Природне середовище та надзвичайні ситуації

1. Чинники довкілля, які впливають на самопочуття людини.

2. Теплове забруднення та його наслідки для біосфери.

3. Основні риси надзвичайних ситуацій, спричинених природними чинниками.

Перелік джерел, використаних у роботі.

1. Чинники довкілля, що впливають на стан людини

Порушення нормального функціонування організму та розвиток патологічних процесів можуть бути спричинені абіотичними факторами, тобто властивостями неживої природи. Існує очевидний взаємозв'язок між географічним поширенням багатьох хвороб та кліматичними зонами, висотою над рівнем моря, рівнем радіації, рухом повітряних мас, атмосферним тиском та вологістю.

На здоров'я людини також впливає біотичний компонент середовища, який охоплює продукти життєдіяльності рослин і мікроорганізмів, хвороботворні мікроорганізми (віруси, бактерії, грибки), отруйні речовини, комах та тварин, що становлять загрозу для людини.

Патологічні стани можуть виникати і через антропогенне забруднення довкілля: повітря, ґрунту, води, промислових продуктів. Сюди ж відносять хвороби, пов'язані з біологічним забрудненням від тваринницьких комплексів та виробництв, що використовують мікробіологічний синтез (кормові дріжджі, амінокислоти, ферменти, антибіотики).

Початок XXI століття позначений тим, що через науково-технічний прогрес та урбанізацію стан довкілля постійно погіршується, і людський організм уже не встигає адаптуватися до таких стрімких глобальних змін. Окремо стоїть проблема демографічного вибуху та обмеженості природних ресурсів і життєвого простору. Щороку населення Землі збільшується на 75–80 мільйонів осіб, що вимагає нарощування виробництва продовольства на 24–30 мільйонів тонн щорічно. У багатьох регіонах світу, особливо в економічно відсталих країнах, виробництво їжі вже не покриває потреб населення, тому голод стає хронічним явищем. Постійне недоїдання, як якісне, так і кількісне, провокує епідемії, гострі інфекції та паразитарні хвороби.

Не менш серйозну небезпеку становить антропогенне забруднення природного середовища. Хімічне, радіоактивне та бактеріологічне забруднення повітря, води, ґрунту та продуктів харчування, а також шум, вібрація, електромагнітні поля та іонізуюче випромінювання спричиняють тяжкі патології та глибокі генетичні зміни в організмі. Це веде до зростання захворюваності, передчасного старіння та смертності, народження дітей з вадами розвитку [3, c. 65-67].

Природне середовище створює певні, часто специфічні, умови для збереження та зміцнення здоров'я. Сьогодні вже доведено такий причинно-наслідковий ланцюг: сонячна активність — збурення магнітосфери та іоносфери — підвищення напруги електромагнітного поля Землі — реакція організму. Сонячне випромінювання з усіма його потоками та спектрами є головним джерелом життєдіяльності на планеті. Воно впливає на фізико-хімічні процеси, такі як коливання тиску, температури, вологості, що позначається на роботі серцево-судинної та нервової систем, психіці та поведінці людини.

Наприклад, дослідження підтверджують тісний зв'язок між народжуваністю, смертністю та сонячною активністю. Коли на Сонці з'являються плями, у людей погіршується настрій, падає працездатність, порушуються біоритми. У такі періоди зростає кількість загострень хронічних хвороб, особливо серцево-судинних та неврологічних, а також збільшується рівень дорожнього травматизму. Короткі ультрафіолетові хвилі Сонця згубні для живих організмів: вони поглинаються нуклеїновими кислотами, викликаючи генетичні мутації та збільшуючи ризик онкологічних захворювань — раку, саркоми, лейкозу.

Кліматичні умови — температура, вологість, вітер, погода загалом — тісно пов'язані з функціональним станом організму, його захисними реакціями та поведінковою мотивацією. Це може призводити до різних захворювань, включно з психічними розладами.

Встановлено, що погода по-різному впливає на людей з однаковими діагнозами. Наприклад, деякі астматики відчувають полегшення в умовах пустельного повітря, тоді як іншим воно не допомагає, і причини таких відмінностей досі не з'ясовані. Іноді важко визначити точний механізм впливу погоди на психологічний стан, але він безсумнівний: згадаймо позитивні емоції від перших теплих весняних днів після холодної зими. Водночас найвищий рівень смертності від хвороб фіксується саме взимку. Більшість захворювань, особливо легеневих, припадає на зимовий період. Тоді ж зростає кількість застуд і грипу, який іноді набуває масштабів епідемії. Точні метеочинники, що сприяють поширенню грипу, не встановлені. Деякі дослідники вважають, що найбільш сприятливі умови для розвитку хвороби — це відносна вологість нижче 50% та слабкий вітер. Вони припускають, що низькі температури допомагають вірусу виживати та поширюватися.

Методика гігієнічної оцінки погоди базується на визначенні та санітарній характеристиці ключових факторів, що формують і описують погоду.

До факторів формування погоди належать природні (рівень сонячної радіації, особливості ландшафту, циркуляція повітряних мас) та антропогенні (забруднення повітря, вирубка лісів, створення штучних водойм, меліорація, іригація). Фактори, що характеризують погоду, включають геліофізичні елементи (інтенсивність сонячної радіації, сонячна активність), геофізичні елементи (напруга планетарного та аномального полів, геомагнітна активність), електричний стан атмосфери (напруга електричного поля, іонізація, градієнт потенціалу, електропровідність, електромагнітні коливання) та метеорологічні елементи (температура, вологість, швидкість і напрям вітру, атмосферний тиск) [6, c. 84-86].

Під впливом негативних факторів довкілля виникають онкологічні та серцево-судинні захворювання, дистрофічні зміни, алергії, діабет, гормональні порушення, патології розвитку плоду та ушкодження спадкового апарату клітин.

Людина з міцним здоров'ям може вважати себе щасливою. Однак коли йдеться про захворюваність і смертність населення, вирішальну роль відіграють соціальні та економічні умови. Забезпечення людей якісним харчуванням, чистою водою та належними санітарними нормами безпосередньо впливає на здоров'я. Не менш важливими є виробничі процеси, де часто ігноруються факти забруднення робочих місць небезпечними відходами. Неправильне харчування, алкоголь, куріння та брак фізичної активності лежать в основі багатьох поширених хвороб, що своєю чергою залежить від економічної політики держави.

На людину впливає також зміна концентрації озону в атмосфері. Виснаження озонового шару підвищує рівень ультрафіолетового випромінювання, що може призвести до раку шкіри, пригнічення імунітету та катаракти. Водночас високі концентрації озону в повітрі викликають отруєння: втому, дратівливість, кашель, запаморочення.

Варто зазначити, що фізичні фактори середовища діють не лише безпосередньо, а й опосередковано. Наприклад, підвищення рівня CO₂ у повітрі змінює характер теплового випромінювання в космос, створюючи парниковий ефект. Аналіз глобального потепління показує його ймовірний зв'язок із поширенням паразитів та збудників інфекцій. Підвищення температури посилює біологічну активність і сприяє розмноженню переносників хвороб — комарів, мух тощо.

Отже, основою впливу довкілля на організм є геліофізична активність, яка проявляється як безпосередньо (радіовипромінювання, інфрачервоне та видиме світло), так і опосередковано (зміна метеочинників). Зовнішнє середовище насамперед впливає на нервову систему.

Через катастрофічне погіршення стану довкілля загальний рівень здоров'я населення України останніми роками різко впав. Значно зросла кількість серцево-судинних захворювань, зокрема інфарктів, ішемічної хвороби серця, судинних патологій мозку, бронхіальної астми, діабету, алергій, хвороб органів травлення та раку. Порушені генетичні процеси: народження дітей зі спадковими хворобами збільшилося у два-чотири рази. Смертність перевищила народжуваність. За останні п'ять років тривалість життя чоловіків скоротилася з 64 до 57 років, а жінок — з 74 до 70 років [8, c. 96-98].

2. Теплове забруднення та його негативний вплив на стан біосфери

Теплове забруднення — це скидання у водойми нагрітих вод після охолодження виробничих процесів. Вода з температурою вище 26°C пригнічує розвиток більшості водних організмів.

Теплове забруднення проявляється через вплив теплових полів на повітряне та водне середовище. Негативний вплив на повітря виявляється у підвищенні теплових градієнтів над міськими та сільськими агломераціями порівняно з природними екосистемами, що змінює енергетичні процеси в атмосфері та гідросфері. Це погіршує режим земної поверхні (термокарст, соліфлюкція) та умови життя людей. Джерелами теплового забруднення в містах є підземні газопроводи промислових підприємств (140–160°C), теплотраси (50–150°C), збірні колектори та комунікації (35–45°C).

Негативний вплив на гідросферу виявляється у зростанні температури води, що зменшує розчинність кисню, знижує активність біоценозу водних систем, уповільнює природну мінералізацію органічних речовин та провокує ріст синьо-зелених водоростей, які ще більше зменшують кількість кисню. Багато живих організмів дуже чутливі до температурних коливань.

У глобальному масштабі антропогенне теплове забруднення біосфери незначне і не завдає суттєвої шкоди природі. У деяких випадках теплову енергію навіть використовують для обігріву ставків, що сприяє збільшенню обсягів вирощування риби.

Теплове забруднення поверхні водойм та прибережних морських акваторій виникає через скидання нагрітих стічних вод електростанціями та промисловими підприємствами. Це часто підвищує температуру води на 6–8 градусів Цельсія. Площа плям нагрітих вод у прибережних районах може сягати 30 кв. км. Стійка температурна стратифікація перешкоджає водообміну між поверхневими та донними шарами. Розчинність кисню зменшується, а його споживання зростає, оскільки з підвищенням температури активізуються аеробні бактерії, що розкладають органічні речовини. Змінюється видова різноманітність фітопланктону та всієї флори водоростей.

Це супроводжується зміною хімічного та газового складу води, зменшенням кисню, "цвітінням" води та збільшенням кількості мікроорганізмів [9, c. 106-108].

Підвищення температури водойм згубно впливає на водні організми. За довгу еволюцію холоднокровні мешканці водного середовища адаптувалися до певного температурного інтервалу. Для кожного виду існує температурний оптимум, який може дещо змінюватися на різних стадіях життєвого циклу. У певних межах організми здатні пристосовуватися до вищих або нижчих температур. Якщо організм живе в умовах найвищих температур свого інтервалу, він настільки адаптується, що гине лише за трохи вищих температур, ніж організм, який постійно живе в холоднішій воді. Більшість водних організмів швидше пристосовуються до теплішої води, ніж до холоднішої. Однак ця здатність не має абсолютних меж і змінюється залежно від виду.

У природних умовах при повільних змінах температури риби та інші організми поступово адаптуються. Але якщо через скидання гарячих стоків швидко встановлюється новий температурний режим, часу для акліматизації не вистачає, і живі організми отримують тепловий шок та гинуть.

Тепловий шок — це крайній прояв теплового забруднення. Однак існують і інші, підступніші наслідки. Одним із них є вплив на обмін речовин. Згідно із законом Ван Гоффа, швидкість хімічної реакції подвоюється з підвищенням температури на кожні 10°C. Оскільки температура тіла холоднокровних регулюється температурою води, підвищення температури прискорює метаболізм риб та безхребетних. Це збільшує їхню потребу в кисні, але водночас вміст кисню у воді падає. Зростаюча потреба в кисні та його нестача викликають фізіологічний стрес і навіть смерть. Улітку підвищення температури води лише на кілька градусів може спричинити 100% загибель риб і безхребетних, особливо тих, що живуть біля південних меж свого температурного інтервалу.

Штучне підігрівання води може змінити поведінку риб: викликати несвоєчасний нерест, порушити міграцію. Якщо руйнівна сила електростанцій перевищує здатність видів до самовідновлення, популяція занепадає [12, c. 121-123].

Підвищення температури води здатне порушити структуру рослинного світу водойм. Холодолюбні водорості замінюються теплолюбними, а при високих температурах повністю витісняються.

Якщо теплове забруднення посилюється надходженням органічних і мінеральних речовин (змив добрив, гною, побутових стоків), відбувається евтрофікація — різке підвищення продуктивності водойми. Азот і фосфор, які слугують поживою для водоростей, дозволяють їм різко посилити ріст. Розмножившись, вони закривають одне одному світло, що призводить до масового відмирання та гниття, яке супроводжується прискореним споживанням кисню аж до повного його вичерпання. У цьому випадку вся екосистема може загинути. Крім зміни середовища існування, електростанції можуть фізично впливати на організми. Солона вода, що використовується для охолодження, кородує металеві поверхні та вивільнює іони металів, особливо міді, у воду. Черепашкові тварини накопичують мідь у таких кількостях, що стають непридатними для споживання людиною.

Теплове забруднення середовища найменше обговорюється, оскільки загальна кількість тепла, виробленого людиною, у планетарному масштабі поки невелика. Однак не враховуються високі темпи його зростання. Навіть якщо вдасться повернути атмосфері первозданну чистоту, рано чи пізно вона не зможе поглинати все тепло, що викидається виробництвом.

Незважаючи на складність розрахунку теплового балансу Землі, можна припустити, що життя на планеті загине, коли кількість енергії, вироблюваної людством за рік, стане порівнянною з кількістю сонячної енергії, що щорічно досягає поверхні Землі.

Усі перераховані наслідки теплового забруднення водойм завдають величезної шкоди природним екосистемам України та призводять до згубних змін середовища існування людини. Збитки від теплового забруднення можна поділити на:

• економічні (втрати від зниження продуктивності водойм, витрати на ліквідацію наслідків);
• соціальні (естетичний збиток від деградації ландшафтів);
• екологічні (необоротні руйнування унікальних екосистем, зникнення видів, генетичний збиток) [2, c. 65-67].

3. Загальна характеристика надзвичайних ситуацій природного походження

Землетруси, повені, зсуви, селеві потоки, бурі, урагани, снігові замети та лісові пожежі лише за останні 20 років забрали життя понад трьох мільйонів людей. За даними ООН, за цей період майже мільярд жителів планети зазнав збитків від стихійних лих.

Серед надзвичайних ситуацій природного походження в Україні найчастіше трапляються:

• небезпечні геологічні явища: зсуви, обвали, осипи, просадки земної поверхні різного походження;
• небезпечні метеорологічні явища: зливи, урагани, сильні снігопади, град, ожеледь;
• небезпечні гідрологічні явища: повені, паводки, підвищення рівня ґрунтових вод;
• природні пожежі лісових та хлібних масивів;
• масові інфекції та хвороби людей, тварин і рослин.

Стихійне лихо — це природне явище, що безпосередньо впливає на стан довкілля та добробут населення і є екстремальним екологічним фактором. Територія України характеризується дуже складними умовами, що визначає полігенетичний характер стихійних лих та певні просторові закономірності їх прояву в різних географічних зонах.

Географічне положення України, атмосферні процеси, наявність гірських масивів, підвищень та близькість теплих морів зумовлюють різноманітність кліматичних умов: від надлишкового зволоження в західному Поліссі до посушливого в Південній Степовій зоні. Виняткові кліматичні умови на Південному березі Криму, в горах Українських Карпат та Криму. Взаємодія цих факторів породжує небезпечні стихійні явища, які в окремих випадках набувають катастрофічного характеру для довкілля та населення. Стихійні явища часто виникають комплексно, що значно посилює їхній негативний вплив. Небезпечні природні явища визначаються трьома основними групами процесів: ендогенні, екзогенні та гідрометеорологічні. Стихійні лиха в Україні можна поділити на прості (один елемент, наприклад, сильний вітер, зсув або землетрус) та складні (кілька процесів однієї групи або кількох груп, наприклад, негативні атмосферні та геодинамічні екзогенні процеси, ендогенні, екзогенні та гідрометеорологічні процеси в поєднанні з техногенними). У цій роботі розглядаються метеорологічні небезпечні явища та гідрологічні надзвичайні ситуації.

Надзвичайні ситуації природного характеру формуються внаслідок таких природних явищ, як повені, землетруси, посухи тощо [5, c. 76-78].

Загалом надзвичайні ситуації розрізняють за конкретними природними явищами, що їх викликають.

Аварії природного характеру класифікуються за такими основними ознаками:

• за масштабами наслідків відповідно до територіального поширення;
• за розмірами заподіяних (очікуваних) економічних збитків та людських втрат;
• за кваліфікаційними ознаками надзвичайних ситуацій.

Природні надзвичайні ситуації класифікують за видами можливих природних явищ:

• небезпечні геологічні;
• метеорологічні;
• гідрологічні морські та прісноводні;
• деградація ґрунтів чи надр;
• природні пожежі;
• зміна стану повітряного басейну;
• інфекційна захворюваність людей та сільськогосподарських тварин;
• масове ураження сільськогосподарських рослин хворобами і збудниками;
• зміна стану водних ресурсів і біосфери [7, c. 132-134].

Кожен клас стихійних лих класифікується за характеристиками явища, які визначають особливості дії факторів ураження на людей, довкілля та суб'єкти господарської діяльності.

• Природна надзвичайна ситуація — це обстановка на певній території або акваторії, що склалася в разі виникнення джерела природної надзвичайної ситуації, яка може потягти або потягла за собою людські жертви, завдати шкоди здоров'ю людей і довкіллю, призвести до значних матеріальних втрат і порушення життєдіяльності людей.
• Джерело природної НС — це небезпечне природне явище або процес, внаслідок якого на певній території або акваторії виникла або може виникнути НС.
• Фактор ураження джерела природної НС — це складова небезпечного природного явища або процесу, що викликана джерелом природної НС і характеризується фізичними, хімічними, біологічними діями і проявами, які визначені або виражені відповідними параметрами.
• Дія джерела ураження природної НС — це негативний вплив одного або сполучених факторів ураження джерела природної надзвичайної ситуації на життя і здоров'я людей, сільськогосподарських тварин і рослин, об'єкти економіки та довкілля.
• Небезпечне природне явище — це подія природного походження або результат діяльності природних процесів, які за своєю інтенсивністю, масштабом поширення і тривалістю можуть вражати людей, об'єкти економіки та довкілля.

Джерелом природної надзвичайної ситуації є небезпечне природне явище або процес, причиною виникнення якого може бути: землетрус, викид вулкану, обвал, сель, провал ґрунту, ерозія, перероблення берегів, цунамі, лавина, повінь, підтоплення, затор, штормовий нагін води, сильний вітер, смерч, пильна буря, суховій, сильні опади, засуха, заморозки, туман, гроза, природні пожежі, зміни стану суші, зміни складу і властивостей атмосфери, зміни стану гідросфери та біосфери тощо.

Щороку на Землі відбуваються надзвичайні ситуації природного характеру. Найвідомішими природними екологічними катастрофами були виверження Везувію у 79 р. н. е., внаслідок чого зникло велике місто Стародавнього Риму Помпеї, а також виверження у 1883 р. вулкана Кракатау в Тихому океані. Протягом трьох днів від квітучого острова залишилася гора гарячої вулканічної лави, а все живе на острові було знищене. Цікаво, що лише за наступні 50 років, тобто напрочуд швидко в історичному вимірі, на острові природним шляхом відновилися і рослинність, і тваринний світ, і зараз це знову квітучий острів із численним населенням.

Багато лиха завдають стихії, пов'язані з повенями. Повені, що характерні для тропічних країн, стали частими і в Європі. Незважаючи на відносно повільний розвиток повені та, здавалося б, реальну можливість вжити випереджувальних заходів, вони майже завжди призводять до людських жертв.

Частими явищами є також землетруси. Наприклад, внаслідок серії землетрусів у Туреччині в 2000 р. та Індії в 2001 р. загинули тисячі людей, а економічні збитки оцінюються в кілька мільярдів доларів США.

Отже, надзвичайні ситуації природного характеру — це наслідки небезпечних геологічних, метеорологічних, гідрологічних, морських та прісноводних явищ, деградації ґрунтів чи надр, природних пожеж, змін стану повітряного басейну, інфекційних захворювань людей, сільськогосподарських тварин, масового ураження сільськогосподарських рослин хворобами чи шкідниками, зміни стану водних ресурсів та біосфери тощо [11, c. 131-132].

Список використаної літератури

1. Безпека життєдіяльності: Навчальний посібник для вищих навчальних закладів ІІІ-ІV рівнів акредитації/ Юрій Скобло, Тетяна Соколовська, Дмитро Мазоренко,. - К.: Кондор, 2003. - 420 с.

2. Безпека життєдіяльності: Навчальний посібник/ Юрій Скобло, Валентин Цапко, Дмитро Мазоренко, Леонід Тіщенко,; Ред. В. Г. Цапко. - 4-те вид., перероб. і доп.. - К.: Знання, 2006. - 397 с.

3. Воронцова Т. Основи безпеки життєдіяльності/ Тетяна Воронцова, Ігор Репік,. - К.: Алатон, 2003. - 128 с.

4. Гайченко В. Основи безпеки життєдіяльності людини: Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів/ Віталій Гайченко, Григорій Коваль, Євген Буравльов,; Міжрегіональна академія управління персоналом. - 3-є вид. переробл. і допов.. - К.: МАУП, 2006. - 425 с.

5. Геврик Є. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник для студентів вищих навч. закладів/ Євген Геврик,; Мін-во освіти і науки України. - К.: Ельга-Н: КНТ, 2007. - 382 с.

6. Дуднікова І. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник/ Ірина Дуднікова,; Європейський ун-т. - 2-е вид., доп.. - К.: Вид-во Європейського ун-ту, 2003,, 2006. - 267 с.

7. Желібо Є. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник для студентів вищих навч. закладів/ Євген Желібо, Нелі Заверуха, Віктор Зацарний; За ред. Євгена Желібо. - 4-е вид.. - К.: Кара-вела, 2005. - 341 с.

8. Збірник нормативних документів з безпеки життєдіяльності: М-во освіти і науки України; Упор.: Микола Васильчук, Наталія Дуброва,. - 2-е вид., перероб. і доп.. - К.: Основа, 2004. - 875 с.

9. Миценко І. Безпека життєдіяльності: організаційно-економічні та соціальні аспекти управління: монографія/ Іван Миценко,; Ред. О. І. Амоша; Національна Академія Наук України, Інститут економіки промисловості . - Донецьк: ІЕП НАН України, 2004. - 380 с.

10. Омельченко Л. Основи безпеки життєдіяльності: Підручник для 9 класу загальноосвітньої школи/ Лідія Омельченко,. - Х.: Ранок: Веста, 2003. - 126 с.

11. Пістун І. Безпека життєдіяльності: Навчальний посібник/ Ігор Пістун,; Худ.: К. І. Мозгова, В. Б. Гайдабрус. - 2-ге вид.,стер.. - Суми: Університетська книга, 2003. – 300 с.

12. Ткачук А. Безпека життєдіяльності: Курс лекцій: Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів/ А. І. Ткачук, С. О. Кононенко; кіровоградський державний педагогічний ун-т ім. Володимира Винниченка . - Кіровоград: Б. в., 2006. - 199 с.