Современное экологическое состояние атмосферы, гидросферы и земельных ресурсов является глобальной экологической проблемой.
Негативные факторы техносферы снижают качество среды обитания и оказывают влияние на здоровье человека. В настоящее время возникла проблема экологической патологии, как следствия физических, химических и биологических факторов, большая часть из которых антропогенного происхождения.
Последствия неблагоприятного воздействия факторов окружающей среды на организм человека могут проявляться различно. Острые интоксикации и состояния имеют определенную клиническую симптоматику. Хронические состояния могут возникать при воздействии малых доз химических веществ и, как правило, являются нетипичными, что делает доказательство экологического фактора в возникновении этих состояний чрезвычайно трудным.
Длительное влияние антропогенного загрязнения может быть бессимптомным, но тем не менее приводит к раннему возникновению процессов старения и сокращению продолжительности жизни. Длительное бессимптомное влияние антропогенного загрязнения в конечном счете может закончиться выраженной клинической картиной заболевания или состояния (онкологическими заболеваниями).
Экологическую патологию определяют появление новых необычных заболеваний, атипичность течения известных болезней, а также “омоложение” ряда заболеваний (сахарного диабета, гипертонической болезни, инфаркта миокарда и даже мозговых инсультов у детей). Примерами “новых” экологических болезней являются диоксиновый синдром (хлоракне, пигментация кожи, иммунодефицит); “странная” болезнь Минаматы (параличи, умственная отсталость вследствие поражения центральной нервной системы метилртутью, накопленной в морских продуктах питания); общая иммунная депрессия — “химический СПИД”, вызываемый диоксинами, тяжелыми металлами, токсичными радикалами и др.
Большое количество новых факторов в окружающей среде, не свойственных биосфере вообще, обладает опасными для генетического аппарата свойствами. В настоящее время по генетическим параметрам изучено лишь менее одного процента веществ, которые имеются в биосфере, однако и этот процент составляет тысячи мутагенов, опасных для человека. Мутагены среды в виде химических соединений, ионизирующих излучений и др. проникают в клетки и поражают их генетическую программу, вызывая мутации.
Мутагенное действие может проявляться в увеличении частоты хромосомных аберраций в соматических и половых клетках, что приводит к новообразованиям, спонтанным абортам, аномалиям развития плода и бесплодию. В загрязненных районах чаще встречаются неблагоприятно протекающие беременности и роды. В тех случаях, когда поражение затрагивает ДНК, находящуюся в зародышевых клетках, эмбрионы гибнут или дети рождаются с наследственными дефектами.
Загрязнением атмосферы обусловлено до 30% общих заболеваний населения промышленных центров. Загрязненный воздух поражает прежде всего легкие, наиболее опасны окислы серы и мелкие частицы. Среди заболеваний органов дыхания выделяют острые (простуду, бронхит, воспаление легких) и хронические болезни (хронический бронхит, астму). Во всех промышленных странах на долю респираторных заболеваний приходится больше случаев, чем на все остальные болезни, вместе взятые.
Загрязнение окружающей среды сказывается и на возникновении такого заболевания, как рак легких. Для жителей крупных городов вероятность этой болезни примерно на 20–30% выше, чем для людей, живущих в деревнях или небольших городах. Предполагается, что находящиеся в воздухе окислы азота, соединяясь с другими загрязнениями, образуют нитрозамины — вещества, относящиеся к наиболее активным канцерогенам. Только в Москве ежегодно выбрасывается в атмосферу около 120 тыс. т окислов азота. По-видимому, в возникновении рака легких принимают участие и радиоактивные частицы, рассеянные по всему миру в связи с испытаниями ядерного оружия и деятельностью атомных электростанций.
В последние десятилетия проблема загрязнения атмосферного воздуха металлами привлекает все большее внимание медиков и экологов в связи с тем, что эта группа веществ достаточно токсична и повсеместно распространена (бензпирен, свинец, ртуть, медь, алюминий, кадмий и другие тяжелые металлы). Данные литературы свидетельствуют о значительном влиянии токсических и фоновых уровней свинца на организм женщин и детей, которое выражается в нарушении репродуктивной функции женщин, развитии патологического течения беременности, наступлении досрочных родов, нарушениях состояния плода и новорожденного.
По оценкам специалистов, 5–6% ВВП страны идет на компенсацию ущерба, наносимого здоровью человека плохой экологической обстановкой. Поэтому проблемы сохранения окружающей среды и здоровья населения имеют социально-экономическую значимость. Непременным условием для обеспечения безопасности жизнедеятельности является защищенность человека от негативных воздействий антропогенного и техногенного происхождения. И только при таком условии возможно обеспечение комфортных условий жизнедеятельности людей.
Негативные последствия антропогенного воздействия на атмосферу
К числу проявлений глобального экологического кризиса относится тенденция изменения климата и потепления на Земле.
Сейчас человечество оказалось на пороге глобального потепления климата. Температура и климат, к которому многие привыкли, обеспечиваются концентрацией углекислого газа в атмосфере на уровне 0, 03%. В настоящее время сжигание ископаемых видов топлива приводит к ежегодному поступлению в атмосферу около 20 млрд. т углекислого газа, который относится к парниковым газам (озон, метан и фреоны).
Накопление парниковых газов в верхних слоях атмосферы препятствует нормальному процессу теплообмена между Землей и космосом, сдерживает тепло, накапливаемое Землей в результате хозяйственной деятельности и происходящих природных процессов.
В США разработаны климатические модели, которые позволяют предсказать, какие изменения произойдут на Земле, если уровень углекислого газа в атмосфере удвоится к 2050 г. Наибольшие изменения произойдут в высоких широтах, где повышение температуры приведет к таянию ледников. В результате уровень воды в Мировом океане может повыситься на 4, 5 и более метров. Это приведет к многообразным катастрофическим последствиям. Количество дождей и снегопадов возрастет на 10–15%. Дождливые регионы сместятся в направлении полюсов. Канада и Сибирь станут регионами с необычно высокой жарой и влажностью. Уже сейчас лето в Сибири и на севере России стало длиннее на 18 дней. Считается, что это связано с потеплением климата.
Катастрофические последствия вызовут наводнения зимой, засухи и пыльные бури летом, ухудшится и здоровье населения Земли, расширится среда обитания болезнетворных насекомых, паразитов, микробов и вирусов, которые принесут в средние широты тяжелые и даже смертельные болезни, что в сочетании со снижением сопротивляемости из-за недоедания может привести к крупным эпидемиям. В настоящее время для Российской Федерации прогнозируются следующие последствия региональных изменений климата. Произойдет перераспределение осадков на территории страны. Ожидается увеличение числа и масштабов засух, особенно в южной части страны. На значительных территориях начнется разрушение вечной мерзлоты, что скажется в первую очередь на человеческих поселениях со всей инфраструктурой, транспортных магистралях, аэропортах, энергетической системе (нефте- и газопроводах, электростанциях). На основе этого прогноза можно предположить, что с изменением климатических условий на территории России следует ожидать увеличения количества техногенных аварий, катастроф и стихийных бедствий.
Загрязнение атмосферы может приводить к разрушению озонового слоя, который практически полностью принимает на себя, поглощает опасное для всего живого жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца. Озоновому слою угрожают хлор и бром, образующиеся из промышленных газов, а также фреоны, называемые в науке хлорфторуглеродами и широко применяющиеся в различных отраслях промышленности и быту. Сами по себе фреоны не опасны, но как весьма стойкие и долгоживущие соединения они рано или поздно достигают стратосферы, где на высоте 20–25 км содержание озона максимально. И там фреоны распадаются под действием сильного ультрафиолета, при этом выделяется в чистом виде хлор, который усиливает процесс естественного разрушения озона. Одна молекула хлора способна разрушить до 10 тыс. молекул озона.
Мировое сообщество отреагировало на появление столь опасного явления. Под эгидой ООН в 1986 г. многими государствами была подписана Венская конвенция об охране озонового слоя, а в сентябре 1987 г. — Монреальский протокол, обязывающий все государства значительно ограничить производство, продажу и употребление фреонов. А позже решили вовсе их запретить, но Россия пока фреоны производит. Некоторые предприятия выживают только за счет их производства. Идет к тому, что суда, поезда, самолеты, авторефрижераторы России и стран СНГ скоро не будут принимать за рубежом.
Обязанность мирового сообщества — остановить разрушение озонового слоя. Сокращение озонового слоя только на 1% ведет к росту онкологических заболеваний на 6%. В США уже сейчас ежегодно раком кожи заболевает 300 тыс. человек. Ультрафиолетовые лучи подавляют также защитную, иммунную систему, снижают сопротивляемость организма. Повышение уровня ультрафиолета будет приводить к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и снижению продуктивности Мирового океана.
Загрязнение атмосферного воздуха диоксидами серы и азота приводит к кислотным дождям, являющимся порождением промышленных и транспортных выбросов в атмосферу двуокиси серы, азота и других химических веществ. Кислотные дожди идут над всем миром. Ущерб экономике от кислотных дождей во всех странах ЕС составляет 13 млрд. долл. в год.