СОДЕРЖАНИЕ 
 
 
 

     ВВЕДЕНИЕ

    В настоящее время хозяйственная  деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших количествах попадают газообразные, жидкие и твердые отходы производств. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух или воду, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, попадая, в конце концов, в организм человека.

    Вещества, загрязняющие природную среду, очень  разнообразны. В зависимости от своей  природы, концентрации, времени действия на организм человека они могут вызвать  различные неблагоприятные последствия. Кратковременное воздействие небольших концентраций таких веществ может вызвать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель. Попадание в организм человека больших концентраций токсических веществ может привести к потере сознания, острому отравлению и даже смерти. Примером подобного действия могут являться смоги, образующиеся в   крупных городах в безветренную погоду, или аварийные выбросы токсичных веществ промышленными предприятиями в атмосферу.

    Реакции организма на загрязнения зависят  от индивидуальных особенностей: возраста, пола, состояния здоровья. Как правило, более уязвимы дети, пожилые и престарелые, больные люди.

    При систематическом или периодическом  поступлении организм сравнительно небольших количеств токсичных  веществ происходит хроническое  отравление.

     Глава 1. ЭКОЛОГИЯ, ЕЕ СОДЕРЖАНИЕ И ЗАДАЧИ

    Экология — наука, изучающая условия существования живых организмов во взаимосвязи с окружающей средой. Этот термин был предложен в 1866 году немецким зоологом Эрнестом Геккелем (1834-1919), считавшим, что под экологией мы должны понимать «сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в контакт».

    Медицинская экология – наука, изучающая характер взаимодействия  человека и окружающей среды, устанавливающая  причинно-следственные связи между качеством среды  и состоянием здоровья, разрабатывающая методы  диагностики и профилактики неблагоприятного влияния факторов окружающей среды на человека.

    Экологическая проблема возникла с появлением человека на Земле. В естественный и сбалансированный круговорот вещества в биосфере вклинился фактор хозяйственной деятельности человека, который неуклонно вносил дисбаланс в окружающую среду по мере своего развития. Глубокие потрясения, связанные с геноцидом, вначале по отношению к животному, а затем и растительному миру, наконец, сокрушительное давление на земельные, водные ресурсы и атмосферу породили тот клубок противоречий, который называется проблемой выживания человечества.

    Экология — одна из биологических наук, изучающая живые системы в их взаимодействии со средой обитания.

    Современная экология не ограничивается только рамками биологической дисциплины, трактующей отношения главным образом животных и растений, она превращается в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Актуальность и многогранность этой проблемы, вызванные обострением экологической обстановки в масштабах всей планеты, привели к «экологизации» многих естественных, технических и гуманитарных наук.

    Стратегической  задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.

    Экологическая безопасность — состояние защищенности общества и государства, человека и биосферы от угроз, возникающих в результате антропогенных и природных (стихийных) воздействий на окружающую среду.

    Охрана  окружающей природной  среды — система государственных и общественных мер воздействия, направленных на обеспечение гармоничного взаимодействия системы «общество — природа» на основе:

• сохранения и воспроизводства объектов природопользования;
• их рационального и сбалансированного использования;
• улучшения качества окружающей человека жизненно обходимой среды обитания путем восстановления функций самоорганизации природных систем, которые были утрачены под давлением хозяйственной деятельности человека.

    Поэтому усилия, направленные на сбалансированное развитие человечества, должны быть подчинены трем основным целям:

    1) распространение знаний о направленности в эволюции биосферы. Поиск путей, необходимых для сдерживания роста населения на планете;

    2) создание условий для достаточно  быстрого экономического роста и справедливого распределения доходов, чтобы удовлетворить основные потребности как нашего, так и последующих поколений в рамках сохранности биосферы;

    3) разработка такой стратегии управления  природопользованием и экологизации экономики, чтобы огромное потенциальное воздействие человека на окружающую среду оставалось в допустимых пределах.

  1.1. Физические загрязнения окружающей природной среды

    Физическое  загрязнение связано с изменением физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды.

    Тепловое  загрязнение определяется влиянием тепловых полей на воздушную и водную среду. Отрицательное воздействие тепла на воздушную среду обнаруживается путем повышения тепловых градиентов температуры над городскими, сельскими агломерациями по сравнению с естественными природными экосистемами, что влечет за собой изменение энергетических процессов в атмо- и гидросфере в сельской и особенно городской местности. Так, тепловое воздействие проявляется в ухудшении режима земной поверхности (термокарст, солифлюкция, наледи и др.) и условий жизни людей. Источниками теплового загрязнения в пределах городских территорий служат подземные газопроводы промышленных предприятий (140-160°С), теплотрассы (50-150°С), сборные коллекторы и коммуникации (35-45°С) и  т. д.

    Отрицательное воздействие на гидросферу обозначается ростом температуры воды, приводящим к уменьшению растворимости кислорода, что снижает активность всего биоценоза водных систем, к снижению процессов естественной минерализации органического вещества в водных системах, провоцирует рост активности сине-зеленых водорослей, еще более снижающих количество кислорода в водной среде. Некоторые живые организмы весьма чувствительны к колебаниям температуры.

  1.2. Радиоактивное загрязнение.

    Воздействие радиации сказывалось на всем протяжении длительной истории формирования жизни на Земле. Установлено, что радиоактивность любой интенсивности влияет на наследственность живых организмов. То есть нет нижнего безопасного предела радиации для живых систем.

    Радиоактивное излучение проникает через живые  ткани подобно крошечным пулям. Оно не оставляет внешних следов и само по себе не ощущается, но способно разрушать молекулы в составе клеток. В больших дозах радиация может нанести им такой вред, что они перестанут делиться. Поэтому ее используют в радиотерапии для разрушения раковых опухолей. Однако если сильно облучить все тело, клеточное деление нарушится практически во всех тканях, а значит, станет невозможным нормальное обновление крови, кожи и т. д. Возникнет так называемая лучевая болезнь, которая может привести к смерти уже через несколько дней или месяцев после облучения. А очень сильная радиация способна полностью разрушить клетки и вызвать мгновенную гибель.

    Радиация  опасна и в низких дозах, так как  может повреждать молекулы ДНК, т. е. генетический материал организма. Деление клеток с такой измененной (му-тантной) ДНК иногда становится бесконтрольным и ведет к развитию злокачественных опухолей. Облучение яйцеклетки или сперматозоидов чревато врожденными дефектами у потомства. Все эти воздействия долгие годы могут никак не проявляться внешне. Основная опасность ядерных установок и заключается в том, что слабые дозы облучения, незаметно воздействуя на людей, повышают возможность возникновения у них раковых заболеваний и рождения неполноценного потомства.

    Различают воздействие радиации соматическое и генетическое.

    Соматическое — вызвано прямым воздействием радиации на живой организм, начиная от значительного снижения средней возможности выживания и кончая мгновенной гибелью.

    Генетическое — последствия облучения влияют на развитие и формирование половых клеток. Это мутагенное влияние радиации. Возникновение мутации обусловлено изменением хромосом и химическим нарушением генетического кода за счет появления в ядре половой клетки свободных радикалов, которые, реагируя с азотистыми основаниями, изменяют структуру генетического кода. В этом заключается специфика действия радиации на биообъекты. Генетически опасна доза радиации любой интенсивности.

  1.3. Проблема промышленного  производства

      Все промышленные производства можно разделить на три категории. К первой относились производства, не имевшие вредного воздействия на здоровье человека, например швейные производства и др. Ко второй принадлежали производства относительно вредные, например металлообработка. Их разрешалось строить на окраинах городов, в некотором от них отдалении. К третьей относились производства, размещение которых вблизи городов категорически запрещалось. Однако быстрый рост городской застройки менее чем за полвека свел эффективность этого законодательства на нет. Крупные промышленные предприятия, строившиеся поначалу вдали от города, очень быстро были поглощены городской застройкой. Причем наибольшая масса городского населения скапливалась вблизи крупных предприятий, где наблюдались наивысшие загрязнения. Подобное экологическое состояние было характерно практически для всех крупных промышленно развитых городов.

    В нашей стране уже принимались  решительные меры по борьбе с экологическими последствиями беспланового развития городов. Состояние окружающей среды в городах нашей страны заметно улучшилось, однако экологические проблемы городов оставались достаточно острыми. К традиционным источникам загрязнения окружающей среды прибавились новые, роль которых постоянно возрастала. Это, прежде всего, относилось к автомобильному транспорту, который в настоящее время является главным источником загрязнения атмосферы в городах, а также главным источником шума.

    В свою очередь, города, являясь крупными транспортными узлами, стали как  бы центром сетчатого загрязнения природной среды вдоль транспортных магистралей, идущих к нему.

  1.4. Состояние воздушного  бассейна

    Для большинства крупных городов  характерно чрезвычайно сильное  и интенсивное загрязнение атмосферы. Широко распространено мнение о том, что с увеличением размеров города возрастает и концентрация различных загрязняющих веществ в его атмосфере, однако, в действительности. Наряду с невысокими уровнями концентрации загрязнения в периферийных районах, она резко увеличивается в зонах крупных промышленных предприятий и, в особенности в центральных районах, В последних, несмотря на отсутствие в них крупных промышленных предприятий, как правило, всегда наблюдаются повышенные концентрации загрязнителей атмосферы. Это вызывается как тем, что в этих районах наблюдается интенсивное движение автотранспорта, так и тем, что а центральных районах атмосферный воздух обычно на несколько градусов выше, чем в периферийных,— это приводит к появлению над центрами городов восходящих воздушных потоков, засасывающих загрязненный воздух из промышленных районов, расположенных на ближней периферии. При анализе процессов загрязнения атмосферы городов весьма существенно различие между загрязнениями, производимыми стационарными и мобильными источниками. Как правило, с увеличением размера города доля мобильных источников загрязнения (в основном автотранспорта), в общем, загрязнении атмосферы возрастает, достигая 60 и даже 70%.

    В настоящее время большие надежды  в области охраны воздушного бассейна связываются с максимальной газификацией промышленности и топливно-энергетического комплекса, однако эффект газификации не следует преувеличивать. В отличие от стационарных источников загрязнение воздушного бассейна автотранспортом происходит на небольшой высоте и практически всегда имеет локальный характер. Так, концентрации загрязнений, производимых автомобильным транспортом, быстро уменьшаются по мере отдаления от транспортной магистрали, а при наличии достаточно высоких преград (например, в закрытых дворах домов) могут снижаться более чем в 10 paз.

    В целом, выбросы автотранспорта значительно более токсичны, чем выбросы, производимые стационарными источниками. Наряду с угарным газом, окислами азота и сажей (у дизельных автомашин) работающий автомобиль выделяет в окружающую среду более 200 веществ и соединений, обладающих токсическим действием. Среди них следует выделить соединения тяжелых металлов, некоторые углеводороды, особенно бензапирен, обладающий выраженным канцерогенным эффектом. Несомненно, что в ближайшем будущем загрязнение воздушного бассейна городов автомобильным транспортом будет представлять наибольшую опасность. Это объясняется главным образом тем, что в настоящее время еще не существует кардинальных решений данной проблемы, хотя нет недостатка в отдельных технических проектах и рекомендациях.

    Загрязнение атмосферного воздуха является самой  серьезной экологической проблемой  современного города, оно наносит  значительный ущерб здоровью горожан, материально-техническим объектам, расположенным в городе (зданиям, объектам, сооружениям, промышленному и транспортному оборудованию, коммуникациям, промышленной продукции, сырью и полуфабрикатам) и зеленым насаждениям.

    Таким образом, загрязнение воздушного бассейна становится реальным тормозом научно-технического прогресса в городах, действие которого будет постоянно усиливаться по мере повышения требований к чистоте технологий, росту точности промышленного оборудования и распространению микро миниатюризации.

  1.5. Воздействие окружающей  среды на здоровье  городского населения

    В большой степени загрязнение атмосферы сказывается на здоровье городского населения. Об этом свидетельствуют, в частности, существенные различия в заболеваемости населения в отдельных районах одного и того же города. В одном районе большое количество промышленных предприятий находится вблизи детских садов, в другом детские учреждения отдалены от основных магистральных путей и источников загрязнения воздуха вредными веществами. Анализ заболеваемости показал, что общая острая заболеваемость в первом районе была в 1,5 раза выше, чем во втором. Заболеваемость органов дыхания детей возрастных групп (от  года до 6 лет) в первом районе была также в 1,5 раза выше, чем во втором районе, а нервной системы и органов чувств — в 2—2,5 раза чаще.

    Изменение здоровья горожан является не только показателем экологического состояния города, но и важнейшим социально-экономическим его следствием, которое должно определять ведущие направления по улучшений качества окружающей среды. В связи с этим весьма важно подчеркнуть, что само здоровье горожан в пределах биологической нормы является функцией от экономических, социальных (включая психологические) и экологических условий.

    В целом на здоровье горожан влияют многие факторы, в особенности характерные  черты городского образа жизни - гиподинамия, повышенные нервные нагрузки, транспортная усталость и ряд других, но более всего — загрязнение окружающей среды. Об этом свидетельствуют существенные различия в заболеваемости населения в разных районах одного и того же города.

    Наиболее  заметные отрицательные последствия загрязнения окружающей среды в крупном городе проявляются в ухудшении здоровья горожан по сравнению с жителями сельской местности.

    Необходимость сохранения крепкого здоровья и высокой  работоспособности горожан усиливает  требования к качеству окружающей, среды. Во-первых, увеличивается количество отрицательно действующих факторов (например, вредных веществ в атмосфере и в водоемах). Необходимость соблюдения и учета их совместного воздействия на человека ведет к снижению предельно допустимых величин каждого из них. Во–вторых, предельно допустимые величины (ПДВ) многих отрицательно-действующих факторов в окружающей среде (вредных веществ, ионизирующих излучений), являясь функцией нашего знания: периодически пересматриваются в сторону ужесточения.

    Наряду  с загрязнением воздушного бассейна на здоровье человека отрицательно сказываются многие другие факторы окружающей среды городов.

    Шумовое загрязнение в городах практически  всегда имеет локальный характер и преимущественно вызывается средствами транспорта — городского, железнодорожного и авиационного. Уже сейчас на главных магистралях крупных городов уровни шумов превышают 90 дБ и имеют тенденцию к усилению ежегодно на 0,5 дБ, что является наибольшей опасностью для окружающей среды в районах оживленных транспортных магистралей. Как показывают исследования медиков, повышенные уровни шумов способствуют развитию нервно-психических заболеваний и гипертонии. Борьба с шумом в центральных районах городов затрудняется плотностью сложившейся застройки, из-за которой невозможно строительство шумозащитных экранов, расширение магистралей и высадка деревьев, снижающих на дорогах уровни шумов. Таким образом, наиболее перспективными решениями этой проблемы являются снижение шумов собственных транспортных средств. 
 
 

     Глава 2. ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

  2.1. Глобальные экологические  проблемы современности.

    За  прошедшие тысячелетия цивилизация  и технологии сделали заметный скачок в своём развитии. Изменился вид  человеческих поселений, канули в Лету языки древности, сам внешний облик «человека разумного» изменился до неузнаваемости. Но одно в жизни человека осталось неизменным: все, что цивилизация способна собрать в своих амбарах, складировать за высокими заборами специальных баз, распихать по полкам домашних шкафов и холодильников – все это взято из окружающей среды. И весь ритм жизни человечества, как в прошедшие эпохи, так и сегодня, определялся одним – возможностью доступа к тем или иным природным ресурсам.

      За  годы такого сосуществования с природой запасы природных ресурсов заметно сократились. Правда, сама природа позаботилась о том, чтобы обеспечить человека, вечного иждивенца, в том числе и практически неисчерпаемой ресурсной базой.

      Природы, как и денег, много не бывает. Не известно, что на этот счет думают все жители планеты, но их влияние на природу ощущается практически везде.

      Охрана  почв от человека является одной из важнейших задач человека, так  как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или  поздно попадают в организм человека.

      Во-первых, происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоемы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд.

      Во-вторых, эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоемов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека.

      В-третьих, многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность аккумулироваться в тканях, и,  прежде всего, в костях.

      По  оценкам исследователей, в биосферу поступает ежегодно около 20-30 млрд. т. твердых отходов, из них 50-60 % органических соединений, а в виде кислотных агентов газового или аэрозольного характера – около 1 млрд. т. И всё это меньше чем на 6 млрд. человек!

      Как же вещества-загрязнители литосферы попадают в почву? Различные почвенные загрязнения, большинство из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику поступления этих загрязнений в почву.

      Атмосферными  осадками. Многие химические соединения (газы – оксиды серы и азота), попадающие в атмосферу в результате работы предприятий, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву.

      Осаждающиеся  в виде пыли и аэрозолей. Твердые и жидкие соединения при сухой погоде обычно оседают непосредственно в виде пыли и аэрозолей.

      При непосредственном поглощении почвой газообразных соединений. В сухую погоду газы могут непосредственно поглощаться почвой, особенно влажной.

      С растительным опадом. Различные вредные соединения, в любом агрегатном состоянии, поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают в почву.

      Загрязнения почвы трудно классифицируются, в  разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделить главное, то наблюдается следующая картина загрязнения почвы:

• мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами;
• тяжелыми металлами;
• пестицидами;
• микотоксинами;
• радиоактивными веществами.

      Существуют  природные ресурсы, необходимые  человечеству, как воздух. Но нет, пожалуй, такого ресурса, кроме самого воздуха, отсутствие которого становилось бы нерешимой проблемой для человека уже менее чем через минуту.

      Известно, что загрязнение атмосферы происходит в основном в результате работы промышленности, транспорта и т. п., которые в совокупности выбрасывают ежегодно выбрасывают «на ветер» более миллиарда твердых и газообразных частиц.

      Основными загрязнителями атмосферы на сегодняшний  день являются окись углерода и сернистый газ. Но, конечно, нельзя забывать и о фреонах, или хлорфторуглеводородах. Именно их большинство ученых считают причиной образования так называемых озоновых дыр в атмосфере. Фреоны широко используются в производстве и в быту в качестве хладореагентов, пенообразователей, растворителей, а также в аэрозольных упаковках. А именно с понижением содержания озона в верхних слоях атмосферы медики связывают рост количества раковых заболеваний кожи.

      Известно, что атмосферный озон образуется в результате сложных фотохимических реакций под воздействием ультрафиолетовых излучений Солнца. Хотя его содержание невелико, его значение для биосферы огромно. Озон, поглощая ультрафиолетовое излучение, предохраняет все живое на земле от гибели. Фреоны же, попадая в атмосферу, под действием солнечного излучения распадаются на ряд соединений, из которых окись хлора наиболее интенсивно разрушает озон. 

      Благодатные капли дождя – еще один дар  небес – всегда радовали человека. Но в некоторых районах земного  шара дожди превратились в серьезную  опасность. Возникла сложная и трудная в своем решении проблема кислотных дождей, которая на международном уровне была впервые поднята Швецией на конференции ООН по окружающей среде. С тех пор она превратилась в одну из главных природоохранных проблем человечества.

      Кислотные дожи губительно действуют на природу водоёмов, наносят ущерб лесной растительности и сельскохозяйственным культурам, наконец, все эти вещества представляют определенную опасность для жизни человека.

      Третий, не менее важный, чем небо над  головой и земля под ногами, фактор существования цивилизации – водные ресурсы планеты.

      На  свои нужды человечество использует главным образом пресные воды. Их объём составляет чуть больше 2% гидросферы, причём распределение водных ресурсов по земному шару крайне неравномерно. В Европе и Азии, где проживает 70% населения мира, сосредоточено лишь 39% речных вод. Общее же потребление речных вод возрастает из года в год во всех районах мира. Известно, например, что с начала нынешнего века потребление пресных вод возросло в 6 раз, а в ближайшие несколько десятилетий возрастёт еще, по меньшей мере, в 1,5 раза.

      Недостаток  воды усугубляется ухудшением её качества. Используемые в промышленности, сельском хозяйстве и в быту воды поступают  обратно в водоёмы в виде плохо очищенных или вообще неочищенных стоков.

      Таким образом, загрязнение гидросферы происходит, прежде всего, в результате сброса в реки, озера и моря промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод. Согласно расчетам ученых, в конце ХХ века для разбавления этих самых сточных вод может потребоваться 25 тыс. кубических км. пресной воды, или практически все реально доступные ресурсы такого стока! Нетрудно догадаться, что именно в этом, а не в росте непосредственного водозабора – главная причина обострения проблемы пресной воды.

      В настоящее время к числу сильно загрязненных относятся многие реки – Рейн, Дунай, Сена, Огайо, Волга, Днепр, Днестр и др. Растет загрязнение мирового океана. Причем здесь существенную роль играет не только загрязнение стоками, но и попадание в воды морей и океанов большого количества нефтепродуктов. В целом, наиболее загрязнены внутренние моря – Средиземное, Северное, Балтийское, Внутреннее Японское, Яванское, а также Бискайский, Персидский и Мексиканский заливы.

      Кроме того, человек осуществляет преобразование вод гидросферы путем строительства гидротехнических сооружений, в частности водохранилищ. Крупные водохранилища и каналы оказывают серьезное отрицательное воздействие на окружающую среду: изменяют режим грунтовых вод в прибрежной полосе, влияют на почвы и растительные сообщества, в конце концов, их акватории занимают большие участки плодородных земель.

      Изменяя свой мир, человек, желает он того или  нет, существенно вмешивается в жизнь своих соседей по планете. По данным Международного союза охраны природы, с 1600 г. на Земле вымерло 94 вида птиц и  63 вида млекопитающих. Кроме того, уменьшаются в количестве и исчезают редкие насекомые, что связано как с реакцией на применение различного рода пестицидов, так и с уничтожением их коренных мест обитания.