Влияние окружающей среды на здороье человека

     Таким образом, увеличение биопродуктивности экосистем, и особенно вторичной продукции, является одной из основных задач, стоящих перед человечеством.

     Чистая первичная  продукция — это валовая первичная продукция за вычетом того органического вещества, которое затрачивается на дыхание и рост. Тем же отличается и термин чистая первичная продуктивность. Органическое вещество создают автотрофы — фотосинтезирующие растения на суше и в океане, называемые также продуцентами. Есть продуценты, создающие органическое вещество за счет энергии окисления неорганических веществ — хемотрофы. Все остальные организмы потребляют органическое вещество и называются консументами. Производство ими органического вещества в единицу времени из ранее созданного называют вторичной продукцией.     Млекопитающие за свою жизнь в среднем съедают 100 своих масс пищи и производят животную продукцию, равную 10 своим массам (прирост массы, обмен клеток, молоко, шерсть, масса рожденных детенышей). Человек за свою жизнь съедает 400 своих масс пищи и производит 10 масс вторичной продукции.

     Экосистема - это совокупность живых организмов, обменивающихся непрерывно энергией, веществом и информацией друг с другом и с окружающей средой. Рассмотрим сначала процесс обмена энергией.

     Энергия- способность производить работу. Свойства энергии описываются законами термодинамики.

      Первый закон (начало) термодинамики или закон сохранения энергии утверждает, что энергия может переходить из одной формы в другую, но она не исчезает и не создается заново.

     Второй закон (начало) термодинамики или закон энтропии утверждает, что в замкнутой системе энтропия может только возрастать. Применительно к энергии в экосистемах удобна следующая формулировка: процессы, связанные с превращениями энергии, могут происходить самопроизвольно только при условии, что энергия переходит из концентрированной формы в рассеянную, то есть деградирует. Мера количества энергии, которая становится недоступной для использования, или иначе мера изменения упорядоченности, которая происходит при деградации энергии, есть энтропия. Чем выше упорядоченность системы, тем меньше ее энтропия.

     Таким образом, любая живая система, в том числе и экосистема, поддерживает свою жизнедеятельность благодаря, во-первых, наличию в окружающей среде в избытке даровой энергии (энергия Солнца); во вторых, способности за счет устройства составляющих ее компонентов эту энергию улавливать и концентрировать, а использовав - рассеивать в окружающую среду.

     Таким образом, сначала улавливание, а затем концентрирование энергии с переходом от одного трофического уровня к другому обеспечивает повышение упорядоченности, организации живой системы, то есть уменьшение ее энтропии.

3. Круговорот воды в биосфере.

     Круговорот воды играет главную роль в связывании геологического и биотического круговоротов. В биосфере вода совершает большой и малый круговороты, непрерывно переходя из одного состояния в другое.

     Вода  испаряется и воздушными течениями  переносится на сотни километров. Выпадая на поверхность суши  в виде осадков, она способствует  разрушению горных пород, делает  их доступными для растений  и микроорганизмов, размывает  верхний почвенный слой и уходит  вместе с растворенными в ней  химическими соединениями и взвешенными  органическими частицами в океаны  и моря.

     Подсчитано, что с поверхности Земли за 1 мин испаряется около 1 млрд т Н2О (на образование 1 г водяного пара необходимо 2,248 кДж энергии). Энергия, затрачиваемая на испарение воды, возвращается в атмосферу.

     Взаимодействуя  с литосферой, атмосферой и живым  веществом, круговорот воды связывает  все части гидросферы: океан, реки, почвенную влагу, подземные воды  и атмосферную влагу.

     Циркуляция воды между Мировым океаном и сушей представляет собой важнейшее звено в поддержании жизни на Земле и является основным условием взаимодействия растений и животных с неживой природой.

     При этом происходит постепенное разрушение литосферы, перенос ее компонентов в глубины морей и океанов. Это пример большого геологического круговорота. Малый круговорот воды отличается тем, что он происходит в пределах экосистемы, представляя собой круговую циркуляцию воды между гидросферой, почвой, атмосферой, растениями, животными и микроорганизмами.

4. Антропогенная нагрузка на почвогрунты ( в районе проживания).

     В составе современного почвенного покрова города преобладают почвы, происхождение и свойства которых определяются скорее природно-хозяйственной деятельностью человека, чем природными факторами. Антропогенная нагрузка приводит к их деградации: в городской экосистеме формируется особый тип почв – урбаноземы, обладающие высокой степенью захламленности, каменистости, загрязненностью тяжелыми металлами и органическими веществами.

     В сложившихся условиях особо актуально создание искусственных почв, способных выполнять экологические функции и устойчиво функционировать в сложившихся условиях антропогенной нагрузки.

     Городские почвы, являясь составной частью городской природной среды, обеспечивают жизнеспособность всего природного комплекса. Почвы являются поглотителем загрязняющих веществ, выполняют важную санитарно-гигиеническую средозащитную функцию. Почва дышит и дает кислорода не меньше, а в определенные сезоны больше, чем дают все зеленые насаждения вместе взятые. Однако при сильном загрязнении почвы становятся источником опасности для окружающей среды (сильное загрязнение почв приводит к гибели зеленых насаждений).

     Изучением состояния почв в Москве занимается Институт минералогии и кристаллохимии редких элементов, который составил карты загрязнений почв в 1975, 1977, 1983, 1987 и 1993 гг. Большая территория города заасфальтирована, что вызывает затруднение взятия проб загрязненных почв.

     До 2004 г. в городе отсутствовала комплексная система мониторинга почв. Специальные виды наблюдения за состоянием почвенного покрова города в рамках санитарно-гигиенического мониторинга осуществлялись ТУ Роспотребнадзор по г. Москве и Департаментом ЖКХ и благоустройства города (в рамках программы зеленого мониторинга). Кроме того, несколько организаций в разное время занимались разномасштабными экологическими исследованиями почвенного покрова на территории Москвы. В результате отсутствия системного подхода к мониторингу почв материалы исследований почвенного покрова неоднородны по перечню измеряемых показателей и охватывают не все функциональные зоны города. Основными организациями, проводившими в разное время исследования почвенного покрова, являются МГУ им. М.В.Ломоносова (почвенный факультет), Почвенный институт им. Докучаева, ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М.Федоровского, Московская опытно-методическая геохимическая экспедиция.

     В настоящее время уполномоченным органом по наблюдению за состоянием почв является ГПУ «Мосэкомониторинг». С 2004 г. в городе организована система экологического мониторинга почв и почвогрунтов, включающая в себя 248 пунктов постоянного наблюдения и 150 временных пунктов1 (утверждены Постановлением Правительства Москвы от 08.11.05 № 866-ПП) и охватывающая все функциональные зоны и административные округа г. Москвы. Основные площадки наблюдений располагаются на следующих типах территорий: жилые зоны, производственные зоны, зоны инженерных и транспортных инфраструктур, рекреационные зоны, в том числе природные территории; особо охраняемые природные территории; земли, покрытые лесной растительностью, земли сельскохозяйственного использования, зоны специального назначения, другие территории.

     Основными целями мониторинга почв и почвогрунтов являются: своевременное выявление изменения качества почв для оценки, предупреждения и устранения негативных процессов, отрицательно влияющих на состояние почв; проверка соблюдения землепользователями государственных стандартов качества почв; оценка соответствия качества почв функциональному назначению территорий; оценка сохранения экологических свойств почвогрунтов, используемых для озеленительных работ; оценка влияния качества почв на состояние зеленых насаждений; оценка качества почв и почвогрунтов с точки зрения их воздействия на здоровье населения; выявление постоянно действующих источников загрязнения, оказывающих негативное воздействие на почвы;  предотвращение последствий чрезвычайных экологических ситуаций; выявление негативных последствий воздействия на почвы антигололедных реагентов; получение достоверных данных для разработки обоснованных программ оздоровления почв; получение достоверных данных для расчета ущерба от загрязнения почв.

     Всего земель в городе, которые требуют постоянного контроля за состоянием почв (земли сельскохозяйственного, производственного, рекреационного назначения), - 23 тыс. га или 1/5 часть территории Москвы. По оценочным данным, в первоочередной реабилитации (в 2006-2008 гг.) нуждается порядка 25 км2 почвенного покрова территории города (15% от общей потребности)2.

     В центре Москвы концентрация тяжелых металлов превышает предельно допустимые нормы в 10 и более раз (по отдельным элементам - до 12 и более раз)3. Наибольший уровень загрязнения выявляется вокруг предприятий и промышленных зон, автомагистралей.

     Московским земельным комитетом, Городской земельной инспекцией проводится работа по выявлению административных нарушений, связанных с порчей земель. Так, в 2003-2004 гг. по фактам самовольного снятия или перемещения плодородного слоя почвы и уничтожения почвы к административной ответственности были привлечены 26 землепользователей. При этом сумма штрафных санкций составила 723 тыс. руб.

     С 2005 г. на территории города осуществляется мониторинг опасных геоэкологических процессов: подтопления, оползневых и карстово-суффозионных процессов. Опасными районами для устойчивости зданий, транспортных артерий города и других коммуникаций являются районы развития оползневых и карстовых процессов. Наблюдения за оползневыми процессами ведутся с 1954 г. (частота наблюдений - 1-4 раза в год), эрозией почвы вблизи водоемов - с 1955 г. на 10 участках.

     Постоянные наблюдения осуществляются на 14 участках, подверженных оползневым процессам, наиболее опасные (природный заказник «Воробьевы горы» и Комплексный архитектурный, художественный музей-заповедник «Коломенское») взяты под специальный контроль. Активные проявления глубоких подвижек, несмотря на проведение противооползневых мероприятий, отмечаются в районе Воробьевых гор, Фили-Кунцево, Коломенское, Хорошово-2, Москворечье, Н.Мневники4.

     Важность ведения геологического мониторинга безусловна, особенно своевременного выявления негативных процессов. Так, на участке Коломенское (Южный округ), в нижней по течению реки его части, активизация глубоких оползней привела к двум авариям на пересекающих склон Чертановских коллекторах (1978 г. и 2002 г.). В конце 1978 г. разрыв коллектора привел к загрязнению Борисовских прудов, куда на время ремонта коллектора был направлен сброс канализационных вод. При аварии в 2002 г. канализационные воды были сброшены в канализационный коллектор, построенный по оврагу ниже по течению реки, который также в настоящее время находится под угрозой. Повторный оползень (2004 г.) привел к повторной деформации коллектора и приостановке его функционирования.

     Особую тревогу вызывает оползневой участок в Москворечье (Южный округ), где отсутствие мероприятий по стабилизации глубоких оползней может со временем привести к деформациям высокоэтажных жилых зданий и железнодорожного моста Курской железной дороги.

     Оползнями также поражены долины рек Москвы, Яузы, Сетуни, Очаковки, Раменки, Чертановки, Городни и др. в южной и юго-западной части территории Москвы (Западный, Юго-Западный, Южный округа). Несмотря на свои относительно небольшие размеры, эти оползни обладают большой разрушительной силой. Опасность мелких оползней, широко развитых в долинах мелких рек, состоит в трудности их прогнозирования, осложненной непредсказуемостью инженерно-хозяйственного воздействия из-за отсутствия единого плана освоения территорий малых рек в Москве.

     Отдельно следует обратить внимание на состояние подземных, грунтовых вод и факты подтопления. Основой мониторинга процессов подтопления является государственная наблюдательная сеть территориального уровня (ТНС), состоящая из пунктов и полигонов наблюдений с естественным и нарушенным состоянием геологической среды. На территории города почти повсеместно грунтовые воды являются химически загрязненными. Минерализация грунтовых вод достигает 5-10 г/дм3 при повышенном содержании сульфатов, пониженном pН и высоком содержании свободной углекислоты.

     В настоящее время подземные воды на территории города (в пределах МКАД) практически все используются для технического водоснабжения промышленных предприятий города. Департаментом природопользования и охраны окружающей среды уделяется большое внимание поддержанию и развитию сети наблюдений за подземными водами. Следует отметить, что наблюдения за состоянием подземных вод проводятся с 1937 г. Сеть развивалась преимущественно в связи с необходимостью гидрогеологического и инженерно-геологического обоснования наземного и подземного строительства и инженерной защиты городской территории от проявления неблагоприятных геологических процессов (подпор грунтовых вод в результате строительства Канала им. Москвы; водопритоки в подземные выработки строящегося метрополитена; процессы подтопления на застраиваемых территориях; агрессивность грунтовых вод по отношению к бетону и металлам; процессы карстопроявления, а также в связи с проблемой загрязнения пресных подземных вод каменноугольными отложениями и оценкой их эксплуатационных запасов для технического водоснабжения предприятий города).