Абіотичні фактори

2.5 Реакція середовища (рн) 

    Поширення і чисельність популяцій істотно  залежить від реакції ґрунту або  водного середовища.

    Забруднення атмосферного повітря внаслідок  спалювання викопного палива (найчастіше діоксидом сірки) призводить до відкладення сухих ацидогенних часток і випадання дощу, що складається, по суті, зі слабкої сірчистої кислоти. Випадання таких "кислих дощів" викликає закислення різних об'єктів навколишнього середовища. Зараз проблема "кислих дощів" стала здобувати глобальний характер. Вплив закисления зводиться до наступного.

    Зниження  рн нижче 3, також як підвищення вище 9, приводить до ушкодження протоплазми  коренів більшості судинних рослин. Зміна рн у ґрунті викликає погіршення умов харчування: знижується приступність біогенних елементів для рослин.

    Зниження  рн до 4,0 - 4,5 у ґрунті або донних опадах у водних екосистемах викликає розкладання  глинчастих порід (алюмосилікатів), унаслідок  чого середовище стає токсичним через  надходження у воду іонів алюмінію (Al ). Навіть залізо і марганець, необхідні для нормального росту і розвитку рослин, при низьких рн стають токсичними внаслідок переходу в іонну форму. Межі стійкості до закислення ґрунту в різних рослин різні, але тільки деякі рослини можуть рости і розмножуватися при рн нижче 4,5.[2]

    При високих значеннях рн, тобто при  підщелачуванні, також створюються  несприятливі умови для життєдіяльності  рослин. У лужних ґрунтах залізо, марганець, фосфати присутні у вигляді  малорозчинних з'єднань і погано доступні для рослин.

    Різко негативний вплив робить на біоту  закислення водних екосистем. Підвищена  кислотність діє негативно в  трьох напрямках:

    а) порушення осморегуляції, активності ферментів (вони мають оптимуми рн), газообміну;

    б) токсичного впливу іонів металів;

      в) порушень у харчових ланцюгах, зміни харчового раціону і приступності їжі.

    У прісноводних екосистемах визначальну  роль у реакції середовища відіграє кальцій, що поряд з діоксидом  вуглецю визначає стан карбонатної  системи водних об'єктів. Присутність іонів кальцію має значення і для поводження інших компонентів, наприклад заліза. Надходження кальцію у воду пов'язане з неорганічним вуглецем карбонатних порід, з яких відбувається його вилуджування. 

2.6 Газовий склад середовища перебування 

    Для багатьох видів організмів, як бактерій, так і вищих тварин і рослин, концентрація кисню і двоокису вуглецю, що складають в атмосферному повітрі 21 % і 0,03 % за обсягом відповідно, є лімітуючими факторами. При цьому в наземних екосистемах склад внутрішнього повітряного середовища - атмосферного повітря - відносно постійний.

    У водних екосистемах кількість і  склад газів, розчинених у воді, сильно варіює. У водних об'єктах - озерах і  водоймищах, багатих органічною речовиною - кисень стає фактором, що лімітує процеси окислювання, і тим самим здобуває першорядну важливість

    У воді утримується значно менше кисню, ніж в атмосферному повітрі, а  варіації пов'язані зі значними коливаннями  температури і розчинених солей. Розчинність кисню у воді підвищується зі зниженням температури і знижується з підвищенням солоності.

    Загальна  кількість кисню у воді забезпечується надходженням із двох джерел: з атмосферного повітря (шляхом дифузії) і з рослин (як продукт фотосинтезу). Фізичний процес дифузії з повітря протікає повільно і залежить від вітру і руху води, надходження кисню при фотосинтезі визначається інтенсивністю останнього і залежить насамперед від освітленості і температури води. Унаслідок цих причин кількість кисню, розчиненого у воді, сильно змінюється протягом доби, у різні сезони, а також відрізняється в різних фізико-географічних і кліматичних умовах.

    Діоксид вуглецю у водних екосистемах  начебто не має такого великого значення, як кисень. Розчинність його у воді висока. Він утворюється в результаті дихання живих організмів, розкладання відмерлих залишків тварин і рослин. Вуглекислота, що утворюється у воді, вступає в реакцію з вапняками, утворює карбонати і бікарбонати. Карбонатна система океанів служить основним резервуаром вуглекислого газу в біосфері і буфером, що підтримує концентрацію водневих іонів на рівні, близькому до нейтрального.

    В цілому для всіх живих істот кисень і вуглекислий газ, безсумнівно, є факторами існування, що лімітує. Діапазони величин цих факторів, що склалися в ході еволюції, досить вузькі. Концентрації кисню, необхідні для подиху, досить постійні і закріпилися в ході еволюції. Гомеостаз забезпечується сталістю параметрів внутрішнього середовища організмів; зміст кисню і вуглекислого газу в різних тканинах і органах підтримується на відносно постійному рівні. Карбонатна система рідин організму служить гарним буфером, що забезпечує гомеостаз.

2. Вплив абіотичних факторів на здоров'я людини 

    Людина  є частиною природи, і фактори  середовища впливають на неї так  само, як і на будь-який інший вид. Навіть за відсутності антропогенного впливу здоров´я людини залежить від багатьох абіотичних і біотичних факторів. Вихід значень тих або інших факторів за границі діапазону оптимуму погіршує стан людини, знижує її стійкість та опірність до різноманітних захворювань. Абіотичні фактори, що впливали на людину в минулому, продовжують впливати й сьогодні. 

3.1 Космічні, геліо- й геофізичні фактори. 

    Вплив Сонця на здоров´я людини було помічено ще в глибоку давнину. Проте детальні дослідження щодо цього розпочалися  тільки в XVIII — XIX ст. Сьогодні відомо, що вплив Сонця пов´язаний передусім з 11-річним циклом сонячної активності, підвищення якої спричинює збурення магнітосфери та іоносфери. Такі збурення, своєю чергою, зумовлюють збільшення напруженості електромагнітного поля Землі, а це вже безпосередньо впливає на організм. У роки підвищеної сонячної активності або коли відбуваються магнітні бурі, частішають випадки порушення діяльності серцево-судинної та нервової систем, психіки й поведінки. Сплески сонячної активності призводять, з одного боку, до ослаблення імунітету, з іншого — до підвищення агресивності патогенів і природних носіїв інфекцій. Отже, зростає ймовірність інфекційних захворювань, у тому числі тих, що мають характер епідемій, зокрема грипу, холери, дизентерії.

    Інший фактор — рівень ультрафіолетового  випромінювання. Саме він протягом майже всієї історії розвитку біосфери визначав частоту мутацій. У невеликих дозах ультрафіолет необхідний для еволюції біосфери: мутації створюють генетичну  різноманітність популяцій і тим самим поставляють матеріал для природного добору.

    Для людини ультрафіолет у невеликих  дозах корисний: він справляє антисептичну й бактеріостатичну дію, запобігає  запалювальним процесам у волосяних  сумках, пригнічує розвиток хвороботворних грибів, що викликають захворювання шкіри — дерматомікози. У великих дозах ультрафіолетове опромінення небезпечне: воно спричинює здебільшого шкідливі мутації (так, одна корисна мутація припадає приблизно на кілька тисяч летальних). Надмірне опромінення підвищує ймовірність розвитку злоякісних утворень — раку, саркоми, лейкозу.

    Від згубного впливу ультрафіолету живу речовину захищає тонкий озоновий екран  у верхніх шарах атмосфери. Сьогодні існування цього екрана перебуває  під загрозою. Тому ультрафіолетове  випромінювання все частіше розглядають як фактор, ступінь небезпеки якого залежить від людини. 

    3.2 Кліматичні й метеорологічні фактори. 

    З них на людину найбільшою мірою впливають  температура, відносна вологість повітря  й атмосферний тиск. Із кліматичними факторами тісно пов´язані функціональний стан і захисні реакції організму, а також мотивація поведінки. Це, своєю чергою, визначає ймовірність виникнення цілої низки захворювань, зокрема психічних розладів.

    За  надміру високої температури  пригнічується фізична активність людей, збільшується ймовірність захворювань серцево-судинної системи й нирок. Низька температура сприяє розвиткові запалень органів дихання та ревматизму. Вважають, що низька температура й відносна вологість повітря, менша за 50 %, сприяють виживанню й поширенню вірусу грипу. Особливо небезпечні раптові коливання температури: вони спричинюють порушення діяльності серцево-судинної системи, психічні розлади. Вплив температури посилюється в умовах підвищеної вологості.

    Зміни атмосферного тиску позначаються на стані здоров´я насамперед тих людей, які хворі на артрити й артрози (захворювання, що супроводжуються болями в суглобах та зміною їхньої форми). Один із проявів впливу атмосферного тиску — гірська хвороба. На висоті, починаючи приблизно з 3000 м, через зниження парціального тиску газів гемоглобін недостатньо насичується киснем, і розвивається гіпоксія (кисневе голодування). При цьому з´являються задишка, кволість, пришвидшується серцебиття, іноді людина непритомніє. На великих висотах (понад 5000 м) може розвинутися набряк легенів, а внаслідок гіпоксії мозку — кома. Гірською хворобою частіше уражаються люди нетреновані, особливо ті, хто зловживає спиртними напоями.

    Великі  й швидкі перепади атмосферного тиску  можуть спричинити кесонну хворобу, пов´язану також із раптовими змінами парціального тиску газів у крові й «кипінням» у судинах азоту. Пухирці азоту, що при цьому виділяються, можуть закупорити капіляри й призвести до непритомності й навіть смерті. Кесонна хвороба найчастіше розвивається в аквалангістів і водолазів, якщо вони порушують правила підйому на поверхню.

    На  нервову систему людини та її психічний  стан істотно впливають вітри. Через  поривчасті й жаркі суховії різко  частішають випадки ненормальної поведінки  людей. Багатьох людей уражає пов´язана з вітрами «фенна» хвороба, коли за 1—2 дні до початку вітрів у крові й тканинах збільшується вміст біологічно активної речовини серотоніну, який впливає на передавання нервових імпульсів. Вирубування лісів, розорювання степів родючі землі перетворюються на безплідні солонці й солончаки, дедалі частіше проносяться над Землею суховії. Клімат і погода розхитуються людиною, й це невідворотно позначається на її самопочутті. 

3.3 Едафічні й гідрологічні фактори. 

    Нестача або надлишок у довкіллі тих чи інших хімічних елементів і речовин великою мірою визначає здоров´я конкретних популяцій. Захворювання, пов´язані з регіональними едафічними (ґрунтовими), гідрологічними чи епідеміологічними особливостями, дістали назву ендемічних хвороб (тобто властивих певним регіонам).

    Наприклад, дефіцит йоду у воді й продуктах  харчування спричинює захворювання щитоподібної залози, нестача кальцію  — ламкість кісток, нестача кобальту чи заліза — недокрів´я. Надлишок тих  чи інших елементів також небезпечний. Так, надлишок бору спричинює захворювання органів травлення та пневмонію. Через нестачу фтору зазвичай виникає карієс, але надлишок його (до 1 г/л) призводить до ураження зубів — флюорозу; за ще більших концентрацій (від 5 г/л) починається скостеніння зв´язок, порушується робота печінки, шлунка.

    У багатьох випадках кілька факторів, кожний з яких перебуває в зоні песимуму, впливають комплексно. Так, низький  уміст кальцію в поєднанні  з надлишком заліза, стронцію, свинцю та цинку спричинює деформацію кісток, порушення формування хрящів, викривлення хребта. Це ендемічне захворювання назване уровою хворобою, «на честь» річки Уров, яка протікає в місцевості, де хвороба дуже поширена.

    Здебільшого погіршення стану здоров´я через  нестачу або надлишок певних речовин  у воді та їжі пов´язують із дефіцитом кальцію, заліза, йоду чи надлишком деяких металів, насамперед мангану, цинку, свинцю, ртуті, бору. Нестача мікроелементів, які входять до складу вітамінів,— часта причина авітамінозів.

    Проте нині людина сама почала справляти  відчутний вплив на клімат і погоду. Внаслідок викидів у атмосферу великої кількості вуглекислого газу збільшується діапазон коливань температури й тиску. 
 

    Висновки 
 

    Екологічний фактор - умова середовища, на яку  живе реагує пристосувальними реакціями. Екологічні фактори визначають умови існування організмів. Розрізняють абіотичні, біотичні, природні й антропогенні екологічні фактори.

    Абіотичні фактори середовища - компоненти і  явища неживої, неорганічної природи, які прямо або побічно впливають  на живі організми: кліматичні, ґрунтові і гідрографічні фактори.