Планетарные изменения климата и их последствия для всего живого
Окружающая среда и здоровье населения
Глобальное загрязнение окружающей среды произошло в основном по двум взаимосвязанным причинам: неуклонный рост населения планеты и резкое возрастание в ходе научно-технической революции потребления различных источников энергии. Так, если численность населения земного шара в 1900 г. составляла 1,7 млрд чел., то к концу XX в. достигла 6,2 млрд чел. (прогноз на 2050 г. — более 8 млрд чел.).
Кроме того, на фоне общего увеличения численности населения планеты интенсивными темпами продолжался процесс урбанизации. Если в 1950 г. доля горожан в мире составляла 29,2%, то в настоящее время она достигла 47%. По оценкам экспертов ООН, в начале XXI в. произойдет эпохальное событие — численность городского населения превзойдет общее число сельских жителей (на 2010 г. численность городского населения достигнет 52%). Урбанизация коснулась и России, где доля городского населения составляет около 73%.
В крупных городах ситуация с загрязнением окружающей среды стала угрожающей (особенно от выбросов автотранспорта), что создает неблагоприятную среду для проживания населения.
С середины XIX в. в результате промышленной, а затем научно-технической революции человечество в десятки раз увеличило потребление ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ и др.) в качестве источника энергии. С появлением новых средств передвижения (паровоз, пароход, автомобиль, дизельный двигатель) и развитием теплоэнергетики (ТЭЦ, ТЭС) значительно возросли темпы потребления, особенно нефти и природного Газа с середины XX в. Как видно на рисунке, только за последние пять десятилетий прошедшего века потребление ископаемых органических видов топлива в мире возросло, в частности, угля — в 2 раза, нефти — в 8, а природного газа — почти в 12 раз [3]. Так, если потребление нефти в мире в 1910 г. составляло 22 млн т, то в 1998 г. — достигло 3,5 млрд т.
Основой социально-экономического развития современной цивилизации является производство энергии, опирающееся, главным образом, на ископаемые виды топлива (более 75%). В конце XX в. среднеглобальные тренды характеризуются небольшим ростом потребления нефти (0,8%) и устойчивым ростом потребления природного газа (на 1,6%), но спадом потребления угля (2,5%) — наиболее экологически опасного ископаемого топлива.
С одной стороны, все это превратило нефть и природный газ в фундамент благополучия многих стран, а с другой — и мощный источник глобального загрязнения нашей планеты. Ежегодно в мире сжигается более 9 млрд т условного топлива, что приводит к выбросу в окружающую среду более 20 млн т диоксида углерода (СО2) и более 700 млн т различных соединений. В настоящее время в автомобилях (их более 600 млн шт.) ежегодно сжигается около 2 млрд т нефтепродуктов.
В России общее количество выбросов загрязняющих веществ от всех видов транспорта составляет около 17 млн т в год, причем более 80% от всех выбросов приходится на автотранспорт (в 1997 г. число автолюбителей достигло 22,5 млн шт.). В структуре выбросов вредных веществ от автотранспорта в окружающую среду доминирует оксид углерода (СО) — 84%. СО препятствует абсорбированию кровью кислорода, что ослабляет мыслительные способности человека, замедляет рефлексы, может быть причиной потери сознания и смерти.
Значительное количество тяжелых металлов попадает в воздух и почву не только из выбросов автомобилей, но и при истирании тормозных колодок (ванадий, цинк, молибден, никель) и при износе автопокрышек (кадмий, свинец, молибден, цинк). Особая опасность этих выбросов заключается в том, что в них содержится сажа, способствующая глубокому проникновению тяжелых металлов в организм человека. Помимо автотранспорта, источниками поступления тяжелых металлов в окружающую среду служат металлургические предприятия и ТЭЦ, а также производство удобрений и цемента и пр.
В соответствии с ГОСТом тяжелые металлы по степени опасности подразделяются на три класса: I класс (мышьяк, кадмий, ртуть, бериллий, селен, свинец, цинк); II класс (кобальт, хром, медь, молибден, никель, сурьма) и III класс опасности (ванадий, барий, вольфрам, марганец, стронций).
Тяжелые металлы весьма опасны, они обладают способностью накапливаться в живых организмах, увеличивая свои концентрации по пищевым (трофическим) цепям, что, в конечном счете, представляет огромную опасность для здоровья человека. Тяжелые высокотоксичные металлы, попадая в организм человека, вызывают различные так называемые экологические болезни (табл. 1).
Таблица 1
Эффекты избирательной токсичности при загрязнении среды тяжелыми металлами
(по данным ВОЗ)
Загрязнитель |
Главное воздействие на здоровье человека |
Мышьяк |
Рак легких; различные кожные болезни, гематологические эффекты, включая анемию |
Бериллий |
Дерматиты, язвы; воспаления слизистых оболочек |
Кадмий |
Злокачественные новообразования; острые и хронические респираторные заболевания; почечная дисфункция |
Ртуть |
Воздействие на нервную систему, включая краткосрочную память; нарушение сенсорных функций и координации; почечная недостаточность |
Свинец |
Нарушение процессов кроветворения; повреждение печени и почек; нейрологические эффекты |
Хром |
Рак легких; злокачественные образования в желудочно-кишечном тракте; дерматиты |
Никель |
Респираторные заболевания (астма, нарушение дыхательной системы); пороки рождения и уродства; рак носа и легких |
Экологически обусловленные болезни
Среди различных факторов внешней среды, влияющих на здоровье населения, особую роль играет загрязнение атмосферного воздуха и водных источников питьевой воды. Особенно четко показана связь между загрязнением атмосферного воздуха и заболеваемостью населения на картах, представленных в атласе «Окружающая среда и здоровье населения России» (1995). Значительное загрязнение атмосферы различнымиканцерогенными веществами в крупных промышленных городах нашей страны (Новокузнецк, Магнитогорск, Норильск, Оренбург и др.) привело к тому, что за последние годы среди городских жителей количество вновь выявленных онкологических больных (особенно рак легкого, желудка) возросло более чем в 1,5 раза. В городах Сибири почти 50% обострений хронических болезней органов дыхания обусловлено именно загрязнением атмосферного воздуха.