Для изучения окружающей среды (среды обитания и производственной деятельности человека) целесообразно выделить следующие ее основные составляющие: воздушную среду; водную среду (гидросферу); животный мир (человек, домашние и дикие животные, в том числе рыбы и птицы); растительный мир (культурные и дикие растения, в том числе растущие в воде); почву (растительный слой); недра (верхняя часть земной коры, в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых); климатическую и акустическую среду.
Наиболее уязвимыми составляющими, без которых невозможно существование человека и которым наносится наибольший ущерб человеческой деятельностью, связанной с развитием промышленности и урбанизации, являются воздушная среда и гидросфера. Их загрязнение наносит также существенный вред природе (совокупности естественных условий существования человеческого общества).
Рассмотрим составляющие окружающей среды, подвергающиеся наибольшему воздействию вследствие развития урбанизации и перерабатывающей промышленности.
Воздушная среда может быть наружной, в которой большинство людей проводят меньшую часть времени (до 10,15%), внутренней производственной (в ней человек проводит до 25,30% своего времени) и внутренней жилой, где люди пребывают большую часть времени (до 60,70% и более). В соответствии со временем, которое проводят люди во внутренней жилой, производственной и наружной воздушной средах, ее состоянию (качеству) должно уделяться особое внимание. Из этого не следует, конечно, что можно недооценивать состояние наружной воздушной среды, так как она, в частности, поддерживает внутреннюю жилую и производственную воздушную среды.
Наружный воздух у поверхности земли содержит по объему: 78, 08% азота; 20, 95% кислорода; 0, 94% инертных газов и 0, 03% углекислого газа. На высоте 5 км содержание кислорода остается тем же, а азота увеличивается до 78, 89%. Часто воздух у поверхности земли имеет различные примеси, особенно в городах: там он содержит более 40 ингредиентов, чуждых природной воздушной среде. Внутренний воздух в жилищах, как правило, имеет повышенное содержание углекислого газа, а внутренний воздух производственных помещений обычно содержит примеси, характер которых определяется технологией производства.
Водная среда включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в океане, содержащем 1 млрд. 375 млн. кв. км. – около 98% всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет 361 кв. млн. км. Она примерно в 2,4 раза больше площади суши – территории, занимающей 149 кв. млн. км. Вода в океане соленая, причем большая ее часть (более 1 млрд. кв. км.) сохраняет постоянную соленость около 3,5% и температуру, примерно равную 3,7°С. Заметны различия в солености и температуре наблюдаются почти исключительно в поверхностном слое воды, а также в окраинных и особенных средиземных морях. Содержание растворенного кислорода в воде существенно уменьшается на глубине 50,60 м.
Подземные воды бывают солеными, солоноватыми (меньшей солености) и пресными; существующие геотермальные воды имеют повышенную температуру (более 30°С).
Для производственной деятельности человечество и его хозяйственно – бытовых нужд требуется пресная вода, количество которой составляет всего лишь 2,7% общего объема воды на Земле, причем очень малая ее доля (всего 0,36%) имеется в легко доступных для добычи местах. Большая часть пресной воды содержится в снегах и пресноводных айсбергах, находящихся в районах в основном Южного полярного круга.
Годовой мировой речной сток пресной воды составляет 37,3 тыс. куб. км. Кроме того, может использоваться часть подземных вод, равная 13 тыс. км3. К сожалению, большая часть речного стока в СССР, составляющая около 5000 км3, приходится на малоплодородные и малозаселенные северные территории.
При отсутствии пресной воды используют соленую поверхностную или подземную воду, производя ее опреснение или гиперфильтрацию: пропускают под большим перепадом давлений через полимерные мембраны с микроскопическими отверстиями, задерживающими молекулы соли. Оба эти процесс весьма энергоемки, поэтому представляет интерес предложение, состоящее в использовании в качестве источника пресной воды пресноводных айсбергов (или их части), которые с этой целью буксируют по воде к берегам, не имеющим пресной воды, где организуют их таяние. По предварительным расчетам разработчиков этого предложения, получение пресной воды будет примерно вдвое менее энергоемким по сравнению с опреснением и гиперфильтрацией.
Важным обстоятельством, присущим водной среде, является то, что через нее в основном передаются инфекционные заболевания (примерно 80% всех заболеваний). Впрочем, некоторые из них, например коклюш, ветрянка, туберкулез, передаются и через воздушную среду.
Климатическая среда является важным фактором, определяющим развитие различных видов животного, растительного мира и его плодородие. Характерной особенностью СССР является то, что большая часть его территории имеет значительно более холодный климат, чем в других странах.
Внутренняя температура большей части отапливаемых помещений (жилых) равняется 18°С. Теплопотери помещений или количество теплоты, необходимое для отопления объема здания, приходящегося на одного человека, а также подогрева приточного вентиляционного воздуха, прямо пропорционально разности температур внутреннего и наружного воздуха. Эта разность температур, как видно, для Москвы в 2, 5 раза больше, чем для Рима; в 2, 2 – для Лондона; в 1,8 – для Парижа; в 1,6,1,65 – для Нью-Йорка, Берлина и Вашингтона и в 1,35 – для Стокгольма.
Задавайте вопросы нашему консультанту, он ждет вас внизу экрана и всегда онлайн специально для Вас. Не стесняемся, мы работаем совершенно бесплатно!!!
Также оказываем консультации по телефону: 8 (800) 600-76-83, звонок по России бесплатный!
Иными словами, можно утверждать, что расход тепловой энергии (или топлива) на отопление и вентиляцию зданий в январе на 35,150% больше в Москве, чем в других названных городах. В годовом разрезе, учитывая большую в Москве, чем в указанных городах, продолжительность отопительного сезона, эта разница будет еще больше.
Приведенные данные, конечно, не исчерпывают разнообразие климата в разных странах, так как они не представляют климат таких стран и континентов, как Япония, Испания, Африка, Австралия, Южная Америка и др. Однако там климат преимущественно теплее. Есть только одна страна, похожая по климату на большую часть территории России – это Канада, но ее население в 10 раз меньше. О холодном климате России свидетельствует тот факт, что свыше 50% территории суши страны занимают вечномерзлые грунты.
Косвенно о климате бывшего СССР сравнительно с климатом других стран можете судить по количеству сжигаемого топлива: во всем мире, например, было сожжено в пересчете на условное топливо около 10 млрд. т, из них 2 млрд. – в СССР, при населении, составляющем, 6,6% населения Земли. Следовательно, в среднем на 1 чел. было сожжено в 3 раза больше топлива, чем в среднем на 1 чел. на Земле. Эта разница объясняется климатическими условиями, развитостью промышленности и транспорта СССР. Она свидетельствует также о существенном загрязнении воздушной среды, которая создает сжигание органических видов топлива.
Акустическая среда является существенным фактором, влияющим на самочувствие людей и животных. Поставленные опыты, которые доказывают, что повышенный шум неблагоприятно влияет даже на развитие растений. Акустическая среда заполняется шумом. Различают низкие, средние и высокие звуки.
Колебания охватывают большой диапазон частот: от 1 до 16 Гц. – инфразвуковые, от 16 Гц до 20 кГц – звуковые, выше 20 кГц – ультразвуковые. Находящиеся в звуковой области шумы принято делить на низкочастотные (ниже 350 Гц), среднечастотные (от 350 до 800 Гц) и высокочастотные (выше 800 Г ц). Как правило, в спектре шума присутствуют все частоты. Самое неблагоприятное действие на человека оказывает шум, в спектре которого преобладают высокие частоты.
Нормируемыми параметрами шума являются уровни в децибелах (дБ) среднеквадратичных звуковых давлений в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Они допускаются большими для низких частот и меньшими для высоких частот, например, в квартирных жилых домах – 55 дБ для 63 Гц и 18 дБ для 8000 Гц, а на постоянном рабочем месте и на территории предприятий соответственно – 103 и 80 дБ.
Ультразвук и инфразвук не воспринимаются человеческим ухом, но они также могут оказывать на человека неблагоприятное воздействие. Последствия его зависят от продолжительности, характера шума (тональный, импульсный), а также от состояния человека. Особенно шумовое воздействие во время сна.
Люди по-разному воспринимают шум в зависимости от возраста, эмоциональности, состояния нервной системы и пр. Он мешает работе, отдыху, нарушает сон. Шум является не только причиной развития глухоты, но и таких заболеваний, как гипертония, расстройство центральной нервной системы, язва желудка и др. Сильный шум, длительное время воздействующий на человека, понижает его способность продолжения рода. Звук, равный 130 дБ, воспринимается уже не как звук, а как давление, причиняющие боль. По данным австралийских исследователей, «шумовое загрязнение», характерное для больших городов, сокращает продолжительность жизни их жителей на 10,12 лет.
Все рассмотренные составляющие окружающие среды входят в биосферу: оболочку Земли, включающую часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, которые взаимно связаны сложными биохимическими циклами миграции вещества и энергии, или геологическую оболочку Земли, населенную живыми организмами. Верхний предел жизни биосферы ограничен интенсивной концентрацией ультрафиолетовых лучей; нижний – высокой температуры земных недр (свыше 10°С). Крайних пределов ее достигает только низшие организмы – бактерии.
Атмосфера – воздушная оболочка Земли – простирается до высот свыше 2000 км над поверхностью планеты.
Ее разделяют на четыре самостоятельные (в смысле физических свойств) газовые оболочки:
а) Тропосфера – нижняя часть атмосферы, прилегающая к земной поверхности. Ее толщина – до 16,17 км на экваторе, до 10,11 км – в средних широтах и 7,8 км – на полюсах. По массе она составляет примерно 3/4 всей воздушной массы атмосферы и содержит практически весь водяной пар. Температурный режим тропосферы определяется температурой поверхности Земли, при этом формируются основные процессы, связанные с изменением климата. В верхних слоях тропосферы температура понижается до - 6°С. В слое тропосферы активно происходит вертикальные и горизонтальные течения масс воздуха.
б) Стратосфера (гомосфера) – слой от верхней границы тропосферы до высот 80,85 км. Температура с подъемом сначала падает (примерно до -80°), затем повышается до +50°,75° на высотах 55,60 км, а далее опять понижается до -50° -75° у верхней границы стратосферы. Этот слой содержит большое количество озона, поглощающего ультрафиолетовую и длинноволновую части солнечной радиации. Именно этому свойству обязана современная высокоразвитая жизнь на Земле и им же объясняется повышение температуры на уровне озонового слоя до +75°.
в) Ионосфера (термосфера) – слой от верхней границы стратосферы до высоты 800 км. Этот слой характеризуется повышенным содержанием ионов и свободных электронов, что, в свою очередь, объясняет особенности распространения радиоволн в ней. Образование ионов на высотах от 80,85 км до 400 км происходит под действием ультрафиолетовой, рентгеновской и корпускулярной радиации Солнца. При усилении излучения Солнце заряженные частицы, попадающие в магнитное поле Земли, отклоняются в сторону высоких широт и вызывают полярные сияния – свечение газов атмосферы. Температура в ионосфере с подъемом вверх повышается и на высоте около 120 км равна примерно +150°С.
г) Экзосфера – слой от верхней границе ионосферы до 2000 км. Температуры в этом слое достигают 2000,3000°С, но газ настолько разрежен, что «почувствовать» столь высокие температуры практически невозможно.
Слои ионосферы и экзосферы объединяют иногда общим названием «гетеросфера».
Несколько слов о происхождении атмосферы. По представлениям ученых, она образовалась в результате выделения газов из лавовых потоков, «выливавшихся» на земную поверхность из верхней мантии Земли: водяных паров, углекислого газа, аммиака и др.
В момент формирования Земли из протопланетного облака все элементы будущей атмосферы находились в связанном виде в составе твердых веществ – в гидроксидах, нитридах и нитратах, оксидах металлов, в графитах и карбонатах. Первичная атмосфера состояла, видимо, из небольших количеств азота, аммиака и инертных газов.
Остальные газы за счет высоких температур и соответственно скоростей их молекул рассеивались в космическое пространство еще на стадии образования планеты. В это время солнечные ультрафиолетовые лучи свободно достигали поверхности Земли. Под их воздействием происходило разложение воды и углекислого газа и образование свободных водорода и кислорода.
Легкий водород улетучивался из атмосферы, а углерод вступал в химические соединения с горными породами земной коры. Развитие жизни на Земле и биогенные процессы способствовали образованию избытка кислорода, создавалась своеобразная кислородная подушка, препятствующая проникновению ультрафиолетовых лучей ниже озонового слоя.
Главные составляющие сегодняшней атмосферы: азот (78%), кислород (21%), аргон (0,9%), углекислый газ (0,03%) и пары воды (менее 0,1%).
Современный предмет, который мы называем также, как во времена Лермонтова называли конверт с письмом, написанным орешковыми чернилами. Что это за предмет?
Статью подготовила доцент кафедры социально-гуманитарных дисциплин Волгушева Алла Александровна. 
