Антропогенні фактори, що викликають зміни в організмах

 

6

Біологічне  значення і шкоду аерозолів визначають їх токсичністю і концентрацією  не взагалі в атмосфері, в глобальних її масштабах, а насамперед в навколоземному шарі повітря.

Широко розповсюдженим і небезпечним забрудненням повітря  аерозолями первинного і вторинного походження є автомобілі. Вони викидають  разом з вихлопними газами з’єднання  свинцю, сажу та інші тверді вуглеводні.

Таким чином  сучасні промислові підприємства і транспортні засоби викидають в атмосферу великий об’єм газоподібних і аерозольних речовин досить складного хімічного складу. Вони негативно впливають на людину, рослинні і тваринні організми. Забруднюючі повітря речовини взаємодіють між собою і з компонентами атмосфери, утворюючи вторинні продукти, які ускладнюють хімічний склад атмосферних домішок і часто підвищують їх токсичність для організмів. Тверді та рідкі аерозольні домішки, що викидаються транспортно-промисловими джерелами і утворюються у вільній атмосфері у результаті вторинних реакцій, створюють видиме помутніння атмосфери і погіршують умови існування рослин.       

Сильні зміни  природних біогеохімічних циклів деяких хімічних елементів виникають під впливом сільського господарства. Природна рослинність, що знаходилася в біогеохімічній рівновазі з навколишнім середовищем, замінена сільськогосподарськими культурами, які можуть існувати в умовах даних екогеосистеми лише завдяки людині. Продукція повністю не повертається в ґрунт, а частково видаляється у вигляді врожаю. В систему біологічного обміну штучно вводяться значні маси азоту, калію, фосфору, а також додаткова кількість води. Разом з тим механічне порушення ґрунту активізує процеси ерозії і виносу хімічних елементів за межі оброблюваних площ.

Забруднення нафтою і нафтопродуктами Світового  океану порушує всю систему біогеохімічних циклів і є однією з найбільш актуальних проблем початку ІІІ тисячоліття. Втрати нафти при експлуатації свердловин і аваріях нафтопроводів глибоко вражають окремі наземні біогеосистеми. Важкі компоненти нафти, потрапляючи в ґрунт на довгий час змінюють його водно-фізичні властивості і напрям мікробіологічних процесів. Виливання нафтових вод призводить до утворення техногенних солончаків на ландшафтах, де за природними умовами їх утворення неможливе. Викиди в атмосферу разом з нафтовими газами сірководню деформують біогеохімічні цикли багатьох елементів. Серед хімічних компонентів нафти для організму людини особливу небезпеку становлять поліциклічні ароматичні вуглеводні, частина яких канцерогенна. Поблизу місць розливу нафти утворюються специфічні геохімічні аномалії, які мають складну структуру. В силу таких обставин у розвинутих країнах використовують різноманітні дорогі заходи, направлені на запобігання і нейтралізацію наслідків забруднення нафтою.

 

 

7

Ще більш  значні маси відходів виникають при  експлуатації місцезнаходжень кам’яного  вугілля. Поблизу шахт і відкритих  розробок атмосфера забруднена вугільно-силікатним пилом і димом, ґрунти поховані під відвалами розкришених порід, склад поверхневих і ґрунтових вод трансформований продуктами окислення сульфідів заліза, що містяться у вугіллі. Навколо шахт і розрізів утворюються полікомпонентні геохімічні аномалії. В районах, які довий час експлуатували окремі техногенні аномалії зливаються в загальні техногенні геохімічні поля, які служать потужними джерелами емісії речовин, що забруднюють атмосферу. Вплив цих полів розповсюджується далеко за їх межами. Достатньо згадати випадки трансграничного переносу повітряних мас, збагачених при спалюванні вугілля оксидами сірки і обумовлені цим кислотні дощі.

 

3. Вплив антропогенного  забруднення довкілля на населення

 

На екологічний  фактор припадає біля 20% у формуванні здоров’я людини. Останніми роками швидкими темпами погіршується екологічна ситуація у всьому світі. Також погіршується популяційне здоров’я населення України – збільшується поширення захворювань дихальної, серцево-судинної, нервової системи, вроджених вад розвитку, а також і онкологічних захворювань. Онкологічна патологія є однією із найпоширеніших причин захворюваності та смертності дорослого населення України, особливо в регіонах із високими рівнями розвитку промисловості, що визначає актуальність дослідження впливів техногенного забруднення довкілля на захворюваність населення на цю патологію.

Існують статистичні  зв’язки між рівнями техногенного забруднення атмосферного повітря, питної води, ґрунтів хімічними факторами, а також фізичними факторами (іонізуюче випромінювання, електромагнітні поля різної характеристики) в областях України та рівнями онкологічної захворюваності населення у цих областях.

Рівень онкологічної патології органів травлення  в більшій мірі залежить від техногенного забруднення питної води та іонізуючим випромінюванням і електромагнітними полями; для органів дихання – атмосферного повітря; для кісток та сполучної тканини – ґрунтів; для кровотворної та лімфатичної системи – іонізуючим та електромагнітним випромінюванням.

За даними аналізів встановлено, що техногенними забруднювачами, які збільшують рівні онкологічної патології серед населення є:

1) хімічні агенти: органічні речовини – ароматичні  вуглеводні, формальдегід, фенол та  його похідні, синтетичні поверхнево-активні  речовини; сполуки неорганічного  азоту – окисли азоту, аміак, нітрати; оксиди вуглецю; сірководень; хлор та його сполуки; фтор та його сполуки; важкі метали – марганець, хром, свинець;

2) фізичні агенти: іонізуюче випромінювання; електромагнітне 

 

8

випромінювання  – промислової частоти, високої  радіочастоти, радіолокаційних станцій, ліній електропередач більш 220 кВ. Це поглиблює уявлення про вплив техногенного забруднення навколишнього середовища на формування ризику онкологічної патології.

Таким чином, встановлено, що між техногенним забрудненням навколишнього середовища хімічними та фізичними факторами і виникненням онкологічної патології, є достовірні зв’язки і вони є найбільш небезпечними в областях України із значним розвитком видобувної та переробної, металургійної, хімічної, машинобудівної промисловості, енергетичного комплексу.

 

4. Антропогенний  вплив на території міст

 

Міське середовище формується за умов поєднання дії  природних і антропогенних чинників, взаємовідносини яких обумовлюють  характер і направленість просторово-часових  змін як окремих природних компонентів, так і природного комплексу в цілому. Під антропогенними чинниками розуміється сукупність впливів різноманітної діяльності людини на природу в цілому або її компоненти, а саме, впливів виробничої діяльності та життєдіяльності людини як біологічного виду.

Тривалість  антропогенного впливу на природне середовище – це відрізок часу (в роках), за який здійснюється різноманітна діяльність людини на території міст, що має певні наслідки й призводить до використання, виснаження, забруднення, перетворення або деградації компонентів природного комплексу або ландшафту в цілому.

Початок процесу  антропогенного впливу на природу пов'язаний із розвитком поселень людини найдавніших  часів. У палеоліті (160 – 6 тисяч років  тому) основними видами впливу людини були збиральництво, полювання, селитебне будівництво. Пізніше виникають нові види: в неоліті (6 – 3 тисяч років тому) – землеробство, скотарство, спорудження фортифікацій; енеоліті та епосі бронзи (3 – початок 1 тис.до.н.е.) – бронзова металургія; скіфському часі (7 – 4 ст. до н.е.) – залізна металургія; сарматському часі (3 ст. до н.е. – 3 ст. н.е.) – кочове скотарство.

Таким чином, «доміський» етап відзначається початком змін окремих компонентів природи, пов’язаних з вирубуванням лісів, видобутком копалин, плануванням рельєфу в місцях давніх поселень, сільськогосподарськими впливами, спорудженням фортифікацій тощо.

За часом  та характером дії антропогенного впливу на природне середовище можна виділити такі групи міст:

1) міста з  дуже значною тривалістю антропогенного впливу з перервами у часі: а) 2600 – 1500 років – Київ, Севастополь (Херсонес); б) 15000 – 1000 років – Чернігів;

 

9

2) міста із  значною тривалістю постійно  діючих антропогенних впливів  – 1000 – 500 років – Полтава; 

3) міста із значною тривалістю антропогенного впливу з перервами у часі – 1000 – 500 років – Ужгород, Чернівці, Житомир, Вінниця, Луцьк, Львів, Рівне, Сімферополь;

4) міста з  середньою тривалістю антропогенного  впливу з перервами у часі  – 500 – 250 років – Хмельницький, Черкаси, Івано-Франківськ, Суми, Тернопіль, Харків; 5) міста з незначною тривалістю постійно діючих антропогенних впливів – менше 250 років Донецьк, Запоріжжя, Кіровоград, Одеса, Херсон, Миколаїв.

Час дії антропогенних  впливів є одним з найважливіших  чинників трансформації природи і активізації небезпечних процесів. Короткочасні інтенсивні антропогенні впливи відіграють більш значну роль у процесах зміни й перетворення природного середовища, ніж тривалі помірні впливи. Це стосується перш за все «ресурсних» міст – центрів гірничо-видобувної промисловості, термін існування яких становить менше 250 років, але в них утворився комплекс екологічних проблем, пов’язаних із інтенсивною та однобічною експлуатацією надр, забрудненням, антропогенною активізацією небезпечних екзодинамічних процесів.              

 

5. Атмосферне повітря і джерела його забруднення

 

Повітряна оболонка Землі виконує багато функцій. Вона є середовищем існування і  джерелом необхідних речовин для організмів, забезпечує і регулює кругообіг речовин і енергії в місцевих і планетарних масштабах, між Землею і космічним простором.

В останні десятиріччя  проходить інтенсивне насичення  атмосфери пило- і газоподібними  відходами транспортних засобів  і промислових підприємств. Вони викликають локальне погіршення умов існування людини та інших організмів, насамперед в містах і промислових районах, створюють загрозу погіршення клімату в глобальних масштабах. У зв’язку з цим гостро відчувається необхідність в раціональних, науково доведених заходах по запобіганню забруднення атмосфери і збереженню нормальних умов життя, праці та відпочинку людей і біосфери в цілому.

 

5.1. Природні  джерела забруднення атмосфери

 

Повітряний  басейн, особливо поблизу земної поверхні, постійно насичується неорганічними  і органічними газами, парами і твердими часточками. Вони утворюються при розпаді органічних речовин, при геологічних і геохімічних  процесах в літосфері та виділяються організмами. Кількість газових домішок, що потрапляють в атмосферне повітря, становить маса органічних розкладів і рівень сприятливих умов для їх розкладу. Тому

 

10

насичення атмосфери  газоподібними домішками змінюється в широких межах і залежить насамперед від продуктивності біомаси  в екосистемі.

Періодично  велика кількість різних газів і  випаровувань потрапляють в

атмосферу з діючих вулканів, гейзерів, геотермальних та інших підземних джерел, при лісових та степових пожежах.

Значну кількість  домішок в атмосферному повітрі  становлять тверді часточки. Вони мають  земне ті космічне походження. Космічний пил насичує переважно верхні шари стратосфери. Більш істотне значення в запиленні атмосфери належить твердим частинкам земного походження. Вони потрапляють в тропосферу, рідше в стратосферу, при виверженні вулканів, пилових бурях, які піднімають з земної поверхні частинки ґрунтів і гірських порід, при лісових та степових пожежах. Повітряні потоки переносять кристали солей зі Світового океану, пилок і спори рослин. Мінеральні та органічні частинки, що потрапляють в атмосферне повітря підвищують запиленість.

Періодично значне забруднення  повітря становлять частинки рослинного походження. Під час масового цвітіння рослин в повітря потрапляє велика кількість пилку. Він повністю покриває земну поверхню, надаючи їй жовтого  кольору. Спори грибів, мохів, лишайників і папороті після дозрівання і при сухій погоді висипаються і розносяться повітряними потоками. Насичення повітря частинками рослинного походження у деяких людей викликає алергічні реакції.

Приведений  перелік твердих забруднювачів  доповнюють рідкі ті тверді аерозольні частинки. В повітрі тверді частинки виступають ядрами конденсації водяного пару, утворюючи хмари і туман.

Помутніння  атмосфери, утворене твердими і рідкими  частинками, незалежно від їх походження викликає розсіювання сонячних променів в атмосфері, зменшуючи їх приток до земної поверхні. Наслідком цього може стати зниження температури повітря на декілька градусів.

Самоочищення  атмосфери проходить шляхом адсорбції  газів рідкими капельками, агрегування частинок, розчинення у воді осаду з наступним осіданням на земну поверхню. Процес очищення забрудненого повітря посилюється з приближенням до земної поверхні в результаті поглинання листками рослин газоподібних речовин.

Концентрація насичуючих атмосферу різних домішок в результаті дії природних факторів в більшості випадків невелика і проходить періодично з інтервалами. Домішки в повітрі пило- і газоподібних речовин сумарно не перевищують одну мільйонну або мільярдну частину об’єму.

 

5.2. Джерела та  склад штучних забруднювачів  атмосфери