ГЛОБАЛЬНЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Пестициды

Пестициды - средства защиты растений (от лат. pestis - зараза, cide - убиваю). Ядохимикаты опасны не только для тех видов, против которых они используются. Применение их в хозяйственных целях привело к сильному загрязнению ОС и нежелательным последствиям. В свое время открытие инсектицидных свойств дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) было оценено Нобелевской премией. Его мировое производство в течение почти 30 лет достигало ежегодно 100 тысяч тонн, а применение спасало урожаи многих сельскохозяйственных культур, а также и лесные насаждения. Однако позже выяснилось, что препараты ДДТ не только создают помехи в экосистемах для экономически вредных консументов, защищая урожаи, но сам ДДТ и некоторые примеси в препаратах, помимо токсичности для теплокровных животных, обладают способностью прогрессивно накапливаться в звеньях пищевых цепей. Есть данные, что при попадании препаратов, близких к ДДТ, в воду в количестве 0,014 части на миллион его содержание в планктоне составляет уже 0,5 частей на миллион, а в мышцах рыб - 221 часть, т.е. возрастает более чем в 104 раза. Неожиданно ДДТ обнаружили в тканях пингвинов в Антарктиде, где его никогда не применяли. ДДТ и другие пестициды очень токсичны. Обладают токсическим, мутагенным и канцерогенным эффектом. Был обнаружен значительный рост раковых опухолей у женщин Средней Азии, занимавшихся сбором хлопка вручную, плантации которого обильно обрабатывались пестицидами. Сейчас его использование запрещено.

Диоксины

В мае 2002 г. Была подписана Стокгольмская конвенция о запрещении и ликвидации стойких органических загрязнителей СОЗ). В число 12 СОЗ включены хлорорганические пестициды, полихлорированные бифенилы (ПХБ) и представляющие наибольшую опасность полихлорированные диоксины и фураны, которых обычно рассматривают под общим названием «диоксины». Она включает дибензо-1,4-диоксины (ПХДД), дибензофураны (ПХДФ) и бифенилы (ПХБФ), а также сотни хлор-, бром- и хлорброморганических циклических эфиров.

Угрозу, которую они представляют для существования человечества, называют «медленно развивающаяся катастрофа». Опасность заражения биосферы диоксинами и другими СОЗ стоит в одном ряду с радиоактивным загрязнением, как по своим масштабам, так и по поражающему действию.

Опасность диоксинов обусловлена следующими их свойствами:

1) высочайшей токсичностью даже в малых концентрациях (это супертоксиканты, являющиеся клеточными ядами, которые поражают все живое;

2) повсеместностью их распространения в объектах окружающей среды (ОС) (почва, воздух, вода, пищевые продукты);

3) чрезвычайно высокой устойчивостью к разложению, способностью сохраняться в среде десятки лет, мигрировать в пищевые цепи и, в конце концов, попадать в организм человека, вызывая целый ряд токсических эффектов, которые проявляются широким спектром тяжелых заболеваний.

Диоксины относятся к разряду особо опасных стойких органических загрязнителей, так как обладают высокой устойчивостью к фотолитическому, химическому и биологическому разложению.

Эксперты Международной программы химической безопасности предложили следующую классификацию источников диоксинов:

1. Промышленные процессы. Диоксины образуются в результате химического синтеза при хлорировании диоксина в процессе производства хлорированных фенолов, синтеза гербицидов. Источниками поступления диоксинов в ОС служат металлообрабатывающая и металлургическая промышленность, предприятия, занимающиеся регенерацией проволочных материалов, выхлопные газы автомобилей, работающих на бензине со свинцовыми присадками, сжигание автомобильных масел, целлюлозно-бумажная промышленность, возгорание и поломка электрического оборудования, в котором применяются ПВХ и т.д.

2. Загрязнение промышленных продуктов. Наиболее значимы уровни загрязнения диоксинами гексахлорбензола, ПХБ, гербицидов и хлорфенолов, используемых в качестве фунгицидов, инсектицидов, антисептиков и дезинфектантов.

3. Источники сильного загрязнения. К таковым относятся промышленные аварии, нарушения правил захоронения промышленных отходов, интенсивное использование химических веществ в военных целях. Наиболее известны химические катастрофы в Севезо (Италия) и Уфе (Россия), возгорание электроизоляционного кабеля из поливинилхлорида в г. Шелихове, применение боевого дефолианта в период военных действий во Вьетнаме.

4. Другие источники диоксинов. К ним относятся термическое разложение технических продуктов, сжигание осадков сточных вод, изделий и ПВХ, сжигание мусора, хлорирование питьевой воды.

Основной путь перемещения диоксинов в природе следующий: источник → воздушная среда → вода → почва → растения → молочный скот → молочные продукты → грудное молоко кормящей матери → новорожденный ребенок. Именно последний оказывается основным «потребителем» этих супертоксикантов, поскольку на каждом этапе пищевой цепи происходит многократное увеличение концентрации токсикантов.

В окружающей среде циркулирует более 400 тысяч тонн диоксинов. В биосфере диоксины быстро поглощаются растениями, сорбируются почвой и различными материалами, где практически не изменяются под влиянием физических, химических и биологических факторов среды. Благодаря способности к образованию комплексов, они прочно связываются с органическими веществами почвы, купируются в остатках погибших почвенных микроорганизмов и омертвевших частях растений. Период полураспада диоксинов в природе превышает 10 лет.

Из почв диоксины выводятся преимущественно механическим путем: выдуваются с поверхности почвы ветром, вымываются дождевыми потоками и в итоге устремляются в низменности, создавая новые очаги заражения (места скопления дождевой воды, озера, донные отложения рек, каналов, прибрежной зоны морей и океанов).

Эти соединения легко включаются в пищевые цепи. Попадая в почву, диоксины поглощаются растениями (особенно их подземной частью), почвенной фауной, через которую передаются по цепи питания птицам и другим животным. Вынесенные из почв воздушными и водными потоками в акватории, диоксины через зоопланктон, рачков, рыб попадают к птицам и млекопитающим. Иными словами, с растительной, мясной, молочной (особенно!) и рыбной продукцией, полученной с зараженной территории, диоксины попадают на стол к человеку. Высокая стабильность этих ядов благоприятствует их многократной циркуляции по цепям питания.

Диоксины называют «гормонами деградации» или «гормонами преждевременного старения». При этом для них не существует «порога действия», то есть даже одна молекула способна инициировать ненормальную клеточную деятельность и вызвать цепь реакций, нарушающих функции организма.

Диоксин – тотальный яд, поскольку даже в относительно малых дозах он поражает практически все формы живой материи – от бактерий до теплокровных. Эти вещества по своей токсичности превосходят соединения тяжелых металлов, хлорорганические пестициды (ДДТ, гексахлоран и пр.), а по канцерогенности - ароматический углеводород бенз(а)пирен.

Сводные данные о влиянии диоксинов на здоровье человека.

Злокачественные новообразования: саркомы мягких тканей: рак молочной железы, желудка, печени; лимфома.

Токсическое влияние на репродуктивную систему мужчин: снижение количества сперматозоидов; атрофия семенников; аномальное развитие мужских половых желез; изменение уровня половых гормонов; снижение либидо; феминизация.

Токсическое влияние на репродуктивную систему женщин: гормональные изменения; снижение фертильности; нарушение течения и неблагоприятный исход беременности; дисфункция яичников; эндометриоз.

Влияние на плод: врожденные дефекты, гидронефроз; нарушения развития половых органов; задержка полового созревания, неврологические нарушения; замедление и нарушение развития.

Кожные заболевания: хлоракне (поражение сальных желез, сопровождающееся дерматитами и образованием долго незаживающих язв), гиперпигментация, старческий кератоз, болезнь Пейрони (уплотнение белочной оболочки и перегородки полового члена, что приводит к его деформации при эрекции).

Метаболические и гормональные нарушения: изменение толерантности к глюкозе и снижение уровня инсулина; изменение липидного обмена, повышение холестерина в крови; потеря массы тела, истощение; изменения содержания гормонов щитовидной железы.

Повреждения центральной и периферической нервной системы: повышенная раздражительность и нервозность; снижение кожной чувствительности; нарушение неврологического развития с последующим снижением способности к обучению

Повреждение печени: цирроз; увеличение размеров печени; нарушение детоксикационной функции.

Нарушения иммунной системы: уменьшение размеров вилочковой железы; дисфункция иммунных процессов; повышение восприимчивости к инфекционным заболеваниям; увеличение риска развития рака.

Нарушения в системе органов дыхания: повышенная чувствительность к раздражающим агентам; снижение функции легких; трахеобронхит.

Диоксины способны накапливаться в организме, являясь причиной многих тяжелых заболеваний. В организме теплокровных диоксин первоначально попадает в жировые ткани, а затем перераспределяется, накапливаясь преимущественно в печени, затем и в других органах. У высокочувствительных особей первоначально появляется заболевание кожи – хлоракне, причем у людей хлоракне может проявляться снова и снова даже через многие годы после излечения. Более сильное поражение диоксином приводит к нарушению обмена порфиритов – важных предшественников гемоглобина. Порфирия – так называется это заболевание – проявляется в повышенной фоточувствительности кожи: она становится хрупкой, покрывается многочисленными микропузырьками. При хроническом отравлении диоксинами развиваются перерождения кожи и слизистых оболочек, различные заболевания, связанные с поражением печени и центральной нервной системы. Они также могут быть причиной иммунодефицита, и в этом смысле их иногда сравнивают с вирусом СПИДа. Все эти заболевания проявляются на фоне резкой активации диоксинами (в десятки и сотни раз) важного железосодержащего фермента – цитохрома Р-448. Особенно сильно активируется этот фермент в плаценте и в плоде, в связи с чем диоксины даже в ничтожных количествах подавляют жизнеспособность, нарушают процессы формирования и развития нового организма, иными словами, оказывает эмбриотоксическое и тератогенное действие. В ничтожных концентрациях диоксины вызывают генетические изменения в клетках и повышают частоту возникновения опухолей, то есть обладают мутагенным и канцерогенным действием.

Основным путем предупреждения расстройств здоровья, связанных с воздействием диоксинов, является профилактика, которая включает в себя инвентаризацию и мониторинг промышленных зон, реальный запрет производственных циклов, связанных с выбросом или применением СОЗ, тщательный химико-аналитический контроль потенциально-опасных производств.

Нитраты и нитриты

Загрязнения окружающей среды этими соединениями связано с широким применением их в качестве удобрений в сельском хозяйстве. Нитраты - соли азотной кислоты (селитры). В качестве агентов азотного питания растений применяются натриевая селитра, калийная, аммонийная и некоторые другие виды селитр. Интенсивное поступление нитратов в растения приводит к тому, что они не полностью включаются в обменные процессы и накапливаются в листьях, стеблях и корнях, причем избыток частично восстанавливается до аммиака.

Непосредственно для растений избыток нитратов значительной опасности не представляет, но при попадании в организм теплокровных с пищей они превращаются в значительно более токсичные нитриты, вступающие во взаимодействие с аминами и амидами (продуктами взаимодействия аммиака с радикалами или металлами). В результате возможно образование нитрозосоединений - нитрозаминов и нитрозамидов.

Накопление в организме человека нитратов при длительном употреблении такой растительной пищи вызывает тяжелые нарушения обмена веществ, аллергию, нервные расстройства. В крови нитраты превращают двухвалентное железо гемоглобина в трехвалентное, что нарушает перенос кислорода от легких к тканям. Что касается нитрозосоединений, то в ряде случаев они способны вызывать злокачественные новообразования, рак желудка, лейкоз. Поступление нитратов в организм в дозе более 5 мг на 1 кг массы тела уже является опасным. Суточная доза поступающих в организм с пищей нитратов не должна превышать 320 мг, а нитритов - 9 мг.

Тяжелые металлы

Тяжелые металлы получили свое название благодаря высоким значениям атомной массы. Они способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсическое действие.

Некоторые товары и препараты, используемые в быту, содержат тяжелые металлы. Например, неорганические пигменты красок представляют собой соединения алюминия, ванадия, хрома, бария, свинца, меди, сурьмы, кадмия, олова. Соединения тяжелых металлов используются в качестве стабилизаторов и катализаторов при получении полимерных материалов, из которых изготовляют синтетические ткани, пластмассы, резину. Косметические препараты также содержат тяжелые металлы: например, пудра – оксид цинка, тени для век – высокодисперсный порошок алюминия. Главные источники поступления тяжелых металлов в ваш дом – вода, выхлопные газы и краски.

Свинец в настоящее время является самым распространенным из токсичных тяжелых металлов, так как он входит в состав бензина.

Для крупных промышленных городов всего мира характерно загрязнение свинцом; почвы и растения городов содержат свинца в 20-30 раз больше, чем за их пределами.

Адмирал сэр Джон Франклин, родившийся 16 апреля 1786 года, был уже известным полярным исследователем, когда 19 мая 1845 года отправился в свое последнее путешествие на прекрасно оборудованных кораблях «Эребус» и «Террор». Он хотел открыть северно-западный проход, и в последний раз его видели в заливе Мелвилл. Сегодня мы знаем, что он, выдержав вторую зиму, скончался 11 июня 1847 года и что после третьей попытки прохода умерли 24 его спутника, а затем 105 мужчин покинули корабль, но никто из них не добрался до суши. Только в 1854 году по отдельным свидетельствам эскимосов стало известно о судьбе экспедиции. В «Брокгаузе» издания 1893 г. еще можно было прочесть, что «все участники экспедиции погибли от голода и холода». Но в 1981-1986 гг. под руководством антрополога Битти было проведено эксгумирование останков и исследование возможных причин смерти участников экспедиции с использованием современных методов анализа. В результате было установлено отравление свинцом. В волосах погибшего матроса Торрингтона, эксгумированного на острове Бичи, методом спектрофотометрического анализа было обнаружено более 600 ч. на млн. свинца - достоверное доказательство острого свинцового отравления. Тем самым были выяснены не только причины смерти, но и причины явных нарушений поведения у участников экспедиции в последние недели (не исключая и каннибализм). Британское адмиралтейство снабдило экспедицию консервами в металлических банках (тогда это была новинка!). Эти банки содержали свинец в высокой концентрации, который переходил в содержимое банок, а затем попадал вместе с пищей в организм, что и предопределило исход. Экспедиция была снабжена самым современным провиантом, рассчитанным на 3 года. Корабли адмирала Франклина были вообще первыми парусными судами, которые совершали экспедицию в высокие северные широты, имея на борту продукты питания в банках из белой жести, упакованных в свинцовую фольгу. Исследования, проведенные в Корякском национальном округе в 1992 году, выявили высокое содержание свинца в крови детей. Причина – значительный удельный вес употребления консервированных продуктов из банок, содержащих в припое свинец.

Английские биохимики установили, что кости первобытных людей из погребений возрастом 5000 лет содержат, в среднем, 1,43 х10-³ %свинца, а кости современных людей - уже 3,45x10-³ %, т.е. содержание свинца в костях возросло вдвое, что увеличивает опасность появления переломов костей, болезней периферической нервной системы и др.

Помимо свинца вызывает беспокойство глобальное загрязнение объектов ОС ртутью. Эти металлы действуют на нервную систему, репродуктивную функцию, хорошо известен их гонадотоксический эффект.

Кадмий. Тяжелый металл кадмий вообще представляет собой один из самых опасных токсикантов среды (он значительно токсичнее свинца). В природной среде кадмий встречается лишь в очень малых количествах - именно поэтому его отравляющее действие было выявлено лишь недавно. Дело в том, что только в 3-4 последних десятилетия он стал находить все большее техническое применение. Он содержится в мазуте и дизельном топливе (и освобождается при его сжигании!), его используют в качестве присадки к сплавам, при нанесении гальванических покрытий (кадмирование неблагородных металлов), для получения кадмиевых пигментов, нужных при производстве лаков, эмалей и керамики, в качестве стабилизаторов для пластмасс (например, поливинилхлорида), в электрических батареях и т.д. В результате всего этого, а также при сжигании кадмийсодержащих пластмассовых отходов кадмий попадает в воздух, воду и почву.

Источники загрязнения ОС кадмием весьма многообразны - например, кадмий попадает в воздух при сжигании каменного угля. Каждая тонна каменного угля содержит в среднем 2 г кадмия (в нефти его намного меньше). В последние 10-20 лет уменьшение потребления каменного угля (за счет использования нефти) уже заметно способствовало снижению загрязненности воздуха кадмием. Правда, если теперь снова возрастет применение каменного угля, то из-за большой примеси кадмия следовало бы не прямо сжигать уголь, а, например, использовать в качестве топлива жидкие продукты его сухой перегонки.

В 70-х годах прошумели так называемые «кадмиевые скандалы» в ФРГ. Их причиной послужило то, что кадмийсодержащий ил (однажды это был ил, вычерпанный из русла реки Неккар и бесплатно отданный фермерам «для улучшения почвы», в другой раз - ил из городских очистных сооружений) в течение многих лет вывозился на сельскохозяйственные угодья в качестве средства, улучшающего почву. Это привело, в конце концов, к такому сильному загрязнению кадмием возделываемых пищевых и кормовых растений (сахарной свеклы, клубневого сельдерея, картофеля), что в 1979 году власти вынуждены были официально запретить там какие бы то ни было посадки. Ил в реках был загрязнен сточными водами предприятий, производящих пигменты и поливинилхлорид, где кадмий используют в качестве катализатора.

Повсюду, где шлам из городских очистных сооружений, куда наряду с канализационными стоками спускают также стоки промышленных предприятий, используется для улучшения свойств почвы, существует опасность, что может вспыхнуть такой же скандал из-за кадмия.

У курильщиков в организме тоже в среднем больше кадмия, чем у некурящих. В одной сигарете содержится приблизительно 2 нг кадмия. Если взять тех, кто выкуривает 28 сигарет в день, то окажется, что у них содержание кадмия в почках и печени почти удвоено по сравнению с некурящими.

Кадмий почти невозможно изъять из природной среды, поэтому он все больше накапливается в ней и попадает различными путями в пищевые цепи человека и животных.

Из рыб наибольшая опасность отравления угрожает, прежде всего, плотве. Эта рыба частично питается илом, и если он содержит кадмий, то она получает его с пищей в большом количестве. Двустворчатые моллюски могут аккумулировать кадмий, повышая его концентрацию в миллион раз по сравнению с его содержанием в морской воде.

Известны данные о максимальной аккумуляции кадмия в свиных почках. В Швеции у лосей, главным образом в печени и в почках, было установлено опасное для человека содержание кадмия. Шведских охотников, а также в Финляндии и Норвегии предостерегают от употребления печени и почек лосей, оленей, косуль и зайцев. В последние годы здесь найдены такие концентрации кадмия, которые значительно выше принятого ВОЗ предела (порядка 0,5 мг за неделю).

Однако больше всего кадмия мы получаем с растительной пищей. Дело в том, что кадмий чрезвычайно легко переходит из почвы в растения: последние поглощают до 70% кадмия из почвы и лишь 30% - из воздуха. Особенно большую опасность представляют в этом отношении грибы, которые часто могут накапливать кадмий в исключительно высоких концентрациях. Поэтому Федеральное ведомство по вопросам здравоохранения ФРГ уже рекомендовало употреблять в пищу меньше дикорастущих грибов (а также меньше свиных и говяжьих почек).

Количество кадмия, попадающее в организм человека, зависит не только от потребления им кадмийсодержащих пищевых продуктов, но и в большой степени от качества его диеты. В частности, даже весьма незначительная недостаточность железа может заметно усилить аккумуляцию кадмия. Поэтому женщины, которые в результате менструаций регулярно теряют вместе с кровью железо, более подвержены отравлению кадмием, чем мужчины. Особой опасности подвергаются беременные, у которых потребность в железе еще выше из-за того, что плод накапливает в своей печени запасы железа, необходимые ему для первых месяцев жизни после рождения. Поэтому, старательно восполняя убыль железа, женщины могут осуществлять по меньшей мере, относительную профилактику. Вообще достаточное количество железа в крови, по-видимому, тормозит аккумуляцию кадмия. Кроме того, теперь мы знаем, что большие дозы витамина D действуют как противоядие при отравлении кадмием.

При патологоанатомическом исследовании человеческих трупов было найдено, что содержание кадмия в почках в последние 50 лет неуклонно возрастало. Самые высокие концентрации встречаются у жителей больших городов и промышленных районов с большой плотностью населения. Подсчитано, что в США и Японии уже 5% населения находится под серьезной угрозой, так как концентрация кадмия у этих пяти процентов уже почти достигла установленного критического уровня.

Кадмий опасен в любой форме - принятая внутрь доза в 30-40 мг уже может оказаться смертельной. Поэтому даже питье лимонада из сосудов, материал которых содержит кадмий, чревато опасностью. Из-за того, что однажды поглощенное количество кадмия выводится из человеческого организма очень медленно (0,1% в сутки), легко может происходить хроническое отравление. Самые ранние симптомы его - поражение почек (белок в моче), мышцы сердца, нервной системы, нарушение функций половых органов, легких. Позднее возникают острые костные боли в спине и ногах. Кроме того, предполагается канцерогенное действие кадмия.

Цинк необходим морскому планктону для его роста, однако из-за загрязнения морей металлами концентрация цинка в воде заметно возросла. В норме в литре морской воды должно содержаться меньше 5 мкг цинка. Между тем в некоторых прибрежных водах у Британских островов было найдено значительно более высокое содержание цинка - вплоть до 46 мкг/л. В такой концентрации цинк подавляет фотосинтез всех планктонных растительных организмов. Так как планктон служит начальным звеном пищевой цепи и главным пищевым ресурсом для многих видов рыб, то подавление фотосинтеза (синтез крахмала и сахара в зеленых растениях с помощью солнечной энергии) может иметь далеко идущие последствия.

Но не следует упускать из виду и то, что пока еще трудно оценить: в какой мере цинк - в первую очередь благодаря своему каталитическому действию, повышающему токсический эффект других тяжелых металлов, может влиять на окружающую среду в целом.

Радионуклиды

Радионуклиды - это те изотопы элементов, которые испускают радиоактивное излучение, способное выбивать электроны из атомов и присоединять их к другим атомам с образованием пар положительных и отрицательных ионов. Такое излучение называют ионизирующим. У некоторых веществ все изотопы являются радиоактивными. Таковыми, в частности, являются технеций, прометий, а также все элементы таблицы Д.И.Менделеева, начиная с полония и кончая трансурановыми.

Радионуклиды поступают в окружающую среду и с промышленными отходами или с радиоактивными выбросами атомной энергетики. Под радиоактивными отходами понимают непригодные к использованию жидкие и твердые материалы и предметы, содержащие радионуклиды, или побочные биологически и/или технически вредные вещества, содержащие образовавшиеся в результате технической деятельности радионуклиды. Большой вклад в радиационное загрязнение среды внесли испытания атомного оружия и аварии на объектах ядерной энергетики, которые привели к выпадению осадков, содержавших радионуклиды.

Общеизвестно, что наиболее серьезным последствием облучения человека является рак, который проявляется спустя много лет после облучения (10-20 лет).

Например, при низких дозах иода-131 нарушаются функции щитовидной железы, а при высоких - образуются злокачественные опухоли. Другой опасный радионуклид - стронций-90, который образуется в результате ядерных испытаний, поступает в организм через желудочно-кишечный тракт, легкие, кожные покровы, накапливается в скелете и мягких тканях. Стронций вызывает патологические явления в крови, ведет к внутренним кровоизлияниям, деструкции костного мозга. В отдаленные сроки после поражения (в последующих поколениях) возможны опухоли, лейкозы.

Высокую чувствительность к радиации проявляют семенники (мужские органы половой системы). Их однократное облучение дозой всего в 1 Гр приводит к временной стерилизации мужчины, а свыше 2 Гр могут привести к постоянной стерилизации.

Наиболее уязвимой для радиации частью человеческого организма являются глаза (точнее хрусталик глаза). При дозах 2 Гр клетки хрусталика гибнут, что сначала приводит к катаракте, а затем к потере зрения.

Детский организм более чувствителен к действию радиации. Относительно небольшие дозы при облучении хрящевой ткани могут замедлить или даже остановить рост костей. Еще более высокую чувствительность к радиации проявляет мозг плода. Облучение матери повышает риск рождения ребенка с умственным отставанием.

Опасность радиации для человечества еще связана с тем, что могут развиться врожденные пороки и наследственные заболевания, вызываемые повреждением генетического аппарата. Эти болезни проявляются в последующих поколениях. Иначе говоря, облучение бабушки и дедушки может проявиться в наследственных болезнях внуков и более отдаленных потомков. Согласно оценкам, доза в 1 Гр, полученная мужским организмом в течение всей жизни, обуславливает появление от 1000 до 2000 генных мутаций, приводящих к серьезным последствиям, и от 30 до 1000 хромосомных нарушений на каждый миллион живых новорожденных.

В данном разделе перечислены далеко не все загрязнители объектов ОС, но наиболее значимые из них.

АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ И ЗДОРОВЬЕ

Атмосферный воздух – это природная смесь газов приземного слоя атмосферы за пределами жилых, производственных и иных помещений, сложившаяся в ходе эволюции Земли. Химический состав атмосферы (для сухого воздуха) содержит по весу: азота – 75,5%, кислорода – 23,2%, аргона – 1,28%, двуокиси углерода – 0,046%, озона – 3,6х10^-5% и т.д.

Вдыхая каждую минуту от 50 до 100 л воздуха, человек за сутки потребляет его до 12-15 кг, а это значительно превосходит среднесуточную потребность в пище и воде.

Аэрогенный путь поступления токсических веществ в организм человека наиболее опасен, так как химические элементы в этом случае поглощаются организмом более интенсивно. Так, свинец, поступающий с воздухом, адсорбируется кровью приблизительно на 60%, тогда как поступающий с водой – на 10%, а с пищей – лишь на 5%.

Ученые считают, что ежегодно тысячи смертей в городах всего мира связаны с загрязнением воздуха. Загрязнением атмосферы обусловлено до 30% общих заболеваний населения промышленных центров.

Загрязненный воздух, прежде всего, поражает легкие. Среди заболеваний органов дыхания выделяют острые и хронические поражения верхних дыхательных путей, бронхов и паренхимы легких. Во всех странах на долю респираторных заболеваний приходится больше случаев, чем на все остальные болезни, вместе взятые. Пыль, особенно ее респирабельная фракция, которая проникает в альвеолы (менее 10 микрон), вызывает хронические заболевания органов дыхания и развитие раннего пневмосклероза (замещение легочной ткани соединительной).

Получены данные о влиянии загрязненного воздуха на смертность от коронарной болезни сердца. Обнаружена связь загрязнения атмосферного воздуха с ростом числа заболеваний генетической природы, при этом уровень врожденных пороков развития в промышленных городах зависит не только от интенсивности загрязнения, но и от характера атмосферных выбросов. В загрязненных районах чаще встречаются неблагоприятно протекающие беременности и роды. Новорожденные в таких городах имеют низкую массу тела, низкий уровень физического развития, а также функциональные отклонения сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Загрязнение воздуха сказывается и на возникновении такого заболевания, как рак легких, хотя основная роль в патогенезе этого заболевания принадлежит курению. Установлена связь между содержанием твердых частиц в воздухе и частотой рака желудка и предстательной железы. В возникновении рака легких принимают участие и радиоактивные частицы, рассеянные по всему миру в связи с испытанием ядерного оружия и деятельностью атомных электростанций. Среди разнообразных радиоактивных веществ наиболее опасен плутоний, отличающийся очень медленным распадом.

Антропогенные выбросы в атмосферу

В настоящее время, по мнению специалистов, суммарные выбросы в атмосферу составляют 360 тонн отравляющих веществ на 1 куб. км. По данным, содержащимся в Государственном докладе о санитарном благополучии населения России, только 15% российских горожан проживает на территории с допустимым уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

В настоящее время интенсивно изучается роль асбеста в развитии рака, который, как и ПАУ, может действовать не только на профессиональные контингенты, но и на значительную часть всего населения. Это связано с применением асбеста во многих отраслях промышленности и транспорта, в строительстве при внутренней отделке жилых и общественных зданий, обшивки стеновых панелей, ограждения балконов, для теплоизоляции, в тормозных накладках, для изготовления огнестойкой одежды, в плитках, цементе, шифере, а также может содержаться как случайная примесь в дорожных покрытиях, медикаментах и косметике. Большая часть асбеста, воздействию которого подвергается население, находится в воздухе – это результат износа тормозных накладок и износа зданий, строившихся с применением асбестсодержащих материалов. В течение ближайших 10 лет всякое использование асбеста будет прекращено. Вдыхание даже небольшого количества асбестовой пыли может через 20-30 лет привести к развитию рака легких.

Наиболее значимое влияние на состав атмосферы оказывают предприятия черной и цветной металлургии, химическая и нефтехимическая промышленность, стройиндустрия, энергетические предприятия, целлюлозно-бумажная промышленность, автотранспорт, котельные. Например, черная металлургия: выброс пыли в расчете на 1 тонну предельного чугуна составляет 4,5 кг, сернистого газа – 2,7 кг, марганца – 0,1-0,6 кг, плюс небольшие количества мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути, цианистого водорода.

В результате сжигания топлива в атмосферу поступает более 20 миллиардов тонн двуокиси углерода и более 700 миллионов тонн других паро- и газообразных соединений и твердых частиц.

Мировой автопарк расходует ежегодно более 500 млн. тонн топлива и выбрасывает в атмосферу около 200 млн. тонн вредных веществ, обладающих канцерогенным, мутагенным, эмбриотоксическим действием. Среди них оксиды азота, углерода, свинец и канцерогенные вещества (бенз\а\пирен, акролеин и др.).

Среди источников загрязнения, отрицательно влияющих на здоровье человека, автомобиль играет значительную, но не решающую роль. Автомобили являются причиной 10-25% заболеваний, хотя вырабатывают почти половину всех загрязнителей воздуха. Окислы серы и разнообразные мелкие частицы (смесь сажи, пепла, пыли, капелек серной кислоты, асбестовых волокон и т.д.) вызывают больше болезней, чем выхлопные газы автомобилей. Они поступают в атмосферу от электростанций, заводов, жилых домов.

В сельской местности объектами, загрязняющими окружающую среду, являются животноводческие и птицеводческие хозяйства, предприятия, обсуживающие технику. В атмосферный воздух выделяются аммиак, сероводород и другие, дурно пахнущие газы.

Нерационально применяемые в растениеводстве минеральные удобрения и пестициды также загрязняют окружающую среду.

Парниковый эффект

Еще большего внимания заслуживает антропогенное увеличение концентрации двуокиси углерода (СО₂) в атмосфере ввиду ее несомненного значения для теплового режима Земли и для всей органической жизни. Накопление углекислого газа в атмосфере – одна из основных причин парникового эффекта, возрастающего от разогревания Земли лучами Солнца. Этот газ не пропускает солнечное тепло обратно в Космос.

В дискуссии по поводу СО₂ выдвигаются довольно различные расчеты и предположения. Одно из них говорит о том, что потеплению будет предшествовать резкое похолодание вследствие таяния ледников в Арктике и Антарктиде и исчезновения теплых течений. Согласно данным японского Института метеорологических исследований, аномальные погодные условия с 1980 г. на всем земном шаре уже, вероятно, обусловлены растущим загрязнением земной атмосферы двуокисью углерода и пылью. И ураганы, которые зимой 1989-2000 года вторглись в Европу, и наводнения 2002 года, и жара и засуха 2003 года, вероятно, свидетельствуют об антропогенном характере уже начавшегося изменения климата.

Комиссия ООН по проблеме изменения климата выступила с серьезным предупреждением: климат Земли меняется значительно быстрее, чем предсказывалось. Последствия такого потепления, заявили члены комиссии ООН, могут погубить человечество.

В университете американского штата Иллинойс подсчитывают ущерб, уже причиняемый изменением климата. Увеличилось количество людей, которым оказывается медицинская помощь по поводу теплового удара, острого нарушения мозгового кровообращения и инфаркта миокарда. Инсульт с летальным исходом и внезапная остановка сердца у, казалось бы, вполне здорового человека, эпидемия сосудистых кризов стали обыденной причиной смертей.

В конце 2004 года в России был подписан Киотский протокол «О сокращении выбросов в атмосферу газов, создающий парниковый эффект». Этот протокол подписали около 140 стран мира, однако отказались подписывать США (в то время как выбросы «парниковых газов» промышленностью этой страны составляют половину общего объема), Индия и Китай.

Озоновый экран Земли

Озон – трехатомные молекулы кислорода – рассеян над Землей на высоте от 15 до 50 км. Если гипотетически сжать эту оболочку при нормальном атмосферном давлении, получится слой в 2 мм, однако без него жизнь на планете невозможна.

Стратосферный озоновый слой защищает людей и живую природу от жестокого ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения в ультрафиолетовой части солнечного спектра. Каждый потерянный процент озона в масштабах планеты вызывает до 150 тыс. дополнительных случаев слепоты от катаракты, на 2,6% увеличивает число раковых заболеваний кожи. УФО подавляет иммунную систему организма.

Главные факторы, разрушающие озоновый экран Земли:

• применение фреонов в технике, парфюмерной и химической продукции,
• запуск мощных ракет,
• полеты реактивных самолетов в высоких слоях атмосферы,
• испытания ядерного и термоядерного оружия,
• уничтожение природного озонатора – лесов.

В 1996 году Нобелевской премией