Влияние антропогенного загрязнения на здоровье человека

Введение

Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество - лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни - Homo sapiens (человек разумный). Разум выделил человека из животного мира и дал ему огромное могущество. Человек на протяжении веков стремился не приспособиться к природной среде, а сделать ее удобной для своего существования.

Современное общество характеризуется  постоянным ростом объемов промышленного  и сельскохозяйственного производства, увеличением потребления энергии и энергоносителей, появлением новых технологий. Активная деятельность человека привела к появлению огромного количества новых химических соединений, искусственных радиоактивных веществ, новых микроорганизмов. Рост численности населения на планете и интенсификация человеческой деятельности в связи с научно-технической революцией неминуемо приводят к резкому росту антропогенного влияния на природу. В результате на Земле происходят перераспределение водных ресурсов, изменение местного климата, преобразование некоторых черт рельефа.

Природная среда оказывается  не в состоянии купировать те изменения, которые вносит в нее человек. Хозяйственная деятельность человека вызывает нарушения механизмов саморегуляции  в различных природных системах. В течение многих веков развития человеческого общества потенциал окружающей природной среды позволял восстанавливать последствия антропогенных нагрузок, однако к концу XX в. воздействие человека на биосферу приблизилось к критическому и грозит необратимыми последствиями для человечества и планеты в целом.

1. Виды загрязнений

Под антропогенным воздействием на природную среду понимают прямое или опосредованное влияние человеческого общества на природу, приводящее к точечным, локальным или глобальным ее изменениям. Антропогенное воздействие характеризуется понятием «антропогенная нагрузка». Это величина прямого или опосредованного антропогенного воздействия на природную среду в целом или на ее отдельные компоненты. По расчетам специалистов, антропогенная нагрузка на природную среду удваивается каждые 10 – 15 лет.

Загрязнение природной среды – это поступление в природную среду веществ (твердых, жидких, газообразных), биологических агентов, различных видов энергии в          количествах и концентрациях, превышающих естественный для живых организмов уровень.

По происхождению различают природное и антропогенное загрязнение. Природное загрязнение – загрязнение окружающей среды, возникающее без участия человека или как результат его отдаленного косвенного влияния на природу. Основные источники природного загрязнения – стихийные, катастрофические природные процессы:  извержения вулканов, наводнения,  пожары и т.п. Антропогенное загрязнение – любое загрязнение, вызванное деятельностью человека.

По объектам загрязнения различают: загрязнение вод, атмосферы, почвы, ландшафта.

По продолжительности  и масштабу распространения различают загрязнение временное и постоянное; локальное, региональное, трансграничное и глобальное.

По источникам и  видам загрязнителей различают следующие виды загрязнения: физическое, химическое, биологическое, биотическое, механическое.

Физическое загрязнение – загрязнение, проявляющееся в отклонениях от нормы ее температурно-энергетических, волновых, радиационных и других физических свойств. Этот вид загрязнения может быть представлен различными формами:

• тепловое (термальное) загрязнение - периодическое или длительное повышение температуры среды выше естественного уровня (в воздушной и водной среде - в результате выбросов/сбросов нагретых газов и отработанных вод);
• световое загрязнение - периодическое или продолжительное превышение уровня освещенности местности за счет использования источников искусственного освещения (в индустриальных центрах, больших городах) эта форма загрязнения самостоятельно или в сочетании с другими формами загрязнения способна приводить к аномалиям в развитии живых организмов, стать причиной их миграции;
• шумовое загрязнение - превышение уровня естественного шумового фона (технические устройства, транспорт); особенно характерно для городов, окрестностей аэродромов, промышленных объектов; приводит к утомляемости человека, стрессовых состояниям, развитого нервно-психических заболеваний,
• радиоактивное загрязнение - превышение естественного радиационного фона и уровня содержания в природной среде радиоактивных элементов (основные источники ядерные установки, испытания, аварии; относится к числу особо опасных загрязнений для человека, животных и растений вследствие негативного влияния повышенных доз радиации на генетический аппарат и биологические структуры организмов;
• электромагнитное - физическое загрязнение окружающей среды, связанное с нарушением  электромагнитных свойств; основные источники – линии электропередачи (ЛЭП), теле- и радиоустановки и пр.; относится к особо опасным загрязнениям, поскольку способно индуцировать нарушения в тонких биологических структурах живых организмов, кроме того, приводит к геофизическим аномалиям.

Химическое загрязнение – загрязнение окружающей среды, формирующееся в результате изменения ее естественных химических свойств или при поступлении в среду химических веществ, не свойственных ей, а также в концентрациях, превышающих фоновые (естественные); по определению ООН, химическими загрязнителями считаются все вещества и соединения, обнаруживаемые в ненадлежащем месте, в ненадлежащее время и в ненадлежащем количестве; основными источниками загрязнения являются промышленность, транспорт, сельское хозяйство.

Среди химических веществ  особое место занимают вещества 1-го класса опасности, чрезвычайно опасные или высокотоксичные, для которых установлены минимальные значения присутствия в окружающей среде, поскольку сам факт наличия этих веществ, обладающих способностью накапливаться в живом организме, требует особого внимания. К ним относятся бериллий, ванадий, кобальт, никель, цинк, хром, свинец, ртуть и некоторые другие тяжелые металлы, металлоорганические соединения, нефтеотходы, цианистые соединения, пестициды, радиоактивные элементы.

К числу высокоопасных  веществ, синтезированных человеком, относятся диоксины, которые обладают мощным мутагенным, канцерогенным, эмбриотоксическим действием. Диоксины обладают также способностью к биоаккумуляции, а вызываемые ими различные отклонения в развитии человека могут передаваться по наследству.

Биологическое загрязнение – привнесение в экосистемы нехарактерных для них видов живых организмов, негативно влияющих на здоровье человека и его хозяйственную деятельность, возникает в результате случайного естественного заноса чуждых для данной территории организмов, или связан с деятельностью людей (в результате механического привнесения чуждых видов и создания биотехнологических продуктов). Особо опасным считается биологическое загрязнение среды возбудителями инфекционных и паразитарных болезней человека и животных, а также вредителями и конкурентами сельскохозяйственных растений.

Форма биологического загрязнения  – микробиологическое загрязнение связано с массовым размножением микроорганизмов на антропогенных или измененных человеком природных субстратах; особо опасны микроорганизмы, патогенные для человека, животных и растений, которые связаны с человеком по пищевым цепям (микробное загрязнение). Наиболее опасны возбудители инфекционных заболеваний. Они имеют различную устойчивость в окружающей среде. Одни способны жить вне организма человека всего несколько часов; находясь в воздухе, в воде, на разных предметах, они быстро погибают. Другие могут жить в окружающей среде от нескольких дней до нескольких лет. Для третьих окружающая среда является естественным местом обитания. Для четвертых - другие организмы, например дикие животные, являются местом сохранения и размножения.

Часто источником инфекции является почва, в которой постоянно  обитают возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены, некоторых  грибковых заболеваний. В организм человека они могут попасть при повреждении кожных покровов, с немытыми продуктами питания, при нарушении правил гигиены.

Механическое загрязнение – это загрязнение окружающей среды относительно инертными в физико-химическом отношении бытовыми и производственными отходами (строительный и бытовой мусор, упаковочные материалы и т.п.). В наибольшей степени этому виду загрязнения подвергаются почвы и водные объекты.

Засорение среды – одна из форм механического загрязнения, существенно ухудшающего эстетические и рекреационные качества среды. К данному виду загрязнения относится, например, засорение околокосмического пространства. По современным данным в ближнем космосе находится около 3000 т космического мусора.

2. Антропогенное влияние на атмосферу

Большинство экологически негативных последствий деятельности людей проявляется в изменении  атмосферы — ее физического и  химического состава. Выбросы промышленных предприятий энергетических систем и транспорта в атмосферу водоемы  и недра достигли таких размеров, что в ряде районов земного шара уровни загрязнения значительно превышают допустимые санитарные нормы.

Техногенные воздействия на атмосферу  стали причиной таких глобальных изменений, как "парниковый эффект", разрушение озонового слоя, выпадение  кислотных дождей. Именно загрязнение атмосферы в наибольшей мере истощает адаптационные возможности человеческого организма. Атмосфера обладает мощной способностью к самоочищению от загрязняющих веществ. Движение воздуха приводит к рассеиванию примесей. Пылевые частицы выпадают из воздуха на земную поверхность под действием силы тяжести и дождевых потоков. Многие газы растворяются во влаге облаков и с дождями также достигают почвы. Воздух очищается от пыли и газа в кронах лесных деревьев. Под воздействием солнечного света в атмосфере погибают болезнетворные микробы. Но в настоящее время объем ежегодно выбрасываемых в атмосферу вредных веществ в мире резко возрос и составляет многие миллионы тонн. Это превышает пределы способности атмосферы к самоочищению. Особенно неблагоприятно складывается экологическая обстановка в городах, где сосредоточены крупнейшие промышленные объекты.При изменении температур туман, загрязненный дымом, прижимается к поверхности земли, образуя так называемый "смог", вызывающий раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, а также обострение заболеваний легких. Дисперсный состав пыли и туманов определяет их проникающую способность в организм человека. Особую опасность представляют токсичные тонкодисперсные пыли с размером частиц 0.5-10 мкм, которые легко проникают в органы дыхания.

Огромный процент в  структуре загрязнителей атмосферы  в последние годы играет автомобильный  транспорт, который  выделяет 60 газообразных загрязнителей воздуха. В состав выхлопных газов карбюраторных и дизельных двигателей входит до 200 химических соединений, из которых наиболее токсичны РЬ, СО_х, NOx, С_хН_у, бензапирен. В выхлопных газах содержится большое количество углеводородов, их доля резко возрастает, если двигатель работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости при старте. Крайне опасной частью выхлопных газов являются соединения свинца, образующиеся при сгорании в двигателе автомобиля тетраэтилсвинца РЬ(С₂Н₅)₄, добавляемого к бензину для повышения октанового числа. При этом при сжигании 1л бензина в воздух поступает 200—700 мг свинца.

Одно из влияний на атмосферу- разрушение озонового слоя. Считают, что к 2050 году фреонами будет разрушено10%  озонового слоя. Разрушение озонового слоя особенно значительно над полюсами Земли и в зонах полета космических аппаратов и сверхзвуковой авиации. Особенно опасны для озонового слоя ядерные взрывы в атмосфере, так как в него поступает при этом хлор, оксиды азота. Ядерная война может истощить озоновый слой на 20% и более. Сокращение концентрации О3 в озоновом слое приведет к массовым раковым заболеваниям кожи у людей, замедлению фотосинтеза и гибели некоторых видов растений. Таким образом, разрушение озонового слоя может привести к уничтожению всего живого на Земле.

3. Антропогенное влияние на воду

Сегодня во всем мире наибольшую опасность водам суши несет загрязнение. Под загрязнением подразумеваются  всевозможные физические и химические отклонения от природного состава воды: частое и длительное ее помутнение, повышение температуры, гниющие  органические вещества, нередко, присутствие в воде сероводорода и других ядовитых веществ. Ко всему этому прибавляются еще и сточные воды: хозяйственно-бытовые, пищевой промышленности, сельского хозяйства. Нередко сточные воды содержат нефтепродукты, цианиды, соли тяжелых металлов, хлор, щелочи, кислоты. Не следует забывать и о заражении вод гербицидами и радиоактивными веществами. Сточные воды с полей попадают в водоемы неочищенными.

В результате роста промышленности сильно загрязняются водоемы и реки. Можно установить различные категории загрязнений, в зависимости от химической природы, вызывающей их. На предприятиях нефтехимической и химической промышленности вода используется как растворитель, при этом образуются, как правило, специфические сточные воды. Среди загрязняющих веществ от промышленных предприятий наиболее заметно загрязнение углеводородами. Производство и широкое применение синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ), особенно в составе моющих средств, обуславливает их поступление, вместе со сточными водами во многие водоемы,в том числе в источники хозяйственно-питьевого водоснабжения. Отсутствие очистки воды от ПАВ является причиной их появления в питьевой воде водопроводов. Поверхностно-активные вещества могут оказывать отрицательное влияние на качество воды, самоочищающую способность водоемов, организм человека.

Интенсивное использование  земель в сельском хозяйстве усилило  загрязнение водоемов смывами с  полей вод, содержащих химические вещества, пестициды. Многие загрязняющие вещества могут попадать в водную среду из атмосферы вместе с осадками. Например, такой элемент как свинец. Разница между средними концентрациями свинца безвредными для людей и теми, что вызывают симптомы отравления самая маленькая. Первым под удар попадают нервная и кровеносная системы, особенно к свинцовым отравлениям чувствительны дети.