Глобальные экологические проблемы

­

В настоящее время антропогенное воздействие на окружающую
среду выражается в ускоренном росте негативных тенденций во взаимоотношениях природы и общества и в увеличении социальной
 напряженности в самом обществе. Конфликт с природой, сопровождаемый ростом числа экологических проблем и их глобализацией, ставит вопрос о сохранении устойчивости сложной системы биосферы и, как следствие, о выживании человечества как вида.

Различают следующие неблагоприятные глобальные процессы
антропогенного происхождения:

- повышение температуры земной поверхности вследствие
загрязнения атмосферы и изменения ее газовой структуры;

- резкое сокращение площади ненарушенных природных ландшафтов и уменьшение биологического разнообразия;

- ухудшение качества воды и почвы;

- истощение запасов минеральных и топливно-энергетических
ресурсов;

- загрязнение Мирового океана и сокращение в нем живых
организмов.

Экологические проблемы, помимо естественной компоненты,
включают и социальную составляющую, которая тесно связана с человеческой жизнедеятельностью: ростом потребления природных
ресурсов при сокращении их запасов, увеличением численности населения планеты при сокращении территорий, пригодных для проживания людей, деградацией основных компонентов биосферы.

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Однако с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился его объем, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества.

Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них — газообразные и аэрозольные загрязнители промышленного и бытового происхождения.

Прогрессирует накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию к повышению среднегодовой температуры на планете.
Глобальное потепление уже привело к повышению средней температуры на Земле в 2005 г на 2°С по сравнению с доиндустриальным 
временем. К 2030 г. она может повыситься на 4,5 ° С. Глобальное потепление будет сопровождаться повышением уровня Мирового океана и затоплением таких стран, как Нидерланды, Египет, Индонезия,
Мальдивы, Мозамбик, Пакистан, Таиланд, Гамбия, Суринам, что создаст угрозу для жизни 800 млн человек.

Кислотные дожди или, более правильно, кислотные осадки
(так как выпадение вредных веществ может происходить как в виде
дождя, так и в виде снега, града), наносят экологический, экономический и эстетический ущерб, в результате выпадения кислотных
осадков нарушается равновесие в экосистемах.

Районы кислых почв не знают засухи, но из-за кислотных осадков
их естественное плодородие снижается и становится неустойчивым,
они быстро истощаются, урожаи снижаются, ржавеют металлические конструкции, разрушаются здания, сооружения, памятники архитектуры и т.д. Диоксид серы адсорбируется на листьях, проникает
в растения и принимает участие в окислительных процессах. Это влечет генетические и видовые изменения растений. Кислотные дожди вызывают не только подкисление поверхностных вод и верхних
горизонтов почв. Кислотность с нисходящими потоками воды распространяется на весь почвенный профиль и вызывает значительное
подкисление грунтовых вод.

Все большее беспокойство вызывает загрязнение Мирового океана из-за аварий танкеров, разливов нефти и нефтепродуктов, достигшее уже ¹/₅ его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Наиболее загрязнены Средиземное, Северное, Балтийское, Японское моря, а также Бискайский, Персидский и Мексиканский заливы.

Для своих нужд человечество использует главным образом пресные воды. Их объем составляет чуть больше 2% гидросферы, причем водные ресурсы распределены 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 всем мире. Известно,
например, что с 2000 г, потребление пресных вод возросло в 6 раз,
а в ближайшие несколько десятилетий возрастет ещё, по меньшей мере, в 1,5 раза.

Недостаток воды усугубляется ухудшением ее качества. Используемые в промышленности, сельском хозяйстве и быту воды поступают обратно в водоемы в виде плохо очищенных или неочищенных
стоков. Таким образом, загрязнение гидросферы происходит прежде всего в результате сброса в реки, озера и моря промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод. В настоящее время к числу сильно загрязненных относятся такие реки, как Рейн, Дунай, Сена, Огайо, Волга, Днепр, Днестр и др.

Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые
так или иначе приводят к снижению содержания кислорода в воде.

Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере. Загрязнения почвы трудно классифицировать. Условно определяют следующие загрязнения
почвы: мусор, выбросы, отвалы, отстойные породы, тяжелые металлы, пестициды, микотоксины, радиоактивные вещества.

Основное значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии.
Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это
звено биосферы будет уничтожено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно
важно изучать глобальное биохимическое значение почвенного покрова, его современное состояние и изменения под влиянием антропогенной деятельности.

Путь выхода из экологического кризиса — в изменении производственной деятельности человека, его образа жизни, сознания. Научно-технический прогресс, который приводит к «перегрузкам» природы, должен способствовать и разработке средств предотвращения негативных воздействий, создавать возможность экологически чистого производства. Сегодня возникла острая необходимость изменить суть технологической цивилизации, придать ей природоохранительный характер. Одно из направлений такого изменения - создание безопасных производств. Используя достижения науки, технологический процесс может быть организован таким образом, чтобы отходы производства не загрязняли окружающую среду, а вновь поступали в производственный цикл как вторичное сырье.

Природа, нетронутая цивилизацией, должна оставаться резервом, 
который со временем, когда большая часть земного шара будет служить промышленным, эстетическим и научным целям, станет все больше приобретать значение эталона, критерия, в частности, эстетического. В дальнейшем значение природной зоны может расшириться. Именно поэтому необходим рациональный, научно обоснованный подход к практике
расширения областей девственной природы, заповедников, тем более что по мере развития научно-технической революции объем негативных влияний на природные эстетически ценные объекты увеличивается настолько, что культурная деятельность, направленная на компенсацию наносимого ущерба, подчас не справляется со своими задачами. (2)

СОВРЕМЕННЫЕ ПРИНЦИПЫ ГИГИЕНИЧЕСКОГО
НОРМИРОВАНИЯ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

На протяжении жизни человек постоянно подвергается воздействию разнообразных, меняющихся по интенсивности и продолжительности экспозиции физических, химических, биологических и социальных факторов окружающей среды.

Гигиеническое нормирование — установление в законодательном порядке безвредных (безопасных) для человека уровней воздействия вредных факторов окружающей среды: предельно допустимых концентраций(ПДК) химических веществ, предельно допустимых уровней (ПДУ)воздействия физических факторов и др. Отсутствие гигиенического норматива, как правило, приводит к неконтролируемому, скрытому воздействию на человека потенциально вредных факторов.

В основе научной концепции гигиенического нормирования лежит всестороннее изучение общих закономерностей взаимоотношений организма человека и факторов окружающей среды различной природы, адаптационно-приспособительных процессов. При нормировании учитываются механизмы взаимодействия организма на различных уровнях (молекулярном, субклеточном, клеточном, органном, организменном, системном, популяционном) с комплексом благоприятных и неблагоприятных факторов антропогенного и естественного происхождения.

Несмотря на то, что при гигиеническом нормировании химических веществ в некоторых средах (воде, почве) наряду с медико-биологическими показателями учитываются и экологические критерии, гигиенические ПДК не могут гарантировать отсутствия биоэкологических изменений (нарушения экосистем, влияния на популяции и виды
различных биологических объектов), в связи с этим в последние годы
во многих странах ведутся научные разработки в области экологического нормирования химических веществ. В настоящее время наряду
с гигиеническими ПДК в нашей стране существуют ПДК для водоеморыбохозяйственного назначения. Нормируются химический состав
ирригационных вод, содержание вредных веществ в кормах, устанавливаются ПДК химических соединений в сточных водах, подаваемых
на сооружения биологической очистки. Разработаны ПДК химические
соединений в воздухе, направленные на защиту древесных растений.

Принципы гигиенического нормирования:

1.Принцип гарантийности. Гигиенические нормативы при условие их соблюдения должны гарантировать сохранение здоровья человека.

2.Принцип комплексности. Этот принцип предполагает учет всего комплекса возможных неблагоприятных эффектов исследуемого фактора.

3.Принцип дифференцированности. В зависимости от социальной ситуации (мирного, военного времени) для одного и того же фактора могут устанавяиватъся несколько количественных значений или уровней.

4.Принцип социально-биологической сбалансированности. Гигиенический норматив вредного фактора должен регламентироваться с учетом пользы для здоровья при его соблюдении и вреда для здоровья, связанного с остаточным эффектом действия норматива и экономических затрат, с соблюдением этого норматива. Приоритет отдается показателям здоровья, а не экономическим выгодам.

5.Принцип динамичности. За установленными гигиеническими нормативами ведется наблюдение в динамике (в течение некоторого времени), периодически уточняются и, если необходимо, изменяются установленные пределы вредных факторов.

При соблюдении перечисленных принципов нормативы факторов не могут быть установлены в виде одной величины. Параметры
того или иного фактора могут иметь дифференцированные количественные выражения, или уровни, укладывающиеся в некую зону с максимальными и минимальными значениями.

Уровень I — оптимальный (уровень комфорта), гарантирующий при воздействии отрицательных факторов сохранение здоровья человека при неограниченном времени воздействия.

Уровень II — допустимый, гарантирующий сохранение здоровья, работоспособности человека при действии отрицательных факторов в течение определенного отрезка времени.

Уровень III — предельно допустимый, при котором допускаются некоторое снижение работоспособности и временное ухудшение самочувствия.

Уровень IV — максимальный, или предельно переносимый, допускающий стойкое снижение здоровья, работоспособности, выхода
из строя до 10% личного состава. Это уровень аварийных ситуаций
и военного времени.

Уровень V — выживания, рассчитан на применение в исключительных случаях военного времени.

Уровень VI — нормирования искусственно формируемых сред. Например,
нормативы дыхательных кислородно-азотных или гелиево-кислородных
смесей, заменяющих обычную атмосферу; нормативы для компенсирующих костюмов, комбинезонов для космонавтов; избыточного давления
для дыхания летчика в случае разгерметизации кабины самолета.

Принципы гигиенического нормирования нашли отражение в определении одного из ведущих гигиенических нормативов — предельно допустимой концентрации (ПДК).

ПДК химического соединения в окружающей среде — концентрация веществ, при воздействии которых на организм человека, периодически или в течение всей жизни, не возникает соматических или психических заболеваний, изменений в состоянии здоровья, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакции, обнаруживаемых современными методами сразу или в отдаленные
сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Наряду с ПДК введены временные ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) и ориентировочные допустимые уровни (ОДУ).

Обоснование временных нормативов проводится с использованием ускоренных экспериментальных и расчетных методов, а также по аналогии с ранее нормированными структурно близкими соединениями.

При гигиенической оценке новых материалов и изделий разработаны и утверждены допустимые уровни выделения вредных веществ
из полимерных материалов в контактирующие с ними среды (вода, воздух, продукты питания), а также нормативы выделения опасных химических веществ, образующихся в результате термодеструкции
различных материалов.

Для неионизирующих излучений устанавливают предельно допустимый уровень (ПДУ) физического фактора в окружающей среде — величину некоего фактора, при воздействии которого на организм человека,
периодически или в течение всей жизни, не возникает изменений в состоянии здоровья, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций, обнаруживаемых современными методами сразу или
в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Для ионизирующих излучений регламентированы пределы доз
(для персонала и населения) — наибольшие значения индивидуальной эквивалентной дозы за год, которая при равномерном воздействии в течение жизни не вызывает у работающих и населения неблагоприятных изменений в состоянии здоровья, обнаруживаемых
современными методами исследования.

Виды профилактики в практической деятельности
медицинских работников.

Выделяют несколько видов профилактики: первичную, вторичную и третичную.

Первичная профилактика предполагает предотвращение возникновения заболеваний. Большинство гигиенических мероприятий, в том числе гигиеническое нормирование воздействия факторов окружающей среды, предусматривают либо полное устранение вредного фактора, либо снижение его воздействия до безопасного уровня.


Вторичная профилактика предусматривает раннюю диагностику заболеваний лиц, подвергшихся воздействию вредных факторов окружающей среды (раннее выявление препатологических состояний; тщательное медицинское обследование внешне здоровых людей, подвергаемых воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды или имеющих повышенный риск развития тех или иных заболеваний; медикаментозное лечение и другие меры, направленные на предотвращение манифестации заболеваний). Вторичная профилактика включает такие паллиативные мероприятия, как индивидуальное и групповое антидотное питание, направленное на повышение резистентности организма, применение средств индивидуальной защиты, обучение населения приемам безопасной работы и жизни
в неблагоприятных экологических условиях.

Третичная профилактика направлена на предупреждение ухудшения здоровья. Разработан комплекс мер (лечение и реабилитация) по предотвращению осложнений, которые могут возникать в ходе
уже развившегося заболевания. Это наименее эффективный, но,
к сожалению, наиболее распространенный в традиционной практической клинической медицине способ профилактики.(1)

Особенности гигиенического нормирования
химических веществ

Методические подходы к нормированию потенциально вредных факторов определяются особенностями объекта окружающей среды, для которого устанавливается гигиенический норматив. Например, для атмосферного воздуха гигиеническое нормирование
химических веществ основывается на 3 критериях вредности, сформулированных В.А. Рязановым:

1. Допустимой признается только та концентрация вещества в атмосферном воздухе, которая не оказывает на человека прямого или
косвенного вредного или непрямого воздействия, не влияет на
самочувствие и состояние работоспособности.

2. Привыкание к загрязнителям атмосферного воздуха должно рассматриваться как неблагоприятный эффект.

3. Концентрации химических веществ в атмосферном воздухе, которые неблагоприятно действуют на растительность, климат местности (микроклимат), прозрачность атмосферы и условия жизни
населения, следует считать недопустимыми.

В атмосферном воздухе устанавливаются 2 ПДК: максимальная
разовая и среднесуточная. Разработка их проводится в алгоритме,
описанном в соответствующих методических документах. При этом
учитывается, что средняя суточная ПДК устанавливается с учетом
класса опасности вещества (определяется по определенным токсикометрическим параметрам). Всего различают 4 класса: 1-й класс —
чрезвычайно опасные; 2-й класс — высокоопасные; 3-й класс — умеренно опасные; 4-й класс — малоопасные. Разумеется, нормативы вредных химических веществ в атмосферном воздухе и в воздухе рабочей зоны будут отличаться, чаще всего в
сторону увеличения в последнем случае. Это объяснимо, так как для
атмосферного воздуха нормативы устанавливаются с учетом того,
что имеющееся в нем вещество будет действовать на детей, стариков,
больных людей, у которых сопротивляемость организма несопоставима с таковой у здорового человека. Кроме того, в первом случае
ПДК оказывает влияние на человека в течение суток, тогда как на
работающего она действует только в течение рабочей смены.

Несколько иные закономерности лежат в основе обоснования ПДК
в почве (ПДК-почва).

ПДК экзогенного химического вещества в почве — максимальное его количество (в мг/кг пахотного слоя абсолютно сухой почвы),
установленное в экстремальных почвенно-климатических условиях, которое гарантирует отсутствие отрицательного прямого или
опосредованного через контактирующие с почвой среды воздействия на здоровье человека, его потомство и санитарные условия
жизни населения. Следовательно, в почве допускается такое содержание экзогенного
химического вещества, которое гарантирует отсутствие отрицательного воздействия на здоровье населения как при прямом контакте человека с почвой, так и опосредованно при миграции токсического вещества по одной или нескольким экологическим цепям
(почва — растение — человек; почва — растение — животное — человек; почва — атмосферный воздух — человек; почва — вода — человек и др.) или суммарно по всем цепям, а также не нарушает процессов
самоочищения почвы и не влияет на санитарные условия жизни. Для оценки степени загрязнения почвы в конкретной ситуации
рассчитывают показатели, отражающие реальные региональные почвенно-климатические особенности. Такими показателями, которые рассчитываются на основании утвержденных ПДК химических
веществ в почве, являются предельно допустимые уровни внесения (ПДУВ)
экзогенных химических веществ в почву и их безопасные остаточные
количества (БОК).

Из приведенных выше примеров
достаточно отчетливо видно, что конечный результат исследования — ПДК — обосновывается экспериментальным путем. Разница в
том, что для оценки каждого элемента окружающей среды для определения допустимого количества химического вещества содержание
эксперимента существенно отличается.

Особенности гигиенического нормирования
физических факторов

Напомним, что к физическим факторам относится довольно
большой список агентов, отличающихся по природе происхождения (естественные и искусственные), особенностям влияния на живые существа, распространенности в природе и многим другим
свойствам.

К физическим факторам в самом общем виде можно отнести солнечное излучение с его уникальным электромагнитным спектром;
физические факторы воздушной среды: температуру, влажность,
скорость движения воздуха и т.д.; механические факторы: шум, звук,
ультразвук, инфразвук, вибрация; электрическое, магнитное поле
Земли и т.д. Даже перечисленные здесь факторы в большинстве своем
могут быть естественного или искусственного происхождения.

Общие закономерности, учитываемые в регламентации
физических факторов, которые сближают их с химическими относительно разных элементов окружающей среды:

1. Как химические, так и физические факторы в своем «естественном виде» и соотношениях являются абсолютно витальными, без
чего жизнь на Земле стала бы невозможной. Это можно таким образом: исчезни из химического состава атмосферного
воздуха кислород или прекрати проникать на земную поверхность
солнечное излучение, практически все на планете перестало бы
существовать, включая человека.

2. Даже витальные факторы физической и химической природы при
отклонении их от естественной нормы могут нанести вред здоровью человека или окружающей среде. Необходимый для жизни
человека кислород может вызвать тяжелое отравление, если больному, которому он назначен по жизненным показаниям, в «чистом
виде» дали слишком большую дозу. Так же, как и совершенно
полезное для человека ультрафиолетовое излучение Солнца при
«нормальных» дозах приносит как физическое, так и моральное
удовлетворение («здоровый загар»), тогда как при избытке вызывает ожоги кожных покровов, глаз, интоксикацию и т.д.

3. Общим для анализируемых факторов в большинстве случаев
является тот факт, что обосновываются гигиенические нормативы отдельно для населения и для «производственной среды», т.е.
профессиональных работников. К тому же надо учитывать, что
и среди химических, и среди физических факторов существуют
таковые, которые обладают беспороговостью вредного действия.
Среди первых это канцерогены, среди вторых — ионизирующие
излучения (ИИ).

4. Большинство нормативов в разном их виде (ПДК, ПДУ, ДУ и т.д.)
установлены экспериментально, т.е. носят в известной мере вероятностный характер. Но это, как уже говорилось ранее, вполне
отвечает теории гигиенического нормирования и применяется в
соответствии с теми принципами, на которые она опирается.
По-видимому, существуют и другие общие моменты при оценке влияния химических и физических факторов на здоровье человека и окружающей среды (ОС), но обратимся к различиям. Они так же, как и «схожесть», носят, в известной мере, относительный характер.

1. Находясь в пределах естественных границ, и химические, и физические факторы не приносят вреда здоровью человека. Однако
выходя за эти пределы, физические факторы наносят непоправимо больший ущерб населению региона, страны и т.д. К примеру,
возникающие в определенном сезоне в некоторых регионах отклонения от нормы скорости ветра в виде урагана вызывают серьезные
негативные последствия как для природы, так и людей. Причем
люди, освоившись и привязавшись к определенной местности, региону, вынуждены терпеть подобного рода нежелательные воздействия, пытаясь приспособиться к ним.

2. Следующее отличие заключается и том, что если естественный
физический фактор принял аномальную характеристику (например, внезапное, необычное для этого сезона или региона повышение или понижение температуры; значительное по количествy
или продолжительности выпадение осадков и т.д.), то от этого
страдают сотни тысяч и даже миллионы людей. Для аномальных
«химических бедствий» более характерна региональная привязанность: либо отравляет среду определенный источник (завод,
комбинат, автомагистраль и т.д.) — в этом случае идет хронический процесс дезинтеграции ОС определенного масштаба, либо в
случае аварийных или других нештатных ситуаций формируется
очаг острого бедствия. Но в любом случае именно естественные
физические аномалии характеризуются масштабностью, в то время
как естественные химические аномалии подобного масштаба нам
неизвестны.

3. Еще одно и, возможно, самое главное отличие состоит в том, что вредный химический агент сам по себе наносит определенный
ущерб здоровью людей и ОС. Для физических факторов это,
скорее всего, исключение. Как правило, в орбиту аномального физического явления вовлекается несколько элементов ОС. Тот
же ураганный ветер снимает и уносит верхний слой почвы, оголяя
одни участки земной поверхности и заметая уносимой пылью,
снегом другие, в такую стихию очень часто вовлекается и вода в
тех или иных масштабах.

4. Концепция риска (некоторые называют ее концепцией «приемлемого риска») начала развиваться в процессе регламентации
физических факторов. Собственно говоря, она возникла в области радиологии, радиационной гигиены, радиобиологии и других
родственных наук, так как слишком много трудностей было на
пути экстраполяции экспериментальных данных, полученных в
опытах на животных, применительно к человеку. В этой связи
потребовалась разработка совершенно оригинальных подходов
для расчета риска здоровью человека при обосновании гигиенических нормативов ИИ.(2)