Ekologicheskaja_medicina-2011

обратимыми изменениями окружающей среды и существенным ухудшением здоровья населения.

Это природная аномалия, нередко возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы и ведущая к особо неблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения определенного региона.

Принципиальное различие между экологическим кризисом и экологической катастрофой

Кризис – это обратимое явление, в котором человек выступает активно действующей стороной.

Катастрофа – это необратимое явление, здесь человек является уже лишь пассивной, страдающей стороной.

Экологический кризис и экологическая катастрофа в зависимости от масштаба могут быть локальными, региональными и глобальными.

Предельно допустимые экологические нагрузки

Для оценки допустимости воздействия различных факторов на окружающую природную среду весьма важным является оп-

ределение допустимого порога вредных воздействий и учет зави-

симости «доза-ответная реакция».

Под порогом допустимого воздействия на биологическую систему надо понимать не любые изменения экосистем, а лишь те, что могут вывести за пределы обычных физиологических колебаний исторически сложившийся комплекс живых организмов, обитающих на данной территории (биоту).

Допустимыми воздействиями можно считать такие воздействия, которые не приводят к изменению качества окружающей природной среды или меняют ее, не нарушая экологическую систему и не вызывая неблагоприятных последствий. Если нагрузка превышает допустимую, антропогенное воздействие причиняет ущерб популяции, экосистеме или биосфере в целом.

Важнейшие экологические проблемы современности

Кним относят:

загрязнение окружающей среды;

парниковый эффект и изменение климата;

61

истощение «озонового слоя»;

фотохимический смог;

кислотные дожди;

деградация почв;

обезлесевание;

опустынивание;

накопление отходов;

сокращение генофонда биосферы и др.

Классификация загрязнений окружающей среды

Загрязнения окружающей среды (по Г.В. Стадницкому и А.И.Родионову)

 это любые нежелательные для экосистем антропоген-

ные изменения, которые делят на ингредиентные, параметрические, биоценотические и стациально-деструкционные.

Ингредиентное загрязнение  совокупность веществ, коли-

чественно или качественно чуждых естественным биогеоценозам (бытовые стоки, ядохимикаты и удобрения, продукты сгорания и т.д.).

Параметрическое загрязнение  изменение качественных параметров окружающей природной среды (шумовое, тепловое, световое, радиационное, электромагнитное).

Биоценотическое загрязнение воздействия, вызывающие нарушение в составе и структуре популяций живых организмов (перепромысел, направленная интродукция и акклиматизация видов).

Стациально-деструкционное загрязнение (от слов стация –

место обитания популяции, деструкция – разрушение)  воздействие, приводящее к нарушению и преобразованию ландшафтов и экосистем в процессе природопользования (вырубка лесов, эрозия почв, урбанизация и пр.).

Основные источники загрязнения атмосферы

Загрязнение атмосферы может быть обусловлено как природными, так и антропогенными источниками.

62

Природные источники:

космическая пыль;

извержение вулканов;

выветривание пород;

пыльные бури.

Антропогенные источники:

выхлопные газы транспорта;

сжигание топлива;

промышленные выбросы; сельское хозяйство (использование

удобрений, ядохимикатов).

Особенности воздействия загрязненного воздуха на здоровье людей

Особенности негативного воздействия загрязнений атмосферного воздуха на здоровье людей заключаются в следующем:

1.Ежегодном увеличении объемов загрязнения воздуха.

2.Разнообразии загрязнений. Эта особенность приводит к потенцирующему действию нескольких загрязняющих веществ, реже вещества вступают в антагонистические отношения, а чаще всего их действия суммируются.

3.Необычности многих загрязнений для человеческого орга-

низма. При производстве и использовании новых химических веществ, происходит загрязнение окружающей среды и атмосферного воздуха этими веществами, перед которыми организм человека беззащитен.

4.Возможности массивного поступления в организм вред-

ных веществ. Даже при их низкой концентрации в воздухе в организм человека может попасть огромное количество токсиканта (в покое вдыхается около 12 000 л воздуха в сутки.

5.Особой опасности ингаляционного пути поступления.

Это связано с огромной площадью легочных альвеол и отсутствием детоксикационного барьера. Вредные вещества, поступающие через легкие, действует на организм в 80-100 раз сильнее по сравнению с их поступлением через желудочно-кишечный тракт.

6. Трудности защиты и почти неотвратимости действия загрязненного воздуха на организм человека. Нельзя перестать

63

дышать. Загрязнение воздуха действует на все группы населения

втечение 24 часов в сутки.

7.Медленном, незаметном, постоянном действии атмосферных загрязнений на организм человека. Это ведет к недо-

оценке опасности, в связи с чем люди в недостаточной степени и с опозданием принимают меры по защите воздуха. Санитарное законодательство по охране атмосферного воздуха в большинстве стран мира отстает от законодательства по охране воды и пищи.

Вредное воздействие атмосферных загрязнений на здоро-

вье по времени проявления эффекта можно разделить на две основные группы:

1 – острое,

2 – хроническое действие.

Смог  ядовитая смесь дыма, тумана и пыли.

Различают два типа смога: лондонский и лос-анджелесский. Лондонский (зимний) смог образуется зимой в крупных промышленных центрах при неблагоприятных погодных условиях: отсутствии ветра и температурной инверсии. Температурная инверсия проявляется в повышении температуры воздуха с высотой (в слое 300-400 м) вместо обычного понижения. В результате дым и загрязняющие вещества (пыль, оксиды серы и углерода) не могут подняться вверх и рассеяться, а образуют туманную завесу.

Лос-анджелесский (летний, фотохимический) смог возника-

ет летом также при отсутствии ветра и температурной инверсии, но обязательно в солнечную погоду. Он образуется при воздействии солнечной радиации на оксиды азота и углеводороды, поступающие в воздух в составе выхлопных газов автомобилей и выбросов предприятий. В результате образуются высокотоксичные загрязнители – фотооксиданты, состоящие из озона, органических пероксидов, пероксида водорода, альдегидов и т.д.

Смог вызывает обострение респираторных заболеваний, раздражение глаз, ухудшение физического состояния, вплоть до летального исхода. В 1952 г. в Лондоне от смога за две недели погибло более 4000 человек. Рассеять смог может только ветер, а бороться с ним можно путем сокращения выбросов загрязнителей в атмосферу.

64

Парниковый эффект и глобальное потепление климата

Парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект  разо-

грев нижних слоев атмосферы вследствие способности атмосферы пропускать коротковолновую солнечную радиацию, но задерживать длинноволновое тепловое излучение земной поверхности. Парниковому эффекту способствует поступление в атмосферу антропогенных примесей (диоксида углерода, пыли, метана, фреонов и т.д.).

Отрицательные для человечества последствия парникового эффекта

Они заключаются:

в повышении уровня Мирового океана в результате таяния материковых и морских льдов, теплового расширения океана;

затоплении приморских равнин, усилении абразионных процессов, ухудшении водоснабжения приморских городов, деградации растительности и т.п.;

увеличение сезонного протаивания грунтов в районах с вечной мерзлотой создает угрозу дорогам, строениям, коммуникациям, активизирует процессы заболачивания и т.д.

Кислотные дожди

Кислотный дождь – это дождь или снег, подкисленный до рН < 5,6 из-за растворения в атмосферной влаге антропогенных выбросов (оксидов серы, азота, углерода и прочих веществ).

Отрицательное воздействие кислотных дождей на раститель-

ность проявляется как в прямом, так и в косвенном биоцидном воздействии через снижение рН почв. Выпадение кислотных дождей приводит к ухудшению состояния и гибели лесных массивов, снижению урожайности многих сельскохозяйственных культур.

Отрицательное воздействие кислотных дождей проявляется также в закислении пресноводных водоемов. Снижение рН воды вызывает сокращение запасов промысловой рыбы, деградацию многих видов организмов и всей водной экосистемы, а иногда и полную биологическую гибель водоема. Негативные последствия кислотных дождей зафиксированы в Канаде, США, Европе, России, Украине, Беларуси и других странах.

65

Разрушение «озонового слоя»

Слой атмосферы с наибольшей концентрацией озона на высоте 20-25 (22-24) км называется озоносферой.

«Озоновая дыра»  это значительное пространство в озоносфере планеты с заметно пониженным (до 50 % и более) содержанием озона.

Основной причиной возникновения «озоновых дыр» является значительное содержание в атмосфере фреонов. Фреоны (хлорфторуглероды, или ФХУ)  высоколетучие, химически инертные у земной поверхности вещества, широко применяемые в производстве и быту в качестве хладоагентов, пенообразователей и распылителей (аэрозольные упаковки). Фреоны, поднимаясь в верхние слои атмосферы, подвергаются фотохимическому разложению с образованием окиси хлора, разрушающей озон. Истощение озонового слоя в атмосфере Земли приводит к увеличению потока ультрафиолетовых лучей на земную поверхность, развитию раковых заболеваний и мутаций.

Экологическая характеристика гидросферы

Гидросферой называют совокупность всех вод Земли: материковых (поверхностных, почвенных, глубинных), океанических и атмосферных.

Вода возникла путем дегазации первичного вещества Земли. Площадь, занимаемая гидросферой на Земле, непостоянна. Нижний предел распространения гидросферы составляет 75% поверхности Земли. В зимний период в северном полушарии из-за снежного покрова эта цифра может доходить до 83%.

Общий объем водных запасов на планете  1,4 млрд. куб.

км. Из всего этого объема 91-92% – это соленая морская вода, в которой содержится примерно одна чайная ложка солей на стакан воды.

Лед, содержащийся на полюсах и в горах, составляет 2,2%, а пресная вода рек, озер, подземных водоносных горизонтов – все-

го 0,6%.

Остальное – это пары воды в атмосфере. Следовательно, количество пригодной для использования пресной воды на Земле весьма мало.

66

Основные функции воды на Земле

Стабилизация условий среды на поверхности Земли (температуры, газового состава атмосферы).

Планетарная транспортная система.

Планетарный аккумулятор неорганического и органического вещества.

Универсальный растворитель.

Водные ресурсы Беларуси

Территория Республики Беларусь имеет большое количество водных экосистем, представленных реками (20,8 тыс.), озерами (10,8 тыс.), водохранилищами (153) и прудами (1,5 тыс.).

Общая длина рек составляет 90,6 тыс. км. Они принадлежат водосборам Черного и Балтийского морей. Главными реками являются: Березина, Неман, Сож, Припять, Западная Двина, Днепр. Все крупные реки Беларуси трансграничные.

Наиболее крупными озерами являются: Нарочь (80 км2), Освейское (52,8 км2), Червоное (43,6 км2).

Из выпадающих ежегодно 146 км3 осадков почти 110 км3 испаряется в атмосферу, и только 36,0 км3 (25 %) преобразуется в местный сток. Суммарные ресурсы местного стока в среднем составляют 58,0 км3 в год. С соседних территорий поступает ежегодно 21,6 км3 транзитных вод.

Общий объем водохранилищ составляет 3,1 км3, полезный – около 1,2 км3.

Источники экологического неблагополучия гидросферы

Вбиосфере все процессы взаимосвязаны и поэтому экологическое состояние гидросферы непосредственно связано с состоянием атмосферы и литосферы, загрязняющие компоненты которых попадают в гидросферу.

Всвязи с этим источниками её экологического неблагополучия являются:

1. Загрязнители атмосферы.

Одна капля дождя массой в 50 мг, падая с высоты 1 км, омывает 16 л воздуха. С учетом большой поверхность капель 1 л дождевой воды будет охватывать 3,26*105 л воздуха, и легко вымывать из него загрязняющие вещества.

67

Сама по себе вода, образующаяся при конденсации водяных паров в воздухе, должна иметь нейтральную реакцию (рН7). Но даже в самом чистом воздухе есть углекислый газ. Дождевая вода, растворяя его, подкисляется до рН 5,6-5,7, а вбирая оксиды серы и азота, становится еще более кислой. Рекорд по кислотности принадлежит шотландскому городу Питлохри, где в 1974 г. выпал дождь с рН 2,4.

2.Природные химические вещества, содержащиеся в лито-

сфере.

Соприкасаясь в своем круговороте с громадным числом минералов, природная вода растворяет значительное количество ингредиентов. Сюда относится 8 основных ионов – хлор, сульфатион, бикарбонат, карбонат, натрий, калий, магний и водородный ион. Без микро- и макроэлементов жизнь невозможна. Но, с другой стороны, между жесткостью воды и заболеваниями сердечнососудистой системы имеется обратная корреляция.

3.Зарегулирование стока.

Примером последствия зарегулированного стока рек (Дон и Кубань) служит судьба Азовского моря. Снижение притока пресной воды из-за строительства водохранилищ привело к понижению уровня моря, а повышение солености и обеднение биогенными веществами повлияло на состояние всей экосистемы.

4. Нефтеперерабатывающие заводы.

Сточные воды обычно содержат нефтепродукты, фенолы, сернистые соединения и др.

5. Предприятия химической промышленности.

Главную роль в загрязнении воды играют синтетические поверхностно активные соединения (детергенты). Попадая в водоемы, они затрудняют работу очистных сооружений, биофильтров, вызывают обильное пенообразование. Некоторые соединения уменьшают количество кислорода в воде, ингибируют в активном иле метаболические процессы.

6. Машиностроительные предприятия.

В их стоках находятся нерастворимые минеральные вещества, нефтепродукты, хром, цинк, медь, свинец, цианиды, фенолы, масла.

68

7. Сельское хозяйство.

Связано с использованием минеральных и органических удобрений, сбросом сточных вод ферм, свинарников, птичников. Подсчитано, что один комплекс для откорма 10 000 голов скота дает столько же загрязняющих веществ в окружающую среду, что и город с населением в 100 000 человек.

8. Предприятия пищевой промышленности.

Органические вещества от винных и пивных заводов, молокозаводов, кондитерских фабрик богаты биогенными элементами, которые способствуют процессам эвтрофикации водоемов.

Пути воздействия загрязнителей гидросферы на организм человека

1.Органы дыхания. Основной причиной летальности может быть патология со стороны органов дыхания, особенно у детей и лиц старше 55 лет при воздействии токсического смога. Массовые случаи гибели людей имели место в Англии и других странах, например в США, в небольшом городе Донор, где за 5 дней стояния смога пострадали 6000 человек

2.Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ). Значительная часть воды, поступающей в организм, всасывается в двенадцатиперстной, тощей кишке и желудке. Отсюда следует, что при неблагоприятном состоянии источников водоснабжения происходит преимущественное поражение ЖКТ, что связано с развитием гастроэнтеритов.

3.Кожа. Человек во время купания контактирует с водой через кожу. Поэтому при экологическом неблагополучии водоемов возможен контакт с простейшими, бактериями, гельминтами, насекомыми, живущими и размножающимися в водной среде.

Ситуация в Беларуси с загрязнением природных экогидросистем

Некоторые реки в республике загрязнены нитратным азотом, нефтепродуктами, органическими соединениями и др.: Мухавец (Кобрин), Днепр (Могилев, Быхов), Уза (Гомель), Припять (Пинск, Мозырь), Западная Двина (Новополоцк, Витебск). Самая загрязненная река Беларуси – это р. Свислочь по течению ниже г. Минска. На втором месте находится р. Уза в районе г. Гомеля.

69

По токсикологическим характеристикам среднегодовые показатели наземных источников воды в республике иногда превышают ПДК в 3 раза. Зачастую содержание в воде фенолов превышает ПДК в 9 раз, хрома в 1,5 раза, меди – 2 раза, цинка – 1,2 раза, метанола – 2 раза.

В Минске ситуация осложнена еще и тем, что в Минском районе и прилежащих территориях есть 11 групповых точек заборов подземных вод. Под их влиянием уровни подземных вод существенно понизились. В результате интенсивного водозабора и понижения уровня грунтовых вод начался процесс фильтрации загрязнения рек в водоносные горизонты. Это может явиться причиной ухудшения качества питьевой воды.

Глобальные природоохранные конвенции

Наша страна не может оставаться в стороне от решения глобальных экологических проблем и является полноправной сто-

роной ряда важнейших природоохранных конвенций и протоколов, регулирующих систему действий и мер по сохранению компонентов окружающей среды.

Членство в конвенциях позволяет:

активно участвовать в разработке региональных, европейских и мировых планов по глобальным экологическим проблемам, обмене информацией, работе заседаний и семинаров;

получать доступ к современным технологиям;

получать финансовую, научно-методическую и техническую помощь для реализации проектов.

Конференция ООН по окружающей среде и развитию

В 1992 г. в Рио-де-Жанейро на конференции ООН по окружающей среде и развитию был утвержден приоритет сохранения окружающей среды как важнейший принцип и фактор устойчивого развития общества и были определены три основные экологические проблемы биосферы.

Три центральные взаимосвязанные экологические проблемы современности:

изменение климата;

опустынивание и деградация земель;

утрата биологического разнообразия.

70