Понятие о загрязнении окружающей среды
Загрязнением называется внесение в среду новых, не характерных для нее факторов (физических, химических, биологических, информационных) или превышение естественного уровня этих факторов в среде, ведущее к изменению среды в нежелательном направлении. Очевидно, что это определение предполагает субъективную оценку направления произведенного изменения. Объектом загрязнения всегда является экосистема (биогеоценоз). С точки зрения устойчивости биогеоценоза загрязнением является экологический фактор, воздействие которого приводит к нарушениям обмена веществ, пищевых цепей и снижению уровня ассимиляции продуцентов. В конечном итоге загрязнение ведет к изменению качественного и количественного состава биоценоза.
Загрязнения подразделяются на ингредиентные, параметрические, биологические и информационные.
Ингредиентные или химические загрязнения представляют собой химические вещества, чуждые естественным биогеоценозам.
Параметрическое или физическое загрязнение связано с изменением физических параметров окружающей среды (температура, давление, влажность, радиация и т.д.).
|
Информационные загрязнения оказывают серьезное воздействие только на популяцию человека. Под информационным загрязнением следует понимать информацию, использование которой оказывает неблагоприятное воздействие на популяцию человека. Это может быть информация недостоверная, заведомо искаженная, а также избыточная информация, восприятие которой затрудняет или делает невозможным использование необходимой информации.
Химические загрязнения.
|
Другим важным количественным показателем является токсическая концентрация – концентрация вещества, способная вызвать гибель живых организмов в течение 30 суток.
Химические загрязнители делят на вредные веществаитоксиканты. Вредные вещества оказывают отрицательное влияние на живые организмы. Токсиканты оказывают на организм ядовитое воздействие.
Все вещества по степени токсичности делятся на три класса. Наиболее опасные соединения относят к I классу, а наименее опасные – к III –му классу. Приведем несколько примеров неорганических веществ в зависимости от степени опасности. К первому классу опасности относятся производные мышьяка, кадмия, ртути, селена, свинца, цинка, фтора; ко второму – соединения бора, кобальта, никеля, молибдена, меди, сурьмы, хрома; к третьему – соединения бария, ванадия, вольфрама, марганца, стронция.
|
Из сказанного следует, что вредное действие и токсичность элемента или соединения – понятия весьма сложные и относительные. Действие того или иного вещества на живой организм редко изучены в такой степени, как действие соединений ртути. Токсичность различных химических соединений зависят от очень многих факторов. Среди них: конкретная форма химического соединения данного элемента, биохимическая активность, растворимость, подвижность в земной коре и на поверхности Земли, способность к биоконцентрированию и многие другие.
Канцерогенность соединения – это способность вызывать появление злокачественных опухолей или доброкачественных новообразований. Известно несколько сот канцерогенных веществ, принадлежащих к разным классам химических соединений. К наиболее сильным канцерогенам относятся полициклические углеводороды с группировкой фенантрена в молекуле, азосоединения, ароматические амины, нитрозоамины и др. Многие из этих веществ присутствуют в продуктах неполного сгорания каменного угля, выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, в табачном дыме и т.д. Канцерогенность соединения определяется его способностью проникать в клетку и реагировать с молекулой ДНК с образованием комплексов. Новообразования обычно возникают через большой срок после начала действия канцерогена – 1/5 – 1/7 максимальной продолжительности жизни данного организма. Для человека это составляет ~15-20 лет.
|
Тератогены – химические и физические факторы, вызывающие появление уродств, в результате нарушения зародышевого развития.Наиболее тщательно изучается тератогенное действие новых лекарственных препаратов. Первым широко известным тератогеном был талидомид – снотворный препарат, приводивший к рождению детей без конечностей. Известен целый ряд лекарственных препаратов с тератогенным действием. Эти препараты или запрещены к применению или не применяются во время беременности. Тератогенным действием обладают не только химические вещества, но и физические факторы (ионизирующее излучение, низкая и высокая температура, низкая и высокая влажность или освещенность и т.д.). Уродства могут быть наследственными и ненаследственными.
Среди наиболее опасных и распространеных загрязнителей следует назвать полициклические ароматические углеводороды и особенно бенз(а)пирен, диоксины, формальдегид.
Ароматические полициклические углеводороды образуются при горении очень многих органических веществ (нефть и нефтепродукты, уголь, древесина, мусор и т.д.), содержатся в табачном дыме, в жареных и копченых продуктах. Почти все полициклические аролматические углеводороды являются канцерогенами и наиболее опасным из них – бенз(а)пирен.
Диоксины образуются из фтор- и хлорпроизводных ароматических углеводородов, используемых при производстве некоторых пластмасс, бактерицидных препаратов и гербицидов. Диоксины образуются при сжигание бытового мусора, содержащего полимерные материалы. Диоксины чрезвычайно устойчивы химически, почти не разлагаются в природных условиях, не выводятся из почвы и водной среды и опасны даже в низких концентрациях. Диоксины вызывают поражения печени, почек, иммунной системы, обладают канцерогенным, тератогенным и мутагенным действием.
|
Наиболее опасным для человеческого организма является загрязнение воздуха. Химические соединения, содержащиеся в воздухе, поглощаются организмом особенно интенсивно, поступают непосредственно в кровь и разносятся током крови по всем органам. Установлено, что свинец, поступающий в организм с воздухом, абсорбируется кровью на 60%, поступающий с водой - на 10%, а с пищей – на 5%. Кроме того, организм человека потребляет в сутки 15-25 кг воздуха, 2,5-5 кг воды и 1,5-2,5 кг пищи.
Особо следует сказать о лекарственных загрязнениях. Роль фармацевтической химии в сохранении здоровья человека переоценить нельзя. Создание химических лекарственных препаратов и их доступность сыграли важнейшую роль в росте населения Земли и увеличении продолжительности жизни человека. Все лекарственные химические препараты биологически чрезвычайно активны. Все без исключения обладают побочным действием и при неправильном применение наносят тот или иной вред организму. При применении лекарственного химического препарата всегда стоит вопрос о соотношении пользы и вреда. Кроме того, несмотря на тщательное исследование каждого соединения, претендующего на использование в качестве лекарства, иногда не удается установить отдаленные последствия применения. Например, было запрещено производство амидопирина и фенацетина (жаропонижающие и противовоспалительные) из-за обнаруженной канцерогенной активности. Активно обсуждалась возможность применения аспирина, подозреваемого в причастности к возникновению заболеваний крови. Фирма Гедеон Рихтер сняла с производства инфекундин из-за обнаруженных побочных воздействий на организм. По этим причинам целесообразными являются усилия по немедикаментозному поддержанию здоровья. Применение химиотерапии следует проводить только при наличии серьезных причин, по назначению и под наблюдением врача. В иных случаях вред от применения лекарственных препаратов может существенно превысить пользу.