Вплив антропогенних факторів на природу і людину

У великих містах переплелися як позитивні, так і негативні сторони науково-технічного прогресу й індустріалізації. Створено нове екологічне середовище з високою концентрацією антропогенних факторів. Одні з них , такі як забруднення атмосферного повітря, високий рівень шуму, електромагнітні випромінювання, є безпосереднім продуктом індустріалізації, інші, такі як зосередження підприємств на обмеженій території, висока щільність населення, міграційні процеси і т.д. - наслідок урбанізації як форми розселення.

Здоров'я людей значною мірою залежить від якості як природного, так і антропогенного середовища. В умовах великого міста вплив на людину природного компонента ослаблено, а вплив антропогенних факторів різко посилено. Міста, у яких на порівняно невеликих територіях концентрується велика кількість людей, автотранспорту і різних підприємств, є центрами техногенного впливу на природу. Газові і пилові викиди промислових підприємств, скидання ними в навколишні водойми стічних вод, комунальні і побутові відходи великого міста забруднюють навколишнє середовище різноманітними хімічними елементами. У більшості промислових пилів і відходів вміст таких елементів, як ртуть, свинець, кадмій, цинк, олово, мідь, вольфрам, сурма, вісмут і ін., у сотні, тисячі і десятки тисяч разів вище, ніж у природних ґрунтах.

Атмосферний шлях надходження токсичних речовин в організм людини призводить до того, що протягом доби він споживає близько 15 кг повітря, 2,5 кг води і приблизно 1,5 кг їжі, крім того, при інгаляції хімічні елементи поглинаються організмом найбільше інтенсивно. Так, свинець, що надходить з повітрям, абсорбується кров'ю приблизно на 60%, що тоді як надходить з водою - на 10%, а з їжею - лише на 5%. Забрудненням атмосфери обумовлене до 30% загальних захворювань населення промислових центрів. .

Хмари чорного диму вперше огорнули багато міст Європи й Америки в XIX - початку XX століття. Лідер промислової революції - Великобританія зайняла перше місце і по забрудненню повітря. Лондон став відомий своїм густим туманом, що додав своєрідний колорит детективним історіям, але скоротив життя багатьох городян. Однак на зорі індустріалізації ступінь впливу забрудненого повітря на здоров'я не була визначена, тому що в цей період у результаті поліпшення санітарних умов і харчування відбулося різке зниження смертності від інфекційних хвороб, що замаскувало шкоду, принесена забрудненим повітрям. У 1943 році жителі Лос-Анджелеса стали скаржитися на періодичну появу в повітрі дратівної світло-блакитного серпанки. Експерти установили її зв'язок із присутністю сірчистого газу. Промисловий викид цієї речовини був скорочений, але димку над містом продовжувала з'являтися. Дослідження показали, що вуглеводи, що містяться в парах бензину, взаємодіючи з іншими забруднювачами, під дією сонячних променів утворять нові з'єднання. Адміністрація міста вирішила ліквідувати витік газів з бензосховищ численних нафтоперегінних заводів, однак димку над містом повністю не зникала. Тоді стало ясно, що забрунювачами повітря є автомобілі. Так світ був познайомлений з фотохімічними окислювачами -з'єднаннями озону з різними речовинами, що утворяться шляхом взаємодії вуглеводнів з окислами азоту, виділюваними автомашинами й енергетичними підприємствами, при сонячному світлі.

Термін "смог" був уперше застосований до хмари, що нависли над Лос-Анджелесом. Зі збільшенням числа автомашин подібне явище стало спостерігатися і над іншими містами.

В даний час автомобіль стоїть на першому місці по абсолютному викиді газів. Він джерело майже половини забруднювачів повітря. Головну шкода заподіює чадний газ, однак негативно на организм людини впливають також вуглеводи, окисли азоту, що містяться у вихлопних газах, і фотохімічні окислювачі.

Серед джерел забруднення, що негативно впливають на здоров'я людини, автомобіль грає значну, але не основну роль. Автомобілі є причиною 10-25% захворювань, хоча, як ми вже говорили, виробляють майже половину всіх забруднювачів повітря. Окисли сірки і різноманітні дрібні частки (суміші сажі, попелу, пилу, крапельок сірчаної кислоти, азбестових волокон і т.д.) викликають більше хвороб, чим вихлопні гази автомобілів. Вони надходять в атмосферу від електростанцій, заводів і житлових будинків. Окисли сірки і частки пилу звичайно концентруються в місцях найбільш інтенсивного спалювання вугілля, вони небезпечні, головним чином, узимку, коли спалюється більше палива. Фотохімічний смог, навпаки, буває більш щільним у літню пору. Найбільш драматичні приклади забруднення повітря: у долині Маасу В Бельгії, 1930 р. - 6000 захворілих, 60 померлих; у Донорі, штат Пенсільванія, 1948 р. - 6000 захворілих, 20 померлих; у Лондоні, 1952 р. - 10000 захворілих, 4000 померлих. У кожнім з цих випадків смертність зростала чи знижувалася відповідно до змін забруднення повітря, незалежно від кліматичних умов, і була результатом серцево-судинних і респіраторних захворювань.

Забруднене повітря уражає насамперед легені, найбільш небезпечні окисли сірки і дрібні частки. Серед захворювань органів дихання виділяють гострі (застуда, бронхіт, запалення легень). В усіх країнах на долю респіраторних захворювань приходиться більше випадків, чим на всі інші хвороби, разом узяті. Катар верхніх дихальних шляхів дотепер залишається самою розповсюдженою хворобою.

Забруднення навколишнього середовища позначається і на виникненні такого захворювання, як рак легень, хоча основна роль у патогенезі цього захворювання належить палінню. Для жителів великих міст імовірність цієї хвороби приблизно на 20-30% вище, ніж для людей, що живуть у селах чи невеликих містечках. Установлено зв'язок між змістом твердих часток у повітрі і частотою рака шлунка і предстательної залози. Передбачається, що окисли азоту, що знаходяться в повітрі, з'єднуючись з іншими забрудненнями, утворять нітрозаміни - речовини, що відносяться до найбільш активних канцерогенів. Очевидно, у виникненні раку легень беруть участь і радіоактивні частки, розсіяні по усьому світі в зв'язку з іспитами ядерної зброї і діяльністю атомних електростанцій. Серед різноманітних радіоактивних речовин найбільш небезпечний плутоній, що відрізняється дуже повільним розпадом.

Виявлено зв'язок забруднення атмосферного повітря з ростом захворювань генетичної природи, при цьому рівень уроджених пороків розвитку в умовах промислових міст залежить не тільки від інтенсивності забруднення, але і від характеру атмосферних викидів. Ряд хімічних речовин має мутагенну дію, що може виявлятися в збільшенні частоти хромосомних аберацій у соматичних і полових клітках, що приводить до новотворів, спонтанним абортам, перинатальної загибелі плоду, аномаліям розвитку і безплідності. У забруднених районах частіше зустрічаються несприятливо протікають вагітності і пологи. Діти, породжені після патологічної вагітності, у забруднених атмосферними викидами районах, часто мають низькі масу. тіла і рівень фізичного розвитку, а також функціональні відхилення серцево-судинної і дихальної систем.

Відзначений різноспрямований вплив факторів різної інтенсивності на людину. Так, великий ступінь забруднення повітря викликає уповільнення процесів росту і розвитку, наростання дисгармоничності за рахунок підвищення жировідкладення, а малі концентрації шкідливих речовин активують процеси акселерації. Порівняння антропометричних даних у дітей показало, що ріст, маса тіла й окружність грудної клітки в районі з забрудненим повітрям більше, ніж у районах з меншим ступенем забруднення. Таке явище свідчить про можливу стимуляцію фізичного розвитку впливом несприятливих зовнішніх факторів малої інтенсивності (ріст і маса тіла найбільших величин досягають у районах із середнім ступенем забруднення). Однак таке прискорення фізичного розвитку супроводжується помітним ослабленням ефективності серцево-судинної системи.

Виявлено взаємозв'язок змісту токсичних речовин у крові, сечі, волосс і інших тканинах людей зі ступенем їхньої шкідливої дії на організм. Концентрація речовини в тканинах і виділеннях служить показником ступеня несприятливого впливу на організм. Виявлено залежності між рівнями кадмію і свинцю у волосс школярів і їхнім розумовим розвитком. Найпоширеніший з токсичних важких металів - свинець, тому що він входить до складу бензину. Переносяться по повітрю нікель, кадмій, бериллий і ртуть відносно рідкі, але в деяких районах вони являють собою серйозну загрозу. Причому особливо небезпечно те, що нагромадження цих металів в організмі починається з рівня забруднення, значно меншого гарнично припустиимих норм.

Забруднення атмосферного повітря розбудило в людях велику заклопотаність, чим будь-який інший вид руйнування навколишнього середовища. Програми заходів щодо запобігання забруднення повітря у великих містах зважувалися повільно, коштували дорого і часто порушувалися. Проте вони принесли визначені результати: так, лондонці зараз бачать сонце на 70% частіше, ніж у 1958 році. В даний час більшість розвитих країн зайнялося ліквідацією основних джерел забруднення повітря. Переклад енергетичних установок з вугілля на нафту і природний газ значно зменшив викид окислів сірки. Удосконалення конструкції автомобілів знизило викид газів, що містять окис вуглецю і вуглеводні. Там, де приймаються заходи для боротьби з забрудненням повітря, можна відзначити і поліпшення стану здоров'я населення.

Додаткове джерело хімічних речовин для організму міських жителів - сільськогосподарська продукція. Вирощувана поблизу міст, вона забруднена добривами і пестицидами (їхня кількість часта перевершує розумний рівень), а також опадами, що містять часом усю таблицю Менделєєва. Техногенні потоки в атмосфері відбиваються в складі і просторовому розподілі атмосферних випадань, фіксиуємих сніговим покровом чи ґрунтом. Загальний рівень пилу в містах у 30-40 разів вище фонового, а поблизу промислових підприємств спостерігаються аномальні території, забруднення яких у 600 разів вище фонової. навіть у нових мікрорайонах великих міст, порівняно вилучених від промислових зон, зміст хімічних елементів у випаданнях у 2-3 рази вище, ніж у фонових умовах, а безпосередньо в зонах промислового виробництва їхній зміст зростає в 10-20 разів; створюючи екстремальні ситуації.

Ступінь забруднення ґрунтів найбільш інтенсивна біля підприємств кольорової металургії (у 450 разів вище фонової), приладобудування (у 300 разів) і чорної металургії (у 250 разів) і менш інтенсивна поблизу машинобудівних і хімічних підприємств. Концентрації загрязнителей в атмосфері убувають по експоненті в міру видалення від їхнього джерела, таким чином, і ґрунти забруднюються з таким же градієнтом концентрацій - від центра до периферії, що обумовлює високий ступінь забруднення житлових масивів, що примикають до підприємств.

Істотний вплив на забруднення ґрунту роблять застосовувані в сільському господарстві хімікати - пестициди, гербіциди, що займають перше місце в забрудненні навколишнього середовища. Залишкова кількість пестицидів виявлена в 20% проб, узятих у ґрунтах 198 тис, га сільгоспугідь Росії в 1991 році. Друге місце займають важкі метали, що значно випереджають такі широко розповсюджені забруднювачі, як окис вуглецю, сірчистий ангідрид, нафтопродукти і фотохімічні оксиданти.

Між геохімічною структурою забруднення територій міст і станом здоров'я населення існує зв'язок, що просліджується на всіх етапах - від нагромадження забруднюючих речовин і виникнення імунобіологічних змін в організмі до підвищення захворюваності. Показники захворюваності дітей бронхіальною астмою, бронхітами, отитами, коньюнктивитами корелюють з масою випадань. У забруднених районах міста показники захворюваності на 40-60% вище, ніж в інших районах.

Вода

Одна з особливо гострих проблем великого міста - вода. Історично розвиток людства зв'язаний з водопостачанням - людин почав вести осілий спосіб життя саме біля води. Останнім часом більшість великих міст випробують постійно наростаючі труднощі з водопостачанням. Хоча для задоволення життєвих потреб людини досить 5 л води, йому її потрібно значно більше: тільки для нестатків особистої гігієни і побутових потреб необхідно витрачати не менш 40-50 л води. Витрата води в місті складає в середньому від 150 до 200 л, а в ряді промислових центрів - до 500 л у день на душу населення. У невеликих містах вода використовується в більшій мері на побутові нестатки, тоді як у великих центрах співвідношення між кількістю води на промислові і побутові нестатки прямо протилежне.

Незважаючи на те, що споживання води неухильнозбільшується черезріст населення Землі, головнупогрозу представляє не це, а прогресуюче забруднення рік, озер і підземних вод. Наприкінці XIX століття чистота води представляло приватну проблему охорони здоров'я. Тіфи, епідемічні коліти і дизентерія, викликані бактеріями, що передаються через воду, полягає в тім, що вони володіють високою біологічною активністю і беруть участь у багатьох процесах життєдіяльності: білковому, жировому, вуглеводному, вітамінному, мінеральному обміні, газо і теплообміні, тихорєцькій проникності, клітинному розподілі, костеобразовании, кровотворенні, росту, розмноженні, імунобіологічних реакціях. Вплив мікроелементів на обмін речовин тісно зв'язано з їхнім впливом на активність ферментів, частина мікроелементів входить у структуру гормонів і вітамінів.

Забруднення води стало предметом інтенсивного вивчення, томущокількість людей, що страждають хворобами, що передаються через забруднену воду. обчислюється мільйонами.

Шум

Навколишнє середовище - складна система. Це поняття містить у собі не тільки повітря, ґрунт і воду. Шум також відіграє значну роль у житті людини, особливо у великих містах. Доведено негативний вплив шуму на ЦНС, вегетативні реакції, артеріальний тиск, діяльність внутрішніх органів. Високий рівень шуму сприяє підвищенню числа гіпертензій і гіпотензій, гастритів, виразкової хвороби шлунка, хвороб залоз внутрішньої секреції й обміну речовин, психозів, неврозів, хвороб органів кровообігу. В облич, що проживають у гучних районах, частіше виявляються церебральний атеросклероз, збільшене зміст холестиринув крові, астенічний синдром. Частка немовлят зі зниженою масою зростає відповідно збільшенню рівня шуму.

При сильних шумах порушення, досягаючи вегетативної нервової системи, діє на центри, що регулюють артеріальний тиск, подих і діяльність травного тракту, впливає на кору великих півкуль. У результаті тривалого впливу шумів малої інтенсивності в центрах слухового аналізатора утворюються домінантні вогнища, що гальмують діяльність інших центрів, унаслідок чого порушуються багато функцій організму.

В умовах інтенсивного шуму розвивається виражене охоронне гальмування в корі великого мозку, відбуваються серйозні зрушення у вищій нервовій діяльності (порушується урівноваженість нервових процесів, знижується їхня рухливість, умовно-рефлекторна діяльність погіршується), що приводить до зміни нормальних корково-підкіркових співвідношень.

Можливе порушення функцій нервової системи при впливі шуму пов'язано зі зрушеннями обміну речовин у нервовій тканині. Головний мозок - орган високої фізіологічної активності - дуже чуттєвий до кисневого голодування. При впливі шуму розвивається гіпоксія мозку, тому що шум підвищує тонус судин мозку, знижує кровонаповнення його тканин, що є наслідком зміни стану сосудорухательного центру у відповідь на шумове подразення. Вегетативні реакції, що супроводжуються погіршенням кровообігу різних органів, порушенням серцевої діяльності, зміною артеріального тиску, особливо виражені при шумовому впливі в 65-95 дб.

При дії шуму відбувається зменшення змісту цукру в крові до нижнього рівня норми, що викликає активізацію наднирників і підвищення концентрації адреналіну в крові. Тривалий вплив шуму гнітить функцію наднирників , що приводить до різанням гіпогликемії. Шум у 60 дб, регистрируемый іноді на міських транспортних магістралях, знижує деякі показники імунітету. Виявлення ремостабільних аутоантитіл у низьких концентраціях розцінюється фахівцями як компенсаторна реакція на дію несприятливих факторів середовища. Такі аутоантитела відносяться до розряду аутоагрессоров, і виражене підвищення їхнього змісту при дії шуму може сприяти формуванню патологічних процесів. Таким чином, впливаючи на кору великих півкуль головного мозку і центри вегетативної нервової системи, шум негативно впливає на різні органи і системи людини.

Електромагнітні поля

Серед фізичних факторів навколишнього середовища, що негативно впливають на здоров'я городян, усе велику роль грають електромагнітні поля(ЕМП) короткохвильового, ультракороткохвильового і надвисокочастотного діапазону (КВ, УКВ, СВЧ). Їхнє основне джерела - короткохвильові передавачі, телецентри, радіолокатори, надвисокочастотні і середньохвильові передавачі. Вважається, що погіршення самопочуття під дією ЕМП є результатом впливу цих полів на електромагнітні процеси в організмі, пов'язані з регуляцією фізіологічних функцій.

Найбільш уразлива до таких впливів нервова система. Передбачається, що чільна роль у механізмах дії ЕМП належить лимбичним структурам головного мозку і гіпоталамусу. Можливо, діючи на екстро- і інтерорецептори організму, електромагнітна енергія викликає нервові імпульси, що надходять у кору великого мозку, гіпоталамус і спинний мозок. Гіпоталамус, функціонально зв'язаний з гіпофізом, втягує в процес наднирники, гормони яких впливають на склад крові, роботу внутрішніх органів і нервову систему. Імпульси, що проходять через спинний мозок і вегетативну нервову систему, досягають внутрішніх органів і впливають на їхній функціональний стан.

Великою чутливістю до дії електромагнітних полів володіє статева сфера: зміни в ній викликаються як прямим, так і опосередкованим їх впливом. У першому випадку полові залози уражаються безпосередньо, у другому - їхній розлад зв'язано з несприятливим впливом полів на нервову й ендокринну системи.

Вплив полів на організм матері обумовлює народження неповноцінного потомства, віддалені наслідки дії ЕМП виявляються в порушенні генеративної функції в наступних поколіннях. Електромагнітні поля КВ- і Укв-діапазону впливають на серцево-судинну систему, що виражається в уповільнені пульсу, незначному розширенні границь серця, глухости серцевих тонів, погіршенні провідності серця і судинної гіпотонії. Можливі два шляхи впливу ЕМП на реакції серцево-судинної системи: перший - безпосередньо на вузли автоматії серця, другий - через центральну нервову систему.

Електромагнітні поля малої інтенсивності стимулюють збільшення маси тварин, а великий, навпроти, гнітять її. Збільшення маси, очевидно, зв'язано зі зниженням обміну речовин, що порозумівається гнобленням функції щитовидної залози.

У силу того, що вплив на здоров'я факторів навколишнього середовища у випадку їхньої малої інтенсивності реалізується через бессимптомне нагромадження або шкідливі речовини, або патологічних змін в органах і тканинах, тільки комплексне визначення ранніх ознак змін в організмі може дати прогностически значимі результати. Будучи функцією від багатьох перемінних, здоров'я населення являє собою інтегральний показник якості навколишнього середовища. .

Установлено, що комбінована дія факторів середовища на здоров'я людини може давати різні ефекти. Так, рівень загальної захворюваності дітей залежить як від забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю, . так і від міського шуму. При спільній дії обох факторів ріст захворюваності збільшується. На поширеність алергійних захворювань значно впливають атмосферні забруднення і незадовільні житлові умови. При сполученні цих ефектів захворюваність зростає більш інтенсивно. Виявлено, що спільна дія оксиду вуглецю й оксидів азоту, оксиду вуглецю і сірковуглецю, оксиду вуглецю і сірчистого ангідриду може викликати більш виражений гіпотензивний ефект, чим кожне з цих речовин окремо. При сумарному впливі оксиду вуглецю й електромагнітних полів брахикардія виражена в більшому ступені, чим при ізольованій їхній дії. Спільна дія сірчистого ангідриду. оксиду вуглецю й електромагнітних полів зменшує систоличний обсяг серця; сірчистого газу, оксидів азоту й оксиду вуглецю погіршує функцію подиху; електромагнітних полів і оксиду вуглецю, а також шуму і сірковуглецю збільшує число дітей з незадовільними показниками стану ЦНС.

Сполучення декількох, нехай слабких, але односпрямованнодіючих факторів може призвести до достовірних зрушень показників здоров'я. Таким чином, додавання кожного нового фактора робить ризик захворювання більш високим. На поширеність ішемічної хвороби серця найбільше істотно впливають забруднення атмосферного повітря, високий рівень шуму і надходження пестицидів з харчовими продуктами. При збільшенні забруднення атмосферного повітря захворюваність ішемічною хворобою серця може зрости на 44%, при посиленому акустичному впливі - на 20%, залишкові кількості ДДТ у продуктах харчування (молоці, м'ясі, олії) можуть сприяти росту захворюваності на 26%. У той же час спільний вплив цих факторів підвищує кількість людей з даною патологією майже в два рази.

Висновок

Урбанізація неоднозначно діє на людське суспільство: з одного боку, місто надає людині ряд суспільно-економічних, соціально-побутових і культурних переваг, що позитивно позначається на його інтелектуальному розвитку, дає можливість для кращої реалізації професійних і творчих здібностей, з інший

- людина віддаляється від природи і попадає в середовище зі шкідливими впливами - забрудненим повітрям, шумом і вібрацією, обмеженою житлоплощею, ускладненою системою постачання, залежністю від транспорту, постійним змушеним спілкуванням з безліччю незнайомих людей - усе це несприятливо позначається на його фізичному і психічному здоров'ї.

Положення збільшується тим, що міста-гіганти розвивалися стихійно і, як правило, без обліку біологічних потреб і психологічних особливостей людини. Сучасне велике місто з його величезними прямокутними будинками зі скла і бетону, уздовж і поперек пересічений транспортними магістралями з нескінченним потоком автомобілів, що вивергають зі своїх надр задушливі вихлопні гази, обмеженими можливостями пішого пересування, безупинним шумом і нескінченною штовханиною придушує біологічну природу людини, позбавляє необхідного фізичного навантаження, гнітить його психіку. Утомлений житель міста, із властивої йому підвищеною дратівливістю, невмотивованою заклопотаністю, загальною млявістю, шукає звільнення від цього стану на лоні природи, у кіно, чи театрах у телеекранів, у читанні чи літератури інших подібних заняттях, але це не дає бажаного результату. Утома накопичується і реалізується в порушенні тих чи інших функцій організму.

Проблеми, зв'язані з урбанізацією, необхідно вирішувати не окремими приватними заходами, вишукуючи скоростиглі і малоефективні рішення, а розробивши комплекс взаємозалежних соціальних, екологічних, технічних і інших мір. В усіх випадках людин і навколишнє середовище повинні розглядатися як єдине ціле.

Бібліографія

1. Загальна біологія. Проф. А.С. Данилевський. Під. Ред. Ю.И. Полянского.

2. Агаджанян Н.А., Торшин В.И. Екологія людини. М., 1994.

3. Реймс Н.Ф. Екологія. Теорія, закони, правила, принципи і гіпотези. М., 1994.

Поиск по сайту: