Шум как фактор окружающей среды. Экологический шум. Виды шума. Методы снижения шума. Особенности распространения звука в атмосфере

Выделяют загрязнение шумовое, которое оценивается как одно из самых вредных для человека. Все люди издавна жили в окружении звуков, в природе нет тишины, хотя и громкие звуки тоже очень редки. Шелест листвы, щебет птиц и шорох ветра нельзя назвать шумом. Эти звуки полезны для человека. А с развитием технического прогресса актуальной стала проблема шума, который людям приносит много проблем и даже приводит к болезням.

Хотя звуки не повреждают окружающую среду и воздействуют только на живых организмов, можно говорить о том, что загрязнение шумовое в последние годы стало экологической проблемой.

Что такое звук

Слуховой аппарат человека устроен очень сложно. Звук - это волновое колебание, передающееся через воздух и другие компоненты атмосферы. Эти колебания воспринимаются сначала барабанной перепонкой человеческого уха, потом передаются в среднее ухо. Звуки проходят через 25 тысяч клеток, прежде чем осознаются. Обрабатываются они в мозге, поэтому если они очень громкие, то могут привести к большим проблемам со здоровьем. Человеческое ухо способно воспринимать звуки в диапазоне от 15 до 20000 колебаний в секунду. Меньшая частота называется инфразвуком, а более высокая - ультразвуком.

Что такое шум

В природе мало громких звуков, в основном они тихие, благоприятно воспринимаемые человеком. Шумовое загрязнение окружающей среды случается, когда звуки сливаются и превышают по интенсивности допустимые пределы. Силу звука измеряют в децибелах, и шум более 120-130 Дб уже приводит к серьезным расстройствам человеческой психики и отражается на состоянии здоровья. Шум имеет антропогенное происхождение и повышается с развитием технического прогресса. Сейчас уже даже в загородных домах и на даче сложно спрятаться от него. Естественный природный шум не превышает 35 Дб, а в городе человек сталкивается с постоянными звуками в 80-100 Дб.

Шумовой фон выше 110 Дб считается недопустимым и очень вредным для здоровья. Но все чаще с ним можно столкнуться на улице, в магазине и даже дома.

Источники шумового загрязнения

Самое вредное воздействие оказывают звуки на человека в Но даже в загородных поселках можно страдать от шумового загрязнения, вызванного работающими техническими приспособлениями у соседей: газонокосилкой, токарным станком или музыкальным центром. Шум от них может превышать предельно допустимые нормы в 110 Дб. И все же основное загрязнение шумовое происходит в городе. Источником его в большинстве случаев являются транспортные средства. Самая большая исходит от автомагистралей, метро и трамваев. Шум в этих случаях может достигать 90 Дб.

Предельно допустимые нормы звука наблюдаются во время взлета или посадки самолета. Поэтому при неправильной планировке населенных пунктов, когда аэропорт оказывается вблизи от жилых домов, шумовое загрязнение среды около него может привести к проблемам у людей. Кроме транспортных шумов, человеку мешают звуки стройки, работающих климатических установок и радиорекламы. Причем современному человеку уже не скрыться от шума даже в квартире. Постоянно включенные бытовые приборы, телевизор и радио превышают допустимый уровень звуков.

Как звуки влияют на человека

Восприимчивость к шуму зависит от возраста человека, состояния его здоровья, темперамента и даже пола. Замечено, что женщины более чувствительны к звукам. Кроме общего шумового фона, на современного человека оказывают влияние и неслышимые и ультразвук. Даже кратковременное их воздействие может вызвать головные боли, нарушения сна и расстройство психики. Влияние шума на человека изучалось давно, еще в античных городах вводились ограничения на звуки в ночное время. А в средние века существовала казнь "под колоколом", когда под воздействием постоянных громких звуков человек погибал. Сейчас во многих странах действует закон о шуме, который защищает горожан ночью от акустического загрязнения. Но угнетающе действует на людей также полное отсутствие звуков. Человек теряет работоспособность и испытывает сильный стресс в звукоизолированном помещении. А шумы определенной частоты, наоборот, могут стимулировать процесс мышления и улучшают настроение.

Вред шума для человека

Влияние шума на окружающую среду

• Постоянные громкие звуки разрушают растительные клетки. Растения в городе быстро засыхают и гибнут, деревья живут меньше.
• Пчелы при интенсивном шуме теряют способность ориентироваться.
• Дельфины и киты выбрасываются на берег из-за сильных звуков работающих сонаров.
• Шумовое загрязнение городов приводит к постепенному разрушению сооружений и механизмов.

Как защититься от шума

Особенностью акустических воздействий на людей является их способность накапливаться, и человек оказывается незащищенным от шума. Особенно от этого страдает нервная система. Поэтому процент психических расстройств выше среди людей, работающих на шумных производствах. У молодых парней и девушек, постоянно слушающих громкую музыку, слух через некоторое время снижается до уровня 80-летних стариков. Но, несмотря на это, большинство людей не догадываются о вреде шума. Как же можно защитить себя? Рекомендуется использовать индивидуальные средства защиты, например, беруши или наушники. Получили распространение звукоизолирующие окна и стенные панели. Нужно стараться дома использовать как можно меньше бытовых приборов. Хуже всего, когда шум мешает человеку нормально выспаться ночью. В этом случае его должно защитить государство.

Закон о шуме

Каждый пятый житель большого города страдает от заболеваний, связанных с шумовым загрязнением. В домах, расположенных около крупных магистралей, превышен на 20-30 Дб. Люди жалуются на громкие звуки, издаваемые стройками, вентиляцией, предприятиями, дорожными работами. За городом жителям досаждают дискотеки и шумные компании, отдыхающие на природе.

Чтобы защитить людей и дать им выспаться, в последние годы все чаще принимаются областные регламентирующие время, в которое нельзя производить громкие звуки. В это, как правило, период с 22 часов вечера до 6 часов утра, а в выходные - с 23 до 9 часов. Нарушители подвергаются административным наказаниям и крупным штрафам.

Шумовое загрязнение окружающей среды в последние десятилетия становится самой актуальной проблемой мегаполисов. Вызывает беспокойство снижение слуха у подростков и увеличение количества психических заболеваний у людей, работающих на производствах, связанных с сильным шумом.

ВВЕДЕНИЕ

Забота современного общества об улучшении качества жизни подразумевает улучшение окружающей среды и шум, вызываемый транспортом - одно из направлений работы.

Шум от дорожного движения является суммарным результатом:

шума работающего двигателя транспортного средства,

шума от контакта покрышек и поверхности дорожного покрытия.

Следовательно, вопрос о возможностях снижения шума должен рассматриваться в рамках работы экспертов, представляющих:

производителей транспортных средств,

производителей покрышек,

дорожных строителей,

нефтяную промышленность (производителей дорожных битумов и горючего).

Совместная работа экспертов разных отраслей по решению проблем снижения шума ставит целью:

Расширение сотрудничества производителей покрышек и транспортных средств для обеспечения более комплексного подхода в работе по снижению транспортного шума

Гармонизация различных методов измерений шума в Европейском масштабе.

Определение:

Комплексный подход - использование методов, позволяющих рассматривать предметы и явления во взаимной связи и в сочетаниях для получения более точного и верного представления о проблеме.

Задача нового комплексного подхода - подготовка технических норм и единых законодательных актов по:

современным методам определения шума, вызываемого взаимодействием дорожного покрытия и покрышки, а также, транспортным средством.

правилам, адресованным соответствующим участникам

1. Измерение уровня шума и существующие правила

Взаимодействие покрышки и дороги производит шум, который воспринимается в различной степени внутри и снаружи автомобиля.

С точки зрения окружающей среды интерес вызывает шум снаружи автомобиля, который может определяться:

измерением общего показателя шума

измерением шума от движения отдельного автомобиля.

Общий показатель шума - постоянный шумовой уровень для определенного периода времени, который равен результату от реального процесса выделения шума.

Существует несколько основных методов измерения шума при движении автомобиля, но ни один из этих методов пока еще не стандартизирован.

Производители автомобилей измеряют общие уровни шума при ускорении движения автомобиля путем различных тестов.

Измерения шума двигателя необходимы для утверждения типа автомобиля, поскольку этого требует европейский стандарт для допуска продукции автомобилестроения на европейский рынок и жестокая конкуренция в отрасли.

Производители покрышек измеряют уровень шума от контакта покрышки и поверхности дороги для своих целей, проверяя общие эксплуатационные характеристики покрышки при различных условиях.

Дорожные строители определяют акустические свойства поверхностей дорожных покрытий, но своими методами, не дающими сопоставимых результатов, которые можно было бы увязать с шумом, производимым движущимся транспортным средством (с учетом типа покрышки и работы двигателей).

Таким образом, в рамках этих трех групп, результаты, выражаемые в физических единицах - децибелах (дБ), не могут быть использованы в одной общей математической модели, которая могла бы стать основой принятия решений.

2. Шум, производимый транспортным средством

До сих пор для оценки шума, производимого таким источником как транспортное средство, использовался слишком обобщенный подход.

Фактически этот общий шум можно разложить между двумя основными источниками:

тяговой энергией транспортного средства (двигатель, карданный вал, зубчатые передачи),

контактом покрышки и покрытия.

У последних моделей тяжелых транспортных средств доминирующей частью общего шума является шум от контакта покрышки и покрытия. С 60-х годов производители двигателей грузовиков добились снижения в 15 раз шума тяговой энергии путем введения проектных усовершенствований.

Однако, если общий шум автотранспортного средства определяется стандартизированными методами, то стандарт, который подходил бы для измерения шума контакта покрышки и покрытия дороги как части общего шума, еще не существует.

3.Взаимодействие покрышка/дорога

Контакт движущейся покрышки и покрытия производит целый спектр звуковых волн, более или менее различимых, происходящих из-за эффекта качения колеса. Знание механизма возникновения и распространения этих звуковых волн позволяет снизить степень их воздействия на окружение.

Разработаны специальные методы измерения шума для сочетания: покрышка-автомобиль-покрытие.

Были идентифицированы составляющие источники шума и изучено влияние каждого из них на различных параметры, участвующие в генерировании и распространении шума.

Снижение уровня шума качения состоит в контроле процессов его генерирования, распространения и поглощения, которые зависят:

от транспортного средства (веса, количества колес, вибрации, формы кузова),

от покрышки (давление/распространение воздуха под поверхностью протектора, его рисунок, контактная площадь и сцепление поверхности покрышки с поверхностью дороги),

от условия качения (скорость, вращающий момент, температура окружающего воздуха),

от дороги (поверхностные характеристики покрытия, конструкция дорожной одежды, поперечный профиль).

При изучении различных уровней шума от контакта покрышка/покрытие выявлено, что шум качения:

значительно возрастает при увеличении скорости (3 дБ + 0.2/0.5 дБ для каждых 15 км/час),

при движении с постоянной скоростью около 60 км/час шум качения преобладает над шумом двигателя,

при измерении на границе покрытия варьируется от 3 дБ в зависимости от того, используются ли гладкие покрышки или средние (европейских типов) протекторные покрышки,

при измерении на поверхности покрышки, шум варьируется с 6 дБ в зависимости от проектных характеристик дороги (измерения проводились на типичных Европейских главных дорогах).

Для ограничения шума требуется изучить комплексную модель контакта покрышка/покрытие, принимая в расчет характеристики покрытия и покрышки.

4.Дорожное покрытие и слои износа

Цель покрытия - обеспечение движения транспортных средств с максимальной безопасностью, а именно покрытие должно:

выдерживать перемещающиеся нагрузки,

обеспечивать пользователям безопасность и комфорт при любой погоде, как в дневное, так и в ночное время.

Эта последняя двойная функция достигается в основном с помощью слоя износа, поскольку:

Безопасность пользователя определяется степенью противостояния заносу и шероховатостью поверхности покрытия, особенно важной в дождливую погоду.

Комфорт водителя определяется ровностью покрытия и шумом качения, который также создает неудобства жителям домов, находящихся вблизи дороги.

Пористый асфальтобетон представляет один из наиболее современных и экономичных материалов для покрытий. Это единственный тип слоя износа, который дает хороший результат по снижению шума, одновременно улучшая дорожную безопасность.

5.Возможности дальнейшего снижения шума

Комиссией Европейского Сообщества сформирована специальная рабочая группа с целью рассмотрения вопроса с точки зрения технического прогресса. Из отчета, подготовленного Рабочей группой следует следующее:

Группа пришла к заключению, что применение Директивы от 1984 года способствовало тому, что использованы все возможные, на сегодняшний день, технические усовершенствования для снижения шумовой эмиссии всеми источниками, возникающими в процессе дорожного транспортного движения, за исключением одного - взаимодействия покрышки и поверхности дорожного покрытия.

Было выявлено следующее стартовое положение для начала решения проблемы:

Испытания и методы оценки уровней шума не установлены никакими правилами (т.е. трудно оценить объективно и сравнить уровни шума).

В ряде случаев, снижение уровней общего объема шума невозможно достичь путем технических решений (например, если увеличение шумовой эмиссии происходит в результате резкого торможения).

Различия между методами оценки уровней шума и условиями испытаний и реальными условиями транспортного движения не гарантируют эффекта от принятия мер по снижению дискомфорта от шума (меры, разработанные в условиях испытательного трека, могут не дать должного эффекта в реальной обстановке).

У тех, кто несет ответственность за состояние окружающей среды, отсутствуют соответствующие технологические и экономические инструменты, способствующие контролю и принятию мер для снижения шума (например, установленные законодательством уровни ограничений для шума от контакта покрышка/покрытие, достоверные замеры уровней для наложения штрафа за их превышение).

Первый этап - выделить категории транспортных средств, где можно не учитывать шум от контакта покрышка/покрытие.

Второй этап - проводить дальнейшее исследование для разработки воспроизводимых методов определения результатов взаимодействия характеристик покрышки и дороги, имеющих отношение к появлению шума, для подготовки правил и требований для транспортных средств, покрышек и дорог.

Определение

Воспроизводимый метод - способ решения конкретных задач в некой области (установление уровней шумовой эмиссии от контакта покрышка/покрытие) путем определенной последовательности практических операций.

Четкое определение степеней влияния покрышки и дороги позволило бы распределить обязательства и ответственность между соответствующими отраслями (производители покрышек и дорожные организации).

Существующая система утверждения типа транспортного средства по шумовым характеристикам сейчас основывается на общем уровне шума транспортного средства. За него и несет ответственность производитель транспортных средств.

Однако производитель не должен нести ответственность за ту часть шумовой эмиссии, что от него не зависит. Еще в недалеком прошлом эта логичная связь не имела под собой технического обоснования.

Раздражение общественности, вызываемое шумом городского транспортного движения, связано с общим шумом. Общий шум составляется из шумовых эмиссий, производимых отдельными генераторами шумов. Поэтому для успеха решения проблемы в целом, должны быть разработаны условия испытаний и методы измерений для определения как общего шума, так и измерения отдельных его составляющих.

Определение:

Генератор шума - устройство, аппарат, машина, производящие звуковые сигналы (волновые колебания, импульсы).

В случае современных, с акустической точки зрения транспортных средств, шум контакта покрышка/покрытие постепенно выходит на передний план.

6.Определение и оценка шума качения при взаимодействии покрышки и покрытия дороги

Шум качения можно подразделить на два составляющих шума - внутренний и внешний шум.

Внутренний шум создает дискомфорт для водителя и пассажиров внутри транспортного средства. Существует взаимодействие между транспортным средством и покрышкой, поэтому требуется понять как воздушную, так и структурную передачу звуковых волн через кузов транспортного средства.

В контексте окружающей среды мы рассматриваем проблемы внешнего шума как части общего дискомфорта, вызываемого шумом транспортного движения.

Оценка внешнего шума в настоящее время основывается на измерениях на обочине дороги общего уровня шума в дБ.

При проведении исследований по снижению шума качения используются измерения на обочине для определения улучшений в общем.

Используется микрофон, устанавливаемый в 7.5 м от оси дороги на высоте 1.2 м.

Шум качения должен определяться следующим образом: транспортное средство скатывается под уклон на заданной скорости с выключенным двигателем и сцеплением.

Скорость качения задается точной установкой условий качения (масса транспортного средства, угол скатывания).

Основные параметры, влияющие на уровень шума по результатам испытаний:

дорога: дорога играет роль в:

1. процессе генерации шума (гранулометрия поверхности покрытия)

2. его распространении (свойств акустического поглощения)

транспортное средство:

1. покрышки (масса транспортного средства, давление воздуха в камере, размеры). Размеры покрышки значительно влияют на генерацию шума (чем больше покрышка, тем она «шумнее»)

2. количество «источников шума от покрышки»

3. эффекты дифракции (рассеивания звуковых волн) происходящие из-за формы кузова транспортного средства

условия качения:

шум возрастает с увеличением скорости

шум снижается с ростом температуры

шум изменяется при заданной скорости под воздействием вращающего момента

7.Базовый исследовательский подход к снижению шума качения

Снижение шума качения для производителей покрышек - трудная задача.

Поэтому, для получения ясного понимания различных физических явлений, участвующих в генерации и распространении шума, требуется фундаментальный исследовательский подход.

Одновременно с долгосрочным научным подходом, необходимо иметь быстрые результаты от исследований, чтобы обеспечить проведение, шаг за шагом, совершенствование дизайна покрышек с коммерческой целью.

Для снижения шума качения необходимо установить контроль над источниками и осознать комплексно окружающую среду, включая: дорогу, транспортное средство, условия качения.

Для этого надо изучить акустический механизм как генерации, так и распространения шума от движущегося источника в сторону от дороги и затем использовать полученные результаты для определения шумовых критериев.

Процесс имеет три фазы:

фаза 1 - Выяснение:

Проблема анализируется экспериментально и теоретически для того, чтобы понять генерацию и распространение.

фаза 2 - Прогноз:

После того, как проблема понята, надо суметь смоделировать ситуацию для того, чтобы прогнозировать дискомфорт в заданной ситуации, т.е. от глобального уровня шума вдоль дороги подойти к определимой комбинации шумов «покрышка+дорога+транспортное средство» при определенных условиях качения.

фаза 3 - Поправка:

После того, как дискомфорт становится прогнозируемым, полученные знания могут быть использованы для достижения цели - улучшить концепцию покрышки для получения оптимального варианта желаемых эксплуатационных характеристик.

8.Пути распространения шума в автомобиле.

Воздушный шум от первичных источников проникает в салон а/м через неплотности кузова (дверные проемы, технологические отверстия переднего пола), а также остекление а/м. Чем толще стекло и панели кузова, тем выше их звукоизоляционные свойства. Воздушный шум от первичных источников тем ниже, чем оптимальнее конструкция самих источников: двигателя, трансмиссии, системы выхлопа, шин (высота и рисунок протектора). Структурный шум проникает в а/м через элементы подвески к кузову силового агрегата, трансмиссии, системы выхлопа, ходовой части. Вибрация, передаваемая через элементы подвески, заставляет колебаться все без исключения панели кузова, которые в свою очередь излучают структурный шум. Кроме того, звук, излучаемый элементами системы выхлопа (трубами, резонатором, глушителем), приводит к дополнительному возбуждению пола а/м, что вносит ощутимый вклад в общий уровень внутреннего шума. В общий уровень шума в салоне а/м немалую долю вносит отраженный звук. Отраженный звук - звук, получающийся при отражении звуковых потоков, издаваемых первичными источниками, от дорожного покрытия.

9.Методы борьбы с шумом.

Разделяются на конструктивный и пассивный. Конструктивный метод: Применение отбалансированных силовых агрегатов и узлов трансмиссии; Правильный подбор и расчет эластичных элементов подвески силового агрегата, трансмиссии, ходовой части, системы выхлопа; Правильный расчет конструкции системы выхлопа и определение точек ее подвески к кузову; Правильное моделирование конструкции кузова и его жесткости; Выбор прогрессивных конструкций уплотнителей окон и дверных проемов и т.д. Пассивный метод: ПРИМЕНЕНИЕ ШУМОИЗОЛЯЦИОННЫХ И ПРОКЛАДОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ. Применение защитных кожухов.

10.Предварительная оценка шумовых характеристик а/м.

Создание бесшумного автомобиля невозможно так же, как невозможно построение вечного двигателя. Однако вполне законна постановка задачи о создании автомобиля, обладающего минимальным акустическим излучением. Естественно, что приближение конструкции автомобиля по качеству к конструкции с минимальным акустическим излучением возможно при использовании, прежде всего средств, которые представляет акустика в распоряжение инженера-исследователя и конструктора. Следует рассмотреть прежде всего использование виброизоляции и вибропоглощения, звукоизоляции и звукопоглощения. Это первая совокупность методов и средств, разумное использование которых приводит к снижению шума автомобиля. Другая совокупность методов и средств, которую необходимо использовать с целью снижения шума, базируется на организации рабочих процессов автомобиля и разработке конструкции, обеспечивающих минимальное акустическое излучение и основанных на соответствующих критериях минимизации. Виброизоляция (ВИ) и вибропоглощение (ВП). Передача звуковой энергии от места ее возникновения до элементов, которые ее излучают, происходит прежде всего через детали двигателя или агрегаты автомобиля с последующей передачей панелям кузова, которые колеблются под действием этой энергии и создают шум. Средства, применяемые в автомобиле для снижения уровня звуковой вибрации, во-первых, препятствуют распространению энергии колебательного движения по конструкции (виброизоляция), во-вторых, поглощают энергию колебательного движения на пути ее распространения (вибропоглощение). Колебательная энергия в звуковом диапазоне частот передается по элементам конструкции в виде упругих продольных, изгибных и сдвиговых (крутильных) волн. В диапазоне рабочих нагрузок деформация твердого тела прямо пропорциональна напряжению (линейность процесса деформации). Свойства волн и их характеристики при распространении по стержням, пластинам при различных способах закрепления (граничные условия) описаны достаточно полно в литературных источниках. Остановимся лишь на определении механического сопротивления конструкции (импеданса), так как в автомобиле и его агрегатах очень широко распространено возбуждение конструкции силой, приложенной в точке или по линии поверхности. В такого рода задачах искомой величиной часто является колебательная мощность, передаваемая от источника возбуждения в конструкцию я распространяющаяся по ней в виде вибрации. Величина колебательной мощности, передаваемой на структуру, зависит от ее механического сопротивления по отношению к возбуждающему усилию.

При анализе виброизолирующих свойств кузова автомобиля, т. е. при изучении распространения по нему вибрации, его можно рассматривать как совокупность соединенных между собой пластин и стержней. Собственно характер распространения вибраций по кузову определяется виброизолирующими свойствами этих соединений. Принимая во внимание, что при изготовлении кузова используется главным образом сварка, можно считать, что в подавляющем числе случаев эти соединения жесткие. Агрегаты автомобиля с кузовом и между собой соединяются, как правило, с помощью шарниров. Такие соединения обладают большей виброизоляцией, чем жесткие.

Под препятствием и его виброизолирующими свойствами имеют в виду местное скачкообразное изменение массы, которое может быть вызвано или простым логическим изменением конструкции или специальным размещением виброзадерживающей массы в конструкции, к которой можно отнести ребра жесткости.

Широкое применение виброзадерживающих масс в конструкции автомобиля сдерживается повышенными расходами металла. Опыт использования виброзадерживающих масс в смежных областях техники (судостроение, тракторостроение) показывает, что их эффективность тем выше, чем больше масса, приходящаяся на единицу длины соединения.

Ребра жесткости также обеспечивают эффект задерживания энергии, однако в очень узком диапазоне частот (ребра жесткости обладают ярко выраженной дискретностью действия).

Вибропоглощение в колебательных системах частично происходит вследствие потерь, которые прежде всего принято характеризовать с помощью коэффициента потерь энергии. Обычно на резонансе системы величина колебательного смещения обратно пропорциональна коэффициенту потерь. Вне резонанса эти величины мало зависят одна от другой. Конструкция будет обладать большими вибропоглощающими свойствами, если для ее изготовления использовать материал с большим внутренним трением или применять специальные покрытия, обладающие более высоким коэффициентом потерь.

Список использованной литературы.

1. Голубев, Новиков «Окружающая среда и транспорт»

2. Болпас, Савич «Транспорт и окружающая среда»

3. Луканин В.Н, и др. «Снижение шума автомобилей».

4. Фоменко А.Я. «Снижение автотранспортного шума в городах».

5. Малов Р.В. и др. «Автомобильный транспорт и защита окружающей среды».

1. Функции живого вещества в биосфере.

Жизнь как устойчивое планетарное явление возможна лишь в том случае, когда она разнокачественная. Величайшее биологическое разнообразие планеты образуют все виды живых существ, населяющих когда-либо и населяющие биосферу сейчас. Их совокупность по весу, химическому составу и энергии представляет собой живое вещество.

Всю деятельность живых организмов в биосфере можно, с определённой долей условности, свести к нескольким основополагающим функциям:

энергетическая – запас энергии в процессе фотосинтеза, передачей её по цепям питания, рассеиванием

газовая – способность измерять и поддерживать определённый газовый состав среды обитания и атмосферы в целом; в частности, включение углерода в фотосинтез → цепи питания, что обусловило аккумуляцию его в биогенном веществе (органических остатках, известняков и др.)

окислительно-восстановительная – связана с интефикацией под влиянием живого вещества процессов окисления и восстановления – разложение органических веществ без нужного количества О 2 , накопление HS, метана

концентрационная – избирательное накопление в ходе жизнедеятельности определённых видов вещества:

• используемых для построения тела организма

  удаляемых из него при метаболизме

Результат залежи горючих ископаемых (известняки и т.д.)

5. деструктивная – разрушение организмами и продуктами их

жизнедеятельности, как самих остатков органического вещества, так и косных веществ; вовлечение образовавшихся веществ в биологический круговорот веществ

6. транспортная – перенос вещества и энергии в результате

активной формы движения организмов

7. средообразующая – интегративная (результат совместного

действия других функций). Преобразование физико-химических параметров среды. Результат данной функции – вся природная среда, она создана живыми организмами, они же и поддерживают в относительно стабильном состоянии её параметры

8. рассеивающая – (противоположная концентрационной), прояв-

ляется через питательную и транспортную деятельность (рассеивание Fe гемоглобина крови при укусе комара)

9. информационная – накопление определённой информации,

закрепление её в наследственных структурах и передача

последующим поколениям.

Классификация функций А.В. Лаппо – 1987 год.

2. Звук и шум как экологические факторы.

Шум – такой же медленный убийца, как и химическое отравление. Первые дошедшие до нас жалобы на шум можно найти у римского сатирика Ювенала, он утверждал, что в столице «трудно заснуть: скрип и грохот. Большая часть больных – писал он – умрёт от бессонницы».

Современный шумовой дискомфорт вызывает у живых организмов болезненные реакции. Звук от пролетающего реактивного самолета, например, угнетающе действует на пчелу, она теряет способность ориентироваться. Этот же шум убивает личинки пчёл, разбивает, открыто лежащие яйца птиц в гнёздах. Транспортный или производственный шум действует угнетающе на человека – утомляет, раздражает, мешает сосредоточиться. Как только он смолкает, человек испытывает чувство облегчения и покоя.

Любой шум достаточной интенсивности и длительности может привести к снижению слуховой чувствительности. Сначала интенсивный шум вызывает временную потерю слуха и если воздействие шума продолжается, то восстановление не происходит, и временный сдвиг порога слышимости превращается в постоянный. Нервные клетки внутреннего уха повреждаются, атрофируются, гибнут не восстанавливаясь.

Шумовая музыка так же притупляет слух. У 20% юношей и девушек слух оказался притупленным, как у 85-летних людей. Шум мешает нормальному отдыху и восстановлению сил, нарушает сон, а это может привести к тяжёлым нервным расстройствам, поэтому сон нужно защищать от шума. Он же оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторную деятельность. Он способствует увеличению всевозможных заболеваний, действует угнетающе на психику, способствует значительному расходу энергии, вызывает душевное недовольство и протест.

Но неслышимые звуки также опасны. Хотя ультразвук не воспринимается, всё же пассажиры самолёта часто ощущают недомогание и беспокойство. Инфразвуки в промышленных городах проникают сквозь толстые стены домов и вызывают нервные болезни.

Билет №4

1. Функции отдельных царств живой природы в биосфере.

Жизнь в биосфере существует во внеклеточной и клеточной формах.

Внеклеточную форму представляют вирусы, они не способны к самостоятельному существованию и развиваются в клетках других живых организмов. Они выполняют особую функцию: вызывают тяжёлые заболевания, приводящие к гибели ослабленных и выживанию наиболее приспособленных.

Клеточные формы представлены богато:

А. Надцарство Прокариоты (доядерные организмы)

I. Царство Бактерии

II. Царство Архебактерии

В. Надцарство Эукариоты (ядерные организмы)

I. Царство Животных

II. Царство Грибы

III. Царство Растения

К бактериям относятся около 50 видов. Они выполняют 2 основные роли:

разложение отмерших организмов и возвращение исходных элементов в окружающую среду (значительная часть работы происходит в пищеварительном тракте животных)

непрерывное вовлечение в круговорот новых порций минеральных веществ.

Архебактерии обитают в крайне неприятных условиях. Цианобактерии (слизистая плёнка оливково цвета на луже) – древнейшие обитатели планеты, экологический феномен, так как их функция: заселение бесплодных прежде субстратов и их подготовка для заселения разнородным живым веществом.

Зелёные растения являются основными фотосинтезирующими организмами и выполняют космическую роль в биосфере, улавливая энергию для всех её обитателей (создатели органических веществ).

Грибы – разрушители органических веществ, замыкающие биотический круговорот, подготавливая питание для автотрофов 14 .

Животные относятся к активно перемещающимся гетеротрофам 15 , которые выполняют в биосфере важнейшую роль, одновременно способствуют перераспределению и переработке органического вещества, регуляции численности, переносу вещества против его стока в горизонтальном направлении , в отличие от растений, перемещающих вещества против направления стока в вертикальном положении, переносу репродуктивного 16 и «чужого» репродуктивного вещества и самоочищению биосферы (падальщики).

2. Биологические потребности человека и его ресурсы.

Потребности человека – нужда или недостаток в чём-либо необходимом для поддерживания нормальной жизни организма, человеческой личности, семьи, отдельной социальной группы или общества в целом.

Потребности могут быть духовными, социальными и биологическими 17 (материальными). Для их удовлетворения человеку требуются биологические ресурсы – животный и растительный мир, которые приобретают всё больше значение как источник пищевых ресурсов.

Пищевые ресурсы в огромном количестве сосредоточены в Мировом океане. В его водах насчитывается 180 тыс. видов животных (≈ 16 тыс. видов рыб; 7,5 тыс. видов раков; 49 тыс. видов моллюсков). В морях насчитывается около 10.000 видов растений. Готовая продукция всего живого в Океане составляет – 606,4 млрд. т. Свыше 80% добываемой рыбы – морской промысел, 5% - проходные рыбы, 11,4% - промысел с пресных водоёмов. Мировой улов рыбы в год составляет 70 млн. т. и постоянно увеличивается.

98% всей суши составляют растения, а животные лишь 2%. Растения изначальный источник удовлетворения потребностей человека. На Земле сейчас 200 тыс. видов грибов, 23 тыс. видов мхов, 640 видов голосеменных, 200 тыс. видов покрытосеменных.

Из 500 тыс. видов растений человек едва использует 23 тыс., в том числе 6000 видов культурных растений.

Человек так же в качестве пищевых ресурсов интенсивно использует животный мир планеты. В нашей стране мясную продукцию дают 5 видов диких животных: северные олени, лоси, косули, сайгаки, кабаны; всего же на территории нашей страны обитает 359 видов млекопитающих, более 700 видов птиц, 138 видов пресмыкающихся, более 800 видов насекомых, 1200 видов рыб. Кроме того, человеком потребляется продукция, производимая растениеводством в сельском хозяйстве и животноводством.

Однако, несмотря на огромное количество пищевых ресурсов, существует продовольственная проблема . Её причинами являются:

рост народонаселения

различные агроклиматические условия

доминирование одного-двух продуктов в питании.

Основные идеи по решению этой проблемы сводятся к следующему:

«зелёная революция» 18 для развивающихся стран

«биотехнологическая 19 революция» для развитых стран

Все эти меры нужны на увеличение продукции.

Билет №5

1. Круговороты веществ и потоки энергии в биосфере на примере азота.

Живое вещество является совершенным приемником солнечной энергии. Питание, дыхание и размножение организмов и связанные с ним процессы создания, накопления и распада органического вещества обеспечивают постоянный круговорот веществ и потоки энергии 20 в биосфере.

Круговорот веществ- многократное участие веществ в процессах, происходящих в атмосфере, литосфере и гидросфере. Общий круговорот веществ складывается из отдельных процессов – круговоротов воды, газов, химических элементов, которыми не являются полностью обратимыми, так как происходит рассеивание вещества, изменение его состава.

Проследим это на примере азота. Основная масса азота находится в воздухе (N 2 – 78%). Растения не могут непосредственно усваивать азот, лишь азот в составе ионов аммония (NH 4) или нитрата (NO 3). Оказалось, что некоторые бактерии и цианобактерии способны превращать газообразный азот в ходе азотфиксаций в аммоний.

Бактерии рода Rhisobium живут на корнях бобовых растений и фиксируют азот воздуха. Растения обеспечивают бактериям жилище и пищу, за что получают доступную форму азота, который включается в органические молекулы. По пищевым цепям азот, входящий в молекулы органических веществ, переходит к другим обитателям экосистемы. Белки и другие органические молекулы в процессе дыхания расщепляются, образуя азот в форме аммония, поступающего в окружающую среду. Некоторые бактерии могут переводить аммоний в нитратную форму, они постепенно преобразуются другими бактериями в газообразный азот, часть которого окисляется в воздухе во время грозовых разрядов и поступает в почву с дождевой водой. Таким способом свободного азота фиксируется в 10 раз меньше, чем это происходит с помощью бактерий.ответы на экзаменационные билеты 1. ... и внутренней взаимосвязи. 11 . СПЕЦИФИКА ФИЛОСОФИИ ДРЕВНЕГО... являлось единственным образованным классом , поэтому юриспруденция, ... решение проблем экологии . Термин «экология» произошел от...

Ответы на билеты по географии

Шпаргалка >> География

Ответы на экзаменационные билеты по географии 9 класс Роль географической науки в решении важных... ведется к востоку. Россия расположена в 11 часовых поясах: со второго (в котором... производств. Большое значение приобрел также экологи ческий фактор, так как...

Иностранные языки - новые примерные билеты 9 класс 2007г.;

Шпаргалка >> Иностранный язык

Биология 11 . ... ответу , даются разъяснения по использованию предложенного экзаменационного материала при разработке экзаменационных билетов ... классов общеобразовательных учреждений в устной форме рекомендуются примерные экзаменационные билеты ... проблемы экологии ; ...

В. Нюхтилин Шпаргалки по философии

Шпаргалка >> Философия

... экзаменационных вопросов. Далее, собраны билеты обзорного... понята, то ответы по ней на... с периодичностью примерно в 11 лет, возникновение в... рабочий класс , буржуазия, средний класс и т.д. Классы играют... Сложившаяся ситуация с экологией и с нервнопсихическим...

Звук от реактивного самолета создает шум, по интенсивности превышающий шум толпы в 50 млн. человек, пишет известный французский эколог Филипп Сен-Марк. Шум стал побочным явлением научно-технического прогресса. Он мешает людям работать и отдыхать, снижает производительность труда и отрицательно влияет на центральную нервную систему. Симфония городского шума складывается из многих факторов: скрежета и стука на транспорте, звука строительной техники, шума машин на фабриках и даже микротехники в домашнем хозяйстве. Но автомобильный транспорт - главный источник шума в городах; на него приходится до 80% всех видов загрязнения.

Вследствие механических колебаний частиц различной физической природы. С физиологической точки зрения различают низкие, средние и высокие звуки. Колебания охватывают громадный диапазон частот: от 1 до 16 гц - неслышимые звуки (инфразвук); от 16 до 20 тыс. гц- слышимые звуки и свыше 20 тыс. гц - ультразвук. Область воспринимаемых звуков, т. е. граница наибольшей чувствительности человеческого уха, находится между порогом чувствительности и порогом болевого ощущения и составляет 130 дб. Звуковое давление в этом случае настолько велико, что оно воспринимается не как звук, а как боль.

Единицей измерения интенсивности звука является бел (б) и децибел (дб), равный 0,1 бела, но они дают относительную величину, представляющую собой логарифмическое отношение двух одноименных физических величин с логарифмическим основанием, равным 10. Для человека шум становится опасным, как только звук переходит границу 80 дб (в современных городах транспортные средства вызывают шум, превосходящий 100 дб).

Физиологически установлено, что усиление звука зависит не только от его силы, но и от частоты. Опытным путем обнаружено, что звуки одной силы, но разной частоты воспринимаются как звуки различной силы. Поэтому была введена новая физиологическая величина - единица громкости звука - фон. Фон и децибел равны, когда звук имеет частоту 1000 герц.

По интенсивности различают шум: первой степени - от 30 до 65 фонов, второй степени - от 65 до 90 фонов, третьей степени - от 90 до 110 фонов, четвертой степени - от 110 до 130 фонов.
По частоте шум также подразделяется на четыре группы: очень низкая частота - от 40 до 63 гц, низкая частота - от 80 до 125 гц, средняя частота - от 160 до 500 гц, высокая частота - от 6030 до 10 000 гц.

Шум стал патологическим явлением в крупных городах. Профессор Ф. Сен-Марк пишет, что в зависимости от силы и частоты шум вызывает головную боль, гул в ушах, бессонницу, учащение пульса, серьезные мозговые, нервные, сердечные расстройства.

Зафиксированы функциональные изменения организма под влиянием шума: повышение кровяного давления, нарушение функции щитовидной железы и коры надпочечников, изменение активности мозга и центральной нервной системы. Так, по данным, опубликованным в Великобритании, из-за шума каждый четвертый мужчина и третья женщина страдают нервными заболеваниями. Каждый пятый больной в психиатрических клиниках Франции - жертва шума, а в шумных кварталах Нью-Йорка зарегистрировано умственное и физическое отставание в развитии детей. По французским источникам, до 1971 года 341 человек покончили жизнь самоубийством в результате нервной депрессии, вызванной громкой музыкой и вообще шумом, интенсивность которого в Париже достигла в последние годы чудовищной силы.

Действию шума выше 102 дб подвергали куниц и получали у них за 10 недель повышение уровня холестерина в крови, развитую форму атеросклероза по сравнению с животными, которые так же, как и они, питались, но не подвергались действию шума. Специалисты утверждают, что шум негативно действует даже на зародыш.

Люди по-разному реагируют на шум. Часто это зависит от возраста, темперамента, здоровья, условий жизни и других причин. При одинаковой интенсивности шума люди в возрасте старше 70 лет пробуждаются в 72% случаев, а дети 7-8 лет - только в 1%. Дети просыпаются от шума в 50 дб, а подростки - 30 дб. По данным, которые приводит Федеральный совет по вопросам науки и техники США, около 16 млн. рабочих страдают от шума на производстве, что приносит ощутимый ущерб американской промышленности, достигающий 4 млрд. долл. в год.

Основной источник шума в городах - автомобили. В последнее время конструкторы ищут эффективные типы глушителей, которые нейтрализовали бы шум, создающийся движущимся транспортом. В городах можно снизить шумовой эффект за счет расширения проезжей части; при расширении улиц на 20-40 м уличный шум снижается на 4-6 дб. Важную роль играет и сама конструкция путей, и организация транспорта, и площадь зеленых насаждений. Советские специалисты считают целесообразным создавать между проезжей частью и тротуаром зеленый пояс шириной 10-50 м (в зависимости от ширины улицы) из многолетних насаждений. Деревья должны быть лиственных пород и иметь густую крону. Доказано, что зеленые насаждения снижают уровень уличного шума на 8-10 дб. Жилые здания должны быть «отодвинуты» от тротуаров на 15-20 м, а территория вокруг них обязательно озеленена. Весьма важна ориентация помещений внутри квартир: столовая и спальня должны находиться в самой бесшумной части квартиры. Целый ряд исследований показал зависимость состояния здоровья от уличного шума. Например, построенная без учета экологической обстановки автотрасса Белград- Загреб, вдоль которой расположены жилые здания, ухудшает экологическую ситуацию в этих городах.
Во многих городах страны все или только часть магистралей переводятся под землю, тем самым сохраняются сотни гектаров свободной земли, а люди избавляются от шума. Исключительно своевременным стало предложение о строительстве белградской подземной железнодорожной станции.
Интересна находка группы румынских инженеров, которые в целях снижения шума создали конструкцию окон с двойными стеклами, при этом внутреннее стекло в несколько раз толще внешнего. При таком застеклении в 2 раза снижается интенсивность шума. Совершенно ясно, что для создания акустического комфорта необходима координация действий при разработке архитектурных, транспортных и других проектов.

ПОНЯТИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЕ Шум – это понятие относительное. Любой звук может одновременно нести полезную информацию и, в то же время, являться шумом. Все дело в людях, которые этот звук воспринимают. Человек, слушающий громкую музыку, может наслаждаться ей, но людям, находящимся по соседству, эта музыка, возможно, будет доставлять одни лишь неудобства.

ВЛИЯНИЕ ШУМА НА РАСТЕНИЯ Растения, как и люди, остро реагируют на различного рода шумы, и воспринимают их как целостный живой организм. После множества исследований ученые бесспорно доказали влияние шума на растительные организмы. Например, растения возле аэродрома, с которого непрерывно стартуют разные реактивные самолеты, растут очень плохо, а отдельные виды даже исчезают. Поэтому не стоит сажать деревья и, особенно, цветы там, где ведется постоянно шумная работа – все равно не вырастут. Существует целый ряд научных работ, которые раскрывают действие шумов на растения табака. У него обнаружили значительное уменьшение интенсивности роста листьев. Это, прежде всего, касается молодых растений.

Привлекло внимание ученых также и воздействие ритмических звуков на растения. Американская певица и музыкант провела исследования на растениях кукурузы, тыквы, петунии, циннии и календулы которые показали, что на индийские музыкальные мелодии и музыку Баха растения отзываются положительно. Интересно, что их стебли прямо вытягивались в сторону источника звуков. А вот непрерывные барабанные ритмы и рокмузыку зеленые растения не любят. От нее уменьшается размер листьев и корней, снижается масса, и растения отклоняются от источника звуков, как будто хотят уйти от их губительного воздействия.

ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ЖИВОТНЫХ Океан наполнен множеством самых разных звуков. Это, например, плеск воды о коралловые рифы, шум волн, обрушивающихся на берег, капли дождя, стучащие по поверхности воды. Но это природные шумы, к которым водные обитатели давно привыкли. А вот посторонний шум, производимый человеком, вызывает у них массу неудобств. Известно, что у дельфинов и китов – млекопитающих, чья жизнь во многом зависит от звуковых сигналов, шумовое загрязнение приводит к ошибкам в работе системы эхолокации. А некоторые виды рыб вообще погибают от звуков забиваемых при строительстве свай.

ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ЖИВОТНЫХ Крысы после долгого влияния шума дороги и звуков окружающей среды были более уязвимы для гремучих змей, чем те, которые жили в зоне, отделенной от городских шумов. Быки становятся более агрессивными, если их долгое время беспокоят мимо проезжающие машины или пролетающие самолеты. Из-за шумов на дорогах меняется и поведение лесных обитателей. Лисицы, куницы, лоси ведут себя как-то странно. Пытаются перейти трассу с одной стороны на другую. Ученые предполагают, что все это из-за стресса: это сильное напряжение, возникающее при воздействии на организм животного, человека.

ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА Его вредное воздействие на организм совершается незримо, незаметно. Нарушение в организме обнаруживаются не сразу. К тому же организм человека против шума практически беззащитен. Врачи говорят о шумовой болезни, развивающейся в результате воздействия шума с преимущественным поражением слуха и нервной системы.

ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ЧЕЛОВЕКА Специфическое действие шума Влияние шума на слуховой анализатор проявляется в ауральных эффектах, которые, главным образом, заключаются в медленно прогрессирующем понижении слуха по типу неврита слухового нерва (кохлеарный неврит). В этом случае патологические изменения затрагивают в одинаковой степени оба уха. Профессиональная тугоухость развивается при более или менее длительном стаже работы в условиях высоких уровней шума. Сроки появления тугоухости зависят от многих факторов, например от индивидуальной чувствительности слухового анализатора, длительности воздействия шума в течении рабочей смены, интенсивности производственного шума, а также его частотных и временных характеристик.

ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА Неспецифическое действие шума Неспецифическое влияние шума проявляется в виде экстраауральных эффектов. Подвергающиеся шумовому воздействию люди, чаще всего жалуются на головные боли, которые могут иметь разную интенсивность и локализацию, головокружение при перемене положения тела, снижение памяти, повышенную утомляемость, сонливость, нарушения сна, эмоциональную неустойчивость, снижение аппетита, потливость, боли в области сердца. Влияние шума может проявляться в виде нарушения функции сердечно-сосудистой системы, например, широкополосный шум уровнем выше 90 д. БА, в котором преобладают высокие частоты, способен спровоцировать развитие артериальной гипертензии, кроме того, широкополосный шум является причиной значительных изменений в периферическом кровообращении.

ШУМ В ГОРОДАХ Шум как экологический фактор, является одним из существенных загрязнителей окружающей среды в городах, оказывающих весьма неблагоприятное влияние на здоровье и трудоспособность человека. Источниками шума являются промышленные предприятия, средства наземного и воздушного транспорта, внутриквартальные и коммуникационные коммунально-бытовые источники. Исследования, проведенные в последние годы в ряде городов России, показали, что 25 -40% городского населения уже сейчас проживает на территории, где уровни шума значительно превышает санитарные нормы. Особенно высокие шумовые нагрузки создает воздушный транспорт.

ШУМ В ГОРОДАХ Низкочастотные звуковые волны способны рассеивать и осаждать пыль. Это свойство используется, в частности, для очистки воздуха в заводских цехах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Мы еще не раз будем на наших занятиях говорить и думать о последствиях деятельности человека для природы и самого себя. Хотелось бы надеяться, что сегодняшний разговор не прошел для вас бесследно. Только защищая природу от вредных последствий своей деятельности, мы сможем сохранить и самих себя. Коль суждено дышать нам воздухом одним, Давайте же мы все на век объединимся, Давайте наши души сохраним, Тогда мы на Земле и сами сохранимся.