальций и множество различных микроэлементов. Так, в почвах мира содержится 150 млн т азота, который необходим растениям. Но часто
его вносится такое количество, которое растениям не требуется, что ведет к появлению большого
количества окислов азота, вовлекаемых в круговорот. В результате наблюдаются такие экологические нарушения, как накопление нитратов в пищевых продуктах, кормах для животных, разрушение трофических цепей и т. д.
Нитраты — соли азотной кислоты, а нитриты — соли азотистой кислоты. Нитриты легко
окисляются в соответствующие нитраты. Концентрация нитритов в окружающей среде довольно
низка, а нитратов — высока. Среди нитратов наиболее известны нитраты аммония, натрия, калия,
кальция, обычно называемые селитрами. Все селитры широко используются в качестве удобрений.
В результате в природе образуются канцерогенные нитрозоосоединения, которые приводят
к онкологическим заболеваниям, мутагенным явлениям.
В сельском хозяйстве нашли широкое применение пестициды для борьбы с насекомыми,
плесневыми грибами и др., уничтожающими урожай и в поле, и при его сборе, погрузке, транспортировке и хранении. В случае успешной борьбы с насекомыми и болезнями растений ежегодная прибавка урожая зерновых составила бы порядка 200 млн т зерна, что хватило бы для пропитания 1 млрд человек. Насчитывается порядка 1000 химических соединений, обладающих этими
43
свойствами. К ним относится и дихлортрифенилтрихлорэтан — ДДТ (дуст), разработанный швейцарским химиком Паулем Миллером (1938). Уже первые результаты применения этого “чудаоружия” были ошеломляющими: рост урожайности, новые эффективные средства борьбы с насекомыми, переносящими инфекции. Использование ДДТ против комаров — переносчиков малярии
резко снизили смертность от этого заболевания и уже в 1965 г. в Индии не было зарегистрировано
ни одного случая летального исхода от малярии. Но выявились и негативные свойства этого препарата и других пестицидов. Применение ДДТ привело к глобальному загрязнению окружающей
среды, так как его влияние на среду географически значительно шире, чем территория его непосредственного применения в результате перехода из почвы в воду и воздух, из воздуха в воду и
т. д., переноса биотой, воздушными массами и океаническими течениями. Таким образом, сегодня
загрязнение окружающей среды ДДТ приняло повсеместный характер.
Проблемы, связанные с ДДТ и другими пестицидами, можно свести к следующим: привыкание вредителей к этим препаратам, устойчивость пестицидов в среде (ДДТ не разрушается в
окружающей среде в течение 50 лет), накопление пестицидов в организме, нежелательные воздействия на окружающую среду и здоровье человека.
Геохимическим загрязнением почвы является ее вторичное засоление при орошаемом земледелии в регионах, где много тепла и мало влаги.
Значительную роль в загрязнении окружающей среды химически вредными веществами
играют химические соединения, используемые в промышленности для производства красок, лаков, стиролов, отбеливания тканей, целлюлозы и др. Все эти химические соединения относятся к
группе сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ), которые в концентрациях, превышающих
допустимые, оказывают на человека поражающее действие.
Опасность появления СДЯВ возникает в результате аварий на химических предприятиях,
хранилищах, продуктопроводах, транспортировке, нарушениях технологических процессов, правил хранения, разрушения емкостей. Все СДЯВ могут находиться в следующих агрегатных состояниях: газообразном, жидком, твердом и в виде аэрозолей. Поражение человека осуществляется
через органы дыхания, кожные покровы и желудочно-кишечный тракт.
В практике чаще всего встречаются следующие СДЯВ.
Аммиак — бесцветный газ с характерным удушливым запахом. Используют как высококонцентрированное удобрение, при изготовлении синильной и азотной кислот, азотосодержащих
солей, соды, медицинских препаратов, при крашении тканей, в холодильных установках. При действии на человека поражает дыхательные пути.
Хлор — газ зеленовато-желтого цвета с резким специфическим запахом. Применяется для
хлорирования воды, получения хлорорганических соединений, отбеливания тканей и бумажной
массы. Используют как дезинфицирующее средство. При длительном воздействие на человека
раздражает дыхательные пути, а при больших концентрациях может привести к отеку легких и летальному исходу.
Синильная кислота — бесцветная жидкость с запахом горького миндаля. Используется в
лакокрасочной промышленности. При воздействии на человека вызывает паралич дыхания и, как
следствие, летальный исход.
Сероводород — бесцветный газ с резким неприятным запахом. Содержится в попутных газах месторождений нефти, в природных и вулканических газах, в воде минеральных источников.
Широко используется в медицинских целях. При вдыхании раздражает слизистую оболочку рта,
при больших концентрациях может вызвать паралич дыхания и летальный исход.
Фенол — карболовая кислота. Используется в производстве полимеров, красителей, пестицидов, лекарственных средств. При попадании на кожу человека вызывает ожоги, токсичен.
Фосген — бесцветный газ. Используют в лакокрасочной промышленности для производства красок. При воздействии на человека вызывает паралич дыхания, что ведет к летальному исходу.
6 вопрос лекции
Загрязнение окружающей среды биологически вредными веществами. Источником
биологических ЭВФ служат живые организмы и продукты их жизнедеятельности. Под биологиче44
ским загрязнением понимают как привнесение в результате антропогенной деятельности в природные системы организмов, чуждых данным сообществам, так и распространение биогенов на
территориях, где они раньше не наблюдались.
Микроорганизмы распространены повсеместно. Они встречаются в воде, почве, воздухе, в
организмах растений, животных и человека, продуктах питания. Разнообразные по своей численности и видовому составу, они сформировались в процессе эволюционных преобразований путем
мутаций, рекомбинаций и селекции.
K биологическим вредным веществам относятся болезнетворные микроорганизмыбактерии, вирусы, риккетсии, грибки и, вырабатываемые некоторыми бактериям, токсины.
Самой обширной группой одноклеточных микроорганизмов являются бактерии. Бактерии
окружены оболочкой, через которую внутрь клетки проникают питательные вещества и выводятся
продукты жизнеобмена. Оболочка защищает бактерии от проникновения в них вредных веществ.
Некоторые бактерии внутри своего тела образуют споры, устойчивые к внешним воздействиям и
сохраняющие свою жизнеспособность многие годы (споры “сибирской язвы”).
Губительное действие на бактерии оказывают высокие температуры, высушивания, дезинфекции.
К патогенным относятся бактерии, вызывающие различные инфекционные заболевания человека:
туберкулез, дизентерия, дифтерия, чума, холера, сибирская язва, сап, туляремия и др.
Следующая группа биологически вредных веществ представлена вирусами, которые относятся к наиболее простым формам жизни и не имеют клеточного строения. Вирусы не могут развиваться вне живого организма и имеют очень малые размеры (миллимикроны).
Вирусы поражают человека, животных и растения. К вирусным заболеваниям относятся:
грипп, свинка, краснуха, полиомиелит, оспа, вирусные энцефалиты, лихорадки, гепатиты.
Следующая группа вредных биологических веществ представлена риккетсиями — это особая группа микроорганизмов, размножающихся только внутри живых клеток. Риккетсикозы протекают в виде лихорадочных заболеваний, сопровождающихся высыпанием сыпи на коже человека и поражением мелких кровеносных сосудов.
К заболеваниям, которые вызываются риккетсиями, относятся: сыпной тиф, окопная лихорадка, крысиный сыпной тиф и др.
Грибки — это паразитическая группа одноклеточных микроорганизмов-возбудителей грибковых заболеваний человека, вызывающих поражения кожи человека, волосяного покрова, различные микозы.
Различные микроорганизмы, действуя на людей, вызывают эпидемические катастрофы, которые могут быть связаны с солнечной активностью. Основоположник гелиоботаники Александр
Леонович Чижевский установил влияние солнечной активности, солнечно-земельных связей на
биосферу Земли, научно обосновал связь циклов солнечной активности с цикличностью урожаев,
эпидемиями и пандемиями инфекционных заболеваний (эпидемия — значительное распространение какой-либо заразной болезни в населенном пункте, районе, регионе; пандемия — эпидемия,
охватывающая значительную часть населения страны, группы стран, континента), смертностью
людей и т. д. Он показал практическую значимость 11-летних циклов Солнечной активности.
По данным А.Л. Чижевского в ХIV в. в Европе чума унесла от трети до половины населения. Что же говорится об этом времени в исторических документах? “В начале октября в лето
Господне 1347, 12 генуэзских галер бежали от гнева Господня, павшего на них за грехи их, и пришли они в гавань Мессины. Люди на галерах несли в своей плоти такую ужасную болезнь, что
смертельным недугом заражался всякий, кто хотя бы говорил с ними, и уже не мог избежать
страшной смерти. Зараза нападала на каждого, кто имел дело с беглецами. Зараженный чувствовал, что все его тело пронизывает несказанная боль и потрясение. Потом на бедре или на руке выступал нарыв величиной с чечевицу, который люди называли ожогом. Нарывы распространялись
на все тело, и больной начинал харкать кровью. Кровохарканье продолжалось три дня, и никакие
средства не помогали, а потом жизнь покидала больного”. Так описал начало эпидемии чумы на
Сицилии в XIV в. один францисканский монах.
45
В Померании чума унесла жизнь двух третей населения. В городе Любек умерло 50 тыс.
человек, в Вене ежедневно умирало 500–700 чел., но были дни, когда число умерших доходило до
960–1200. Особенно большие потери несли монастыри. Так, в Мейнинггемском францисканском
монастыре осталось в живых три монаха.
В Италии вымерла половина населения, а в Венеции даже две трети населения города. В
Лондоне осталось в живых 10 % населения. Эта эпидемия была описана Джованни Боккаччо в
“Божественной комедии”. Он говорил, что людей просто зарывали в общие могилы, слегка засыпая землей.
Документы говорят, что после этой эпидемии в Германии целые деревни в течение 20 лет
стояли опустошенными, а земли не обрабатывались.
Никакие лечебные меры не помогали против чумы, а строгие гигиенические мероприятия
проводились в редких случаях. Некоторые города выставляли стражу, которая не пропускала в город никого из тех мест, где бушевала чума (нечто вроде современных карантина или обсервации).
Но все эти мероприятия не остановили чуму, чему во многом способствовало антисанитарное состояние средневековой Европы.
Еще в античные времена и в раннем средневековье высказывались предположения о связи
между чумой и крысами, которые в XII в. были завезены в Европу рыцарями-крестоносцами. Есть
и еще предположение, что крысы были завезены в Европу во время великого переселения народов
с верховьев реки Инд в 400–1200 гг. н. э. Вслед за черной крысой в середине ХVIII в. в Европу
пришла серая крыса-пасюк, родиной которой являются районы к востоку от оз. Байкал и Внутренняя Монголия.
В Средние века в Центральной Европе продолжается рост городов, рост численности городского населения. Увеличивается количество сточных вод и органических отходов, что ведет к
размножению популяций крыс. Эти грызуны загрязняют продукты питания и являются переносчиками разных заболеваний. Они передают ящур, болезнь Васильева–Вейля (особый вид гепатита), лихорадку, сыпной тиф, чуму, гельминтозы. Так, некоторыми заболеваниями крыса может болеть хронически (чума), а переносчиками являются блохи.
В последние годы в России отмечается шествие инфекционных заболеваний, таких как дизентерия, сальмонолез, вирусные гепатиты А и В, дифтерия, а также каждый год Россию и весь
мир в целом охватывают эпидемии гриппа. Вновь появилось уже побежденное заболевание — туберкулез.
Одним из самых, опасныx из живых организмов на Земле наука признает комаров — переносчиков малярийного плазмодия (род одноклеточных организмов, паразитирующих в красных
кровяных телах, в клетках ткани, выстилающей кровеносные сосуды, и в клетках костного мозга).
От
малярии
(болотная
лихорадка)
ежегодно
умирает
порядка
5 млн человек. Только в Африке умирает около 1 млн детей до 5 лет. За историю человечества от
малярии погибло больше людей, чем во всех войнах, полыхавших на Земле. Кроме малярии, комары переносят желтую лихорадку и более 100 различных вирусов. Каждый год от болезней, переносимых комарами, страдает более 300 млн человек. Знаменитый препарат ДДТ, ныне запрещенный к применению, спас миллионы людей от малярии, но создал опасность нарушения природного баланса, так как может находиться в окружающей среде в течение 50 лет. В результате малярия
была побеждена, но сейчас снова появилась.
А.Л. Чижевский отмечал, что эпидемические катастрофы проявляют себя стихийно и напоминают динамику катастрофических явлений природного характера, которые зачастую совпадают
со вспышками солнечной активности, подобно тому, как засухи, неурожаи, эпизоотии (одновременное заболевание значительного числа животных какой-либо заразной болезнью, превышающее
уровень обычной заболеваемости на данной территории), массовое размножение и миграция саранчи и т. д.
В настоящее время достаточно трудно прогнозировать, какие негативные явления в биосфере могут иметь место под влиянием Солнечной активности, так как трудно учитывать массированное антропогенное влияние на окружающую среду и ее ответную реакцию.
7 вопрос лекции
46
Комплексное антропогенное воздействие на литосферу. Литосфера — это верхняя твердая оболочка Земли в пределах 50–200 км. Верхняя часть литосферы является составной частью
биосферы Земли.
Огромное влияние на литосферу оказывает хозяйственная деятельность человека. К настоящему времени освоено порядка 55% природных ландшафтов, 20 % суши претерпели коренные
изменения вследствие застройки, мелиорации, возведения различных инженерных сооружений.
Большое количество земель отчуждается, освобождается от деревьев, кустарников в интересах
связистов (кабельные линии связи, НУПы, антенные поля и др.), в интересах энергетиков — ЛЭП
и т. д.
Площадь планеты составляет примерно 510 млн км2, а суши-149 млн км2. В настоящее время порядка 200 млн га из этих земель отведены под застройки и площади застройки продолжают
увеличиваться.
Техногенное воздействие человека захватывает верхнюю часть земной коры, которая рассматривается как геологическая среда, т. е. среда, развиваемая человеком (тоннели, шахты, подземные этажи крупных городов, метро и т. д.).
Взаимодействие человека с литосферой осуществляется следующим образом:
1.
Разработка богатых и крупных месторождений полезных ископаемых, что ведет к истощению минеральных запасов
2.
Изменение рельефа земной поверхности, вследствие искусственного, изменения естественных ландшафтов.
3.
Изменение баланса веществ в верхней части литосферы и на ее поверхности вследствие антропогенного загрязнения атмосферы, почвы и т. д.
4.
Изменение состояния (режима, качества, распределения) наземной и подземной гидросферы (гидротехнические сооружения и др.).
5.
Нарушение геостатического поля в верхней части литосферы.
6.
Изменения водно-теплового баланса земной поверхности.
7.
Изменение свойств горных пород в результате строительства и эксплуатации инженерных
сооружений.
8.
Геофизические изменения, т. е. возникновение в литосфере различных наведенных физических полей (блуждающие токи — электрические токи, протекающие в земле при использовании ее
в качестве токопроводящей среды), что приводит к коррозии металлических предметов в земле и
их разрушению; сейсмические, акустические волны, электромагнитные поля и т. д.
Важнейшей проблемой современного мира являются захоронения в литосфере особо опасных, опасных и вредных отходов гражданского, химического и военного производств. Так, на территории России оказалось больше 50 % химических захоронений бывшего СССР. На территории
России имеется значительное количество хранилищ отработанного топлива АЭС, которые не всегда содержатся в должном состоянии.
В России ежегодно образуется порядка 4,5 млрд т различных отходов, из которых 29 млн т
относится к разряду не утилизируемых.
Общее количество всех видов отходов в России составляет около 80 млрд т, а под складирование используется свыше 250 тыс. га земельной площади. Эти отходы, способные вызвать
отравления живых организмов, представляют собой отходы промышленных производств, неиспользованные в сельском хозяйстве ядохимикаты и т. д.
В связи с недостаточным количеством полигонов для складирования и захоронения промышленных отходов широко распространена практика направления их в места несанкционированного складирования, что представляет особую опасность для окружающей среды и литосферы.
Из этих отходов в результате внешнего воздействия происходит вымывание токсичных веществ и
загрязнение грунтовых вод. Проходя через необработанные отходы, вода образует ядовитый
фильтрат, в составе которого остатки разлагающихся организмов, различные красители, моющие
средства, тяжелые металлы.
Еще одна проблема, связанная с механическим фактором — образование биогаза, так как
разложение захороненного мусора происходит анаэробно, без кислорода с образованием углекис47
лого газа и метана. Распространяясь вверх, биогазы повреждают корни растений, способствуют
эрозии почвы.
Контрольные вопросы
1. Какие вещества относятся к экологически опасным (вредным) веществам?
2. Что такое химическая экология и вопросы, решаемые химической экологией?
3. Антропогенное загрязнение и причины его вызывающие.
4. Антропогенное загрязнение атмосферы и влияние на климат Земли.
5. Основные техногенные загрязнители атмосферы и их влияние на организм человека.
6. Антропогенное химическое загрязнение гидросферы и причины его вызывающие.
7. Использование воды. Водопользователи и водопотребители и их влияние на гидросферу.
8. Химическое загрязнение пресных вод. Основные загрязнители пресных вод. Загрязняющие вещества.
9. Решение проблемы пополнения запасов пресной воды.
10.
Химическое загрязнение морских вод. Основные причины загрязнения морских вод и их
характеристика. Влияние на жизнедеятельность морских животных, на обеспечение морепродуктами жителей побережий.
11.
Антропогенное загрязнение почвы. Причины, вызывающие антропогенное загрязнение
почвы.
12.
Основные химические вещества, загрязняющие почву, и их влияние на безопасность жизнедеятельности человека.
13.
Сильнодействующие ядовитые вещества, применяемые в промышленности, и их влияние
на безопасность жизнедеятельности человека.
14.Литосфера и хозяйственная деятельность человека.
Лекция 12. Радиоактивное загрязнение окружающей среды
Цель: Ознакомить с опасным для человека радиоактивным загрязнением окружающей среды. Дать
представление об искусственных и естественных источниках радиоактивных загрязнений окружающей среды.
План:
1. Радиоактивное загрязнение окружающей среды
2. Естественные источники ионизирующих излучений
3. Основные искусственные источники радиоактивных излучений
4. Основные единицы измерения ИИ.
Краткий конспект лекции № 12
1 вопрос лекции
Радиоактивное загрязнение окружающей среды. К ионизирующим излучениям (ИИ) относятся потоки частиц, квантов электромагнитных излучений, прохождение которых через вещество
приводит к возбуждению его атомов, молекул.
Основным источником ИИ являются радиоактивные вещества (РВ), используемые в ядерной энергетике, медицине, промышленности и естественные радиоактивные вещества, находящиеся в атмосфере, воде, почве, теле человека и т. д.
Впервые радиоактивность была обнаружена А. Беккерелем (l896).
Все радиоактивные вещества характеризуются радиоактивностью, т. е. способностью атомов химических элементов самопроизвольно распадаться и превращаться в атомы других химических элементов с другим массовым числом, порядковым номером с выделением радиоактивных
частиц. При этом происходит выделение энергии излучения. Так, плутоний-239 распадается на
уран-235 и гелий-4 (ядра атомов гелия — a-частицы).
К химическим элементам, обладающим наибольшей активностью относят уран, плутоний,
торий, радий и др.
Распад РВ происходит с определенной скоростью, измеряемой периодом полураспада Т 1/2,
т. е. временем в течение которого распадается половина атомов данного химического элемента.
Этот процесс стабилен во времени и его нельзя ускорить или замедлить.
48
Самопроизвольный распад атомов РВ сопровождается ИИ, т. е. a-, b-, g- и нейтронным (n-)
излучениями.
Ионизирующие излучения способны проникать через облучаемые тела, т. е. обладают проникающей способностью.
Радиоактивные вещества способны накапливаться в почве, воде, теле человека и т. д., т. е.
могут аккумулироваться в телах, через которые они проходят.
Самым опасным источником радиоактивного загрязнения являются ядерные взрывы (воздушные — низкие, наземные и подземные с выбросом грунта). Величайшей радиационной катастрофой в истории человечества являются атомные бомбардировки городов Хиросима и Нагасаки
(1945), в результате которых погибло и было ранено более 200 тыс. человек, а многие получили
такие дозы облучения, за которые продолжают расплачиваться их потомки.
С 1945 по 1980 год на поверхности Земли было произведено 450 взрывов: 137 (СССР), 235
(США), остальные Великобритания на территории США, Франция на островах Атлантического
океана и Китай на своей территории.
Во время войсковых учений на Тоцком полигоне (1954) была взорвана атомная бомба с
тротиловьм эквивалентом 40 кт (q = 40кт). На учениях участвовало 40 тыс. человек. После атомного взрыва через эпицентр было проведено наступление. Меры защиты личного состава и медицинский контроль были недостаточны.
Во время “холодной войны” такие учения проводили США в штате Невада и в южной части Тихого океана, а Франция на территории Алжира.
В результате испытаний ядерного оружия на территории России (Новая Земля, Семипалатинск) загрязнены ближайшие к полигонам территории.
После 1980 г. все страны перешли на подземные испытания, которые проводились на глубинах 600–2400 м, где образовывались радиоактивные стеклообразные массы.
2 вопрос лекции
Естественные источники ионизирующих излучений. На человека в процессе всей его
жизни действуют различные ИИ, под воздействием которых проходила эволюция “живого” организма.
Земные источники ИИ. К этой группе ИИ человек приспособился на протяжении всего
периода эволюции. К ним относятся все радиоактивные вещества, которые находятся в почве, в
недрах Земли и определяют радиоактивный фон.
Космические радиоактивные излучения, т.е. излучения Солнца, космоса. В эту группу
входят почти все радиоактивные элементы, и облучение человека зависит от высоты нахождения
человека над уровнем моря. Чем выше находится человек, тем меньше их поглощает атмосфера
(пары воды, пыль, меньшее давление) и тем больше доза облучения.
Внутреннее облучение человека за счет РВ, находящихся в воде, воздухе, продуктах питания и поступающих внутрь организма через кожу, дыхательные пути, желудочно-кишечный
тракт.
Попадание радиоактивного газа радона в организм человека через органы дыхания. Радон возникает в результате распада тория, который находится в почве, строительных конструкциях, и в результате сжигания бытового газа. Специалисты указывают на высокий уровень a-частиц
в домах с кладкой из красного кирпича, что усугубляется и неблагоприятным режимом плохо проветриваемых помещений. Этот дополнительный радиационный фон определяется радиоактивными алюминием, вольфрамом, бериллием и их сочетанием. В ряде случаев внутреннее облучение
обуславливается зубными пломбами, протезами из керамических материалов.
Технологические радиоактивные излучения. К этой группе относят использование строительных материалов, содержащих РВ и сжигание природного топлива на ТЭЦ, металлургических
предприятиях и т. д. (при производстве 1 ГВт/г. электроэнергии ТЭЦ сжигает 3× 106 т угля и в атмосферу выбрасываются аэрозоли, содержащие калий-40, торий, свинец, радий и др. В этом случае доза облучения составляет 0,2–0,5 бэр/г, что примерно в 10 раз выше, чем от действующих
АЭС (0,02–0,1 бэр/г). К этому следует добавить и РВ, содержащиеся в химических удобрениях
(калийные соли, фосфориты и др.), которые с пищей поступают в организм человека.
49
В результате человек от воздействия естественных источников РВ получает суммарную дозу облучения Добл» 240 мбэр/г, которая распределяется следующим образом: радон — 130 мбэр/г, космические излучения — 40 мбэр/г, почва, здания, сооружения — 30 мбэр/г, пища, во-да — 40
мбэр/г. Если считать, что срок жизни человека составляет примерно 70 лет, то за всю жизнь человек получает дозу облучения Добл70, равную 17 бэр.
Уровень радиоактивного фона на территории России от природных источников составляет
от 5 до 25 мкР/ч, но там, где есть гранитные массивы, водные источники содержат естественные
радионуклиды, природный радиационный фон выше.
3 вопрос лекции
Основные искусственные источники радиоактивных излучений. Урановая промышленность. Занимается добычей, обогащением и переработкой урана, производством ядерного топлива, а так же транспортировкой ядерного топлива, отработанного ядерного топлива (ОЯТ) и
ядерного оружия.
При обогащении природного урана используется большое количество воды, которая после
технологических процессов сливается в естественные водоемы и загрязняет их. При производстве
ТВЭлов для АЭС загрязнения маловероятны, но в аварийных ситуациях может произойти возгорание некоторых урановых составов и в атмосферу могут быть выброшены РВ.
Ядерные реакторы разных типов. В активной зоне реакторов сосредоточено значительное количество РВ, но ядерные реакторы заключены в мощные оболочки, ИИ в окружающую среду не выбрасываются. Само ядерное топливо не очень опасно, так как у урана практически отсутствуют g-излучения, но в процессе работы в реакторах накапливается значительное количество
продуктов деления, являющихся радиоактивно опасными. Следует иметь в виду, что в ядерном
реакторе ядерного взрыва произойти не может, так как там нельзя создать критическую массу, необходимую для ядерной реакции взрывного характера. В нем может произойти тепловой взрыв,
если от реактора не отводится тепло. В результате такого взрыва происходит разрушение реактора
и выброс РВ в окружающую среду (ЧАЭС).
После катастрофы на ЧАЭС значительные загрязнения (более 1 Ки/км2) отмечены на территории Украины, Беларуссии и России. В России радиоактивному загрязнению подверглись 19 республик и областей. Особенно высокие уровни радиации отмечены в Калужской, Орловской и
Тульской областях-до 15 Ки/км2, а в Брянской области до 40 Ки/км2.
Основными составляющими при выбросах являются йод-137, цезий-134, цезий-137, стронций-90 и
др.
Радиохимическая промышленность — занимается регенерацией ОЯТ. Эти предприятия,
как и урановая промышленность, используют большое количество воды.
Места захоронения радиоактивных отходов. Это проблема для всех ядерных держав мира, так как хранилища могут представлять опасность для окружающей среды вследствие их старения, разрушения из-за внешних влияний и т. д. Хранение ОЯТ осуществляется на АЭС, на предприятиях ядерной промышленности. Существуют специальные пункты захоронения — могильники ОЯТ (в России их 16, многие из них устарели). Остро стоит вопрос о захоронении ОЯТ ВМФ
России и атомных кораблей морского флота России. В прошлом такие отходы в контейнерах часто
сбрасывались в океанические воды.
Использование радионуклидов в медицине и промышленности. В этих случаях выбросы
РВ в окружающую среду происходят из-за нарушений правил хранения и безопасности при их использовании.
Использование радиоактивных источников электропитания в космических объектах,
для электропитания морских маяков и др. Выбросы могут происходить только в случаях разрушения таких источников. Так, в г. Кандалакше был разрушен источник электропитания на маяке
(2001). В результате уровень ИИ на расстоянии 200 м от маяка составил 100 Р/ч.
Изотопные лаборатории используют РВ в исследовательских целях. Часто слив отработанных реактивов производится в общую канализацию, что ведет к радиоактивному загрязнению
очистных сооружений.
50
Локальные загрязнения местности после ядерных взрывов. Такие загрязнения могут
возникнуть после взрывов ядерного оружия и после ядерных взрывов, проводимых в мирных целях: тушение горящих газовых факелов, улучшение добычи нефти, создание подземных емкостей
для хранения нефтепродуктов и различных отходов, геофизические исследования. В настоящее
время такие взрывы не производятся.
Глобальные выпадения радиоактивных осадков после испытаний ядерных боеприпасов в стратосфере. Такие выпадения могут продолжаться годами и разноситься по всей планете.
Основной изотопный состав в этих случаях: уран-235, стронций-90, цезий-137, йод-131.
Военная деятельность. Радиоактивные загрязнения могут возникать в результате применения ядерного оружия, в результате применения боеприпасов с обедненным ураном — война в
Персидском заливе, Югославия. С этой группой загрязнений связано и применение ядерных реакторов на подводных и надводных кораблях ВМФ.
Телевизоры, мониторы, дисплеи, которые, кроме электромагнитных излучений крайне
низких частот, могут излучать и рентгеновское излучение.
Рентгеновские исследования, проводимые в медицинских целях.
4 вопрос лекции
Основные единицы измерения ИИ. Все радиоактивные вещества распадаются со своей
скоростью, характеризуемой периодом полураспада Т1/2.
Активность. Каждый радионуклид количественно характеризуется активностью - количеством распадов в единицу времени.
Поглощенная доза облучения (Добл), т. е. количество энергии излучения, поглощенное
единицей массы облучаемого тела (табл. 1).
Эквивалентная доза облучения (Дэкв) — это поглощенная доза облучения, учитывающая
опасность данного вида облучения. С этой целью вводится коэффициент качества облучения Q,
показывающий во сколько раз данный вид излучений эффективнее g- или рентгеновского излучения при одинаковой дозе (табл. 1).
Экспозиционная доза (Дэкс) — это количественная характеристика рентгеновского или gизлучения по эффекту ионизации (табл. l).
Радиоактивное загрязнение местности (РЗМ) возникает вследствие выпадения радиоактивных осадков на поверхность Земли, которые возникают в результате ядерных взрывов, разрушения АЭС, ядерных реакторов и т. д.
Источниками РЗМ являются:
продукты деления ядерного горючего (урана, плутония). В этом случае имеет место g- и bизлучения;
неразделившаяся часть ядерного горючего при ядерном взрыве, которая является источником aизлучения;
наведенная активность в почве. Под воздействием первичного нейтронного потока в грунте образуются радиоактивные изотопы (алюминий-27, натрий-22, магний-24 и др., которые при распаде
выделяют g- и b-излучения.
Рассмотрим образование РЗМ в случае аварии на АЭС. Разрушение ядерного реактора может быть вызвано тепловым взрывом, мощность которого невелика. В атмосферу вместе с парами
на высоту 800–1200 м поднимаются РВ. Эти выбросы продолжаются длительное время (несколько
недель). Ветер на этой высоте в течение длительного времени меняет свое направление много раз,
и загрязненные облака разносятся на значительные расстояния от места аварии и выпадают вместе
с осадками. С течением времени, вследствие естественного распада РВ, уровни радиации в местах
выпадения радиоактивных веществ уменьшаются по экспоненциальному закону.
Энергия, выделяемая РВ, поглощается средой, биологическими организмами и в живых
тканях происходят сложные физические, химические и биохимические процессы.
Известно, что тело человека на 75% состоит из воды и углерода. Под воздействием ИИ вода
разлагается на водород Н и гидроксильную группу ОН, которые непосредственно или через цепь
вторичных химических превращений образуют продукты с высокой химической активностью —
гидратный оксид НО2 и перекись водорода H2O2. Эти соединения взаимодействуют с органиче51
скими веществами биологической ткани, окисляют и разрушают ее, В результате нарушается нормальное течение биохимических процессов и обмена веществ в организме человека, разрушаются
отдельные клетки.
Биологический эффект облучения зависит от суммарной дозы облучения и времени воздействия облучения на организм человека, от размеров облучаемой поверхности тела и индивидуальных особенностей человека.
В зависимости от величины однократной дозы облучения возможны биологические нарушения, которые приводят к лучевым болезням 4 степеней.
Органы человеческого тела по разному реагируют на облучение, так как чувствительность
к воздействию ИИ у них разная. По степени чувствительности все органы человеческого тела
можно расположить в следующей последовательности: зародышевые клетки (гонадная система);
красный костный мозг, в котором формируются эритроциты, зернистые лейкоциты, тромбоциты;
зобная или щитовидная железа, которая выделяет в кровь и ткани тела гормоны; лимфатическая
ткань, лимфатические узлы, селезенка, формирующие незернистые лейкоциты; печень — орган
очистки и отстоя крови и др. внутренние органы.
Уже при однократном облучении человека дозой 50 бэр через сутки в крови человека
уменьшается количество лейкоцитов, а это ведет к сокращению плазматических клеток, вырабатывающих антитела, обеспечивающие защитные реакции организма к различным заболеваниям.
Следовательно, понижается иммунная защита человека (нормальная жизнь лейкоцитов 1 сутки).
Уменьшение количества эритроцитов — красных кровяных клеток, переносящих кислород
от легких к тканям, наступает через 2 недели после облучения. Продолжительность жизни эритроцитов порядка 100 суток. Эритроциты крови содержат гемоглобин, и если их количество уменьшается, то это может привести к гибели организма. Степень опасности РВ, попадающих внутрь
организма, зависит от их активности, а степень поражения организма зависит от скорости их выведения из организма. Если радионуклиды однотипны с элементами, которые человек потребляет
с пищей, водой — натрий, калий, кальций и др., то их радиоактивные аналоги могут заменяться
нерадиоактивными элементами. Очень опасен для человека радиоактивный йод-137, накапливающийся в щитовидной железе. Для его замещения необходимо принимать йодистые препараты сразу же после начала облучения.
Радиоактивные газы — аргон, ксенон, криптон и др. не входят в состав тканей человека и с
течением времени выводятся из организма.
Отдельные радионуклиды распределяются в тканях тела человека неравномерно, а отдельные РВ концентрируются в определенных тканях: в костных тканях накапливаются радий, уран,
плутоний — источники a-излучений; стронций, иттрий — источники b-лучей; цирконий — источник g-квантов. Все эти химические элементы из организма выводятся очень трудно. Химические
элементы, образующие в организме человека легкорастворимые соли (например, цезий), накапливаются в мягких тканях и достаточно легко выводятся из организма.
Облучения могут разрушать генетический код организма, взаимодействуя с клетками ДНК.
В результате нарушается передача наследственной информации, записанной в генах, что ведет к
мутагенезу.
Человеческий организм способен выводить радионуклиды, но даже при самых благоприятных условиях в организме человека остаются 10% от первоначальной дозы облучения.
Страны, использующие атомную энергетику, источники ионизирующих излучений в производственных и медицинских целях, в науке, имеют национальные нормы радиационной безопасности, основанные на рекомендациях МКРЗ (Международный комитет радиационной защиты).
В России (1996) принят закон о радиационной безопасности, по которому установлены допустимые пределы доз облучения в результате использования источников ионизирующего излучения (НРБ-99): для населения средняя годовая эффективная доза — 0,001 Зв (0,1 бэр) или эффективная доза облучения за период жизни (70 лет) — 0,07 Зв; в отдельные годы допустимы большие
значения эффективной дозы при условии, что средняя годовая доза, исчисленная за последующие
5 лет не превысит 0,001 Зв (0,1 бэр).
52
Регламентируемые значения основных пределов доз облучения не включают в себя дозы
облучения, создаваемые естественным и техно-генно измененным радиационным фонами, а также
получаемые гражданами (пациентами) при проведении медицинских рентгенологических процедур и лечения.
Контрольные вопросы
1. Понятие о радиоактивном загрязнении окружающей среды
2. Захоронения бытовых, промышленных отводов и отходов химических, военных производств,
отработанного ядерного топлива
3. Влияние солнечной активности, солнечно-земельных связей на биосферу Земли. А.Л. Чижевский о влиянии циклов солнечной активности на эпидемии и пандемии
4. Что такое ионизирующие излучения, радиоактивность?
5. Естественные источники ионизирующих излучений.
6. Основные источники и единицы измерения ионизирующих излучений.
7. Радиоактивное загрязнение местности.
8. Биологический эффект ионизирующих излучений.
9. Нормы радиационной безопасности для населения (НРБ-99).
Модуль 4 Экогигиена человека
Лекция №13 Шум как экогигиенический фактор, ухудшающий состояние здоровья человека
Цель: Раскрыть понятие «Экогигиена».Ознакомить с экогигиеническими
факторами окружающей среды, ухудшающими здоровье человека.
План:
1.Экология шума.
2.Общая характеристика шума.
3. Источники шума.
4.Шум как источник болезней человека.
Краткий конспект лекции №13
1 вопрос лекции
Экология шума. Механические колебательные движения частиц упругой среды (воздух,
вода и т. п.), распространяющиеся в виде продольных волн, называют звуком. К шумам относят
звуки любого рода, воспринимаемые человеком, как неприятные, мешающие и даже вызывающие
болезненные ощущения.
В наши дни шум стал одним из опасных факторов, вредящих среде обитания. Длительное
воздействие шума вредит не только слуху, оно делает человека нервным и ухудшает его самочувствие, Снижается быстрота и точность движений, замедляется мыслительный процесс, человек
становится раздражительным, производительность труда падает.
Уже в XIX в. известный бактериолог Роберт Кох предсказал, что “...когда-нибудь человеку
придется ради своего существования столь же упорно бороться с шумом, как он сейчас борется с
холерой и чумой”.
Не следует думать, что раньше шумов не было, и они не мешали людям. Так, уже в Древнем Риме жители жаловались на шум колесниц по ночам, которые не давали им спать и одним из
указов Юлия Цезаря было запрещение движение экипажей по ночному Риму (50 г. до н.э.)
Сегодня шум — один из важнейших факторов вредного влияния на окружающую среду и
человека и опасен не менее, чем загрязнение атмосферы и гидросферы. По определению, выработанному Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), здоровье — это состояние физического, духовного и социального состояния, и когда шум нарушает это состояние, он становится опасным для здоровья. Если человек не будет вести с шумом непримиримой войны, то в будущем человечеству придется страдать от шума все больше и больше.
2 вопрос лекции
Общая характеристика шума. Под шумом понимается неритмическое звукообразование,
беспорядочное смешение звуков различных тонов. Шумом называют также всякий звук, мешающий окружающим или причиняющий им значительные неудобства. При оценке воздействия шума
53
большое значение имеют время суток, сила и продолжительность действия, тип звука и регулярность его воздействия.
Шум на производстве, в быту действует непосредственно на орган слуха человека и может
его повредить, т. е. ослабить и даже лишить человека слуха (тугоухость, глухота), может оказывать влияние на центральную нервную систему (ЦНС) человека, вызывая головные боли, бессонницу, повышенное сердцебиение, повышение артериального давления и даже психические нарушения (ослабление внимания, нервозность и т. д.).
Шум воздействует на организм человека через участок головного мозга, синтезирующий
звуковое раздражение в определенное звуковое восприятие. Звук, воспринимаемый нашим ухом,
почти всегда распространяется в воздухе и силу звука можно охарактеризовать меняющимся давлением звуковых колебаний, накладывающихся на атмосферное давление Р 0. Это переменное давление называют звуковым давлением.
Ухо человека воспринимает звуки в диапазоне от 16 Гц до 20 кГц. Эти границы у людей
различны и зависят от состояния звукового аппарата человека и его возраста. Различают низкие
или инфразвуковые колебания (1–16 Гц), средние (16 Гц–20кГц) и высокие или ультразвуковые
колебания (свыше 20 кГц).
Шумы или шумовые загрязнения, воспринимаемые человеком в качестве помех, принято
делить на низкочастотные (ниже 350 Гц), среднечастотные (350–800 Гц) и высокочастотные (выше
800 Гц). Шум всегда присутствует в окружающей среде и полное его отсутствие оказывает на человека гнетущее ощущение, что ведет к потере трудоспособности, так как невозможно эффективно работать в условиях полной тишины.
Наиболее чувствительно ухо человека к колебаниям в диапазоне 1–4 кГц. Такие звуки
называют “слышимыми”.Звуковые колебания с частотами ниже 16 Гц (инфразвуки) и выше 20 кГц
(ультразвуки) человеческим ухом не регистрируется, а поэтому относятся к разряду неслышимых.
но и эти звуки оказывают вредное влияние на организм человека.
Колебания отдельных упругих тел, механизмов, машин с частотой до 16 Гц называют “вибрациями” и “сотрясениями”. В зависимости от воздействия на человека их делят на местные и общие.
Общие вибрации воспринимаются всем организмом человека и, в первую очередь, нервной
и костной тканями человека.
Местные вибрации имеют место при соприкосновении человека с вибрирующим инструментом или оборудованием. Чувствительность человека к вибрациям зависит от положения его
тела: наиболее чувствителен человек к вибрациям в положении “стоя” или “сидя”. Тяжесть воздействия вибраций на человека зависит от амплитуды смещения в пространстве отдельных органов человеческого тела, степени раздражения его вестибулярного аппарата.
Вибрации вызывают неприятные ощущения, проявляющиеся на резонансных частотах органов человеческого тела, и способны привести к остановке сердца. Так, для всего тела человека
резонансная частота составляет примерно 6 Гц, для головы и желудочно-кишечного тракта примерно 8 Гц, для других органов 20–25 Гц.
3 вопрос лекции
Источники шума. Как уже отмечалось, шум — это побочные продукты цивилизованного
мира и как всякий побочный продукт может иметь опасные последствия для окружавшей среды.
Большую часть опасных последствий шума можно предотвратить при помощи различных организационно-технических мероприятий.
К основным источникам шума в повседневной жизни относится движение транспортных
средств. Особенно сильный уличный шум производят рельсовый транспорт, грузовые автомобили
и автобусы, троллейбусы, но и легковой транспорт вносит свою лепту в уличный шум. Так, легковой автомобиль при скорости 100 км/ч создает шум с интенсивностью порядка 80–90 дБ(А).
Много шума создает уличное движение в центре города и на основных городских магистралях, где автомобилям приходится тормозить и вновь разгоняться. Уровень шума зависит от
числа автомашин, их технического состояния и удаления домов от проезжей части улицы. Застройка улицы повышает уровень шума от транспорта за счет отражения звуковых волн от стен
54
домов. Так, если по улице проезжает порядка 210 автомашин в час, то создается шум с уровнем 60
дБ(А), если порядка 1000, то уровень шума возрастает до 67 дБ(А). Грузовые автомобили усиливают шум в зависимости от их количества в общем потоке на 6 дБ(А). Удвоение числа автомобилей увеличивает шум на улице на 3 дБ(А).
Большую долю в шум вносит работа двигателей, следовательно, необходимо улучшать их
работу для уменьшения шума.
Для уменьшения уровня шума от транспортных средств следует рационально планировать
районы города и правильно организовывать транспортные магистрали. Можно, конечно, для защиты от шума возводить стены, валы, в домах использовать шумозащитные оконные рамы, строить дорожные тоннели, но все это достаточно дорого. Существенно дешевле устанавливать противошумовое оборудование на автомобилях, удорожающее автомашину, но позволяющее снизить
уровень шума автомобиля на 5 дБ(А).
Существенным источником шума в городе является рельсовый транспорт, который производит кратковременный, но более громкий шум, чем автотранспорт. При плотности движения 10
трамваев в час усредненный уровень шума на расстоянии 25 м от рельсов составляет порядка 70
дБ(А).
В жилых зданиях, квартирах шум возникает за счет работающих бытовых приборов: стиральные машины, пылесосы, холодильники, телевизоры, музыкальные центры и т. д. Кроме того,
вклад в создание шумов вносят звуки шагов, хлопанье дверей, передвижение мебели, разговоры,
пение, шумы в водопроводных трубах и лифтов и т. д.
Следует отметить, что человек психологически меньше обращает внимание на шум в своей
квартире, чем на шумы в соседних квартирах и за окном (такая реакция на шум зависит от взаимоотношений с соседями).
По нормам шум, вызываемый бытовыми приборами в соседних квартирах, не должен превышать днем 40 дБ(А) и 30 дБ(А) ночью. Поэтому бытовые приборы следует конструировать так,
чтобы шум от них был наименьшим.
Самые хорошие стены в доме могут уменьшать уличный шум с 70 до 40 дБ. Специальный
звукоизолирующий кирпич, тяжелые шторы на окнах ослабляют уличный шум в помещениях. Хорошие результаты дает планировка домов с окнами жилых помещений во двор.
На предприятиях связи, в аппаратных залах объектов шумы производятся работающими
вентиляторами системы охлаждения аппаратуры, кондиционерами, телетайпами, старыми системами АТС и т. д.
В качестве примера рассмотрим интенсивности некоторых наиболее распространенных
звуков: шелест листьев (10–40 дБ); шепот (30 дБ); тиканье будильника в 1 м от уха человека (25–
30 дБ); дыханье спящего человека (примерно 25 дБ); обычный разговор (50–60 дБ); громкий разговор (порядка 75 дБ) и т. д.
Действие шума на организм человека. Органы чувств человека: зрение, слух, гравитация,
обоняние, вкус, осязание, состоящие из чувствительных (рецепторных) нервных клеток и вспомогательных структур.
Орган, воспринимающий звуки и шумы, — ухо человека. Внешняя часть — ушная раковина. От нее вглубь черепа идет наружный слуховой проход, длина которого у взрослого человека
порядка 2 см. Затем начинается собственно орган слуха — среднее ухо или барабанная полость,
отгороженная от наружного слухового прохода барабанной перепонкой. В барабанной полости
находятся три маленькие косточки: молоточек, наковальня и стремя, передающие дальше колебания барабанной перепонки, вызванные звуком. Молоточек, наковальня и стремя действуют как
система рычагов и усиливают размах барабанной перепонки в 2–3 раза. За средним ухом лежит
внутреннее ухо, заполненное особой жидкостью и имеющее улитку. В улитку спрятана мембрана,
на которой находится примерно 16 тыс. чувствительных клеток с волосками — кортиев орган
(анатом Альфонсо Корти открыл слуховой орган (1851)).
Звуковая волна проходит от барабанной перепонки через косточки среднего уха и улитку и
по мембране распространяется вибрация, приводятся в движение волосковые клетки кортиева органа, которые изгибаются, скручиваются и в них образуются электрические сигналы, раздражаю55
щие слуховой нерв. Эти “кодированные” импульсы передаются в мозг, где они “расшифровываются”, и мы воспринимаем звуковой сигнал.
Нормально, т. е. постоянно, орган слуха “работает” в режиме приема: мы бодрствуем —
ухо непрерывно принимает “поток информации”, которая затем фильтруется, упорядочивается,
отправляется на хранение в “ячейки памяти” головного мозга или вызывает немедленную реакцию
нашего организма. И во время сна слух человека полностью не отдыхает. В это время высшие инстанции центральной нервной системы (ЦНС) следят за слуховыми впечатлениями и решают, какие из них необходимо срочно пропустить в сознание человека и разбудить спящего. Но шум пробивает все фильтры и заслоны и во сне действует как помеха на вегетативную нервную систему.
Некоторые люди считают, что к шуму можно привыкнуть, но это далеко не так. Некоторая
степень субъективного, кажущегося привыкания к шуму возможна (эта степень различна для разных людей) и зависит от отношения человека к шуму, его источнику, степени неустранимости
шума и других факторов.
В общем случае шум небезразличен для организма человека и может вызывать различные
психические реакции, отключение вегетативной нервной системы, регулирующей функции внутренних органов, сердечно-сосудистой системы и обмен веществ, повреждения слуха, а при высоких уровнях громкости вызывает болезненные ощущения.
Реакция человека на громкость звука очень индивидуальна и все приводимые численные
величины уровня шума являются среднестатистическими. Следует иметь в виду, что хорошо изучено действие шумов высокой интенсивности, но мало что известно о влиянии на организм человека шумов малой и средней интенсивности, а именно таким шумам подвергается большинство из
нас. Мы вообще мало знаем, насколько велика общая шумовая нагрузка на человека, насколько
она вредна.
В настоящее время различают следующие градации действия шума на организм человека:
мешающее; активация организма, т. е. возбуждение центральной и вегетативной нервной систем;
влияние на работоспособность человека; помехи для передачи информации и нарушение общей
ориентации в звуковой среде; повреждения слуха, т. е. потеря слуха и тугоухость.
4 вопрос лекции
Мешающее действие шума. Растет с увеличением громкости, но зависит от индивидуального восприятия шума и конкретной обстановки.
Помехой для человека может стать даже едва слышимый звук: тиканье часов, жужжание
мухи, писк комара, капанье воды из крана и т. д. Чем сильнее громкость внезапной шумовой помехи отличается от фонового шума, тем неприятнее она для слуха. Мешающее действие шума
может быть связано и с информацией, которую он несет: уснувшая мать может не услышать раскатов грома, но просыпается от едва слышного плача ребенка: “сон матери”.
Благодаря частичному привыканию человека к шуму, психологическое воздействие шума
может ослабиться или совершенно исчезнуть. Так, человек, живущий в большом городе, на шумной магистрали, привыкает к постоянному шуму улицы и спит значительно спокойнее, чем житель
тихой окраины, где за ночь 2–3 раза проедет машина..
На улице, на рабочем месте по привычке мы готовы терпеть более громкие звуки, шумы,
чем дома, где согласно исследованиям верхний предел шума “привыкания” днем составляет 40–45
дБ, а ночью не выше 35 дБ (но как помеху человек воспринимает шум с уровнем 25 дБ(А)).
Гигиенисты отмечают, что нельзя допускать, чтобы люди хронически подвергались воздействию такого шума, к которому нельзя привыкнуть. Связанные с этим отрицательные влияния на
самочувствие человека необходимо считать серьезными и нежелательными независимо от того,
покажут ли дальнейшие медицинские исследования, что такая шумовая нагрузка может привести
к заболеваниям или нет.
Активация (возбуждение центральной и вегетативной нервной системы). Активация
организма человека шумом приводит к возбуждению ЦНС и вегетативной нервной системы,
нарушению сна, неумению расслабиться в моменты отдыха, заметному усилению реакций, связанных с испугом. Реакция активации осуществляется независимо от сознания человека через системы ствола головного мозга. Раздражающие нервные импульсы поступают от слухового нерва.
56
Так, у спящего человека порог слухового восприятия на 10–15 дБ ниже, чем у бодрствующего, что
объясняется отсутствием тормозного действия головного мозга. При таком воздействие шума повышается артериальное давление, расширяются зрачки глаз, уменьшается подвижность желудка,
повышается частота дыхания, пульса, увеличивается выделение гормонов. Порог некоторых реакций достаточно велик: кровоток кожи изменяется, начиная с 70–75 дБ, а изменение электрического сопротивления кожного покрова начинается с увеличения уровня шума на 3–6 дБ над фоновым
уровнем.
Сильнейшие активации происходят при реакциях испуга (выстрел, громкий хлопок дверью
и т. д.). Так, когда возле спящего неандертальца раздавался рев хищника или другой подобный
звук, возникающее состояние стресса приводило к сужению кровеносных сосудов, повышению
артериального давления, выбросу адреналина в кровь, что позволяло нашему “предку” тут же “отмобилизоваться” и либо дать отпор “гостю”, либо спасаться бегством.
В наше время на человека в течение суток воздействуют самые разные шумы, и организм
реагирует на них так, как и организм нашего “предка”. И если мы свободное время проводим под
звуки громкой музыки или выстрелы телевизионного детектива, рев тормозов машин, то стрессовое состояние не покидает нас и в минуты отдыха. Мы не обращаем внимания на то, что физиологические реакции организма зовут нас к активным ответным действиям, но мы продолжаем сидеть
в кресле. А такое напряжение накапливается внутри нас и приводит к заболеваниям (язва желудка,
инфаркты, инсульты и др.).
В зависимости от времени суток шум может приводить к более или менее стрессовому состоянию человека, что может разладить внутренние часы, так как деятельность нашего организма
подчиняется определенному ритму, в котором на протяжении 24 ч происходят различные физиологические процессы: кроветворные, создание гормонов, изменение чувствительности и активности ЦНС, обменные процессы, выделение желудочного сока, изменение температуры тела, артериального давления и т. д. Все эти процессы в течение суток периодически колеблются от максимума к минимуму.
В режиме отдыха нервная система находится на среднем уровне активации, и звуковые раздражители могут резко поднять этот уровень, помешать снятию нервного напряжения. Если такие
шумовые помехи повторяются, то они наносят вред здоровью человека, особенно больным, ослабленным людям, которые нуждаются в отдыхе. Шум мешает во время отдыха, особенно во время
сна. Шум затрудняет засыпание, может будить человека ночью и даже если человек не проснется
от шума, сон становится беспокойным.
Шум действует на человека активизирующе и нарушает фазу засыпания вечером и засыпание ночью после пробуждения. Особенно человеку мешает немонотонный шум с большими скачками громкости (самолеты, автомобили, шум водопроводных труб, шумы, несущие информацию:
радио, телевидение, разговоры и т. д.). К особо мешающим шумам относятся внезапные кратковременные шумы — хлопанье дверей, выстрелы, лай собак, звонки и т. д., уровень которых превышает нормальный фоновый шум на 10–15 дБ. Очень неприятен беспрерывный шум, не делающий пауз для отдыха.
Вероятность пробуждения от шума зависит от фазы сна человека. При неглубоком сне пробуждение может наступить даже при негромком шуме. Высота порога пробуждения индивидуальна и зависит от возраста человека. С возрастом порог пробуждения падает, и фаза глубокого сна
занимает все меньше времени. Исследования показывают, что при уровне шума 40–45 дБ сон
ухудшается или вообще прекращается у 10% спящих. Определенные реакции у спящих вызывают
шумы с уровнем 25 дБ, При шуме в 50 дБ сон ухудшается у 50% спящих, а при шуме в 70 дБ люди, как правило, просыпаются.
Влияние шума на работоспособность человека. Привычные и ожидаемые шумы не
ухудшают выполнения заученных как умственных, так и механических действий, а часто и улучшают работоспособность благодаря реакции активации организма на привычный шум. Так, тихая,
мелодичная музыка способствует повышению работоспособности, но неожиданный, непривычный
шум может снизить результативность работы, требующей концентрации внимания человека (та-
57
кой шум оказывает отвлекающее действие). Конкретное действие шума зависит от колебаний его
уровня, информационного содержания, личности человека и трудности работы.
Считалось, что на вегетативную нервную систему оказывают влияние шумы громче 65–90
дБ, но исследования последних лет показали, что на вегетативную нервную систему оказывают
влияние шумы с интенсивностью ниже 65 дБ(А).
Помехи для передачи информации. Разборчивость речи, восприятие сигналов предупреждения нарушаются при шуме тем сильнее, чем выше уровень шума. Так шумовая помеха при
разговоре должна быть на 10 дБ ниже речи собеседника. При сложных или иноязычных текстах
разница между уровнями разговора и шума должна составлять не менее 20 дБ.
Чем больше расстояние между говорящим и слушающим, тем ниже должен быть уровень
шума или выше уровень речи. Спокойный разговор на расстоянии 1 м имеет громкость порядка 55
дБ, а разговор на “повышенных тонах” — 65 дБ. В помещениях для речевого общения уровень
мешающего шума не должен превышать 35–45 дБ(А).
Глухота, тугоухость. Глухота, вызванная шумом, относится к числу профессиональных
заболеваний. Опасность глухоты возникает в случаях, если продолжительное время в течение рабочего дня на человека действует шум со средним уровнем выше 85 дБ. Такой шум достигается на
некоторых производствах, в аппаратных залах объектов связи.
По статистике 10–15% работающих в промышленности подвергаются шуму с уровнями
выше 90 дБ, a 15–20% — выше 85 дБ.
Больше всего от постоянного действия шума страдают рабочие и служащие, занятые в прядильном производстве, в металлорежущих, кузнечных цехах, аппаратных залах и кабинах некоторых объектов связи, в помещениях, где размещаются дизель-электрические агрегаты и др. Здесь
отмечаются шумы с интенсивностью выше 100 дБ.
В повседневной жизни повреждения слуха могут вызываться слишком громкой музыкой,
выстрелами в тире и т. д.
Следует отметить, что такие источники шума, как аэродромы, оживленные магистрали редко вызывают потери слуха у людей, которые находятся вблизи этих объектов незначительное время.
Если человек находится в радиофицированной машине, то слышит постоянный шум радиоприемника, пока не включен передатчик корреспондента. Если же человек длительное время прослушивает информацию при помощи головных телефонов (радиооператоры, телефонистки и др.),
то шумы принимаемой информации ведут к ослаблению слухового нерва, а отсюда и профессиональное заболевание операторов-телефонистов, радистов: тугоухость.
Контрольные вопросы
1. Понятие о шуме.
2. Общая характеристика шума.
3. Источники шума.
4. Действие шума на организм человека (мешающее, активация организма человека; влияние на
работоспособность; помехи для передачи информации и нарушение общей ориентации в звуковой
среде; повреждения слуха.
Лекция №14-15 Электромагнитная экология
Цель: Дать представление об антропогенных электромагнитных полях. Дополнение знаний о
экогигиенических факторах окружающей среды, ухудшающих здоровье человека.
План:
1. Понятие об антропогенных электромагнитных полях.
2. Общие физические характеристики ЭМП
3. Характеристика основных источников ЭМП
4. Влияние ЭМП на здоровье человека
5. Контроль источников ЭМП и принципы защиты
Краткий конспект лекции № 14-15
1 вопрос лекции
58
Понятие об антропогенных электромагнитных полях. На антропогенные электромагнитные поля (ЭМП), как значимый фактор среды обитания человека, ученые обратили внимание в послевоенные годы, т. е. более 50 лет назад. Это было обусловлено бурным развитием радиолокационной техники, средств радиосвязи, телевидения, с одной стороны, и полученными первыми клиническими данными о повреждающем действии ЭМП на организм человека — с другой.
Первые предельно допустимые уровни воздействия ЭМП были приняты в Советском Союзе уже в
50-е гг. XX в.
В настоящее время электромагнитное загрязнение окружающей среды является объективной реальностью и приобретает все большие масштабы. Линии электропередачи, подстанции, радиопередающие центры вещания и связи (в том числе мобильной и сотовой), радары ГАИ, электротранспорт, радиолокационные станции, технологическое, медицинское, научное оборудование,
электробытовые приборы, компьютеры — это далеко не полный перечень источников ЭМП. Особенно актуальна проблема электромагнитного загрязнения окружающей среды в крупных городах,
для которых характерна насыщенность разнообразными источниками ЭМП и высокая плотность
населения.
Медицинскими исследованиями убедительно показано, что систематическое воздействие
ЭМП определенных уровней может вызывать нарушения в нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной системах. Установлено отрицательное влияние фактора на иммунитет, половую функцию, систему крови, показана способность ЭМП ухудшать адаптацию живого организма к другим
неблагоприятным факторам. Получены некоторые свидетельства генетических и онкологических
эффектов электромагнитных излучений.
2 вопрос лекции
Общие физические характеристики ЭМП. Электромагнитное поле — это особая форма
материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными
частицами. ЭМП, являясь видом материи, обладает массой, энергией и импульсом, которые перемещаются в пространстве в виде электромагнитных волн.
Основными параметрами электромагнитных волн являются частота f (МГц), длина волем
f=c
Это соотношение справедливо для свободного пространства, где распространение волны
происходит со скоростью света c =3× 108 м/с.
Естественный электромагнитный фон и его значение в жизнедеятельности человека
Эволюция всех форм живой материи на Земле с момента ее зарождения протекала на фоне
действия естественного электромагнитного излучения. Как любой экологический компонент,
ЭМП естественного происхождения участвуют в формировании живой материи, т. е. наряду с другими воздействующими факторами играют роль определенного регулятора в эволюции живого
вещества. Жизнь протекает в постоянной подстройке внутренних электрических процессов и биологических ритмов живых организмов к изменениям естественного электромагнитного фона.
Основными естественными электромагнитными полями являются атмосферное электричество, постоянное магнитное поле Земли и геомагнитные поля, возникающие при взаимодействии
земного магнитного поля с межпланетной средой. Атмосферное электричество — это электрические явления в земной атмосфере. В воздухе всегда имеются положительные и отрицательные
электрические заряды — ионы, которые возникают под действием лучей радиоактивных веществ,
космических лучей и ультрафиолетового излучения Солнца. Ионы подвижны и поэтому могут переносить электрические заряды, т. е. создают электропроводность воздуха. Земной шар заряжен
отрицательно; между ним и атмосферой имеется большая разность потенциалов. Электростатическое поле атмосферы обусловлено совокупным действием электрических зарядов, находящихся на
земной поверхности, и объемных зарядов в атмосфере. Для электростатического поля атмосферы
характерны суточные и годовые изменения. Напряженность электростатического поля резко возрастает в период грозовой деятельности. Физически природа атмосферного электричества обусловлена колебаниями поверхностей заряженных капель с одной стороны, и их дроблением и коагуляцией (слияние мелких капель в более крупные) с другой. Излучают ЭМП различные светящи59
еся объекты, имеющие, как правило, плазменное происхождение (“огни св. Эльма”, “огненные
шары” при извержении вулканов).
Постоянное магнитное поле Земли генерируется токами, текущими на глубинах гораздо
ниже земной коры. Величина геомагнитного поля меняется по земной поверхности от 35 мкТл на
экваторе до 65 мкТл вблизи полюсов. Солнечная активность и связанные с ней возмущения межпланетной среды генерируют изменяющиеся во времени магнитные поля общепланетарного масштаба главным образом в ультранизкочастотном диапазоне. Пульсации геомагнитного поля в частотной области 0,001–10 Гц часто наблюдаются по всему земному шару с амплитудами 0,1–100
мкТл.
В конце 50-x – начале 60-х гг. XX в. обратили внимание на существование взаимосвязи
между геологической активностью земной коры и появлением электромагнитного фона (литосферный земной ЭМ фон).
Биологический электромагнитный фон
Биологические объекты, как и другие физические тела, при температуре выше 0° К излучают ЭМП в диапазоне 10 кГц–100 ГГц. Это объясняется тем, что субстанции, содержащиеся в теле
человека, излучают энергию, вследствие хаотического движения зарядов — ионов. Для биологического тела с температурой 300° К такое излучение происходит наиболее интенсивно в инфракрасном диапазоне частот (мощность излучения составляет » 10 мВт/см2, что для взрослого человека » 100 Вт). Тепловое излучение инфракрасного диапазона не является чисто гармоническим и
промодулировано различными биологическими процессами, происходящими в организме, что используется в медицине для диагностики заболеваний внутренних органов человека.
3 вопрос лекции
Характеристика основных источников ЭМП. Устройства, создающие электромагнитные
поля, используются практически во всех направлениях профессиональной деятельности человека
и в быту.
Источники постоянных магнитных полей находят широкое применение в металлургических процессах. При всем разнообразии технологий, общим для них является использование электролизных ванн, в которые по шинопроводам подается постоянный ток большой силы. Кроме систем шинопроводов, магнитное поле создается непрерывно распределенными токами внутри электролизных ванн, а также вторичными источниками магнитного поля — ферромагнитными элементами.
Источниками статических электрических полей являются электризующиеся диэлектрические материалы, установки постоянного тока и воздушные высоковольтные линии (ВЛ) постоянного тока. Заряды статического электричества возникают при производстве и эксплуатации изделий из полимерных материалов, транспортировке сыпучих материалов, сжиженных газов и нефтепродуктов, смешении композиций в смесительном оборудовании, переработке расплавов полимеров литьем под давлением.
Трение и деформация изделий практически всегда сопровождаются электризацией поверхности, которая усиливается вследствие интенсификации технологических процессов, увеличения
мощности агрегатов. Воздействию интенсивных статических электрических полей могут подвергаться люди, работающие в целлюлозно-бумажной промышленности, в прядильно-ткацком производстве. При высоких уровнях статических электрических полей и низкой относительной влажности возникают электрические разряды, вызывающие болевые ощущения.
Источником постоянных электрических полей являются высоковольтные линии постоянного тока. Пока применение техники передачи электроэнергии постоянным током в единой энергетической системе России не получило широкого применения. Имеются лишь опытные линии
электропередачи (ЛЭП) (например, Экибастуз – центр), но использование передач и поставок постоянного тока в ЕЭС России и других стран перспективно. Вблизи ЛЭП постоянного тока необходимо учитывать эффекты, которые связаны с объемными зарядами, создаваемыми короной на
проводах, и заполняющими все пространство от проводов до земли. В силу этого наблюдается
значительное увеличение напряженности электрического поля вблизи Земли, зарядка изолированных объектов до высокого напряжения и повышение концентрации ионов у земли.
60
В спектре частот 0–50 Гц наиболее значимыми являются магнитные поля, генерируемые
электрифицированным транспортом, оборудованием контактной сварки и электромагнитные поля,
создаваемые электроэнергетическими системами.
Большинство электрифицированных транспортных систем России работают на постоянном
токе. Питание подводится, как правило, через подвесной провод. Магнитные поля, создаваемые
электротранспортом, отличаются от почти синусоидальных магнитных полей промышленной частоты тем, что являют собой сложную смесь иррегулярных изменений квазипостоянного магнитного поля (0–0,01 Гц) и колебаний с более высокими частотами (0,01–50 Гц) с наибольшими амплитудами в области частот менее 15 Гц. Измерения показали, что водители трамваев и троллейбусов, машинисты поездов метрополитена и электролокомотивов, а также пассажиры электротранспорта подвергаются воздействию импульсных магнитных полей широкого спектра частот.
Биологические эффекты их практически не исследованы. В различных отраслях промышленности
применяется контактная сварка переменным током частотой 50 Гц (точечная, шовная, рельефная,
стыковая и их разновидности). Эксплуатация оборудования контактной сварки сопровождается
созданием на рабочих местах сварщиков ряда неблагоприятных факторов, одним из которых является магнитное поле частотой 50 Гц. Основными источниками ЭМП являются сильноточные цепи,
т. е. элементы вторичной цепи сварочного трансформатора.
Электромагнитные поля частотой 50 Гц создаются электроэнергетическими системами.
Электроэнергетической системой называется совокупность источников, потребителей электрической энергии, связанных между собой электрической сетью. Наиболее сильные поля промышленной частоты регистрируются на подстанциях, вблизи высоковольтных ЛЭП, в непосредственной
близости от мощных электрических устройств (генераторов, двигателей, трансформаторов и др.).
Высокие уровни индукции ЭМП регистрируются в машинных залах ТЭЦ в непосредственной близости от оборудования статорных цепей генераторов (выводов статора, ячеек генераторного выключателя, генераторных токопроводов), вблизи ограждающей сетки, в проходах возле указанного оборудования.
В диапазоне длинных, средних, коротких и ультракоротких волн работают радиопередающие средства вещания и связи. Воздействию ЭМП указанных спектров частот подвергаются экипажи судов, дежурный персонал радиоцентров, антенщики, занятые ремонтными и профилактическими работами с антенно-мачтовыми сооружениями. В помещениях радиоцентра может регистрироваться вторичное (отраженное) излучение. В аппаратных залах современных радиоцентров
уровни ЭМП, как правило, не превышают предельно допустимых значений. Электромагнитные
поля более высоких уровней регистрируются на антенных полях, в зонах пребывания персонала,
обслуживающего антенно-мачтовые сооружения.
Воздействию ЭПМ, создаваемых антенными системами передающих радиоцентров, может
подвергаться население, проживающее вблизи радиотехнического объекта (селитебная территория).
Электромагнитные излучения диапазона 3–300 МГц широко используются в области радиовещания и связи.
Электромагнитные излучения диапазона 300 МГц – 300 ГГц широко используется в промышленных установках различного назначения (радиорелейная, тропосферная, спутниковая системы связи).
СВЧ энергия используется в устройствах бытового назначения — микроволновых печах
(2450 МГц или l = 12,3 см).
Распространенной областью применения СВЧ устройств является радиолокация. Передатчики современных РЛС как правило эффективно экранированы и не создают в процессе эксплуатации высоких уровней ЭМП на рабочих местах. Источниками наиболее интенсивного электромагнитного излучения в радиотехнических системах являются антенны различного конструктивного исполнения.
Антенны радиолокационных станций в зависимости от своего назначения излучают в
окружающее пространство ЭМП различных частотных диапазонов с разнообразной длительностью импульсов и частотой их повторения.
61
В настоящее время интенсивно развиваются системы сухопутной подвижной радиосвязи. В
России наибольшее распространение получили сети транкинговой радиотелефонной и сотовой
подвижной связи.
Базовые станции систем подвижной связи имеют большое количество наружных (устанавливаемых вне помещения) антенно-мачтовых и фидерных сооружений. В их состав входят: опоры
(мачты, башни), собственно антенны, магистральные и распределительные фидеры. Антенны
устанавливаются на крышах зданий, расположенных в густонаселенных районах. Практика показывает, что антенны базовых станций не создают высоких уровней излучений в зданиях установки
антенн и расположенных напротив.
Большую опасность для пользователей представляет излучение от антенн подвижных объектов. К ним относится антенны автомобильных и портативных радиостанций. Технические средства, установленные на автомобиле, облучают прохожих и абонентов внутри автомобиля. Люди,
пользующиеся ручными радиостанциями на улице и в общественных местах, также подвергают
воздействию и себя, и окружающих. Излучения ручных радиотелефонов для здоровья пользователей потенциально опасно с нескольких позиций. Так, излучающая антенна находится в непосредственной близости от головы человека. Вследствие этого воздействию модулированных ЭМП
подвергается мозг, щитовидная железа, зрительный и слуховой анализаторы, рука. Пользователь
расположен в ближней зоне излучения, где поле не сформировано и имеют место пучности (точки
с повышенным уровнем ЭМП). Радиотелефоны работают в диапазоне дециметровых волн, обладающих повышенной глубиной проникновения. Соизмеримость размеров тела и органов человека
с длиной излучаемых волн усиливает биологическую эффективность ЭМИ.
На рабочих местах пользователей персональными ЭВМ регистрируются электромагнитные
поля широкого спектра. Так, электростатические поля создает электронно-лучевая трубка видеодисплейного терминала. Заметный вклад в общее электростатическое поле вносят электризующиеся от трения поверхности клавиатуры и мыши. Эксперименты показывают, что даже после
непродолжительной работы с клавиатурой электростатическое поле быстро возрастает. Переменные электрические и магнитные поля создаются системами кадровой и строчной развертки электронного луча.
Требуют внимания с позиции обеспечения электромагнитной безопасности пользователей
ПЭВМ портативные компьютеры. В них отсутствует электронно-лучевая трубка, суммарное излучение почти полностью определяется импульсными блоками питания. Таких блоков несколько:
сетевой адаптер, блок питания электроники, блок питания люминесцентной лампы, подсвечивающей изнутри плоский экран.
4 вопрос лекции
Влияние электромагнитных полей на организм человека. Анализ многочисленных работ клинического плана свидетельствует, что уже в первые годы контакта с ЭМИ работающие
начинают жаловаться на головную боль, на боли в сердце, повышенную утомляемость, ухудшение
памяти, понижение работоспособности.
Анализ заболеваемости с временной нетрудоспособностью показывает, что работающие с
ЭМП чаще и длительнее болеют. В структуре патологии на первый план выступают функциональные расстройства центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. Наблюдается повышенный
уровень острых респираторных заболеваний, что, по-видимому, обусловлено снижением иммунологической реактивности организма.
Ткани живого организма плохо рассеивают высокочастотные ЭМП. При воздействии излучения СВЧ - диапазона в биологических тканях проявляются эффекты, которые можно разделить
на тепловые и нетепловые, происходящие при малых уровнях мощности излучения. Поглощение
электромагнитной энергии биологической тканью при постоянной частоте определяется средними
значениями диэлектрической проницаемости, электропроводности и магнитной проницаемости
тканей.
В итоге, все биологические ткани организма человека можно представить в виде 2 групп: к
первой относятся подвижные среды (кровь, спинномозговая жидкость, воздух в легких и др., количество которых непостоянно для данной области биологического объекта); ко второй — все
62
остальные среды (мышцы, костная и жировая ткань и т. д.). Диэлектрическая проницаемость,
электропроводность и магнитная проницаемость для всех тканей различны, что определяет глубину проникновения электромагнитной энергии в биологическую ткань и биологический эффект облучения ЭМП. Если механизм терморегуляции организма способен путем рассеивания избыточного тепла предупреждать перегрев, то его температура остается нормальной, если нет — происходит непрерывный подъем температуры, который приводит к воспалению или даже разрушению
ткани.
На границе раздела тканей с высоким и низким содержанием воды в результате отражения
происходит образование стоячих волн, обусловливающих образование так называемых “горячих
пятен”. Следствием этого эффекта являются локальные повреждения кожи и расположенной под
ней ткани. Ожоги, вызванные СВЧ -облучением имеют большую глубину (ожоги четвертой степени).
Наличие отражения на границе воздух – ткань приводит к уменьшению теплового эффекта
на всех частотах. Перераспределение тепловой энергии между соседними тканями через кровь
наряду с конвекционной отдачей энергии теплоиспусканием в окружающее пространство во многом определяет температуру нагреваемых участков тела. Именно из-за ухудшения системы отвода
тепла от некоторых участков (например, глаза, ткань семенников, в которых мало кровеносных
сосудов) эти органы наиболее уязвимы для облучения.
Отмечается влияние ЭМП малой интенсивности на репродуктивную функцию. Жалобы на
снижение половой потенции у мужчин встречаются довольно часто. Гормональная функция начинает страдать при стаже свыше 10 лет.
Имеются работы клинического и экспериментального плана о нарушении специфических
функций женского организма под влиянием электромагнитных излучений УВЧ и СВЧ диапазонов.
У женщин, контактирующих с ЭМП, наблюдаются расстройства менструального цикла, нарушения детородной функции (токсикозы беременности, самопроизвольные выкидыши, патология родов).
Анализ материалов клинических и экспериментальных исследований свидетельствует, что
в результате воздействия ЭМП развивается характерный синдром раннего старения организма:
ухудшение памяти и снижение работоспособности, полипатология, снижение иммунологической
реактивности и компенсаторно-приспособительных возможностей организма, раннее нарушение
обмена липидов и прогрессирующее накопление дисульфидных групп, нарушение репродуктивной функции, развитие возрастной патологии в ранние годы. Можно констатировать общность
клинической симптоматики последствий электромагнитного облучения и старения организма.
В последние годы внимание научной общественности привлечено к данным эпидемиологических и экспериментальных исследований, свидетельствующих о возможных онкологических
эффектах МП 50–60 Гц и ЭМП СВЧ-диапазона. Результаты работ носят противоречивый характер,
необходимо проведение дополнительных исследований в данном направлении. Это предусмотрено международным проектом Всемирной организации здравоохранения.
5 вопрос лекции
Контроль источников ЭМП и принципы защиты. В системе мер профилактики неблагоприятного воздействия электромагнитных полей на организм человека первое место занимает информирование населения о возможной опасности электромагнитных излучений, необходимости
соблюдать определенную осторожность при эксплуатации техники, создающей ЭМП, а также основных средствах и методах защиты от воздействия фактора. Мероприятия, направленные на
охрану здоровья, должны начинаться на стадии проектирования излучающего оборудования и
разработки проектной документации по его размещению. Каждое новое техническое устройство — источник ЭМП, должно иметь заключение на соответствие параметров излучения гигиеническим нормативным документам. При планировании размещения оборудования, создающего
ЭМП в окружающей среде (ЛЭП, РЛС, антеннах систем объектов электросвязи), расчетным путем
прогнозируются уровни электромагнитных полей на прилегающих территориях.
63
Защита от воздействия ЭМП осуществляется в следующих основных направлениях: временем, расстоянием, проведением инженерно-технических, организационных и лечебнопрофилактических мероприятий, использованием средств индивидуальной защиты.
Первый принцип (защита временем) заложен в гигиенические нормативы (ряд ПДУ дифференцированы в зависимости от времени воздействия электромагнитных полей на работающих).
Защита расстоянием предполагает дистанционное наблюдение за работой оборудования и
управление технологическим процессом, организацию рабочих мест в зонах с минимальными
уровнями ЭМП. Примером защиты расстоянием является также организация санитарно-защитных
зон, ограничение застройки вокруг передающих радиотехнических объектов и прилегающих к
воздушным линиям электропередачи. Санитарно-защитной зоной является площадь, примыкающая к технической территории, внешняя граница которой определяется на высоте 2 м от поверхности земли по предельно допустимым уровням ЭМП. Зоной ограничения застройки является территория, где на высоте более 2 м от поверхности земли уровни ЭМП превышают ПДУ. Внешняя
граница зоны ограничения застройки определяется по максимальной высоте зданий перспективной застройки на уровне верхнего этажа, где уровни ЭМП не превышает ПДУ.
Инженерно-технические мероприятия предполагают в одних случаях экранирование рабочего места, в других — экранирование источника, заземление оборудования, автоматическое отключение его при попадании работающего в зону излучения. Для защиты от ЭМП радиочастотного диапазона используются экраны из разнообразных радиоотражающих и радиопоглощающих
материалов. К отражающим материалам относятся различные металлы (чаще всего железо, сталь,
медь, латунь, алюминий). Эти материалы используются в виде листов, сетки, решеток и металлических трубок. Следует обратить внимание на невозможность экранировки полей КНЧ металлическими экранами, для этой цели используются ферромагнетики толщиной 5–6 мм. В каждом конкретном случае выбор направлений защиты зависит от технических характеристик источников
ЭМП, их назначения, условий эксплуатации.
Контрольные вопросы
1. Понятие о естественном и биологическом электромагнитном фоне.
2. Характеристика основных источников ЭМП.
3. Влияние ЭМП на организм человека.
4. Контроль за источниками ЭМП, защита от ЭМП.
3 Практические занятия
Практическое занятие №1
Тема: Экология человека как наука
Цель: сформировать представление об экологии человека как науке, ее предмете изучения,
целях и задачах.
Форма контроля: письменный опрос
Вопросы:
1. Экология человека как наука. Общая характеристика.
2. Цель и задачи экологии человека. Предмет ее изучения.
3. История развития экологии человека.
4. Вклад ученых в развитие экологии человека.
5. Связь экологии человека с социальной экологией.
Практическое занятие №2
Тема: Роль окружающей среды в формировании современного человека
Цель: сформировать представление о понятии окружающая среда и ее роли в формировании современного человека.
Форма контроля: тест-контроль
Вопросы:
1. Понятие окружающая среда в экологии.
64
2. Компоненты окружающей среды по Н.Ф. Реймерсу.
3. Влияние окружающей среды на человека в процессе его эволюции.
4. Влияние человека на окружающую среду.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
4.
Практическое занятие №3
Тема: Место человека в системе животного мира
Цель: Сформировать представление об экономических условиях Homo sapiens как движущем факторе антропогенеза.
Задачи: Раскрыть значение экономических условий в процессе происхождения человека.
Форма контроля: схема эволюции человека, устный опрос.
Вопросы:
Движущие силы антропогенеза.
Особенности антропогенеза и биосоциальной природы человека.
Этапы эволюции приматов.
Эколого-географическая и морфологическая характеристика приматов.
Социальные факторы эволюции человека.
Социал-дарвинистские взгляды на природу человека.
Задание: Заполните таблицу №1 «Сравнительная характеристика низших и высших приматов »
№
Низшие приматы
Высшие приматы
1
2
3
В таблице раскрыть следующие характеристики: образ жизни, типы локомоций, типы сообществ, сезонность размножения, размер мозга, органы чувств, положение глазниц, расположение
глаз, особенности строения челюсти.
Практическая работа №4
Тема: Анатомо-физиологические механизмы адаптации человека к окружающей среде.
Цель: Рассмотреть механизмы регуляции жизненно важных функций организма и их роль в
процессе адаптации к экологическим условиям среды.
Задачи: Дать представление об организме человека как единой целостной системы, открытой
для взаимодействия с окружающей средой.
Форма контроля: Построение модели схемы регуляции физиологических функций организма
и адаптации человека к окружающей среде.
Вопросы:
Нейрогенный механизм адаптации к условиям окружающей среды.
Гуморальный механизм адаптации к условиям окружающей среды.
Доказательства происхождения человека от животных.
Типологические особенности поведения человека.
Сознание. Мышление и речь человека и из роль в эволюции человека.
Задание 1. Заполнить схему «Организм человека как единая целостная система»
Ответить на вопросы:
К какому типу систем относится организм человека? (открытая или закрытая).
Откуда черпает энергию человек в процессе своей жизнедеятельности?
Какая из физиологических систем является контролирующей и регулирующей?
Задание 2. Составить схему «нейро-гуморальный механизм регуляции».
Ответить на вопросы:
Как вы понимаете значение термина «нейро-гуморальный механизм регуляции»?
Чем представлен гуморальный механизм?
Чем представлен нервный механизм?
Раскройте понятия «условнорефлекторный» и «безусловнорефлекторный» компоненты нервного
механизма регуляции.
65
Практическая работа №5
Тема: Популяционный полиморфизм и географическая изменчивость HOMO SAPIENS.
Цель: Выявить причины морфологического многообразия людей.
Задачи: Дать представление о популяционном полиморфизме HOMO SAPIENS; укрепить
представление о принадлежности разных популяций людей к одному виду.
Форма контроля: составление схемы пути расселения человечества.
Вопросы:
1. От каких факторов зависит воспроизведение человеческих популяций?
2. Что такое «генофонд человечества»? Дайте определение.
3.Приведите современные краткие представления о геноме человека.
4. Биологический и социальный термины человеческих общностей.
5. Типологический и популяционный подходы при классифицировании.
6. Морфологическое описание «больших рас».
7. Географическая локализация и краткое описание основных антропологических типов.
8. Современное распространение антропологических типов.
9. Популяции, изменчивость, политипия.
Задание: подготовить ответы на вопросы и составить схему пути расселения человечества.
Практическая работа №6
Тема: Особенности постнатального онтогенеза человека. Определение развития человека с
использованием основных антропометрических методик.
Цель: Выявить особенности развития человека на современном этапе эволюции.
Задачи: Освоить способы определения уровня физического развития с использованием основных антропометрических методик.
Форма контроля: Составление графика физического развития человека.
Вопросы:
6. Понятие о росте и развитии организма на современном этапе эволюционного развития человека.
7. Что такое возраст? Назовите виды возраста.
8. Дайте определение понятию «акселерация».
9. Как Вы понимаете определение «гетерохронизм развития»?
10. Назовите основные периоды онтогенеза человека.
11. Как определяют физическое развитие человека?
Задание 1: измерить рост, вес и окружность грудной клетки. Заполнить таблицу:
№
Фактические данные
Средние данные
сигОтношение
Развитие показама
разницы к
теля
сигме
рос
т
вес
О.г.
к
Средние статистические данные показателей физического развития для разных возрастов
выписать из методических указаний.
Если Ваши фактические данные больше средних, то перед разницей поставить знак «+», если
ниже, то соответственно знак «-».
Если показатель «Отношение разницы к сигме» лежит в диапазоне от 0 до +1 или -1, то развитие показателя лежит в пределах широкой нормы; от +1 до +2 – развитие выше нормы, а от -1 до
-2 – развитие ниже нормы; от +2 до +3 – развитие хорошее, а от -2 до -3 – развитие плохое; от +3
66
до +4 и выше – развитие очень хорошее или акселерация, а от -3 до -4 и ниже – развитие очень
плохое.
Задание 2: построить график «Профиль физического развития»; определить развитие показателя.
Практическая работа №7
Тема: Особенности постнатального онтогенеза человека. Определение развития человека с
использованием второстепенных антропометрических методик.
Цель: Выявить особенности развития человека на современном этапе эволюции.
Задачи: Освоить способы определения уровня физического развития с использованием второстепенных антропометрических методик.
Форма контроля: арифметические расчеты индексов.
Вопросы:
1.Понятие о росте и развитии организма на современном этапе эволюционного развития человека.
2.Какие Вы знаете второстепенные антропометрические методики?
3.Как рассчитывают Жизненный индекс?
4.Что характеризует Индекс скелии по Мануврие?
5.Как определяют Индекс Брока-Бругша и что он характеризует?
6.Как определяют весо-ростовой показатель?
7.Как определяют Индекс Кетле?
8.По какому показателю определяют степень упитанности человека?
Задание: по описанным ниже методикам сделать арифметические расчеты.



Антропометрические методики определения физического развития человека:
Индекс Брока-Бругша. Применяется при массовых обследованиях населения.
Рост – 100 при росте 155-165 см,
Рост – 105, при росте 166-175 см,
Рост – 110 при росте 175 и выше.
ЖЕЛ (мл)
Жизненный индекс.
ЖИ =--------------Вес (кг)
Средняя величина показателя для мужчин – 65-70 мл/кг, для женщин – 55-60 мл/кг, для
спортсменок – 65-70 мл/кг.
Вес (г)
Весо-ростовой индекс Кетле. ИК=-------------Рост (см)
Средний показатель - 370-400 г на 1 см роста у мужчин, 325-375 – у женщин. Для мальчиков 15
лет – 325 г на 1 см роста, для девочек того же возраста – 318 г на 1 см роста.



Индекс скелии по Мануврие. Характеризует длину ног.
Длина ног
ИС=------------- х 100
Рост сидя
Величина до 84,9 свидетельствует о коротких ногах, 85–89 – о средних, 90 и выше – о длинных ногах.
Рост х объем груди
Масса тела (вес) по формуле Бернгарда. Вес=------------------------240
Формула дает возможность учитывать особенности телосложения. Если расчет делается по
формуле Брока, то после расчетов из результата следует вычесть около 8%: рост – 100 – 8%.
Весо-ростовой показатель, определяющий степень упитанности.
67
Вес (г)
ВРИ = ------------Рост (см)
Количество граммов на см роста
Больше 540
451 - 540
416 - 450
401 – 415
400
390
360 – 389
320 – 359
300 – 319
200 - 299
Показатель упитанности
Ожирение
Чрезмерный вес
Излишний вес
Хорошая
Наилучшая для мужчин
Наилучшая для женщин
Средняя
Плохая
Очень плохая
Истощение
Практическая работа №8
Тема: Экогигиена человека. Физические характеристики шума, электромагнитного и ионизирующего излучения
Цель: Выявить наиболее вредные для здоровья человека факторы окружающей среды. Определить пределы их воздействия.
Задачи: Дать представление о экогигиенических нормах среды обитания человека.
Форма контроля: заполнение таблицы наиболее вредных экологических воздействий.
Вопросы:
1. Экологически опасные вещества
2. Роль химической экологии в изучении факторов окружающей среды, влияющих на здоровье
человека
3. Антропогенное химическое загрязнение атмосферы
4. Антропогенное химическое загрязнение гидросферы
5. Антропогенное загрязнение почвы.
6. Загрязнение окружающей среды биологически вредными веществам
7. Комплексное антропогенное воздействие на литосферу
8. Радиоактивное загрязнение окружающей среды
9. Естественные источники ионизирующих излучений
10.
Основные искусственные источники радиоактивных излучений
11.
Основные единицы измерения ИИ.
12.
Экология шума.
13.
Общая характеристика шума.
14.
Источники шума.
15.
Шум как источник болезней человека.
16.
Понятие о естественном и биологическом электромагнитном фоне.
17.
Характеристика основных источников ЭМП.
18.
Влияние ЭМП на организм человека.
19.
Контроль за источниками ЭМП, защита от ЭМП.
Практическая работа №9
Тема: Экология и здоровье человека.
Цель: Выявить связь между экологическим состоянием среды и здоровьем человека. Определить пределы воздействия опасных для здоровья человека факторов окружающей среды.
Задачи: Дать представление о здоровье человека и его компонентах. Дать четкое понятие о
болезнях человека.
68
Форма контроля: составление и анализ анкет.
Задание: подготовить ответы на вопросы и составить анкеты по определению состояния здоровья студентов, обучающихся на разных специальностях и на разных курсах.
Вопросы:
1.Понятие о здоровье человека.
2.Понятие о патологии и болезнях.
3.Виды и фазы течения болезней.
4.Основные регулирующие системы организма человека.
5.Что Вы знаете об экологических болезнях?
6.Назовите критерии качества жизни человека. Какую роль в формировании качества жизни играет природная окружающая среда?
7.Воздействие природных факторов на человека
8.Воздействие антропогенных факторов на человека.
9.Какие факторы способствуют появлению врожденных аномалий (уродств) и на
следственных болезней человека?
10.Эколого-географические предпосылки здоровья и возникновения болезней.
11.Концепция природной очаговости болезней.
12.От чего зависит исход стрессовой реакции? Назовите фазы стресса.
13.От чего зависит адаптивность человека? Обрисуйте общие закономерности адаптивного процесса.
Практическая работа №10
Тема: Состояние здоровья жителей Восточного Казахстана.
Цель: Выявить связь между экологическим состоянием среды Восточного Казахстана и здоровьем человека.
Задачи: Выяснить состояние здоровья населения Восточного Казахстана (на основании статистики).
Форма контроля: Опрос населения и анализ анкет.
Задание: подготовить ответы на вопросы, составить анкеты и по ним определить состояние здоровья населения Восточного Казахстана.
Вопросы:
1. Что такое биогеохимические провинции?
2. Назовите причины эндемических заболеваний.
3. Какое значение для биологического окружения и для здоровья человека имеет геомагнитное и
другие физические поля Земли?
4. Что Вы знаете о влиянии на здоровье человека современных электронных приборов и бытовой
техники?
5. Каково биологическое значение стрессовых реакций? Почему стресс называют «адаптационным синдромом»?
6. Состояние здоровья жителей Восточного Казахстана.
7. Какие болезни распространены среди населения г. Семей.
8. Влияние остаточной радиации на здоровье населения Восточного Казахстана.
9. Профилактика болезней среди населения г.Семей.
4 Самостоятельная работа обучающегося
СРО №1. История становления экологии человека как науки
Цель: Рассмотреть основные этапы становления и развития экологии как науки
Форма контроля: реферат
Задание.
1. Изучите тему «Введение в экологию. История возникновения науки».
69
2. Подготовьтесь к тестовому контролю.
3. Найдите ответы на вопросы по данной теме, указанные ниже.
Вопросы для ответа:
1.Предмет, цель и задачи экологии человека.
2. Общая экология и экология человека
3. Связь экологии человека с антропологией, социологией и другими науками. Социальная экология – раздел экологии человека.
4. Человек как биосоциальный вид
5. Кто первым разделил животных на земноводных и сухопутных, подчеркивая связь их со средой
обитания?
6. Кто предложил термин «экология» впервые предложил?
7 .Как называется наука об отношениях организмов или их групп к окружающей среде или наука о
взаимоотношениях между живыми организмами и средой обитания ?
8. Как называется раздел экологии, задачей которого является установление пределов существования особи и тех пределов основных физико-химических факторов, которые организм выбирает для
себя?
9. Какой уровень организации живого является предметом изучения экологии?
10. В задачу какого раздела экологии входит изучение структуры и динамики численности популяций отдельных видов?
11. Как называется наука о взаимодействии человеческого общества с природной средой?
12. Как называется наука о структуре и функционировании городских экосистем и о взаимодействии человека и окружающей городской среды?
13. Как называется наука наука о способах и средствах преодоления разрушения природной среды
общественным производств?
14. Что изучает урбоэкология ?
15. Что изучает инженерная экология?
16. Назовите основные методы экологических исследований.
17. Что понимают под термином «Засечные леса»?
18. В каком году и в каком городе было основано общество испытателей природы?
19. В каком документе были установлены правила охраны охотничьих и бортничьих угодий на Руси?
СРО №2. Тема: Среда жизни человека
Цель: Установить разницу в представлениях об окружающей среде и среде, в которой живет человек (влияние социального компонента).
Форма контроля: разработка блок-схемы
Задание: изучить вопросы по теме и составить схему окружающей человека среды.
Вопросы для ответа:
1. Дайте понятие «окружающая среда».
2. Дайте понятие «окружающая человека среда».
3. Основные факторы окружающей среды.
4. Дайте определение понятию «природа»
5. Что мы понимаем под понятием «экологическое пространство».
6. Назовите основные компоненты природы.
7. Объясните понятия «квазиприрода» и «артеприрода».
8. Чем представлена 1 и 2 природа? Какова принципиальная разница?
9. Из чего состоит 3 природа?
10.
Какими компонентами представлена 4, т.е. социальная природа?
СРО №3. Тема: Влияние окружающей среды на здоровье человека
Цель: сформировать принципы бережного отношения к здоровью.
Форма контроля: эссе
70
Задание: изучить вопросы по теме и составить диаграмму состояния здоровья детей и
взрослых разных возрастных групп.
Вопросы для ответа:
1. Назовите критерии качества жизни человека. Какую роль в формировании качества жизни играет природная окружающая среда?
2. Чем определяется биологический возраст человека? Что такое «гормональный статус»?
3. Приведите различные определения здоровья человека. Предложите и обоснуйте простые адекватные показатели здоровья конкретного человека.
4. Воздействие природных факторов на человека
5. Воздействие антропогенных факторов на человека.
6. Что такое «онтогенез»? Какие периоды и этапы онтогенеза человека Вы знаете?
Что такое «критические периоды» онтогенеза?
7. Какие факторы способствуют появлению врожденных аномалий (уродств) и на
следственных болезней человека?
8. Эколого-географические предпосылки здоровья и возникновения болезней.
9. Концепция природной очаговости болезней.
10. Что такое биогеохимические провинции?
11. Назовите причины эндемических заболеваний.
12. Какое значение для биологического окружения и для здоровья человека имеет геомагнитное и
другие физические поля Земли?
13. Что Вы знаете о влиянии на здоровье человека современных электронных приборов и бытовой
техники?
14. Каково биологическое значение стрессовых реакций? Почему стресс называют «адаптационным синдромом»?
15. От чего зависит исход стрессовой реакции? Назовите фазы стресса.
16. От чего зависит адаптивность человека? Обрисуйте общие закономерности адаптивного процесса.
СРО № 4. Тема: Современные социально-экологические проблемы
Цель: рассмотреть основные социально-экологические проблемы биосферы.
Форма контроля: защита гипотез, конспект
Задание.
Используя литературные источники установить основные социальноэкологические проблемы биосферы (рост населения, ресурсный кризис, изменение генофонда, возрастание общей агрессивности среды, новые виды воздействий), зарисовать свои гипотезы, раскрывающие причины, следствия и пути выхода из кризисных ситуаций, в виде схем и защитить
их.
Вопросы для ответа:
1. Плата за использованные природные ресурсы
2. Борьба за устойчивое развитие экономики
3. Ограничения и культура потребления
4. Социальная политика и вопросы социальной экологии
5. Политический аспект социальной экологии
6. Война и ее эколого-социальные и политические последствия.
7. Работы В.И. Вернадского о геологической силе Земли и человеке.
8. Работы В.И. Вернадского о феномене жизни.
9. Работы В.И. Вернадского о биосферной концепции и переходе биосферы в ноосферу.
10. Социальные аспекты происхождения человека.
11. Ранние этапы социогенеза.
12. Современный человек и эволюция.
Тестовые задания для самоконтроля
1 вариант
71
1. Кто является автором термина «экология»:
A) Аристотель. B) Ч. Дарвин. C) И. Павлов. D) Э. Геккель. E) В.И. Вернадский.
2. Аутэкология – это экология:
A) Биоценозов.B) Биогеоценозов.C) Особей, популяций.
D) Особей, видов, популяций, биоценозов.E) Особей.
3. Экология – это:
А) Наука о жизни. B) Совокупность человека и окружающей среды.
C) Наука о биоценозах. D) Наука о взаимоотношениях живых организмов со средой их обитания.
E) Наука и экосистемах
4. Отдельные свойства или элемент среды, оказывающие на организмы прямое или косвенное воздействие:
A) Экологический фактор. B) Адаптация. C) Среда обитания.
D) Экологическая ниша. E) Лес.
5. К абиотическим факторам окружающей среды относятся:
A) Рельеф, климат, температура, свет, влажность, соленость воды.
B) Растительный опад, минеральный состав почвы, влажность.
C) Соленость воды, отмершие части водных растений и останки животных, свет.
D) Газовый состав атмосферы, загрязнение почвы, воздуха и воды.
E) Гибель растений и животных от инфекций, вызванных паразитами.
6. Как называется интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для
жизнедеятельности организма:
A) Пессимум. B) Оптимум. C) Максимум. D) Минимум. E) Нижний и верхний предел выносливости.
7. Что понимается под правилом мехового покрова:
A) Линька животных по сезонам года. B) У крупных животных волосяной покров бывает редким.
C) У мелких животных меховой покров всегда густой. D) У северных животных меховой покров
гуще, чем у южных. E) Отсутствие мехового покрова у водных животных.
8. Как называются узкоспециализированные, экологически непластичные виды:
A) Стеногалинные. B) Эврифотные. C) Эврибионтные. D) Эврибатные. E) Стенобионтные.
9. На какие экологические группы делят растения по отношению к свету:
A) Светолюбивые, тенелюбивые. B) Светолюбивые, теневыносливые.
C) Гелиофиты, сциофиты. D) Светолюбивые, тенелюбивые, теневыносливые.
E) Световые, теневые, промежуточные.
10. Какие экологические группы по отношению к водному режиму выделяют среди наземных животных:
A) Мезофиты, гигрофиты. B) Гигрофилы, мезофилы, ксерофилы. C) Гигрофилы, мезофиты, ксерофиты. D) Мезофилы, ксерофиты. E) Галофиты и псаммофиты.
11. Какие типы смертности вы знаете:
A) Случайная, смертность преобладает в зрелом возрасте, смертность преобладает среди старых
особей. B) Случайная, естественная, абсолютная.
C) смертность одинакова во всех возрастах, смертность преобладает среди старых особей.
D) Смертность одинакова во всех возрастах, смертность преобладает среди взрослых особей,
смертность преобладает среди молодых особей.
E) Истинная, возрастная, случайная.
12. Популяции, в которых преобладают старые особи:
A) Стабильные. B) Сокращающиеся. C) Растущие. D) Постоянные.E) Регулируемые.
13. Как называется организованная группа популяций растений, животных и микроорганизмов, живущих совместно в одних и тех же условиях среды:
A) Биотоп. B) Биогеоценоз. C) Экотоп. D) Биоценоз. E) Экосистема.
14. Сообщество совместно обитающих организмов разных видов вместе с физической средой
обитания, функционирующее как единое целое:
A) Биоценоз. B) Биотоп. C) Экосистема. D) Популяция. E) Экологическая ниша.
72
15. Какие из перечисленных явлений подчиняются годичным ритмам:
A) Миграции лососевых, осетровых для размножения в реки.
B) Периодичность открывания и закрывания раковин устриц. C) Открывание и закрывание цветков растений. D) Все вышеперечисленное. E) Нет верного ответа.
16. Укажите биотические экологические факторы:
A) Космическое излучение. B) Свет. C) Температура. D) Давление. E) Хищничество.
17. Примером биотических отношений двух видов по типу конкуренции является совместное
существование:
A) Ели и березы. B) Человека и аскариды. C) Росянки и мухи. D) Акулы и рыб-прилипал.
E) Рябины и дрозда-рябинника.
18. Как называют потребителей живых растений:
A) Сапрофаги. B) Фитофаги. C) Копрофаги. D) Некрофаги. E) Зоофаги.
19. Какие организмы относятся к деструкторам:
A) Одноклеточные водоросли. B) Продуценты. C) Грибы и микроорганизмы.
D) Плотоядные животные. E) Автотрофные.
20. Что такое сукцессия:
A) Круговорот веществ в экосистеме. B) Смена одного биоценоза другим.
C) Сообщество травянистых растений. D) Сообщество фитофагов.
E) Сообщество животных и растений.
21. Эврибионтность - это:
А) Способность организмов выдерживать высокую температуру.
В) Способность организмов образовывать новые формы.
С) Высокая экологическая пластичность.
D) Интенсивность экологического фактора наиболее благоприятная для жизнедеятельности организмов.
E) Способность организмов выдерживать изменения условий жизни.
22. Границы экологического фактора, за которым существование невозможно:
А) Минимум. В) Максимум. С) Критические точки. D) Пессимум.E) Оптимум.
23. Зеленые растения – это:
А) Факторы живой природы. В) Элемент биоценоза. С) Автотрофные организмы.
D) Продуценты. E) Все перечисленное выше.
24. Сколько типов смертности в популяции: А) 1 В) 2. С) 3. D) 4. E) 5.
25. Автотрофы – это: А) Продуценты. В) Микробы. С) Вирусы. D) Грибы. E) Животные.
26. Длина пищевой цепи в экосистемах ограничивается на каждом трофическом уровне: А)
Количеством пищи В) Потерей энергии С) Количеством энергии
D) Скоростью накопления органического вещества E) Скоростью потребления органического вещества.
27. Формулировка какой формы особо охраняемых природных территорий приводится:
«относительно большие природные территории и акватории, где обеспечивается выполнение трех основных целей: экологической, рекреационной и научный. есть и зоны хозяйственного использования»:
A) Природный национальный парк B) Биосферный заповедник
C) Природный парк D) Заказник E) Дендрологический парк
28. Формулировка какой формы особо охраняемых природных территорий приводится:
«уникальные, не воспроизводимые природные объекты, имеющие научную, экологическую,
культурную и эстетическую ценность»:
A) Памятник природы B) Заповедник C) Биосферный заповедник.
D) Заказник E) Дендрологический парк.
29. Высшая стадия развития биосферы, в которой разумная деятельность человека становится определяющей силой, называется:
А) Криосферой. В) Мезозоем. С) Антропосферой. D) Кайнозоем. E) Ноосферой.
30. Глобальное проявление деградации почв:
73
А) Эрозия В) Загрязнение С) Засоление D) Опустынивание E) Заболачивание.
31. Под генофондом населения понимается
А) совокупность генов граждан коренных национальностей
В) совокупность генов всех граждан
С) совокупность генов статистической выборки граждан
Д) совокупность генов всех диаспор, проживающих в разных странх
Е) совокупность генов репродуктивной части населения
32. Термин “Генетический груз” обозначает
а) наличие вредных мутаций у человека, повышающих частоту наследственных заболеваний
б) неблагоприятные экологические факторы, способствующие ухудшению здоровья граждан
в) неблагоприятные социальные факторы, способствующие ухудшению здоровья граждан
г) совокупность неблагоприятных факторов, способствующих снижению иммунитета граждан
33. Экология внутренней среды человека это:
А) наука о состоянии его внутренних органов и их соподчиненности
В) наука о взаимодействии внутренних органов и их взаимозависимости
С) наука о сохранении здоровья, в условиях совокупного действия на организм внешних и
внутренних факторов
Д) наука о состоянии внутренней среды
Е) наука о регуляции функций организма
34. Образование метаболической зависимости от стрессирующего раздражителя вызывается:
а) неоптимальной комбинацией стрессирующих раздражителей.
б) ослабленным после болезни иммунитетом
в) продолжительным воздействием стрессирующего раздражителя, приводящим к возникновению специфической толерантности
г) характером стрессирующего раздражителя
35. Так называемые “Группы риска” объединяют людей:
А) определенных специальностей
В) определенного образа жизни
С) проживающих в экологически неблагоприятных районах
Д) объединенных группами “а” и “б”
Е) объединенных группами “а” и “в”
36. Повышению степени риска оказаться в неблагоприятной, опасной для здоровья и жизним ситуации способствуют такие черты характера, как:
А) эгоцентричность и индивидуализм
В) пренебрежение к законам и правилам ТБ
С) повышенная раздражительность и агрессивность
Д) чрезмерная самоуверенность
Е) все перечисленные черты характера
74
37. Конвергентный тип мышления состоит в том, что все мыслительные усилия направляются на:
А) поиск единственного правильного решения
В) выбор правильного решения на основе рассмотрения многих вариантов
С) всемерного расширение информационного потока, необходимого для принятия решения
Д) правильный ответ состоит в сочетании “б” и “в"
Е) правильный ответ состоит в сочетании “а” и “с"
37. Иммунитет является результатом:
А) регулярного приема необходимых лекарственных препаратов
В) высокого интеллекта и нравственности
С) приобретенной или наследственной невосприимчивости организма к возбудителям болезней
Д) коммуникабельности
Е) агрессивности
38. Мутации – естественные или вызываемые мутагенами количественные и качественные
изменения генотипа
А) не передающиеся по наследству
В) передающиеся по наследству в качестве фактора, препятствующего эволюции
С) передающиеся по наследству и являющиеся важнейшим фактором эволюции
Д) всегда воздействующий отрицательно на потомство фактор
Е) ) всегда воздействующий положительно на потомство фактор
39. Стратегическое предназначение экологии человека А) обеспечивать благополучие себя и своих близких
В) обеспечивать гармонизацию взаимодействия людей между собой и внешней средой, с целью достижения устойчивого развития
С) обеспечить всеобщее экологическое образование и воспитание
Д) обеспечить эколозацию общественного сознания
Е) обеспечить высокую экологическую культуру
39. Мотивация подразумевает
А) процесс возникновения
В) причина или цель действия, ради которого оно может быть совершено
С) совокупность факторов, определяющих поведение
Д) Трудно контролируемое влечение к предмету или объекту
Е) процесс концентрации внимания
40. Алкоголизм – болезнь или распущенность?
А) Распущенность, безкультурье и безволие
В) Болезнь
С) Болезнь, как результат распущенности
Д) Болезнь, как результат семейных и социальных традиций
75
Е) верны все определения
41. Какова последовательность развития наркотической зависимости?
А) привыкание - пристрастие - психическая зависимость - физическая зависимость
В) пристрастие - привыкание - физическая зависимость - психическая зависимость
С) пристрастие - физическая зависимость - привыкание - психическая зависимость
Д) пристрастие - привыкание - психическая зависимость- физическая зависимость
Е) привыкание - пристрастие - физическая зависимость психическая зависимость
42. В числе показателей, характеризующих качество жизни с позиций устойчивого развития
правомерно назвать:
А) продолжительность жизни человека, ожидаемая при рождении и фактическая
В) уровень знаний (образования) и обязательных навыков
С) доход и уровень занятости населения
Д) все перечисленные показатели
Е) показатели, обозначенные в позициях “а” и “в”
43. Дивергентный тип мышления состоит в том, что все мыслительные усилия направляются на:
А) поиск единственного правильного решения
В) выбор правильного решения на основе рассмотрения многих вариантов
С) всемерного расширение информационного потока, необходимого для принятия решения
Д) правильный ответ состоит в сочетании “б” и “в"
Е) поиск любого решения
44. Тезис "Устойчивое развитие" был провозглашен
А) на международном совещании по окружающей среде в Стокгольме, в 1972 г.
В) на конференции по мирному процессу в Европе в Хельсинки, в 1975 г.
С) на конференции ООН в Рио-деЖанейро в 1992 г.
Д) на Всемирном форуме ООН на стыке тысячелетий в Нью-Иорке в сентября 2000 г.
Е) на заседании Римского клуба в 1983 г.
45. Нравственно все то, что
А) позволяет человеку обеспечивать благополучие себя и своих близких
В) биологически полезно для всего общества
С) способствует повышению уровня знаний
Д) способствует освоению новейших технологий
Е) способствует выживанию
46. Истинная стрессовая ситуация заключается в:
А) неожиданном и, кажется, беспричинном похудании или, наоборот, увеличении полноты человека
76
В) нарушении сбалансированного обмена веществ в организме
С) постоянном беспокойстве, усугубляющемся бессонницей
Д) постоянном угнетенном настроении
Е) постоянном агрессивном поведении
47. Экстремальные экологические факторы (резко континентальный климат, районы экологически неблагополучные)
А) ослабляют воздействие алкоголя и наркотиков на организм человека
В) усиливают воздействие алкоголя и наркотиков на организм человека
С) нейтральны по отношению к здоровью человека
Д) могут ослаблять здоровье чедлвека
Е) снижают иммунитет и отражаются на поведении человека
48. Транквилизаторы - лекарственные средства, способные:
А) устранять чувство усталости, повышенной сонливости
В) способствовать лучшему усвоению пищи
С) снимать чувство тревоги, эмоциональную напряженность.
Д) устранять воспаление
Е) снимать температуру
49. Абстинентный синдром может возникнуть на фоне
А) злоупотребления алкоголем
В) систематического употребления транквилизаторов
С) слишком однообразного питания
Д) сочетания факторов "а" и "б"
Е) сочетания факторов "а" и "в"
50. Вещества, способные устранять чувство усталости, повышать физическую и умственную
работоспособность называются
А) антидепрессанты
В) психостимуляторы
С) барбитураты
Д) анальгетики
Е) антибиотики
2 вариант
1. В каком году был впервые использован термин «экология»:
A) 1726 г. B) 1866 г. C) 1930 г.
D) 1670 г.
E)1966 г.
2. Демэкология – это экология:
A) Особей. B) Видов, популяций. C) Популяций. D) Видов. E) Сообществ.
3. Термин «биоценоз» ввел в науку в 1877 г.:
А) А. Тенсли. B) Э. Геккель. C) В. Сукачев. D) М. Мёбиус. E) В. И. Вернадский.
4. Как называют эволюционно возникшее приспособление организмов, органов и их функций к условиям среды:
A) Экологический фактор. B) Адаптация. C) Среда обитания.
D) Экологическая ниша. E) Лес.
5. К биотическим факторам окружающей среды относятся:
A) Рельеф, климат, температура, свет, влажность, соленость воды.
77
B) Растительный опад, минеральный состав почвы, влажность.
C) Соленость воды, отмершие части водных растений и останки животных, свет.
D) Газовый состав атмосферы, загрязнение почвы, воздуха и воды.
E) Гибель растений и животных от инфекций, вызванных паразитами.
6. Как называется интенсивность экологического фактора, при которой жизнедеятельность
угнетается:
A) Пессимум. B) Оптимум. C) Максимум. D) Минимум.
E) Нижний и верхний предел выносливости.
7. О чем гласит правило Бергмана:
A) У животных холодных климатических зон наблюдается тенденция к уменьшению площади выступающих частей тела.
B) Виды, обитающие в более холодных условиях, крупнее обитающих в теплом климате видов.
C) У северных животных внутренние органы больше, чем у южных.
D) У крупных животных площадь выступающих частей тела всегда больше.
E) Виды, обитающие в более теплых условиях, крупнее обитающих в холодном климате видов.
8. Как называются широко приспособленные, более выносливые к колебаниям того или
иного экологического фактора виды:
A) Стеногалинные. B) Эврифотные. C) Эврибионтные.
D) Эврибатные. E) Стенобионтные.
9. Виды, предпочитающие холод, называются:
A) Термофилы. B) Псаммофилы. C) Гетерофилы. D) Криофилы. E) Монофилы.
10. Временное состояние организма, при котором в неблагоприятных условиях для жизни
резко замедляются все процессы жизнедеятельности:
A) Анабиоз. B) Метаболиз. C) Анаболизм. D) Парабиоз. E) Анафаза.
11. Гомеостазом популяции называют:
A) Внутрипопуляционное генетическое разнообразие.
B) Взрыв численности популяции в определенное время года.
C) Постоянство половозрастного состава популяции в течение года.
D) Поддержание определенной численности популяции.
E) Смена местообитания.
12. Популяции, в которых преобладают молодые особи:
A) Стабильные. B) Сокращающиеся. C) Растущие. D) Постоянные. E) Регулируемые.
13. Термин «экосистема» ввел в науку в 1935 г.:
A) А. Тенсли. B) Э. Геккель. C) В. Сукачев. D) М. Мебиус. E) В.И. Вернадский.
14. Пространство с более или менее однородными условиями, заселенное тем или другим сообществом организмов (биоценозом), называется:
A) Биотоп. B) Экосистема. C) Популяция. D) Биогеоценоз. E) Территория.
15. Какие из перечисленных явлений подчиняются приливно-отливным ритмам:
A) Миграции лососевых, осетровых для размножения в реки. B) Периодичность открывания и закрывания раковин устриц. C) Открывание и закрывание цветков растений.
D) Все вышеперечисленное. E) Нет верного ответа.
16. Межвидовые или внутривидовые отношения, при которых особи в борьбе за пищу, местообитание и др. воздействуют друг на друга отрицательно:
A) Хищничество. B) Конкуренция. C) Паразитизм. D) Комменсализм. E) Симбиоз.
17. Примером биотических отношений двух видов по типу хищничества является совместное
существование:
A) Ели и березы. B) Человека и аскариды. C) Росянки и мухи.
D) Акулы и рыб-прилипал. E) Рябины и дрозда-рябинника.
18. Кто питается мертвыми растительными остатками:
A) Сапрофаги. B) Фитофаги. C) Копрофаги. D) Некрофаги. E) Зоофаги.
19. Кого называют гетеротрофами:
A) Виды, проживающие в различных климатических зонах.
78
B) Виды, способные продуцировать органические вещества.
C) Виды, залегающие в летнюю спячку.
D) Виды, питающиеся готовыми органическими веществами.
E) Виды, питающиеся трупами.
20. Как называется сукцессия, которая начинается на абсолютно лишенном жизни месте:
A) Экологическая. B) Гетеротрофная. C) Автотрофная. D) Первичная.
E) Вторичная.
21.Действие экологических факторов на живые организмы в качестве сигналов:
А) Вызывает приспособительные изменения у организмов.
В) Обусловливает невозможность существования организмов в данных условиях.
22. Организмы, синтезирующие из неорганических соединений органические вещества с использованием энергии Солнца:
А) Гетеротрофы. В) Сапрофиты. С) Автотрофы. D) Консументы. E) Редуценты.
23. Совокупность совместно обитающих на определенной территории популяции растений,
животных и микроорганизм и окружающая их абиотическая среда:
А) Биотоп. В) Биосфера. С) Экотон. D) Биоценоз. E) Биогеоценоз.
24. Первичные консументы в экосистемах:
А) Все плотоядные животные. В) Травоядные животные. С) Всеядные животные. D) Плотоядные и
всеядные животные. E) Мелкие плотоядные млекопитающие и хищные насекомые.
25. Назовите основные виды загрязнения по масштабу их распространения:
A) Локальные, глобальные, местные. B) Региональные, локальные. C) Глобальные, местные.
D) Локальные, региональные, глобальные. E) Видов загрязнения много.
26. Формулировка какой формы особо охраняемых природных территорий приводится:
«территории, созданные на определенный срок (в ряде случаев постоянно) для сохранения
или восстановления природных комплексов или их компонентов и поддержания экологического баланса»:
A) Памятник природы. B) Заповедник. C) Природный национальный парк.
D) Заказник. E)
Дендрологический парк.
27. Сколько заповедников расположено на территории Восточного Казахстана:
A) 1. B) 3. C) 2. D) 4. E) 5.
28. Биосфера – это:
А) Сфера разума и новой жизни. В) Нижняя часть атмосферы, вся гидросфера, верхняя часть литосферы. С) Глобальная экосистема Земли. D) Внешняя оболочка Земли. E) Сфера разума.
29. Увеличение "озоновых дыр" вызывается в основном выбросами в атмосферу:
А) Угарного газа. В) Оксидов серы. С) Метана. D) Фреонов. E) Диоксинов.
30. Сколько в Казахстане действует заповедников:
А) 113. B) 7. C) 3. D) 2. E) 10.
31. Процесс адаптации организма к меняющимся условиям среды обеспечивается:
А) регулярным питанием
В) строгим распорядком жизненного цикла
С) биохимическими изменениями характеристик ферментов
Д) ограниченным диапазоном меняющихся условий среды
Е) меняющимися климатическими условиями
32. Образование метаболической зависимости от стрессирующего раздражителя вызывается:
А) не оптимальной комбинацией стрессирующих раздражителей
В) ослабленным после болезни иммунитетом
С) продолжительным воздействием стрессирующего раздражителя, приводящим к возникно79
вению специфической толерантности
Д) характером стрессирующего раздражителя
Е) стрессовыми гормонами
33. Изменение активности ферментов в процессе адаптации организма обеспечивается за
счет:
А) изменений каталитических свойств ферментов, уже имеющихся в клетках
В) концентрации ферментов вследствие изменения скорости процессов биосинтеза
С) изменения свойств среды отделов клетки, в которой локализованы ферменты
Д) изменения состава и структуры клеточных мембран
Е) изменений во всех перечисленных позициях
34.Региональная диета жителей Крайнего Севера, в сравнении с жителями южных центральных и южных регионов России определяется бо'льшим содержанием в пище
А) углеводов
В) белков
С) липидов
г) сочетания “а” и “б”
Д) сочетания “б” и “в”
Е) сочетания "а" и "в"
35. Коммуникабельность - есть способность
А) свободного общения с другими людьми
В) преодолеть стеснительность при необходимости общения с незнакомыми людьми
С) волевым напряжением общаться с людьми неприятными, несимпатичными
Д) преодолеть страх перед незнакомым человеком
Е) скрыть свои недостатки
36. Априорная, имеющаяся в нашем распоряжении информация
А) не может служить для формирования новых оригинальных идей
В) может служить для формирования новых оригинальных идей
С) может служить для формирования новых оригинальных идей лишь при условии, что иной
информации не может быть получено
Д) может служить для формирования новых оригинальных идей при большом потоке
информации
37. Биологическая целесообразность народной кухни определяется
А) сочетанием продуктов, которые могут быть приобретены в данных конкретных условиях
В) типом обмена веществ в организме человека, который сложился на протяжении веков
С) высокой калорийностью используемых продуктов
Д) низкой калорийностью используемых продуктов
Е) большим содержанием витаминов
38. Адаптивный ферментативный структурный след (АФСС) проявляется в организме, как:
80
А) абстинентный синдром в отношении любого стрессирующего фактора
В) устойчивое понижение жизненной активности человека, требующее медицинского вмешательства
С) результат биохимических изменений активности ферментов, направленный к адаптации
организма к новым условиям
Д) повышение толерантности
Е) снижение иммунитета
39. Эффективными путями сохранения экологической чистоты внутренней среды организма
является
А) предупреждение высоких физических и психических нагрузок
В) обеспечение, по возможности, оптимального режима дня и приема пищи
С) обеспечение по возможности широкого спектра раздражителей, без преобладания какого
либо из них
Д) исключение из продуктов питания всяческих консервантов и пищевых добавок
Е) соблюдение всех гигиенических требований
40. При употреблении взрослым человеком всего 25 г. водки, концентрация этанола (этилового спирта) в клетках организма возрастает почти в
А) 10 раз
В) 100 раз
С) 150 раз.
Д) 200 раз
Е) 500 раз
41. Под экологическим кризисом понимается такое взаимоотношение между обществом и
природой, при котором
А) развитие производительных сил и производственных отношений не соответствует возможностям ресурсного потенциала природы
В) распространяются загрязнения во всех важнейших сферах жизнедеятельности человека
С) не хватает тех или иных видов природных ресурсов и их приходится закупать за рубежом
Д) возникающая нагрузка на природу вызывает сопротивление природоохранительных организаций
Е) экологическая безграмотность и духовная нищета общества
42. Отказ от запланированного и весьма желательного действия, если, например, выяснилось, что это действие может нанести вред другому лицу или обществу требует от человека
А) эмоционального напряжения
В) волевого усилия
С) адекватного настроения
Д) материального вложения
Е) ухудшения настроения
43. В эволюции живого вещества просматривается один однонаправленный процесс, называемый В.И.Вернадским процессом
А) цефализации
В) метаболтизма
81
С) усложнения взаимосвязей между органами
Д усиления взаимозависимости
Е) антропогенеза
44. Что такое толерантность в отношении человека?
А) сильная воля, позволяющая принимать самостоятельные решения
В) высокий интеллект
С) духовная культура
Д) коммуникабельность
Е) порядочность
55. Формирование головного мозга, мыслительных способностей и интеллекта ребенка происходит в результате:
А) его взросления
В) организации правильного и достаточного питания
С) направленного к нему потока информации
Д) оптимальной организацией отдыха, в частности - обеспечение достаточного сна ребенка
Е) правильного воспитания
46. Суть важнейшего морального принципа принятия решения состоит в том, что его результатом
А) не должен быть причинен ущерб лицу, принимающему это решение
В) не должен быть причинен вред другим людям и природе
С) не должна возникнуть ситуация, при которой придется менять принятое решение
Д) не должно быть уголовное наказание
Е) не должно быть общественное порицание
47. Устойчивое развитие, в соответствии с решениями конференции в Рио летом 1992 г. требует
А) совершенствование системы потребления
В) совершенство системы здравоохранения
С) преодоление разрыва между богатством и бедностью
Д) вовлечение в управление местных общин
Е) учета всех перечисленных факторов
82
83