Раздел 3

БІОГЕОЦЕНОТИЧНИЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНЬ И МЕСТО ЧЕЛОВЕКА В НЕМ

3.1.2. Среда существования. Факторы среды

Антропогенные факторы

По своей природе антропогенные факторы делятся на химические, физические, комбинированные (климатические, рельєфоутворюючі). По продолжительности действия они бывают постоянные и периодические. По последствиями, которые они могут вызвать, их разделяют на малозаметные, катастрофические, приспособительные, сигнальные.

Химические факторы являются результатом выбросов в окружающую среду синтетических соединений, которые в природе отсутствуют, или веществ, которые содержат, например, ионы тяжелых металлов и другие биологически активные компоненты. Появление их в среде приводит к необходимости дополнительной адаптации организмов. Источником химического загрязнения являются промышленное производство и коммунальные стоки, что объясняется содержанием в этих выбросах вредных газов, твердых частиц, детергентов, пестицидов, канцерогенов, инсектицидов и т.д. Например, кадмий и свинец, содержащиеся в канализационных стоках или фосфорных удобрениях, могут попадать в почву, а оттуда в сельскохозяйственные растения и пищевые продукты. Кадмий, в частности, попадая в организм человека, накапливается в почках и вызывает повышение почечного давления и развитие некоторых болезней. Мышьяк попадает в окружающую среду в результате сжигания каменного угля, а также с пестицидами. Свинец из выхлопных газов достаточно быстро попадает в поверхностные грунтовые воды, а оттуда - в растения и грибы. Железо и марганец загрязняют среду вблизи мест их добычи. Нитраты попадают в питьевую воду вблизи сельскохозяйственных угодий. Эти соединения являются самыми опасными для грудных детей, поскольку в их желудках через низкую концентрацию кислоты не подавляется деятельность бактерий, которые превращают нитраты в нитриты. Последние являются высокотоксичными соединениями. Следствием такого отравления является метгемоглобинемия, при которой нарушается транспортировка кислорода эритроцитами к тканей.

Сера попадает в атмосферу во время сжигание угля, отдельные марки которого могут содержать до 6 % серы. При сжигании 1 млн. тонн угля в воздухе дополнительно появляется около 25000 тонн серы в виде его двуокиси. Сырая нефть содержит в среднем 1 % серы, значительное количество которой после перегонки переходит в мазут. В отличие от этих видов топлива, почти не содержит серы природный газ. Среднесуточный содержание двуокиси серы в воздухе должно быть не более 365 мкг/м³. По незначительного превышения такой величины увеличивается количество случаев разнообразных заболеваний, повышается смертность, особенно среди пожилых людей. Вследствие химического взаимодействия серосодержащих веществ в воздухе образуются также сульфатные частицы, которые не только влияют на состояние здоровья людей, но и входят в состав кислотных дождей. Содержание сульфатов в воздухе тем выше, чем больше в нем содержится озона.

Ртуть встречается в природе в нескольких формах: металлической, в составе неорганических солей и алкильных соединений. Именно последние являются наиболее опасными. Металлическая ртуть и ее соли выводятся из организма человека сравнительно быстро, зато алкіли - очень медленно. Повышение концентрации ртути в организме приводит к бессоннице, повышенной возбудимости, страхов, а впоследствии к потере зрения, координации движений. Ртуть, попадающая в окружающую среду в нетоксичній форме, благодаря микроорганизмам превращается в алкільну форму. По трофических цепях она переходит, например, в ткани рыб, при этом ее концентрация повышается до опасного (биологическое накопление).

Окись углерода, или угарный газ, в наибольшем количестве по сравнению с другими химическими загрязнителями содержится в городском воздухе. Опасность повышения концентрации этого газа заключается в том, что его нельзя определить органами чувств. Главным образом он попадает в воздух из выхлопных газов автомобилей. Высокое содержание СО обуславливает асфиксии (удушья), а малые концентрации - к постепенному увеличению в крови содержания карбоксигемоглобина. Это вещество чрезвычайно устойчива, вследствие чего с гемоглобином не может связываться кислород или углекислый газ. У людей с повышенным содержанием карбоксигемоглобина снижается уровень восприятия внешних раздражений, нарушаются процессы мышления, координация движений и адекватность принятия решений. Постоянно высокий уровень карбоксигемоглобина наблюдается в людей, которые много курят. Они находятся в состоянии повышенного риска внезапного нарушение сердечной деятельности. Если в норме на долю карбоксигемоглобина приходится 1 % от общего количества гемоглобина в крови, то у людей, которые много курят, этот показатель в конце дня может достигать 10-15 %.

Особого внимания требует изучение канцерогенных свойств веществ-загрязнителей. В середине XX в. ученые заметили, что среди жителей США число случаев заболевания раком легких гораздо ниже, чем среди жителей Великобритании. Среди людей, рожденных в Великобритании, что переехали на постоянное проживание в США, уровень этой болезни также намного ниже, чем среди соотечественников. Это объясняется тем, что традиционно в Великобритании очень широко пользовались углем и для отопления, и для добывания бытового газа. Именно содержанием канцерогенов в продуктах сгорания и переработки угля объясняется такая статистика.

Увеличение содержания в атмосфере метана может вызвать парниковый эффект, поскольку метан задерживает тепловое излучение с поверхности планеты.

Расстояние, на котором ощущается действие источников загрязнения атмосферы составляет 30-50 км. Если оценивать эффект загрязнение твердыми частицами или аэрозолями, то следует учитывать высоту дымовых труб предприятий, интенсивность их работы и т.д. Результаты исследований, проведенных в различных странах, свидетельствуют о трансграничном переносе загрязнителей.

Физические факторы - это нарушение целостности почвы (механические), изменения электромагнитного поля и др. Источником их является обычная вспашка или рыхление почвы, строительные работы, линии электропередач, силовые установки, военное оборудование. Все более заметным становится влияние рекреационной нагрузки, связанный с массовым посещением природных экосистем отдыхающими. Вследствие этого постепенно уплотняется грунт, уничтожаются отдельные виды животных, растений и грибов. Больше всего такую нагрузку приходится на парки, лесопарки, пригородные леса и луга, побережья водоемов. Стоит напомнить и о так называемое шумовое загрязнение. Уровень шума сказывается на состоянии нервной системы человека; об этом знали еще древние римляне, которые регламентировали движение колесниц улицам города. Чрезмерный шум длительного действия может повлечь задержку умственного развития детей, ускорить старение организма. Периодическое воздействие чрезмерного шума может вызвать повышение давления крови, снижение перистальтики кишечника, секреции слюнных желез, нарушить работу эндокринных желез. Количественный показатель шума - громкость, измеряемая в децибелах (Дб). Комфортным считают уровень шума до 25 Дб. Уровень шума в 40-70 Дб вызывает нарушения сна. Безопасными являются звуки громкостью до 80 Дб. Громкость выше 85 Дб может привести негативные изменения функционального состояния организма человека. Даже кратковременное пребывания под воздействием шума в 105 Дб может привести к потере слуха.

В комбинированных факторов следует отнести, например, эрозию и оползни, вызванные сельскохозяйственным производством или строительством, общее потепление, вызванное повышением концентрации углекислого газа, и другие явления. В деградированных почвах уменьшается содержание гумуса, ухудшаются аэрация и микробиологические показатели.

Постоянно действующими антропогенными факторами следует считать, например, изменения в режиме грунтовых вод, вызванные строительством. Так, вследствие прокладки каналов водоснабжения на юге Украины со временем произошло подтопление и засоление прилегающих земель. В результате этого из пользования было выведено тысячи гектаров сельскохозяйственных угодий, пострадали жители населенных пунктов, лишены качественной питьевой воды. Медицинский аспект этой проблемы заключается в обострении эпидемиологической обстановки в таких регионах.

К периодическим антропогенных факторов можно отнести вспашку, вырубку леса. Эти факторы являются контролируемыми, но и здесь существует опасность нарушения целостности экосистемы. Вырубка может привести к резкому изменению численности отдельных видов растений или животных. Если среди них окажутся переносчики или возбудители болезней человека, это может повлечь вспышку заболеваемости.

Малозаметным антропогенным фактором есть, например, изменение концентрации органического вещества в морской воде. Поскольку водные (особенно морские) экосистемы имеют мощный потенциал утилизации органики, к экстремальным последствиям это не приводит.

Катастрофические последствия имеют сиюминутные выбросы больших масс загрязнителей в природную среду. К таким предстоит, в частности, радиационное загрязнение окружающей среды в результате чернобыльской катастрофы, разливы нефти при авариях танкеров, пожары, мощные взрывы.

Фактором приспособительного уровня изменение солевого состава почвы, питьевой воды и т.п., вследствие чего могут возникать локальные изменения в ходе жизнедеятельности отдельных популяций. В современной природе его следует рассматривать как дополнительную движущую силу мікроезолюційного процесса.

Сигнальный влияние антропогенных факторов выражается в изменении мест обитания отдельных видов. Например, после уменьшение токсичных выбросов в атмосферу городов возвращаются певчие и хищные птицы, которых раньше можно было наблюдать только за пределами индустриальных зон.

Современная наука смогла установить факты глобальных изменений климата, вызванных деятельностью человека. Снимки поверхности планеты, сделанные в инфракрасных лучах, свидетельствуют о наличии так называемых "тепловых островов" на местах расположения городов. Причиной этого, в частности, является покрытие поверхности асфальтом и другими материалами, которые нагреваются лучше, чем грунт. Мощные выбросы тепла от работающих агрегатов еще больше усиливают этот эффект. Изменения газового состава атмосферы над промышленными городами приводят к формированию смога, что негативно сказывается на здоровье людей.

Качество воды, которая конденсируется в воздухе и выпадает в виде дождя, также иногда существенно изменяется в результате выбросов в атмосферу веществ-загрязнителей. Повышение концентрации в воздухе окислов серы и азота вызывает увеличение кислотности дождевой воды. Первыми на это растения реагируют, а уже потом - животные, которые лишаются источников питание. Кроме того, в воздухе происходят фотохимические реакции между окисью азота и вуглецьвмісними соединениями, в результате которых образуются жидкие биологически активные соединения, способные негативно влиять на состояние здоровья. Экстремальный случай, связанный со смогом, имел место в 1952 г. в Лондоне. Тогда в течение пяти дней из-за загрязнения воздуха умерло около 5000 человек. Оказалось, что экстремальный негативный эффект окиси серы достигается в случае сочетание этого вещества с твердыми частицами, взвешенными в воздухе.