Антропогенное воздействие на окружающую среду

Физиологическое воздействие  на человеческий организм главных загрязнителей (поллютантов) чревато самыми серьезными последствиями. Так, диоксид серы, соединяясь с влагой, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных.

Пыль, содержащая диоксид  кремния (Si02), вызывает тяжелое заболевание  легких – силикоз. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают слизистые оболочки глаз и легких, участвуют в образовании ядовитых туманов. Если они содержатся в загрязненном воздухе совместно с диоксидом серы, то возникает эффект синергизма, т.е. усиление токсичности всей газообразной смеси.

Широко известно действие на человеческий организм оксида углерода (угарного газа): при остром отравлении возможен летальный исход. Соединения углекислого и угарного газов с гемоглобином крови образуют карбоксигемоглобин, который распадается в 300 раз медленнее оксигемоглобина (соединение кислорода с гемоглобином), в результате гемоглобин крови теряет способность присоединять кислород, что ведет к нарушению процесса дыхания и тяжелому состоянию организма человека: угару и параличу дыхания, т.е. к летальному исходу. Благодаря низкой концентрации СО в атмосферном воздухе он не вызывает массовых отравлений, хотя и опасен для страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями.

 

 3. Антропогенное загрязнение воды

 

Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное и многообразное давление. Существует две категории использования воды – водопользователи и водопотребители. Водопользователи используют воду для своей деятельности (транспорт, рыбное хозяйство). Водопотребители используют воду в целях производственных, технологических и жизнеобеспечения. В настоящее время потребность населения Земли в воде составляет 18700 км3, из них 38% расходуется на ирригацию, 9% на промышленность, 3% на бытовые нужды, 48% на разбавление сточных вод и 2% на другие потребности.

На нынешнем этапе  развития техносферы, когда в мире еще в большей степени возрастает воздействие человека на гидросферу, это выражается в химическом и бактериальном загрязнении вод.

Все загрязняющие воду вещества делятся на группы:

органические вещества сельского хозяйства, бытовых и  промышленных стоков (их окисление  происходит под воздействием кислорода);

болезнетворные микроорганизмы и вирусы в плохо обработанных стоках городов и животноводческих ферм;

азот и фосфор из бытовых и сельскохозяйственных стоков, что увеличивает содержание нитратов и нитритов в водоемах;

тяжелые металлы, нефтепродукты, пестициды, моющие вещества, фенолы.

В результате спецзахоронений  в морские воды поступают радиоактивные  и химические вещества. Так, в период с 1945 по 1948 гг. на территории Германии было обнаружено почти 300 тыс. тонн химических боеприпасов. Американцы в своем секторе нашли 93 995 тонн, англичане – 122 508, французы – 9 100, в советской зоне – 70 500. По решению тройственной комиссии стран-победительниц больше половины всех отравляющих веществ было затоплено в водах Балтийского моря, которые там покоятся до сих пор.

Нефтяные загрязнения  происходят за счет сбросов в океанические воды нефтепродуктов – до 6 млн. т/г., являющихся аварийными при транспортировке и добыче нефти в морях. Нефть поступает в морские воды с речными стоками. В результате 2–4 % поверхности Тихого и Атлантического океанов покрыты нефтяной пленкой.

Дампинг – сброс отходов  в морские воды. Ежегодно вывозятся на судах и сбрасываются в океанические воды до 6 млрд. тонн различных промышленных отходов: отстой сточных вод, строительный мусор, старая взрывчатка, жидкие радиоактивные и химические отходы.

C коммунальными и промышленными  отходами (стоками) в воды морей выбрасываются бактериально зараженные воды, что ведет к биологическому загрязнению прибрежных вод; с промышленными стоками выбрасываются тяжелые металлы, мышьяк, ртуть и др.

Раскисление прибрежных акваторий происходит в результате выпадения «кислых» дождей, что вызывает подкисление прибрежных вод и, как следствие, ведет к невозможности размножения морских животных, рыбы. Все это уменьшает количество морепродуктов, которые в этих районах являются основным продуктом питания для населения.

Острой проблемой современности является нехватка пресной воды. Запас доступных пресных вод мира, сосредоточенных в реках, озерах, подземных водах на глубине до 1 км, составляет примерно 3 млн. км3. Таких запасов сейчас и в будущем хватило бы на нужды 20–25 млрд. человек, но вода распределена на Земле неравномерно и уже сейчас люди испытывают дефицит воды. Так, в странах «третьего мира» ежегодно умирает от потребления грязной воды примерно 9 млн. человек. Примерно 1 млрд. человек не имеет необходимого количества воды, и в мире нет механизма ее распределения.

Загрязнение вод происходит в результате дампинга, загрязнений (нефтяными и речными стоками), спецзахоронений, сброса коммунальных и сточных вод, раскисления прибрежных акваторий кислыми дождями.

Для здоровья человека неблагоприятные последствия при использовании загрязненной воды проявляются либо непосредственно при питье, либо в результате биологического накопления по длинным пищевым цепям типа: вода – планктон – рыбы – человек или вода – почва – растения – животные – человек и т.д. В современных условиях увеличивается опасность таких эпидемических заболеваний, как холера, брюшной тиф, дизентерия и др., вызванных бактериальным загрязнением воды.

 

4. Антропогенное загрязнение почвы

 

Верхняя часть литосферы, которая непосредственно выступает как минеральная основа биосферы, подвергается все более возрастающему антропогенному воздействию. Человек, по гениальному предвидению В.И. Вернадского, стал «крупнейшей геологической силой», под действием которой меняется лик Земли.

Уже сегодня воздействие человека на литосферу приближается к предельно возможному. На начало 90-х гг. извлечено 125 млрд. тонн угля, 32 млрд. тонн нефти, более 100 млрд. тонн других полезных ископаемых. Распахано земель более 1500 млн. га, заболочено и засолено 20 млн. га. Эрозией за 100 лет уничтожено 2 млн. га, площадь оврагов более 25 млн. га.

Почва – природное  образование, состоящее из генетически  связанных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов. Почва – это образование, которое обеспечивает население всего мира продуктами питания.

Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений – токсикантов – пагубно  влияют на жизнедеятельность почвенных организмов и чреваты тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных – лишь в течение двух-трех суток.

Нитраты – соли азотной  кислоты, а нитриты – соли азотистой кислоты. Нитриты легко окисляются в соответствующие нитраты. Концентрация нитритов в окружающей среде довольно низка, а нитратов – высока. Среди нитратов наиболее известны нитраты аммония, натрия, калия, кальция, обычно называемые селитрами. Все селитры широко используются в качестве удобрений. В результате в природе образуются канцерогенные нитрозоосоединения, которые приводят к онкологическим заболеваниям, мутагенным явлениям.

Основные загрязнители почвы:

1) пестициды (ядохимикаты);

2) минеральные удобрения;

3) отходы и отбросы  производства;

4) газодымовые выбросы  загрязняющих веществ в атмосферу;

5) нефть и нефтепродукты.

Рост народонаселения  в ХX в. потребовал увеличения производства продуктов питания, что вызвало сдвиги в сельском хозяйстве: произошла «зеленая революция». Все объясняется тем, что достигнут предел биологической продуктивности почвы и дальнейшее повышение урожайности возможно применением большого количества минеральных удобрений. Сейчас в почвах мира хранится примерно 50 млн. тонн минеральных удобрений и порядка 3 млн. тонн различных ядохимикатов, которые смываются поверхностными водами, разносятся ветром и в результате создают геохимические аномалии. В результате наблюдаются такие экологические нарушения, как накопление нитратов в пищевых продуктах, кормах для животных, разрушение трофических цепей и т.д.

 

5. Радиационное загрязнение среды

 

К числу особых видов  антропогенного воздействия на биосферу, способных оказать влияние на здоровье человека, относятся:

загрязнение среды опасными отходами;

шумовое воздействие;

биологическое воздействие;

воздействие электромагнитных полей и излучений.

И некоторые другие виды воздействий.

Одной из наиболее острых экологических проблем является загрязнение окружающей природной среды отходами производства и потребления и, в первую очередь, опасными отходами. Отходы являются источником загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, почв и растительности. Они подразделяются на бытовые и промышленные (производственные) и могут находиться в твердом, жидком и, реже, в газообразном состоянии.

Под опасными отходами понимают отходы, содержащие в своем составе  вещества, которые обладают одним из опасных свойств (токсичность, взрывчатость, инфекционность, пожароопасность и т.д.) и присутствуют в количестве, опасном для здоровья людей и окружающей природной среды.

В России к опасным  отходам относят около 10 % от всей массы твердых отходов.

Наибольшую угрозу для  человека и всей биоты представляют опасные отходы, содержащие радиоактивные изотопы, диоксины, пестициды, бензапирен и некоторые другие вещества.

Радиоактивные отходы –  продукты ядерной энергетики, военных  производств, других отраслей промышленности и систем здравоохранения, содержащие радиоактивные изотопы в концентрации, превышающей утвержденные нормы.

Радиоактивные элементы, например, стронций-90, вызывают стойкие  нарушения жизненных функций, вплоть до гибели клеток и всего организма, Некоторые из радионуклидов могут сохранять смертоносную токсичность в течение 10–100 млн. лет.

Диоксинсодержащие отходы образуются при сжигании промышленного  и городского мусора, бензина со свинцовыми присадками, как побочные продукты в химической, целлюлозно-бумажной и электротехнической промышленности, при обезвреживании воды хлорированием, при производстве пестицидов.

 

6. Шумовое загрязнение среды

 

Шумовое воздействие  – одна из форм вредного физического  воздействия на окружающую природную среду. Загрязнение среды шумом возникает в результате недопустимого превышения естественного уровня звуковых колебаний. В современных условиях, в урбанизированных зонах развитых стран мира, шум приводит к серьезным физиологическим последствиям для человека.

В зависимости от слухового  восприятия человека упругие колебания  в диапазоне частот от 16 до 20 000 Гц называют звуком, менее 16 Гц – инфразвуком, от 20 000 до 1*109 – ультразвуком и свыше 1*109 – гиперзвуком. Человек способен воспринять звуковые частоты лишь в диапазоне 16–20 000 Гц. Единица измерения громкости (силы) звука, равная 0,1 логарифма отношения данной силы звука к пороговой (воспринимаемой ухом человека) его интенсивности, называется децибелом (дБ). Диапазон слышимых звуков для человека составляет от 0 до 170 дБ.

Звуковой дискомфорт, как правило, создают не природные  звуки, а антропогенные источники шума, которые повышают утомляемость человека, снижают его умственные возможности и производительность труда, вызывают нервные перегрузки, шумовые стрессы и т.д. Высокие уровни шума (>60 дБ) вызывают жалобы, при 90 дБ органы слуха начинают деградировать, 110–120 дБ считаются болевым порогом, а уровень шума свыше 130 дБ – разрушительный для органа слуха предел. При силе шума в 180 дБ в металле замечены трещины.

Основные источники  антропогенного шума – транспорт (автомобильный, рельсовый и воздушный), промышленные предприятия и бытовое оборудование. Наибольшее воздействие на окружающую среду от автотранспорта – 80% от общего шума. В Москве, Санкт-Петербурге и в других крупных городах уровень шума от транспорта днем достигает 90–100 дБ и даже ночью в некоторых районах не опускается ниже 70 дБ, при предельно допустимом уровне шума для ночного времени – 40 дБ.

Официальные данные свидетельствуют, что в России примерно 35 млн. человек (или 30% городского населения) подвержены воздействию транспортного шума, превышающего нормативы. От авиационного шума страдают несколько миллионов человек: авиационный шум с максимальным уровнем 75 дБ фиксируется на расстоянии более 10 км от аэропорта. Шумовое воздействие – одна из наиболее острых экологических проблем современности: более половины населения Западной Европы проживает в районах с уровнем шума 55–70 дБ.

Человек может субъективно  не замечать звуки, но от этого разрушительное действие его на органы слуха не только не уменьшается, но и усугубляется. Неблагоприятно влияют на внутренние органы и психическую сферу человека, и звуковые колебания с частотой менее 16 Гц. Инфразвуки вызывают у людей состояние, аналогичное морской болезни, особенно при частоте менее 12 Гц.

 

 

 

7. Биологическое загрязнение среды

 

Биологическое воздействие  подразделяют на микробиологическое и  биотическое. Под микробиологическим загрязнением понимают привнесение в экосистемы в результате антропогенного воздействия нехарактерных для них видов живых организмов (бактерий, вирусов и др.), ухудшающих условия существования естественных биотических сообществ или негативно влияющих на здоровье человека.