5. Состояние окружающей среды и здоровье человека

Здоровье человека в значительной степени зависит от состояния окружающей среды, в которой он проживает. Химический состав и качество пищи, воды, воздуха, определяют не только самочувствие, но характер заболеваний человека. Расширение воздействия общества на природу предопределяет резкое обострение проблемы загрязнения окружающей человека среды. При ее анализе мы должны различать две главные формы загрязнения.

Под первой из них – назовем ее количественной – следует понимать производственные и бытовые выбросы в природу тех веществ и химических соединений, которые хотя и встречаются в природе в естественном состоянии, но в гораздо меньших объемах. Возьмем, к примеру, загрязнение воздуха. Он и в естественном состоянии содержит множество мелких частиц в виде пыли и газообразных соединений. Однако согласно справочным данным в мире ежегодно сжигается 9-10 млрд. т условного топлива, в результате чего в атмосферу дополнительно попадает 20 млрд. т углекислого газа, что в 1,5 раза больше, чем в результате дыхания всего человечества. Кроме того, заводы, электростанции, средства транспорта выбрасывают десятки и сотни миллионов тон других загрязняющих природу веществ. Но, пожалуй, еще большую угрозу представляет вторая форма загрязнения – назовем ее качественной – связанная с поступление в природу совершенно новых веществ и соединений, создаваемых современной промышленностью. Техногенные продукты такого рода, распространяясь в атмосфере и гидросфере, приводят к серьезным нарушениям естественной экологической обстановки. Человек зачастую оказывается физиологически к ним неподготовленным. С этим связано возрастание числа онкологических заболеваний, эндокринных, аллергических и других заболеваний.

Среди факторов окружающей среды, воздействующих на здоровье человека, в первую очередь следует отметить загрязнение атмосферного воздуха, воды и продуктов питания.

Источники загрязнения атмосферы условно можно разделить на две большие группы – естественные и искусственные. Естественные, или природные, загрязнения не столь сильно влияют на качественные изменения воздуха, как искусственные или антропогенные загрязнители. К первым можно отнести извержения вулканов, лесные и степные пожары, насыщенные солями морские брызги и туманы, растительную пыльцу, пылевые бури, выделения животных, космическую пыль.

Искусственные загрязнители условно можно разделить на несколько групп:

1) физические (механические) загрязнители – различные выбросы промышленных предприятий, дым и сажа от сгорания нефти и угля, стирающаяся резина автопокрышек и др.;

2) химические загрязнители – пылеводяные или газообразные вещества, способные вступать в химические реакции;

3) биологические загрязнители – бактерии, вирусы, некоторые виды растений и животных;

4) радиоактивные загрязнители – выбросы радионуклидов в результате аварий на атомных объектах, радиоактивное загрязнения от оружия массового поражения и отходов ядерного производства.

Основным источником механического и химического загрязнения атмосферы является промышленность и прежде всего тепловые электростанции и промышленные предприятия.

Например, ТЭС мощностью 700 МВт, работающая на угле, потребляющая в года около 1 млн. т угля с содержанием серы 1%, за час работы на полной мощности выбрасывает в воздух 500 т диоксида углерода, 0,15 т оксида углерода, 7 т диоксида серы. 1, 7 т оксида азота, 0,05 т углеводорода и 0,7 т пыли.

Большие проблемы в области сохранения чистоты воздуха возникли с развитием металлургии. В процессе переработки руды в качестве побочного продукта в воздух попадает содержащая металлические частицы пыль, которая вызывает стойкое ухудшение здоровья.

Например, в цветной металлургии наибольшую опасность представляет пыль, образующаяся на медеплавильных заводах (См. Таблицу).

Содержание веществ в пыли медеплавильных заводов

Из этих компонентов под воздействием влаги в воздухе могут образовываться чрезвычайно ядовитые летучие вещества.

Значительная часть сернистого газа (SO2) образуется в атмосфере за счет сгорания различных видов топлива, содержащего большое количество серы. В бурых углях содержание достигает 14% серы. У человека SO2 вызывает сначала спазмы стенок бронхов; затем возникает воспаление слизистой оболочки бронхов, развивается хронический бронхит и может содействовать возникновению ракового заболевания.

При сжигании твердого топлива на ТЭС образуются вредные для окружающей среды оксиды серы, а при использовании мазута – оксиды ванадия, свинца, никеля. Для уменьшения количества вредных веществ разработаны разомкнутые пылеулавливающие системы, что существенно сокращает количество вредных выбросов в атмосферу. Кроме того, ученые изобрели – электрофильтр, способный осаждать 98-99% пыли, содержащейся в дымовых выбросах. Такие аппараты все шире применяются в химической промышленности.

Проблема чистой воды заключается в том, что человеку для жизни необходима не любая, а пресная вода определенного качества. Не следует забывать, что из каждых 100 литров воды, которая есть на земле, 97 литров – соленые. Иначе говоря, общие запасы всех пресных вод суши – рек, озер, подземных и снежно-ледниковых ресурсов составляют менее 3% от общего количества воды на земле. Запасы вод в реках и озерах оцениваются в 95 тыс. км3, т.е. всего 0,26% от суммарных ресурсов пресных вод, или 0,007% от общих запасов воды на Земле.

Насколько велики потребности в воде промышленности и сельского хозяйства, можно судить по следующим цифрам. Для производства сахара из 1 т сахарной свеклы требуется 0,5-0,6 м3 воды, для дубления 1 т сырой кожи – 20-50 м3 и т.п.

В загрязнении подземных и поверхностных вод преобладают химические загрязнители. Загрязнение вод тяжелыми металлами, кислотами, щелочами, цианидами и другими минеральными и органическими веществами происходит под действием преимущественно промышленных и сельскохозяйственных стоков. Загрязнители этого вида воздействую непосредственно на те или иные компоненты живой природы.

Другие химические загрязнители действуют медленно и относительно скрытно. Это нефтяные углеводороды, продукты производства фенолов, галогенпроизводные инсектициды, гербициды, синтетические детергенты (применяющиеся в промышленности и в быту моющие средства). Например, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно в мире около полумиллиона человек заболевают, а свыше 5 тыс. умирают от отравления пестицидами – препаратами, применяемыми для защиты растений от вредителей и болезней, для борьбы с сорняками.

Другой тип загрязнителей вод – биологические загрязнители. Сюда относятся органические вещества, способные к ферментации. Такое загрязнение может возникнуть в результате канализационного стока в реки, недостаточной очистки и сброса отходов целлюлозно-бумажных, текстильных и других предприятий.

Отдельную группу составляют механические загрязнители, опасность которых также до недавнего времени преуменьшали. Это твердые инертные вещества: глина, песок, шлак, отходы соледобывающей и угольной промышленности, сброс промышленных и сточных вод непосредственно в море или с речным стоком, смыв различных токсических веществ, используемых в сельском и лесном хозяйстве и при других видах хозяйственной деятельности, преднамеренное захоронение на дне морей и океанов различных токсических, в том числе и радиоактивных, отходов. Большую опасность представляет тепловое загрязнение, в основном сбросы подогретых вод тепловых или атомных электростанций. Это загрязнение в сочетании с другими типами загрязнителей представляет серьезную проблему для будущего.

Кроме рек и озер планеты, сильному загрязнению подвергаются моря и океаны. Пути их загрязнения могут быть самыми различными: утечка загрязняющих веществ в результате судовых операций, аварийных выбросов с судов и из подводных трубопроводов, утечка при разработке полезных ископаемых на морском дне, перенос загрязняющих веществ через атмосферу, естественная утечка нефти через трещины земной коры и т. д.

Однако наиболее опасным загрязнением окружающей среды следует признать радиоактивное заражение. В настоящее время ядерные электростанции действуют во многих странах мира. В каждом 1000-мегаваттном реакторе содержится столько же радиоактивного материала, сколько бы выпало после взрыва тысячи бомб, подобных той, что была сброшена на Хиросиму. Каждый реактор ежегодно производит тонны радиоактивных отходов, и некоторые из них остаются опасными в течение более чем 500 тыс. лет. До сих нор не найдено безопасных методов ликвидации и хранения таких веществ.

До 1986 г. (авария на Чернобыльской АЭС) радиоактивное загрязнение рассматривалось как загрязнение косвенное, затрагивающее в основном биологию человека. Чернобыльская авария заставила пересмотреть эту точку зрения и признать огромную опасность, исходящую от радиоактивных загрязнителей, не только для человека, но и для всей биосферы в целом.

Все вышеперечисленные виды загрязнения являются причинами самых различных заболеваний человека.

Таблица

Воздействие загрязнителей на здоровье человека

По данным ВОЗ, в мире примерно около 80 % случаев заболеваний и смертей связано с загрязнением воды и продуктами питания. На начало XXI в. в некоторых европейских странах такие болезни, как холера, брюшной тиф, гепатит вновь становятся реальной угрозой для здоровья населения. Вспышки этих заболеваний фиксировались в Албании, Великобритании, Италии, Румынии, Швеции, что было связано не только с микробами и вирусами, но и с загрязнением питьевой воды свинцом, мышьяком, нитратами, фтористыми соединениями (см. табл.).

По данным ВОЗ, в мире примерно около 80 % случаев заболеваний и смертей связано с загрязнением воды и продуктами питания. На начало XXI в. в некоторых европейских странах такие болезни, как холера, брюшной тиф, гепатит вновь становятся реальной угрозой для здоровья населения. Вспышки этих заболеваний фиксировались в Албании, Великобритании, Италии, Румынии, Швеции, что было связано не только с микробами и вирусами, но и с загрязнением питьевой воды свинцом, мышьяком, нитратами, фтористыми соединениями (см. табл.).

К наиболее известным и распространенным в мире экологическим болезням следует отнести так называемые болезни «минамата», «итай—итай» и «чернобыльскую болезнь».

Болезнь «минамата» — заболевание человека, вызываемое соединениями ртути. Впервые эта болезнь была описана в 50-х гг. XX в. в Японии у рыбаков в бухте Минамата, воды которой были загрязнены промышленными стоками местного химического завода, содержащими ртуть. Так, рыба, выловленная в данном заливе, содержала до 50 мг/кг ртути. Болезнь проявляется в виде нервнопаралитического расстройства.

Болезнь «итай—итай» возникла в результате употребления в пищу риса, содержащего соединения кадмия. Болезнь известна с 50-х гг. XX в., когда сбросовые воды концерна «Мицуй» (Япония), содержащие кадмий, попали в оросительную систему рисовых полей. Это отравление вызывает у людей апатию, повреждение почек, размягчение костей.

«Чернобыльская болезнь» вызывается воздействием радионуклидов, особенно радиоактивного йода-131. Суммарный выброс радиоактивных веществ в атмосферу в результате взрыва на Чернобыльской АЭС составил 77 кг. Для сравнения — при взрыве атомной бомбы над Хиросимой в 1945 г. было выброшено 740 г радионуклидов. Симптомами «чернобыльской болезни» являются головная боль, сухость во рту, увеличение лимфоузлов, онкологические опухоли гортани. Признаки «чернобыльской болезни» у людей также отмечаются вблизи полигонов по переработке радиоактивных отходов.