Влияние экологического напряжения на генофонд человека

Многие регионы Земли, в том числе России, подвергаются интенсивному антропогенному воздействию, создавая угрозу существования и живой природе, и человеку. Возникают зоны напряженной экологической ситуации, экологического бедствия и даже экологической катастрофы.

Зона напряженной экологической ситуации – ареал (территория), в пределах которого скорость антропогенных нарушений превышает темпы самовосстановления природы и существует угроза коренного, но еще обратимого изменения природных систем, где показатели здоровья населения (заболеваемость детей и взрослых, число психических отклонений и др.) достоверно выше нормы, ранее существовавших в данном месте, в аналогичных местах страны и мира, не подвергающимся выраженному антропогенному воздействию рассматриваемого типа.

Зона экологического бедствия – территория или акватория, в пределах которой наблюдается переход от критического состояния природы к катастрофическому.

Зона экологической катастрофы – ареал, в пределах которого происходит необратимый или весьма труднообратимый переход состояния природы от катастрофической фазы к коллапсу, что делает ее непригодной для жизни человека или существования экосистем.

В настоящее время отмечается глобальное загрязнение окружающей среды техногенными продуктами, которые, обладая повышенной мутагенной активностью, несут в себе опасность воздействия на генетический аппарат живых существ. В ближайшие несколько десятилетий возможна потеря до 20% генофонда живой природы. Темп антропогенного уничтожения видов отражает огромные масштабы разрушения природных экосистем.

Самое серьезное последствие загрязнения биосферы заключается в генетических нарушениях. В результате повышения радиоактивности, химического загрязнения среды увеличивается число патологий внутриутробного развития, злокачественных опухолей, психических нарушений и т. д. Мутагены среды в виде химических соединений, ионизирующих излучений, вирусов проникают в клетки и поражают их генетическую программу – вызывают мутации.

Мутации – внезапные, естественные (спонтанные) или вызванные, искусственные (индуцированные) наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма.

Нарушения в генетической информации человека, подрывающие наследственное здоровье населения, объединяются под названием «генетический груз». Генетический груз в популяциях человека – мера приспособленности генотипа к условиям окружающей среды.

Давление мутаций на каждое поколение людей очень велико. У человека частота мутаций в среднем составляет 5*10 . В его половых летках имеется около 100 тыс. генов. Каждая оплодотворенная яйцеклетка получает в среднем еще 10 новых мутаций. Было установлено, что в каждом поколении 50% оплодотворенных яйцеклеток или гибнут, или возникшие из них организмы не оставляют потомства. При этом 12% браков бесплодны вследствие дефектов воспроизводительной системы. Удвоение объема естественных мутаций недопустимо для человека, особенно если учесть, что генетический груз наиболее явно проявляется при рождении детей с разными генетическими отклонениями в виде физических и психических дефектов (10%).

Существует несколько групп эффективных мутагенных факторов: физические, химические, биологические.

Характерными физическими и химическими мутагенами являются:

1)ионизирующие излучения – лучи Рентгена, γлучи, нейтроны (быстрые, промежуточные, медленные), протоны, β и αлучи, прочие корпускулярные излучения высоких энергий (являющиеся менее изученными);

2)ультрафиолетовые лучи;

3)слабые мутагенные факторы – температура, pH среды, лазерный видимый свет, давление кислорода и др.

Величина вреда, наносимого наследственному здоровью населения, генетическим грузом, возникающим в каждом поколении, не оценена достоверно. Изменения любого экологического фактора затрагивают генетику. Генетическое загрязнение планеты опаснее всех других.

18.Факторы, источники и последствия экологической опасности.
Под термином «опасность» понимается такая ситуация в окружающей среде, когда при определенных условиях возможно возникновение нежелательных событий, явлений и процессов (опасных факторов), воздействие которых на человека и окружающую среду может привести к одному из следующих последствий или их совокупности:
отклонению здоровья человека от среднестатистического значения;
ухудшению состояния окружающей среды.
Экологические факторы опасности – обусловлены причинами природного характера (неблагоприятными для жизни человека, растений и животных климатическими условиями, физикохимическими характеристиками воды, атмосферы, почв, природными бедствиями и катастрофами).
Социальноэкономические факторы опасности – обусловлены причинами социального, экономического и психологического характера (недостаточным уровнем питания, здравоохранения, образования, обеспечения материальными благами; нарушенными общественными отношениями, недостаточно развитыми социальными структурами).
Техногенные факторы опасности – обусловлены хозяйственной деятельностью людей (чрезмерными выбросами и сбросами в окружающую среду отходов хозяйственной деятельности; необоснованными отчуждениями территорий под хозяйственную деятельность; чрезмерным вовлечением в хозяйственный оборот природных ресурсов и т. д.).
Военные факторы опасности – обусловлены работой военной промышленности (транспортировкой военных материалов и оборудования, испытанием и уничтожением образцов оружия, функционированием всего комплекса военных средств в случае военных действий).
При изучении проблемы безопасности человека и природной среды все эти факторы необходимо рассматривать в комплексе, с учетом их взаимного влияния и связей.

Технологический кризис

Со вступлением человечества в эпоху научно-технического прогресса, стремительного роста техносферы частота и масштабы ущерба от технологических катастроф стали сопоставимы с аналогичными показателями стихийных бедствий либо с потенциалом военных арсеналов. Эти катастрофы могут вызвать далеко идущие негативные последствия, затрагивающие территории соседних стран и даже распространяясь по всей планете. Потенциально наиболее опасными считаются атомные объекты, химическая промышленность, нефтепереработка, трубопроводы, транспорт. Но и в повседневной жизни, изо дня в день имеют место тысячи «тихих» технологических катастроф, порождаемых выбросами в атмосферу и водоемы, захоронением в землю различных вредных отходов. Их коварность состоит в том, что, подобно накоплению радиоактивности, токсическое воздействие на человека и живые организмы происходит постепенно и до определенного уровня незаметно. Кумулятивный же эффект, однако, с каждым годом растет и в итоге грозит неотвратимым умерщвлением, как природы, так и человека.

О губительном воздействии на здоровье человека техногенных загрязнений неоднократно предупреждали видные ученые. Так, в 70-х годах было высказано предположение, что если в среде обитания возникает резко увеличенный тон мутагенных факторов, таких, как радиация, влияние химических соединений, то генетическая информация человека может быть нарушена. Тем самым встанет реальная опасность разрушения генетических основ человека. Это, в конечном счете, грозит человечеству деградацией и вырождением. Подтверждением служит тот факт, что за последние 30 лет в развитых странах резко увеличилось количество детей с патологическими отклонениями и уже пострадали миллионы людей, чьи дети появились на свет с генетическими аномалиями.

В Российской Федерации есть города и промышленные центры, где уровни загрязнения выше 10 ПДК.

В зоне производств йодорганического и фторорганического синтеза г. Перми наблюдаются массовые заболевания детей. Так, в возрасте 12 – 17 лет у 57% мальчиков и 82% девочек выявлены гиперплазия щитовидной железы, дисфункция надпочечников, которая проявляется дисгармоничным формированием вторичных половых признаков, нарушением менструального цикла у девушек, нарушением нейроэндокринной системы, в наибольшей степени проявляющимся в период полового созревания.

В « алюминиевых городах и других крупных индустриальных центрах патология зубов (изменение эмали зубов) сопровождается изменением всего опорно-двигательного аппарата детей. Загрязнения окружающей среды оказывают воздействие на общее физическое развитие. Так, в Москве вес новорожденных, родившихся у матерей, проживающих в зоне выбросов автозавода им. Лихачева, на 400 г меньше, чем в районе метро Юго-Западная.

В Уфе, Екатеринбурге, Нижнем Новгороде, Самаре наблюдается четкая картина астенизации (у детей первых 3 лет жизни) – узкая грудь, минимизация массы тела при сохранности минимальной нормы роста

Величина риска заболеваний нервной системы в зонах экологического неблагополучия превышает 60%. Ведущее место в структуре причин детской инвалидности занимают поражения центральной нервной системы, болезни мозга (умственная отсталость, психические болезни) – у 30%, болезни нервно-мышечной системы, в том числе церебральный паралич – у 20% от общего числа детей-инвалидов.

Особую опасность представляют выбросы свинца. Даже его малые дозы оказывают существенное влияние на развитие мозга у детей. Такое же влияние оказывает ртуть. Сегодня под свинцовым прессом находится население городов Мончегорск, Норильск, Курск, Ярославль, Москва, Санкт-Петербург, а также регионов Урала, Дальнего Востока, Северной Осетии и др.

Взрослое население страдает заболеваниями печени, почек, легких, широко распространены профессиональные заболевания.

Загрязненная вода вызывает болезни мочевыводящей системы, органов пищеварения.

Продукты питания, загрязненные тяжелыми металлами, пестицидами, ядохимикатами, приводят к заболеваниям бронхиальной астмой, туберкулезом, острыми респираторными инфекциями, болезнями органов пищеварения, к дисфункции мозга.

Международное агентство по учению рака утверждает, что в настоящее время около 50 веществ, применяемых в промышленности, повышают риск заболевания раком, а эпидемиологические исследования показали, что около 100 веществ, с которыми человек соприкасается в условиях производства, также являются канцерогенными.

Примеры, демонстрирующие состояние здоровья детей и взрослых, наглядно подтверждают экологическую опасность для российского населения, страны, угрозу для генофонда. С этим нельзя не считаться, к этому нельзя относиться без тревоги, без принятия мер по устранению причин, ее создавших.

Для ликвидации угрозы технологических катастроф требуется в первую очередь скорейшая организация международной системы технологической безопасности. Но в первую очередь необходимы качественные сдвиги в самом производстве, которые сделали бы его безопасными для природы и человека…

На Западе подвели итоги периода «холодной войны». По некоторым данным, суммарный ущерб от нее превышает ущерб от двух мировых воин, вместе взятых. Именно на этот период пришелся апогей военной деятельности государств планеты, именно в эти годы ядерное оружие стало главным средством противоборства, выполняя функции сдерживания, угрозы возмездия и взаимоуничтожения. Ядерные арсеналы пяти стран мира достигли 60 тыс. ядерных боеголовок. На кораблях и подводных лодках было размещено более 500 ядерных реакторов (60% от общего количества реакторов мира). Под ядерным оружием создавалась промышленность, проводились ядерные и другие испытания (до 2000 воздушных и наземных взрывов). В моря и океаны сбрасывались высокотоксичные радиоактивные отходы (на дне океана покоятся также 5 затонувших атомных подводных лодок, 7 реакторов и ядерные боеприпасы). Следствием научно-технического прогресса, развития технологии военных и базовых отраслей промышленности стало образование нового класса экономических и военных объектов – экологически опасных. Основная их часть к тому же расположена в портово-промышленных зонах городов, городах-портах, что резко увеличивает их потенциальную опасность. В случае аварии экологически опасных объектов появляются вторичные поражающие факторы в виде пожаров, взрывов, затоплений, зон химического или радиоактивного заражения.

За годы «холодной войны» накапливалось химическое и бактериологическое оружие. Заключенные Россией международные договоры по сокращению, уничтожению ядерного оружия требуют больших затрат на разработку технологий и обеспечению безопасности при их утилизации, и это представляет угрозу для жизни людей и всего природного комплекса.

Технологический кризис порождает экологический.

Экологический кризис.

Грозная опасность для существования человека на Земле – экологический кризис. Он является глобальной проблемой, которую Н. В. Тимофеев-Ресовский обозначил как проблему «биосфера-человечество». Эта проблема порождена теми острейшими противоречиями, которые на фоне неудержимого, но сугубо технократического прогресса, несбалансированного с объективными параметрами и восстановительными возможностями биосферы (нашего единственного и общего дома), постоянно продуцируются ненормальными, противоестественными взаимоотношениями общества и природы. Угроза для биосферы исходит от всей совокупности человеческой деятельности, осуществляемой за пределами естественных компенсаторных и восстановительных возможностей, составляющих ее экосистем различного уровня и их компонентов. В результате система «биосфера – человечество» все более приходит в разбалансированное состояние, угрожающее и самой системе и ее составляющим, способствуя уничтожению современной земной биосферы, разрушению здоровья, духовности человека. Решение проблемы – в восстановлении баланса, что представляет собой чрезвычайно сложную, беспрецедентную в глобальном отношении задачу, пока еще практически не осознанную человечеством. Чем раньше человечество осознает ее, тем вероятнее будет его выживание на Земле.

Экологотехногенная обстановка постоянно ухудшается и в России. Одна из основных причин: приближается к катастрофическому состоянию большая часть основных производственных фондов страны, безнадежно устаревших и лишенных к тому же нормального технического обслуживания. Сказывается также и то, что потенциально опасные народнохозяйственные объекты атомного, энергетического, химического. Транспортного, металлургического, машиностроительного, оборонного и строительных комплексов создавались и эксплуатировались без должного учета всех составляющих экологической и технологической безопасности, условий и возможностей защиты человека, населения, объектов, территорий и среды обитания от техногенных и природных аварий и катастроф. В широком масштабе использовались экологически несовершенные технологии в промышленности, сельском хозяйстве, энергетике, на транспорте.

Вследствие неразберихи, развала, коррупции, появления мафиозных структур, нечестного предпринимательства, массы новых природопользователей, практически никем не регулируемые, «пошел процесс» разворовывания природных богатств, хищнического истребления природы. Вполне очевидной даже для такой богатой страны, как Россия, стала проблема истощения природных ресурсов. Экологическая опасность препятствует выходу России из социально-экономического кризиса, ее возрождению, порождает рост социальной напряженности.

Глобальный кризис

Огромные масштабы антропогенного воздействия на атмосферу, которое является основной причиной экологических проблем, продолжает нарастать. Присутствие в приземном слое воздухе тонкодисперсных частиц и озона стало серьезной угрозой здоровью человека. Продолжается чрезмерная эксплуатация ресурсов воды на фоне ее дефицита. Отсутствуют необходимые санитарно-гигиенические условия жизни, вследствие чего от 3 до 5млн. человек ежегодно умирают от болезней, связанных с некачественной водой.

Растет угроза биологическому разнообразию. Скорость исчезновения видов увеличивается. Наметилась четкая тенденция все более интенсивной эксплуатации и истощения запасов рыбных ресурсов. Продолжается деградация земель, особенно в развивающихся странах, где не удается сдержать техногенное опустынивание. За 30 лет потеряно около 300 млрд. т. почвы. Многие из сохранившихся лесных систем деградировали или стали фрагментарными. Постоянно нарастают потери леса из-за пожаров.

Растениеводство и животноводство заметно увеличили содержание в биосфере химически активного азота, что приводит к закислению и эвтрофикации экосистем.

Города и мегаполисы, их инфраструктура и коммунальное обслуживание недостаточно развито для того, чтобы дать пристанище миллионам городских бедняков. Рост частоты и интенсивности стихийных бедствий за последние 30 лет вызвал увеличение риска для жизни большого числа людей.

Можно представить современную глобальную ситуацию таким образом, что природа сама по себе не знает экологических проблем и не нуждается в улучшении. Она не нуждалась в человеке ранее и не нуждается в современном человечестве. Человек не является выдающимся продуктом эволюции, поскольку его отчуждение от природы создало очевидную угрозу для природы планеты. Современная цивилизация имеет плохую тенденцию. Народонаселение планеты продолжает увеличиваться и к середине текущего столетия, вероятно, превысит 10 млрд. В связи с растущим производством на душу населения это создает нагрузку на биосферу, оказавшуюся на грани устойчивости. Это характеризуется плохим качеством жизни, нарастанием уязвимости больших масс людей, увеличением болезненности, потребления лекарств. Возрастает потребление человеком природных ресурсов, которое сопровождается необратимым уничтожением наиболее важных ресурсов биосферы. Человек полностью заполнил и переполнил свою экологическую нишу на планете за счет других экотопов. Человек уничтожил 40% экосистемы, это ставит биосферу на грань экологического коллапса. Ослабление биотической регуляции и техногенное загрязнение природной среды достигли такого уровня, при котором люди оказываются в отравленной среде. Сильное антропогенное вмешательство в глобальный круговорот углерода привело к нарушениям в балансе продукции и деструкции органических веществ и изменениям свойств атмосферы, что ведет к разбалансировке климатической системы – падению устойчивости глобального климата. Энергетика техносферы достигла мощности 15 ТВт, что более чем на порядок превышает энергетический критерий структурной устойчивости биосферы Земли. Превышение несущей емкости биосферы представляет собой потенциал ее разрушения. Цепочка последующих преобразований преобладают над солнечной энергией. Современные глобальные изменения являются результатом не столько текущего давления техносферы и загрязнения окружающей среды, сколько следствием разрушения регуляторных и компенсаторных механизмов естественной биоты. Если современное общество, спохватившись, попытается что-либо исправить на уровне технологий и ограничений, то даже при полном успехе это будет ничтожная часть того, что нужно исправить. Человек слишком далеко зашел в своем пренебрежении утратами природы.

Это общая причина неуклонного роста техносферы, растущая природоемкость всего хозяйства, нечувствительность мировой экономики к экологическим проблемам, ее отказ считаться с проблемами экологического кризиса.

Экологическое нормирование

В последние десятилетия проблема профилактики неблагоприят­ного воздействия факторов окружающей среды на здоровье человека и окружающею среду выдвинулась на одно из первых мест среди других общемировых проблем. Это связано с быстрым нарастанием числа различных по своей природе (физических, химических, биологических, социальных) факторов, сложным спектром и режимом их воздействия, возможностью одновременного (комбинированного, комплексного) действия, а также многообразием патологических состоянием , вызываемых этими факторами.

Среди комплекса антропогенных (техногенных) воздействии на окружающую среду и здоровье человека особое место занимают мно­гочисленные химические соединения, широко используемые во многих сферах про­изводства. В настоящее время известно более 11 млн. химических веществ и по имеющимся оценкам в экономически развитых странах производится и используется свыше 100 тысяч химических соедине­ний, многие из которых реально воздействуют на человека и окружающую среду.

Воздействие химических соединений способно вызывать практически все патологические процессы и состояния, известные в общей патологии. Причем по мере углубления и расширения знаний о механизмах токсического действия выявляются все новые виды неблаго­приятных эффектов (канцерогенное, мутагенное, иммунотоксическое, аллергизирующее, гонадо- и эмбриотоксическое, тератогенное и дру­гие типы действий).Несовершенство используемых технологий как в технологическом, так и экологическом отношении, невозможность изъятия из производственной сферы многих необходимых для современной ци­вилизации химических веществ определяют необходимость введения и неукоснительного соблюдения нормативов качества окружающей среды. Отсутствие норматива, как правило, приводит к неконтроли­руемому, скрытому воздействию химических соединении на человека.