Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Климатические ресурсы и здоровье человека
|
|
Климат области благоприятен для здоровья человека практически во все сезоны года. Экстремальные погодные условия (сильные морозы, жара, длительная сырость и др.) наблюдается у нас сравнительно редко (5 % лет). Основную опасность для здоровья человека представляет загрязнение воздуха или в целом территории вредными (канцерогенными) веществами. Естественно, что основная масса загрязнителей попадает в атмосферу в городах, вокруг заводов, вдоль транспортных магистралей, при обработке полей ядохимикатами, особенно с самолетов. Особую тревогу у жителей области вызывает радиануклидное загрязнение обширной территории после Чернобыльской катастрофы. Ветры, особенно при обработке полей в сухую погоду, поднимают радиоактивную пыль в воздух, а вместе с ним она попадает в дыхательные пути, на продукты и одежду.
Однако не меньшую опасность представляют и другие загрязнители. В выхлопных газах автомобиля содержится до 9 % СО2, 4 % СО, 0, 06 % окислов азота, 0, 5 % углеводородов, 0, 008 % сернистого газа. И это если двигатель хорошо отрегулирован. В ином случае выброс вредных веществ увеличивается во много раз. При сжигании этилированного бензина в атмосферу попадает свинец. В крови городских жителей содержится свинца в 1, 5 раз больше, чем у сельских жителей. От рака легких в крупных городах мира умирают примерно в два раза чаще, чем на селе (в пересчете на одинаковое число жителей).
За сутки человек вдыхает 12 м3 воздуха, а вместе с ним и примесей, многие примеси остаются в организме.
Воздух должен содержать достаточное количество кислорода (около 21 %). Человеку за час для дыхания нужно 20–25 л кислорода. Примерно столько же углекислого газа он выдыхает. Если в плохо проветриваемом помещении много людей, кислород быстро расходуется на дыхание, резко возрастает концентрация углекислого газа, что вызывает головные боли, усталость.
Восстанавливают кислород в атмосфере зеленые растения. Один гектар леса продуцирует в год около 3 т кислорода, что обеспечивает дыхание 400 человек. Одновременно 1 га леса поглощает в год 4 т углекислого газа. Охраняя воздух, мы должны охранять и нашего зеленого друга. В теплицах повышение концентрации в воздухе углекислого газа до 1 % (т. е. в 25 раз) благоприятно сказывается на росте растений.
В городах, при безветренной погоде, в приземном слое воздуха накапливаются летучие выбросы автотранспорта и заводов, возникает смог. В такие дни резко возрастает смертность среди жителей города, страдающих хроническими заболеваниями дыхательных органов. Известны случаи, когда вокруг промышленных предприятий или при опылении полей ядохимикатами погибали все пчелы. Локально в г. Брянске вдоль автотрасс и вокруг заводов предельно допустимые концентрации (ПДК) по отдельным канцерогенам в несколько раз выше предельно допустимых норм (ПДН).
В настоящее время разработаны ПДН выбросов в атмосферу вредных веществ и их предельно допустимые выбросы (ПДВ) в атмосферу автотранспортом и заводскими установками, а для воздуха – ПДК этих веществ в 1 м3 воздуха. Эти нормы различны для разных стран в зависимости от климатических особенностей территории и типов загрязнителей. Многие города являются зонами экологических бедствий.
Основными заболеваниями от загрязненного воздуха являются: раковые, болезни дыхательных путей, повышенная нервная возбудимость, головные боли, тошнота, слезотечение, рахитизм, отклонения в содержании гемоглобина, отклонения в росте и весе (особенно у детей), аллергия, удушье, общая слабость и др. Воздействие каждого канцерогена сугубо индивидуально. Особенно опасно загрязнение воздуха одновременно несколькими вредными веществами, которые в организме вступают в химические реакции с образованием особо вредных канцерогенов.
Из атмосферы загрязнители попадают в почву, воду, а оттуда – в растения и тела животных, а затем и в пищу человека. Отдельные растения могут накапливать канцерогены в более высоких концентрациях, чем они содержатся в воздухе. Об отравлении растений загрязнителями могут свидетельствовать изменения цвета листьев, иголок (у хвойных), цветка, падение фитопродуктивности, а нередко и гибель отдельных видов растений.
Оценка биологической продуктивности климата (БПК)
Климат определяет зональные особенности естественной растительности и животных, подбор районированных сортов сельскохозяйственных культур, условия их выращивания. От климата и реально складывающихся сезонов года зависит и биологическая продуктивность, как естественных, так и культурных растений. Под БПК следует понимать биомассу, производимую популяцией животных или сообществом растений на единицу площади (1 км2, 1 га, 1 м2) за единицу времени (год, сезон). Полная БПК (валовая) должна включать накопление энергии и биогенных летучих веществ (газы, аэрозоли). В сельском хозяйстве обычно оценивается урожай с полей, приусадебных или садовых участков, а в животноводстве количество получаемой полезной продукции (мясо, молоко, яйца, шерсть, мех и т. д.), получаемой от сельскохозяйственных животных. Продуктивность пастбищ или сенокосов определяется приростом растительной массы, пригодной на корм скоту во время его выпаса (иногда выражается в числе голов скота, которые могут пастись на единице площади круглый год или летом и быть обеспеченными зимой заготавливаемым сеном или силосом).
Прирост растительной наземной и подземной биомассы называется первичной продуктивностью, прирост зоомассы – вторичной.
БПК определяется в основном запасом тепла и влаги и их соотношением. При большом запасе тепла важнейшую роль начинает играть запас влаги. В высоких широтах влаги всегда избыток, поэтому основное значение там имеет запас тепла.
В умеренных широтах особенно важно соотношение влаги и тепла, необходимого для испарения влаги, запасы тепла, определяющие температуру воздуха и длительность вегетационного периода. Для оценки БПК предложена формула:
БПК = 5× Ку 
= х,
где Ку – коэффициент увлажнения за вегетационный период, получаемый делением общих запасов влаги (осадки + продуктивная почвенная влага) на возможное испарение (испаряемость), t ° – сумма эффективных температур (сумма среднесуточных температур выше 10°), х – полученная условная величина БПК. Низкой считается БПК менее 85, средней 116–150, высокой 201–250.
Определим по средним многолетним климатическим показателям БПК для Брянской области. За вегетационный период (май-август) выпадает около 340 мм осадков. Запас воды в метровом слое почвы равен 200 мм. Общий запас влаги 540 мм. Испаряемость за этот период составляет около 500 мм, коэффициент увлажнения будет равен 1, 08. Сумма эффективных температур в г. Брянске -2300°С.
БПК = 5× 1, 08× 
= 115, 8 (средняя продуктивность).
Однако по отдельным годам Ку летом может изменяться от 0, 6 до 1, 6. Следовательно, БПК будет соответственно равен 69 или 184, то есть малым или выше среднего. Поскольку сумма эффективных температур меняется по годам не столь существенно, биологическая продуктивность зависит у нас в большей степени от общего увлажнения территории, особенно от недостатка влаги. Неблагоприятными будут сухое жаркое или холодное лето, оптимальным теплое и нормально влажное лето. Для естественной растительности (луговой, лесной) чем жарче и влажнее лето, тем больше фитопродуктивность. Для культурной растительности очень влажное лето мешает уборке урожая и приводит к его потере, поэтому в условиях нашего климата должно быть введено двойное регулирование водного режима почвы – оросительная и осушительная мелиорации. Только тогда можно получать устойчиво высокие урожаи. При этом следует учитывать, что естественная растительность практически не страдает от заморозков, а для большинства культурных растений они очень опасны. В наших условиях более высокую БПК имеют болота и луга. Самая низкая БПК на суходольных лугах.
Климат определяет тип экосистем, прирост растительной массы. Климат будет определять не только количество биомассы, но и стоимость продукции с гектара площади, а с этим в целом и материальное благополучие земледельца. Через биологическую продуктивность климатические ресурсы как бы «входят» в экономический потенциал территории. Климат (в основном через воду, растительность и почвенную фауну) оказывает определяющее влияние и на формирование почв с разным уровнем плодородия и благоприятности для обработки. Естественно, что территории с благоприятными климатическими условиями являются основными производителями относительно дешевого сельскохозяйственного продукта для населения. В условиях умеренного мягкого и влажного климата с теплыми зимами один гектар естественного луга в Англии, Голландии и Бельгии обеспечивает кормами 3–4 коровы, тогда как в Ливии с сухим тропическим климатом для одной коровы требуется 50 га суходольных пастбищ. В Брянской области для заготовки сена на зиму на 1 корову (3 т) необходимо иметь 1, 0–1, 5 га заливного или 1, 5–3, 0 га суходольного луга да еще около 0, 25 га пастбища на лето. Следовательно, емкость наших лугов в 4–12 раз меньше, чем в Бельгии и Голландии, но в 25–30 раз больше, чем в Ливии. Для обеспечения кормами скота мы вынуждены отводить значительную часть пашни под сеяные травы.
Недостаток влаги в вегетационный период в 100–150 мм можно устранить искусственным орошением. Для нашей зоны определены нормы полива для основных культур. Исходными данными для определения величины полива являются средние многолетние дефицита влаги (разница между возможным испарением и суммой осадков плюс запас весенней почвенной влаги) за вегетационный период. С учетом площади орошаемых угодий определяется необходимый запас влаги. Климатические запасы тепла существенно изменить человечество пока не может. Через полив или осушение можно изменить на 100–150 °С суммы суточных температур за теплый период года (на 4–6, 5 %).