Экология человека на современном этапе

Тема 18. 

            Основные источники  загрязнения атмосферного  воздуха. Влияние  химический выбросов  на здоровье человека. Мероприятия по  борьбе с загрязнением  атмосферного воздуха. 
 

                              Контрольная работа. 

                                        План: 
 

             1. Экологические и гигиенические  проблемы загрязнения атмосферного  воздуха.

              2.    Краткая характеристика выбросов основных источников

загрязнения атмосферного воздуха.

            3.  Влияние загрязнения воздуха на здоровье и условия жизни людей.

             4.  Мероприятия  по борьбе  с загрязнением атмосферного  воздуха. 

             Список  использованной литературы. 
 

             1. Экологические  и гигиенические  проблемы загрязнения атмосферного воздуха. 

       Экология человека на современном  этапе. Прослеживая корни экологии  человека в глубокой древности,  оценивая положительный вклад  многих ученых Х1Х и первой  половины ХХ в., необходимо признать, сто по-настоящему экология человека стала развиваться только во второй половине ХХ в. импульсом к этому послужило осознание многими исследователями катастрофических последствий для человечества роста числа людей на Земле, интенсивного воздействия хозяйственной деятельности на природу, на среду обитания человека, на самого человека, на его труд, быт, отдых, состояние здоровья. Огромное влияние на создание подлинно научного подхода к пониманию и решению экологических проблем оказали взгляды В.И.Вернадского (1863-1945), который сформулировал представление о ноосфере (сфере разума), т.е. о таком этапе развития человечества, когда оно осознанно будет охранять окружающую среду.

         Ухудшение качества среды обитания  человека, которое становилось все более очевидным с середины ХХ в., не могло не волновать ученых и общественность. Как результат этой  обеспокоенности за рубежом  появилось большое число публикаций: У.Фогт «Путь к выживанию», У.Л.Томас «Роль человека в изменении облика Земли», Р.Карсон «Безмолвная весна, Донелла и Денис Медоуз с соавторами «Пределы роста»

         Первая в отечественной литературе  статья, посвященная экологии человека, принадлежит перу Н.П.Соколова, она  появилась в 1964 году. В этот  же период опубликованы работы  Д.А.Бирюкова об экологической физиологии человека, в которых исследуется роль природных факторов как постоянных условий развития и совершенствования функций человеческого организма.

         В 60-е годы ХХ в. разрабатываются  новые дисциплины, которые по своей сути – аналоги экологии человека. Так, В.Л.Котельников и Ю.Г.Саушкин обосновали необходимость развития геодемологии, призванной комплексно решать проблемы оптимизации взаимодействия населения и географической среды в интересах всего человечества, включая и будущие поколения.

         Загрязнение окружающей среды, качество жизни людей в значительной мере определяется уровнем загрязнения окружающей среды, т.е. повышением или возникновением в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических или биологических агентов, нередко приводящим к негативным  последствиям. Уровень загрязнения контролируется измерением предельно допустимых концентраций (ПДК), расчетом предельно допустимых выбросов (ПДВ) и другими нормативами.

         По происхождению загрязнение  может быть естественным (природным)  и антропогенным. К числу различных вариантов антропогенного загрязнения относятся промышленное, сельскохозяйственное, военное и др. Промышленное загрязнение образуется в результате работы отдельно взятого предприятия или их совокупности. Сельскохозяйственные загрязнения возникают при применении пестицидов, фунгицидов, дефолиантов и других агентов, внесении удобрений в количествах, не усваиваемых культурными растениями, сбросе отходов животноводства и прочих действиях, связанных с сельскохозяйственным производством. Военное загрязнение – возникновение и поступление загрязнителей в результате работы военной промышленности, транспортировки военных материалов и оборудования, испытаний образцов оружия, функционирования военных объектов и всего комплекса военных средств (в случае ведения военных действий).

         Наибольшую роль в жизни людей  играет загрязнение населенных  мест путем поступления в атмосферный  воздух, воду и почву биологических,  физических и химических агентов,  неблагоприятно изменяющих характеристики окружающей человека среды. Основными источниками загрязнения населенных мест служат теплоэнергетика, химическая и металлургическая отрасли промышленности, транспорт.

         Загрязнение населенных мест  приводит не только к резкому  увеличению заболеваемости населения, но и существенно влияет на разные стороны жизни людей, Так, в городах, где предприятия выбрасывают в атмосферу много сажи, золы, пыли, существенно возрастают возрастают затраты времени и средств граждан и коммунальных служб на уборку улиц и помещений, стирку белья и чистку одежды, мытье окон в квартирах, общественных и производственных зданиях. В результате загрязнения городов возникает химический смог, препятствующий полетам самолетов и движению автотранспорта.

         Помимо загрязнения многие люди остро реагируют на деградацию среды своего обитания. Вырубка лесов, неорганизованные свалки отходов, открытые разработки полезных ископаемых, дымящиеся терриконы около шахт, эвтрофицирующиеся водоемы не только приводят к нарушению естественной жизнедеятельности природных комплексов, но и разрушают прекрасное, а также вызывают у людей тревогу за будущее.

         Здоровье населения. Качество  жизни во многом определяется  здоровьем населения. Нельзя говорить  о высоком качестве жизни той  или иной общности людей, если у них низкий уровень здоровья. На формирование популярного здоровья большое влияние оказывает так называемое самосохранительное поведение населения, т.е. система действий и отношений, в значительной мере определяющих качество индивидуального и семейного здоровья. Самосохранительное поведение складывается из отношения человека к своему здоровью и здоровью других людей, поддержания им здорового образа жизни, выполнения медицинских предписаний  и назначений, регулярного посещения лечебно-профилактических учреждений. Отношение отдельного человека, социальной группы  или всего населения к своему здоровью в значительной степени зависит от ценности здоровья в данном обществе или социальной группе. Ценность здоровья, как и ценность самой жизни, на разных исторических этапах и в разных типах социальных структур оценивалась неодинаково, поэтому и традиции самосохранительного поведения в разных человеческих общностях заметно различаются.

         Наиболее важными факторами самосохранительного  поведения являются: сбалансированное (не избыточное) питание, умение правильно отдыхать и достаточная физическая активность, здоровая сексуальность, умение справляться со стрессовыми ситуациями, планирование семьи, отсутствие вредных привычек.

         Атмосферный воздух является основной средой деятельности биосферы, соотношение между основными его компонентами существенно не изменилось, однако в период промышленной и научно-технической революций увеличился объем загрязнений атмосферы газами и аэрозолями техногенного происхождения.

         Вещества, загрязняющие атмосферный  воздух, многочисленны, разнообразны  и неодинаковы в отношении  вредности. Они обнаруживаются  в воздухе в различных агрегатных  состояниях: в виде  твердых частиц, в виде пара, капель жидкости  и газов. Наиболее часто встречаются: в твердом состоянии – пыль, сажа, несгоревшие частицы угля (недожог); из газов – оксид углерода, диоксиды азота, сернистый газ, сероводород, сероуглерод, хлор и др.; в жидком или парообразном состоянии – серная, азотная и соляная кислота, а также смолистые вещества.

         Вследствие своей токсичности  и вредности важное значение  имеют такие вещества, как свинец, мышьяк, ртуть, кадмий, фенол, формальдегид  и др.

         Наиболее активными, с точки  зрения химического взаимодействия с компонентами атмосферы и биосферы, являются соединения серы, азота, фосфора, галогенов, фенолов и формальдегид.

         По ориентировочным данным, ежегодно  в атмосферу поступают сотни  миллионов тонн оксидов серы, азота, галогенопроизводных и  других соединений.

         Основные источники загрязнения  атмосферы могут быть представлены  в следующем виде:

         Значимость тех или иных источников  загрязнения воздуха на разных  территориях различна, в зависимости  от уровня научно-технического  прогресса, от разнообразных природно-климатических условий,  степени благоустройства населенных мест и целого ряда других социально-экономических факторов.

         Вместе с тем общей закономерностью  является то, что стремительный  рост мирового производства привел к такому загрязнению атмосферного воздуха, которое сопоставимо по своим масштабам с геологическими природными процессами.

         Тревога ученых, связанная с нарастанием  антропогенного загрязнения воздуха,  обусловлена еще и тем, что  в мире ежегодно синтезируются сотни новых химических веществ, многие из которых активно внедряются в практику и могут загрязнять атмосферу. 
 

          2.   Краткая характеристика выбросов основных источников

             загрязнения атмосферного воздуха. 

         Автомобильный транспорт. Автомобильному транспорту как источнику загрязнения воздушной среды присущ ряд отличительных особенностей:

• численность автомобилей в крупных городах быстро увеличивается, поэтому непрерывно растет и валовой выброс вредных веществ в атмосферу;
• в отличие от промышленных предприятий, изолированных от жилой застройки санитарно-защитными зонами, автотранспорт – движущийся источник загрязнения воздуха и жилых районов и мест отдыха населения;
• автомобильные выбросы распространяются на уровне дыхания людей; рассеяние автомобильных выбросов в условиях городской застройки затруднено.

         В отношении состава выхлопных газов автотранспорта необходимо сказать, что автомобили в силу конструктивных несовершенств и дефектов эксплуатации, выбрасывают в воздушный бассейн более 200 химических соединений, в том числе – до 3% угарного газа; 0,06% окиси азота; 0,5% - углеводородов; 0,06%  окиси серы и т.д. За 1 год эти выбросы от каждого легкового автомобиля составляют: около 800 кг окиси углерода, 220 кг углеводородов, 40 кг оксидов азота и т.д.

         Авиатранспорт. Является значительным  загрязнителем атмосферы. При  взлете 4-моторный реактивный самолет  выбрасывает количество токсичных  газов, равное по объему выхлопу  6800 автомобилей. Летящие на большой  высоте самолеты выбрасывают в нижних слоях атмосферы окислы азота, которые вступают в реакции, ведущие к разрушению озонового слоя Земли.

         Ракетно-космическая техника. Весомый вклад в загрязнение атмосферы Земли вносит активное использование ракетно-космической техники.

         Объем выбросов ракетной техники,  по сравнению с другими антропогенными  источниками (теплоустановки, промышленность, автотранспорт), очень незначителен  и по выбросам хлористого водорода  и  окиси азота составляет  менее 0,01%. а по выбросам углекислого газа – всего – 0,00004%. Однако основная опасность интенсивного освоения космоса заключается в разрушении газов верхней атмосферы и прежде всего – разрушении озонового экрана Земли.

         Теплоэлектростанции. Являются одним  из главных источников загрязнения атмосферного воздуха. Наиболее используемым топливом на ТЭЦ служит уголь, при сжигании которого образуется огромное количество твердых частиц и газообразных веществ. Твердые частицы представлены сажей, золой и несгоревшими частичками угля (недожег). Газообразные продукты сжигания угля содержат окислы серы, окислы азота, двуокись углерода. Вместе с золой тепловых электростанций, работающих на угле, в атмосферный воздух выбрасывается: мышьяк, являющийся канцерогеном, небольшое количество селена, окислы железа, кальция и магния.

         Зола, образующуюся при сжигании  угля, состоит главным образом  из алюмосиликатов. Содержание свободной  двуокиси кремния в золе составляет 15-20%. Она оказывает известное  специфическое вредное воздействие  на легочную ткань и организм в целом и способна вызывать развитие силикоза.

         Кроме того, в золе выбросов  ТЭЦ, работающих на угле, присутствуют  радиоактивные элементы. Уровень  радиоактивности этих выбросов  – около 1% естественного радиоактивного  фона.

         Промышленные предприятия. Значительное  загрязнение атмосферного воздуха  происходит также вследствие  деятельности промышленных предприятий.

         Предприятия черной металлургии  выбрасывают в атмосферу с  газами домен железнорудную пыль, сернистый газ, окись углерода, окись азота, фенолы, окислы металлов и ряд других примесей.

         Производство 1 тонны мартеновской  стали сопровождается выбросом  в атмосферу 300 – 4000 куб.м газов  с содержанием в них пыли  до 0,5 г/куб.м, 60 кг CО и 3 кг SO2.

         В выбросах предприятий цветной металлургии содержатся мышьяк, свинец, пыль, сернистый газ, фтористые соединения, окислы тяжелых металлов и ряд других примесей. Иногда выбросы этих предприятий обнаруживаются на расстоянии 4-5 км от источника.

         С выбросами коксохимических предприятий в воздух поступают фенол, различные углероды, сернистый газ и ряд других соединений. В районе коксохимических заводов сероводород обнаруживается в концентрациях, превышающих ПДК на расстоянии до 12 км, сернистый газ – до 11 км, бензапирен – до 2 км.

         Нефтеперерабатывающие заводы, предприятия  химической промышленности выбрасывают  в атмосферу большое количество  разнообразных углеводородов –  до 50 различных соединений, в том  числе: парафины, олефины, ацетилены, ароматические углеводороды, хлорированные углеводороды и др. Особое значение имеет выброс канцерогенных полициклических ароматических углеводородов (бензапирена) и др.

         В выбросах химических заводов  органического синтеза могут  содержаться самые разнообразные по химической природе примеси в зависимости от профиля данного производства.

         В последние десятилетия значительное  место в загрязнении атмосферного  воздуха стали занимать предприятия  биотехнологии, эксплуатирующие  уникальные возможности микроорганизмов-продуцентов. Воздушные выбросы таких производств содержат органическую пыль, представленную жизнеспособными микроорганизмами, а также конечными и промежуточными продуктами микробиологического синтеза (в том числе антибиотики, аминокислоты, белок и многие другие продукты).

  3.  Влияние загрязнения воздуха на здоровье и условия жизни людей. 

         Воздействие загрязненного атмосферного  воздуха на человека, окружающую  среду и биосферу в целом  чрезвычайно многогранно и проявляется  в отрицательном влиянии на здоровье и санитарно-бытовые условия жизни людей, на микроклимат и световой климат населенных мест, приносит значительный экономический ущерб, негативно действует на водные объекты и почву, животный и растительный мир.

         Кроме того, загрязнение атмосферного воздуха приводит к возникновению глобальных проблем.

         Таким образом, вопросы, связанные  с загрязнением воздуха, можно  рассматривать как прямое или  косвенное воздействие на жизнь  и здоровье населения.

         В связи с производством и использованием в настоящее время сотен химических веществ, происходит загрязнение окружающей среды вообще и атмосферного воздуха в частности этими веществами, пред которыми организм человека беззащитен.

         Возможность массивного поступления в организм вредных веществ. Даже при концентрации 1 мг/л в организм может попасть огромное количество токсиканта (в покое вдыхается около 12000 л воздуха в сутки, что в данном примере означает поступление 12 г вещества).

         Особая опасность ингаляционного пути поступления. Это связано с огромной площадью легочных альвеол (около 100 м») и отсутствием детоксикационного барьера. Установлено, что яд через легкие действует в 80-100 раз сильнее по сравнению с его поступлением через желудочно-кишечный тракт.

         Трудность защиты и почти неотвратимость  действия. Нельзя перестать дышать. От потребления недоброкачественной  воды и пищи можно воздержаться, от воздуха – нет. Загрязнение  воздуха действует на все группы  населения в течение 24 часов в сутки.

         Чаще всего медленное, незаметное, но постоянное действие атмосферных  загрязнений на человека. Это  ведет к недооценке опасности,  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 здоровье по  времени проявления эффекта можно  разделить на две основные  группы:

1) острое  действие, когда эффект наступает непосредственно за периодом возрастания концентраций атмосферных загрязнений до критических величин;

2) хроническое  действие, являющееся результатом  длительного резорбтивного влияния  атмосферных загрязнений малой  интенсивности.

         Мероприятия, направленные на снижение уровня загрязнения атмосферного воздуха выбросами автомобильного транспорта, в целом по РФ проводятся недостаточно. В первую очередь к ним относятся:

• перевод на неэтилированный бензин и другие альтернативные виды топлива, в связи с чем продолжается загрязнение воздуха свинцом;
• оснащение автомобилей нейтрализаторами;
• Выход автомашин на линию из автохозяйств с неотрегулированными двигателями и без предварительных замеров отработавших газов на содержание вредных веществ;
• техосмотр, особенно личного автотранспорта;
• строительство объездных дорог, тоннелей и другие планировочные мероприятия.

         Эффективные мероприятия, направленные  на оздоровление атмосферного  воздуха отраслям промышленности, осуществляются также крайне недостаточно.

         В санитарно-защитных зонах предприятий  с высоким уровнем загрязнения  атмосферного воздуха продолжает  проживать значительное количество  населения.

         В числе причин продолжающегося  повышения уровня загрязнения  атмосферного воздуха отмечается также слабое оснащение очистными сооружениями источников выбросов.

         При анализе опасности атмосферных  загрязнителей, действующих на  сердечно-сосудистую и респираторную  системы, наиболее опасными были  признаны оксид углерода и диоксид азота.

         Заболеваемость органов дыхания в 2005 году составила у взрослого населения – 296,8,  у подростков – 688,9,  у детей – 1182,5 на 1000 населения соответствующего возраста.

         Анализ приведенных материалов  показывает, что главная причина выбросов в атмосферу – это производство и потребление энергии. Поэтому борьба с выбросами в атмосферный воздух будет зависеть от повышения эффективности производства, передачи, распределения и потребления энергии, а также от создания экологически безопасных энергетических систем.

         В связи с этим в документе,  принятом на конференции в  ООН, определены основные направления  деятельности глав государств  в области охраны атмосферного  воздуха.

         К числе важнейших мер, записанных  в этом документе, относятся меры по модернизации существующих энергетических систем для повышения их эффективности; разработка новых возобновляемых источников энергии, например, энергии Солнца, ветра, воды, биомассы, геотермальных источников, океана и т.д.

         В целом мероприятия по борьбе с загрязнением атмосферного воздуха можно разделить на группы: планировочные, научные, технические и законодательные. В той или иной степени они предусматриваются во всех странах мира, однако эффект часто далек от желаемого вследствие различных причин, касающихся специфики того или иного государства. 

            Список использованной литературы. 

     1.   Алексеев В.П. Очерки экологии человека. – М.: Наука, 1993.

      2. Арустамов Э.А. Безопасность жизнедеятельности. – М., 2003.

        3.    Пивоваров Ю.П. и др. Гигиена и основы экологии человека. – Ростов-на- Дону: Феникс, 2002.

       4. Прохоров Б.Б. Экология  человека. – М.Академия, 2007.

       5. Румянцев Г.И. и др. Гигиена. – М.: «ГЭОТАР-МЕД», 2001.

       6.. Экхольм Э. Окружающая среда и здоровье человека. – М.: Прогресс, 1997.