Глава 2. Экологическое содержание НТР
На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновляемых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так как на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы – той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете. Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них – газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже почти половину его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере. Развиваясь, человечество начинает использовать все новые виды ресурсов (атомную и геотермальную энергию, солнечную, гидроэнергию приливов и отливов, ветряную и другие нетрадиционные источники). Однако главную роль в обеспечении энергией всех отраслей экономики сегодня играют топливные ресурсы. Это четко отражает структура топливно-энергетического баланса.
По мере того как человечество увеличивалось и расселилось по всей планете, потребности его в природных ресурсах стало огромной мере возрастать. Очень важно, что в отличие от других существ человек берет из окружающей его среды не только вещества, которые необходимы ему для физиологических потребностей (кислород, воду, пищевые вещества), но и огромное количество ископаемых, лесных и других материалов, необходимых для функционировании сотен тысяч электростанций, фабрик и заводов. Поэтому в настоящее время источниками загрязнения окружающей среды прежде всего являются газообразные, жидкие, пылевидные и твердые химические вещества, входящие в состав отходов промышленности, электростанций, транспорта, а также применяемые а сельском хозяйстве (пестициды, минеральные удобрения) и быту.
Химические вещества в окружающей среде могут, подвергаться трансформации. Так, многие вредные химические вещества в результате физических, химических и биохимических (микроорганизмы и др.) воздействий могут превращаться в мощи токсичные или вовсе безвредные веществе (СО2, Н2О, минеральные соли), некоторые, реагируя с другими в присутствии катализирующих я других факторов (солнечная радиация, озон, влажность и др.), трансформируются в еще более токсичные соединения. Например, содержащиеся в выхлопных газах автотранспорта оксид азота и углеводороды в присутствии солнечной радиации образуют соединения, высокотоксичные для человека и зеленых насаждений. Пестицид полихлорпилен, применяемый для обработки посевов сахарной свеклы, при реакции с внесенными в почву аммиачными солями в присутствии солнечной радиации образует в приземном слое воздуха ряд высокотоксичных веществ, способных вызывать опасную для жизни острую интоксикацию. Большую опасность представляют относительно стабильные токсические вещества, стойкие к воздействию кислорода воздуха и не разлагаемые микроорганизмами (почвы, воды и др.). К ним относятся, например, хлорорганические пестициды (ДДТ, гексохлоран и др.), соединения тяжелых металлов, многие полимерные материалы, долгоживущие радионуклиды и др. при загрязнении одного вещества биосферы химические вещества могут мигрировать в другое. Цепь миграции веществ до поступления его в организм человека может быть различной, например: источник – воздух – почва – растение – животное - человек; источник – вода – планктон – рыба – человек; источник – вода – почва – растение – человек и т. п. О миграции веществ свидетельствует наличие ДДТ не только в жировой ткани животных или людей, употребляющих пищевые продукты, содержащие остаточные количества этого пестицида, но и в органах арктических животных (белых медведей, тюленей, пингвинов), в организм которых ДДТ мог попасть , лишь пройдя много звеньев миграции.
В некоторых звеньях миграции некоторые вещества могут накапливаться, от чего их концентрация увеличивается на несколько порядков (коэффициент накопления). Знать закономерности миграции веществ с различными физико-химическими и биологическими свойствами необходимо для правильной оценки степени опасности конкретного загрязнения среды. Первое место в загрязнении окружающей среды принадлежит промышленности. Особое место в загрязнении среды занимают пестициды, заведомо токсические вещества, которые в количестве нескольких млн. т. е. целью борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и лесов ежегодно рассеиваются с помощью авиации над полями, лесами, водоемами. На человека могут воздействовать и те полимерные материалы синтетические вещества, которые применяются в жилище (строительные материалы, мебель) и быту (одежда, обувь, поверхностно-активные вещества, косметические средства, медикаменты). Полагают, что в наши дни в биосфере уже циркулирует около 10000 – 15000 синтетических человеком химических веществ, ко многим из которых у человеческой популяции нет защитных механизмов.
Окружающую среду загрязняют и физические факторы антропогенного происхождения. В связи с научно-технической революцией физические факторы приобретают все большее значение, причем не только в рамках производственных вредностей, но и вне их. Для окружающей среды наибольшее значение имеют шум, электромагнитные поля радиочастот, ионизирующие излучения. Особое положение сложилось с загрязнением окружающей среды патогенными микробами и гельминтами. В то время как в экономически развитых странах химическое загрязнение как проблема в настоящее время занимает первое место, в развивающихся странах, в которых проживает до 70% населения земного шара, из-за низкого санитарного и культурного уровня населения, болезни, связанные с загрязнением окружающей среды выделениями человека и животных (острые кишечные инфекции, гильментозы и др.), продолжают занимать ведущее место. Но даже в экономически развитых странах, где в связи с улучшением санитарного состояния городов и сел, эпидемическая ситуация резко ухудшилась. Предупреждение инфекционных заболеваний в силу взрывного характера их распространения продолжают оставаться «горячей точкой» профилактической медицины. Увеличение плотности населения, бурный рост городов, крупнейшие постройки, на которых работают десятки тысяч людей, массовое распространение туризма, возможные завозы инфекций из различных стран мира в силу растущих международных связей усилившаяся миграция населения, особенно в летний период времени, создание крупных животноводческих комплексов – все эти и другие факторы при неудовлетворительном решении вопросов санитарного благоустройства могут приводить к опасному в эпидемическом отношении загрязнению окружающей среды.
Социальная значимость загрязнения окружающей среды имеет несколько аспектов:
1) негативное влияние на санитарные условия жизни и здоровья людей;
2) потеря ценных сырьевых ресурсов с отходами;
3) крупные экономические потери в связи с увеличением заболеваемостью и расходами на обезвреживание отходов и ликвидацию последствий загрязнения окружающей среды;
4)опасность глобальных последствий для биосферы в целом.
Загрязняющие окружающую среду вещества и факторы действуют на человека не только токсически. Им придается большое значение в учащении заболеваемости аллергозами, злокачественными новообразованиями, обусловленными изменениями генетического материала. Ныне полагают, что потенциальной возможностью канцерогенного, алергенного и мутагенного действия обладает не менее 1000 химических соединений.
Как правило, загрязнение окружающей среды воздействует на организм подобно «фактору малой интенсивности», то есть, прежде всего, понижает устойчивость организма к воздействию вредных факторов. Эта часть проявляется в увеличении общей заболеваемости населения, например, за счет респираторных заболеваний. Специфическое токсическое действие проявляется в более оделенные сроки, и потому, часто химическая этиология заболевания врачами не диагностируется.
Загрязнение окружающей среды постепенно перерастает из локальной в глобальную проблему, угрожая нарушить тысячелетиями сохранявшееся динамическое равновесие биосферы. Под угрозой находятся лесные массивы, круговорот кислороды в биосфере, слой озона в стратосфере, защищающей все живое от коротковолнового солнечного излучения, живые организмы мирового океана, загрязняемого отбросами с тысяч судов нефтью, реками, вносящими в него миллионы тонн ядовитых веществ, климат планеты, на изменения которого могут влиять антропогенное тепло, увеличение концентрации углекислого газа и пылим в атмосфере, массовое гидротехническое строительство, изменения течения рек и многое другое.