گرچه زیست شناسی بر خلاف علم فیزیک که معمولا سیستم های زیست شناختی را بر حسب اشیایی که تسلیم قوانین فیزیکی تغییر نا پذیر تشریح شده با ریاضیات را توصیف نمی کند، با اینحال توسط بسیاری از اصول و مفاهیم اصلی توصیف می گردد که شامل: جامعیت، تکامل، تنوع، تسلسل، هم ایستایی و فعل و انفعالات می گردد.
جامعیت: زیست شیمی، سلول ها و کد وراثتی
واحد ها و فرهایند های رایج جامع بسیاری وجود دارد که برای گونه های مشخص حیات ضروری می باشد. بعنوان مثال تمام گونه های حیات از سلول هایی تشکیل شده اند، که در عوض، این سلول ها بر پایه یک سری زیست شیمی عمومی با زیر ساخت کربن استوارند . تمام موجودات از طریق ماده وراثتی که بر پایه نوکلئیک اسید دی ان ای استوار است از یک کد وراثتیجامع استفاده می کنند.در مبحث رشد،موضوع فرایند های جامع نیز بیان می شود ، مثلا در بیشتر موجودات چند یاخته اى قدمهای اولیه در رشد رویان مراحل ریخت شناسی مشابهی دارد و ژنهای مشابهی را شامل می شود .
تکامل : هدف اصلی زیست شناسی
یکی از اهداف اصلی و سازمانده در زیست شناسی این است که تمام حیات از طریق یک فرایند تکامل از یک خاستگاه مشترک ناشی شده است . در واقع این یکی از عللی است که موجود زیستی تشابه قابل توجهی از واحدها و فرایند هایی که در بخش قبل تشریح شد را بروز می دهد . چارلز داروین نظریه تکامل را بعنوان یک نظریه قابل دوام با برشمردن نیروی محرک آن بنا نهاد : نظریه انتخاب اصلح در طبیعت . ( الفرد راسل والاس یکی از همکاران شخص پی برنده به این مفهوم شناخته می شود ) . رانش وراثتی بعنوان یکی از شیوه های به اصطلاح ترکیب امروزی پذیرفته شده است .
تاریخچه تکاملی گونه ها که گویای خصوصیات اجزای مختلفی است که از آن ناشی شده، به همراه رابطه شجره ای اش با دیگر گونه ها ، تاریخ نژادی جانور یا گیاه نامیده می شود. دیدگاه های گوناگون زیادی در زیست شناسی اطلاعات مربوط به زیست شناسی را به وجود آورده است. این اطلاعات مقایسه های زنجیره های اسید دزوکسی ریبونوکلئیک که منجر به زیست شناسی مولکولی و ژنومیک می شود، و مقایسه های سنگواره ها با دیگر گونه های موجودات باستانی در علم فسیل شناسی را شامل می شود. زیست شناسان روابط تکاملی را با روش های مختلف سامان داده و بررسی می کنند که این شیوه ها شامل تکامل نژادی، فنتیک، و رده بندی جانداران بر حسب جد مشترک می شود. وقایع مهم در تکامل حیات، آنگونه که بتازگی زیست شناسان به آنها پی برده اند در این خط زمانی تکاملی بطور مختصر بیان شده است.
هم ایستایی: سازگار با دگر گونی
هم ایستایی خاصیت یک نظام باز برای تنظیم محیط درونی خودش است ، طوری که بوسیله چندین بار تطبیق همتراز حرکتی کنترل شده با ساز و کارهای قانونی بهم وابسته ، یک وضعیت ثابت را حفظ کند. تمام موجودات زنده ، چه تک سلولی و چه چند سلولی هم ایستایی بروز می دهند . هم استایی در سطح سلولی می تواند با حفظ یک قدرت اسیدی ثابت خود را بروز دهد ( پی اچ ) ؛ در سطح موجود زنده حیوانات خون گرم یک درجه حرارت ثابت درونی را حفظ می کنند ؛ و در سطح بوم سازگان ، مثلا وقتی که میزان دی اکسید کربن موجود در جو افزایش می یابد ، گیاهان قادر به رشد بهتری هستند و بنابراین دی اکسید کربن بیشتری از جو می زدایند. بافت ها و اندامها تیز می توانند هم ایستایی داشته باشند.
اکولوژی محیط زیست انسان
محیط زیست از آب ، هوا ، خاک، انرژی و موجودات زنده تشکیل شده است. پایههای شناسایی این محیط زندگی ، علوم فیزیک ، شیمی ، زیست شناسی ، ریاضی و فنی و مهندسی هستند. جمعیت دنیا تا قرن 14 میلادی تقریبا یکنواخت بود و به علت پیشرفت تکنولوژی جدید و علوم پزشکی و ... جمعیت جهان بخصوص در کشورهای در حال توسعه ، در حال افزایش است. با تغییرات شدیدی که بشر در اکوسیستمهای محیط زیست خود فراهم میآورد، مشکلات بسیار زیادی را بوجود آورده است. اگر تدابیر بهداشت محیط انجام نپذیرد، طبیعی است که ادامه حیات بشر مختل خواهد شد.
آلودگی حرارتی محیط زیست
بعضی از کارخانههای تولید برق با توربین بخار کار میکنند. وقتی بخار از توربین خارج میشود توسط دستگاههای تقطیر ، دوباره مایع شده به توربین برگردانده میشود. برای سرد کردن دستگاههای تقطیر از آبهای سطحی استفاده میشود که پس از یک دور زدن به رودخانه و یا دریاچه برگردانده میشود و باعث گرم شدن آبها میشود که این فرآیند سبب بهم زدن شدید تعادل اکولوژی میگردد که آن را Thermal Pollution میگویند. که این آلودگی باعث کاهش اکسیژن محلول در آب شده و موجب مرگ موجودات آبزی میشود.
مواد زاید جامد و اثرات آن بر محیط زیست
دفع مواد زاید یکی از مهمترین مسائل در پاک نگه داشتن محیط زیست است. در بسیاری از شهرها و اجتماعات کوچک روشهای جمع آوری زباله ناقص بوده و تشکیلات منظمی برای دفع آنها وجود ندارد. لذا باعث جمع شدن حشرات و موشها میشود. و نیز به علت تجزیه مواد آلی آن ، بوی نامطبوع تولید میکند که برای سلامتی انسان مضر است. از بیماریهایی که توسط موشها منتقل میشود میتوان به تیفوس و طاعون اشاره کرد.
آلودگی هوا و اثرات آن
هوای تنفسی دارای مقدار معینی از گازهاست. وجود مواد زاید و آلوده کننده در هوا سبب صدمه به بهداشت انسان میشوند. آلوده کنندههای هوا را از نظر فیزیولوژیک میتوان به خفه کنندهها ، مواد آلرژیزا ، سموم دستگاههای بدن ، مواد بیحس کننده و مواد سرطانزا تقسیم بندی کرد. آلوده کنندههای بیولوژیکی شامل آلرژنتها و میکروارگانیسمها است. اثرات آلودگی هوا ممکن است از یک ناراحتی ساده تا به مخاطره انداختن جان اشخاص متغیر باشد.
عوامل آلوده کننده هوا
عوامل طبیعی: فورانهای شدید آتشفشان ، وزش توفان ، بادهای شدید و … ، گازها و ذراتی را وارد هوا میکنند و سبب آلودگی آن میشوند.
فعالیت انسان: کارخانجات صنعتی ، کشاورزی ، شهرسازی ، وسایل گرمازا ، نیروگاهها ، وسایل نقلیه و ... ، از عوامل آلوده کننده هوا هستند.
مواد آلوده کننده هوا
منوکسید کربن: گاز سمی منوکسید کربن ، بطور عمده مربوط به خودروهایی است که مصرف سوخت آنها بنزین میباشد. این خودروها مقدار زیادی گاز CO را از طریق لوله اگزوز وارد هوا میکنند.
دیاکسید گوگرد: عمدتا مربوط به نفت کوره (نفت سیاه) است که در بعضی صنایع و تاسیسات حرارت مرکزی و تولید نیرو مورد استفاده قرار میگیرد.
اکسیدهای نیتروژن دار: بطور عمده مربوط به نفت کوره ، گازوئیل و مقدار کمتری مربوط به مصرف بنزین و نفت سفید است.
هیدروکربنهای سوخته نشده: عمدتا مربوط به خودروهایی است که بنزین مصرف میکنند. نفت کوره و گازوئیل در این مورد سهم کمتری دارند.
ذرات ریز معلق: بطور عمده ، از سوختن نفت کوره حاصل میشود.
برمید سرب: در نتیجه مصرف بنزین در موتور اتومبیلها حاصل میشود.
سایر ترکیبات سربی: بنزین خودروها اغلب دارای مادهای به نام تترا اتیل سرب است که به منظور روان کردن کار سوپاپها و بهسوزی بنزین به آن اضافه میشود. این ماده هنگام سوختن بنزین ، باعث پراکنده شدن ذرههای جامد و معلق ترکیبات سرب در هوا میشود که هم سمیاند و هم به صورت رسوبهای جامد وارد دستگاه تنفسی میشوند.
هوای آلوده چیست؟
هر مادهای که وارد هوا شود ، خواص فیزیکی ، شیمیایی و زیستی آن را تغییر میدهد و به چنین هوای تغییر یافته ، هوای آلوده گویند.
CFC ها چه موادی هستند؟
CFC ها موادی هستند که صدها مصرف گوناگون دارند. زیرا آنها تقریبا غیر سمی و مقاوم در برابر شعله بوده ، براحتی تجزیه نمیشوند. به خاطر چنین پایداری ، آنها تا 150 سال باقی خواهند ماند. گازهای CFC به آرامی تا ارتفاعات 40 کیلومتری صعود کرده و در آنجا تحت نیروی عظیم تشعشعات ماورای بنفش خورشید شکسته شده ، عنصر شیمیایی کلر را آزاد میکنند.
بعد از آزادی هر اتم کلر قبل از برگشت به زمین که سالها طول میکشد، حدود صد هزار مولکول اوزون را از بین میبرد. سه و شاید پنج درصد لایه ازن در سطح جهان تاکنون توسط گازهای CFC تخریب شده است.
تهدید اکوسیستمها
کشورهای پیشرفته بیش از هفتاد هزار ماده شیمیایی مختلف تولید میکنند که بیشتر آنها بطور کامل از نظر ایمنی آزمایش نشدهاند. استفاده نامحتاطانه از این مواد ، مواد غذایی و آب و هوای ما را آلوده کرده ، اکوسیستمهایی را که ما به آنها متکی هستیم، شدیدا" تهدید میکند.
راهیابی مواد شیمیایی به محیط زیست
مواد شیمیایی به بخش جدا نشدنی از زندگی روزانه ما تبدیل گشتهاند. ما از وسایل رفاهی مانند پلاستیکها ، پودرهای رختشویی و آروزولها که از مواد شیمیایی ساخته شدهاند، استفاده میکنیم. ولی اغلب از هزینه پنهانی که ناشی از آنهاست بیخبریم. نهایتا آنها از طریق محلهای دفن زباله ، زهکشیها و فاضلابها به آب و یا زمین راه پیدا میکنند.
مواد سمی در پلاستیکها
اگر چه مصرف کنندگان به ندرت محصولات پلاستیکی را که روزانه ساخته میشود و بسته بندی که در آن خرید میکنند، به مساله آلودگی سمی ربط میدهند، باید دانست که اکثر مواد شیمیایی که در تولید و ساخت پلاستیکها مورد استفاده قرار میگیرند، بسیار سمی هستند. برحسب درجه بندی EPA باید دانست که از 20 ماده شیمیایی که تهیه آنها موجب تولید بیشترین مقدار کل مواد زاید خطرناک میشود، پنج ماده شیمیایی از شش مورد اولی ، موادی هستند که بطور مستمر در صنایع پلاستیکسازی مورد استفاده قرار میگیرند.
آلودگی هوا و باران اسیدی
باران اسیدی چیست؟
یکی از آثار و نتایج آلودگی هوا باران اسیدی است. در دو دهه اخیر و در برخی نواحی صنعتی و بر اثر فعالیتهای کارخانهها میزان دیاکسید گوگرد و دیاکسید ازت در هوا افزایش یافته است. این دو ماده در اتمسفر با اکسیژن و بخار آب واکنش شیمیایی ایجاد میکند و به صورت اسید نیتریک و اسید سولفوریک در میآید. این ذرات اسیدی مسافتهای طولانی را بوسیله باد طی میکنند و به صورت باران اسیدی بر سطح زمین فرو میریزند. چنین بارشهایی ممکن است به صورت برف یا باران یا مه نیز در بیاید.
پیامدهای باران اسیدی
باران اسیدی باعث از بین رفتن بناها و آثار تاریخی بخصوص در ساختمانهایی که از سنگ مرمر یا آهک ساخته شده باشند، میشود.
باران اسیدی میزان حاصلخیزی خاک را کاهش میدهد و حتی ممکن است مواد سمی را وارد خاکها کند .
باران اسیدی موجب نابودی درختان و کاهش مقاومت آنها بخصوص در برابر سرما میشود.
آب
بسیاری از مشکلات بهداشتی کشورهای رو به پیشرفت بطور عمده به علت نبودن آب آشامیدنی سالم است. بدون آب سالم جایی برای سلامت جامعه و رفاه وجود ندارد. تدارک آب سالم برای جامعه یکی از موثرترین و دائمیترین فناوریها برای بهبود سلامت جامعه و مردم است.
آب سالم و پاکیزه آبی است که:
1-بدون عوامل زنده بیماریزا باشد.
2-بدون مواد شیمیایی زیان آور باشد.
3-طعم مطبوع داشته باشد.
4-قابل استفاده برای مصارف خانگی باشد
آبی را آلوده (Contaminatedy) گویند که:
1-دارای عوامل بیماریزای عفونی یا انگلی باشد.
2-مواد شیمیایی سمی داشته باشد.
3-دارای ضایعات و فاضلاب صنعتی و ... باشد.
آلودگی آب (Water Pollution) و خطرهای آن
آب به مفهوم شیمیایی هرگز خالص نیست و انواع ناخالصیها را چه بصورت تعلیق یا حل شده دارد. این ناخالصیها عبارتند از: گازهای حل شده مانند هیدروژن سولفید (H2S) ، مواد معدنی مانند نمک کلسیم و جانداران ذره بینی.
خطرهای آب آلوده را میتوان به دو گروه اصلی تقسیم کرد:
خطرهای زیست شناختی: این خطرها عبارتند از بیماریهای منتقله بوسیله آب به سبب عامل زنده بیماری زا ، یا یک میزبان آبزی موجود در آب ، مانند هپاتیتهای ویروسی.
خطرهای شیمیایی: آلایندههای شیمیایی عبارتند از: حلالهای شوینده ، سیانیدها ، فلزات سنگین ، مواد سفید کننده و ... در بسیاری از کشورهای پیشرفته که بیماریهای واگیردار قابل انتقال بوسیله آب تقریبا از بین رفتهاند ، هم اکنون به آلایندههای شیمیایی بیشتر توجه میشود.
سختی آب و بیماریهای قلبی - عروقی
گزارشهای رسیده از چند کشور ، رابطه معکوس آماری بین سختی آب آشامیدنی و میزان مرگ به علت بیماریهای قلبی - عروقی را نشان داده است. در مناطقی که آب آشامیدنی آنها سبک است، شیوع بعضی بیماریها مانند آرتریو اسکلروز قلب ، بیماری استهالهای قلب ، پرفشاری خون ، مرگ ناگهانی با منشا قلبی و عروقی و مخلوطی از این بیماریها بیشتر شده است.
تعریف بهداشت
بهداشت مجموعهای از علوم مختلف است و بطور کلی منظور از آن، انجام کارهایی برای جلوگیری از ابتلا مردم به بیماری و رسیدن به سلامتی است. تعریف سازمان بهداشت جهانی (WHO) از بهداشت به صورت زیر است: بهداشت علم و هنر پیشگیری از بیماریها و طولانی کردن عمر و ارتقا سطح آن است.
آموزش بهداشت بهداشت محیط تشخیص بیماریها پیشگیری علیه بیماریها عفونی ایجاد یک سیستم اجتماعی که هر فرد بتواند از حق طبیعی خود برخوردار باشد.
با فراهم آوردن این امکانات سلامتی مردم تامین میشود. البته امروزه دامنه بهداشت عمومی توسعه یافته است و تامین سلامتی سالخوردگان، مادران، تغذیه، جامعه، نوتوانی، آلودگی هوا و آلودگی صوتی جز وظایف بهداشت قلمداد شده است. در علوم تجربی عوامل در شرایط یکسان نتیجه یکسان بدست میدهند، یعنی از ترکیب دو اتم هیدروژن با یک اتم اکسیژن، آب بدست میآید. اما باید توجه داشت که در مورد یک امر بهداشتی مثل واکسیناسیون، تنها جنبه علمی قضیه کافی نیست. زیرا یک برنامه بهداشتی موفق لزوما در منطقه و فرهنگ دیگر موفق نمیباشد، چون جنبههای اجتماعی، اقتصادی، روانی و ... نیز موثرند. پس بهداشت هنر است.
هدف دیگر بهداشت، طولانی کردن عمر انسان است. عوامل مختلفی بر طول عمر اثر دارند و از آن جمله رفاه اقتصادی، آرامش فکری، خدمات پزشکی، تغذیه، حقوق بشر، آموزش، ارتباط مردم با دوست و با همدیگر، آزادی و روابط دولت و ملت است. باید توجه داشت باشیم که امروزه اصطلاحات متفاوتی از نظر ظاهر برای بهداشت مطرح است. مثل بهداشت جامعه، جامعهشناسی بهداشت، پزشکی اجتماعی، پزشکی جامعه نگر و ... که در واقع همگی مترادف بهداشت عمومی هستند. باید گفت مفهوم تمام این عناوین یکی است، ولی طرز نگرش آنها با هم متفاوت است، چون نیازهای جوامع باهم تفاوت دارد.