Влияние техногенных факторов на здоровье

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние техногенных факторов на здоровье

Подготовил: Варначкина Ирина



Вся жизнь и развитие человека протекают в определенной среде обитания. Будущее цивилизации видится многим ученым очень напряженным. Растет загрязнение биосферы, и возникли новые связи между глобальной экономикой и глобальной экологией. Нас тревожит в России «экологический стресс» - ухудшение качества подводного режима, состояние атмосферы и посевов - для экономического развития в будущем.

В настоящее время доходы на душу населения в России снизились по сравнению с показателями на начало десятилетия. В результате роста нищеты и безработицы усилилась эксплуатация природных ресурсов, поскольку увеличилось число людей, жизнь которых непосредственно зависит от этих ресурсов.

ХХ век в России - век трудных и резких изменений практически всех сторон жизни общества, что создало ситуацию растерянности и неуверенности. Кроме того, наблюдается повышение смертности людей старшего возраста, что связано с «искусственным» выживанием менее жизнеспособных в детском возрасте. Но в то же время наблюдается акселерация физического и интеллектуального развития и более поздняя социальная зрелость. Возникает социальный вакуум в обществе.

Очевидно, что всю совокупность факторов среды обитания на состояние здоровья граждан можно подразделить на первичные, имеющие естественную природу и вторичные факторы, возникновение и развитие которых происходит как совокупность процессов социальных и техногенных.

Поэтому перед российским обществом стоит задача найти новые формы интеграции человека в экосистему, которая окружает его в повседневной жизни, правильно выработать стратегию и ориентиры будущего человечества Состояние окружающей природной среды г. Москвы в 1994 году.- М, 1995 год..

Большой вред окружающей среде создают урбанизация, развитие промышленности, транспорт. С этой задачей тесно связана другая - импорт и захоронение радиоактивных отходов, неэкологических отходов.

Россия превратилась в свалку радиоактивных отходов западного производства. Развитые страны, пользуясь трагическим положением нашей страны, стремятся эксплуатировать ее территорию для размещения опасных производств, экспорта грязных технологий, захоронения токсичных и радиоактивных отходов. В своего рода свалку и проходной двор для отходов Запада превращается Оренбуржье. Предприятия Израиля, Франции, Нидерландов отправили в область около 20 вагонов промышленных отходов, опасных для здоровья людей. Только в 1995 г. в Россию под видом сырья было ввезено около 2 тысяч тонн вредных отходов.

Другой фактор - загрязненные продукты питания, это в основном недоброкачественные, залежалые, опасные для здоровья продукты, завозимые в Россию из-за рубежа. Наш продовольственный рынок превратился в результате западной продовольственной интервенции в свалку таких продуктов, не потребляемых в западных странах. В 1998 г. только органами санэпидемнадзора было запрещено более нескольких сотен тысяч партий импортной продукции. Неблагоприятное воздействие на здоровье загрязненных продуктов питания усиливается общесоциальными причинами, которые обусловили сокращение потребления большинством людей, изменения в его структуре, ведущие к белковому и витаминному голоду. Ныне у 20% населения России имеет клинические проявления гиповитаминоза, а у большей части остальных - гиповитаминозные состояния чреваты необратимыми физиологическими изменениями.

1. Основные техногенные факторы неблагоприятного воздействия на человека

Мир опасностей, угрожающих человеку, весьма широк и непрерывно нарастает. В производственных, городских, бытовых условиях на человека воздействуют одновременно, как правило, несколько негативных факторов. Комплекс негативных факторов, действующих в конкретный момент времени зависит от текущего состояния системы «человек - среда обитания».

Появление техногенных источников тепловой и электрической энергии, высвобождение ядерной энергии, освоение месторождений нефти и газа с сооружением протяженных коммуникаций породили опасность разнообразных негативных воздействий на человека и среду обитания. Энергетический уровень техногенных негативных воздействий растет, и неконтролируемый выход энергии в техногенной среде является причиной роста числа увечий, профессиональных заболеваний и гибели людей.

Техногенный фактор - это влияние, оказываемое промышленной деятельностью на организмы, биогеоценоз, ландшафт, биосферу (в отличие от естественных, или природных факторов). Техногенный фактор обуславливают возникновение и развитие техногенеза. Поскольку практически все области деятельности человека носят все более индустриальный характер (добывающая и обрабатывающая отрасли, с.-х. технологии, коммунальное хозяйство и т.п.), техногенный фактор, по сути, становится синонимом антропогенного фактора.

С позиций обеспечения безопасности и снижения рисков техногенных катастроф к определяющим техногенным факторам относятся: потенциальная опасность объекта техносферы, объем опасных энергий, веществ и информации, исходный и остаточный ресурс эксплуатации, степень диагностируемости состояния, защищенность от техногенных аварий и катастроф, уровень анализа человеческого фактора, нормирования и декларирования безопасности.

В настоящее время перечень реально действующих негативных факторов (опасность) значителен и насчитывает более 100 видов, к наиболее распространенными и обладающими достаточно высокими энергетическими уровнями относятся негативные техногенные факторы.

В процессе эволюции человек, стремясь наиболее эффективно удовлетворять свои потребности в пище, материальных ценностях, защите от климатических и погодных воздействий, в повышении своей коммуникативности , непрерывно воздействовал на естественную среду и, прежде всего, на биосферу. Для достижения этих целей он преобразовал часть биосферы в территории, занятые техносферой.

Техносфера - регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям. Техносфера, созданная человеком с помощью технических средств, представляет собой территории, занятые городами, поселками, сельскими населенными пунктами, промышленными зонами и предприятиями.

К техносферным относятся условия пребывания людей на объектах экономики, на транспорте, в быту, на территориях городов и поселков. Техносфера не саморазвивающаяся среда, она рукотворна и после создания может только деградировать.

Для техносферы характерны потоки всех видов сырья и энергии, многообразие потоков продукции и людских резервов; потоки отходов (выбросы в атмосферу, сбросы в водоёмы, жидкие и твёрдые отходы, различные энергетические воздействия). Техносфера способна также создавать спонтанно значительные потоки масс и энергий при взрывах, пожарах, при разрушении строительных конструкций, при авариях на транспорте и т.п.

Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека и/или среду. В естественных условиях такие взаимодействия наблюдаются при излечении климата и стихийных явлениях. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены её элементами и действиями человека.

Взаимодействие человека с живой и неживой природой, с социальной средой и техносферой основано на обмене потоками веществ, энергий и информации. Потоки отличаются многообразием и в большинстве случаев жизненно необходимы. Ряд потоков (техногенные отходы, потоки при стихийных явлениях, при взрывах и пожарах и т.п.) носят негативный характер представляя угрозу жизни человека, социальной среде, устойчивому состоянию биосферы и техносферы.

Человек, решая задачи достижения комфортного и материального обеспечения, непрерывно воздействует на среду обитания своей деятельностью и продуктами деятельности (техническими средствами, выбросами различные производств и т.д.), генерируя в среде обитания техногенные антропогенные опасности.

Техногенные опасности создают элементы техносферы - машины, сооружения, вещества и т.п., а антропогенные опасности возникают в результате ошибочных или несанкционированных действий человека или групп людей. Антропогенные опасности связаны с определённым видом деятельности человека. Называя профессию, мы сужаем перечень опасностей, грозящих человеку. Например, шахтёр подвергается одним опасностям, а оператор ПЭВМ - другим.

Возникновение опасностей в ряде случаях связано как с наличием неисправностей в технических устройствах, так и с неправильными действиями человека при их использовании. Уровни возникающих при этом опасностей определяются энергетическими показателями технических устройств.

Энергетические уровни техногенных опасностей существенно возросли в XX столетии, когда человек получил в своё распоряжение мощную технику, огромные запасы углеводородного сырья, химических и бактериологических веществ. В итоге история человечества породила очередной парадокс - в течение многих столетий люди совершенствовали технику, чтобы обезопасить себя от естественных опасностей, а в результате пришли к наивысшим техногенным опасностям, связанным с производством и использованием техники и технологий.

Техногенные опасности в XX столетии неуклонно нарастали и продолжают нарастать. Ошибки, допускаемые человеком, реализуются при проектировании и производстве технических систем, при их обслуживании (ремонт, монтаж, контроль), при неправильном выполнении обслуживаемым персоналом (операторами) процедур управления, при неправильной организации рабочего места оператора, при высокой психологической нагрузке на операторов технических систем, их недостаточной подготовленности и натренированности к выполнению поставленных задач.

Статистика свидетельствует, что неблагоприятные психологические качества человека все чаще становятся причиной несчастных случаев, достигая на отдельных производствах 40% от общего комплекса причин. Человеческий фактор все чаще становится определяющим при возникновении аварий в технических системах.

Около 80% авиакатастроф связаны с ошибочными действиями экипажей авиалайнеров; 60-80% случаев ДТП возникает из-за ошибок водителей автомобилей; свыше 60% аварий на объектах с повышенным риском происходит из-за ошибок персонала.

Производственная среда - это часть техносферы, обладающая повышенной концентрацией негативных факторов. Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.

Физические негативные воздействия связаны с производственной деятельностью человека. Это особая группа негативных факторов, создающих высокие уровни физических нагрузок и обусловленную ими тяжесть и напряженность труда.

Для физических негативных факторов определяющим признаком является вид энергии. К ней относится:

· основные неблагоприятные характеристики воздушной среды и освещенности;

· механические факторы, такие как воздействие движущихся машин и механизмов, вибрации и ускорения;

· акустические факторы, такие как инфразвук, шум и ультразвук;

· повышенный уровень электромагнитного излучения, ультрафиолетовой и инфракрасной радиации;

К физическим опасным и вредным факторам, влияющим на человека относятся:

· движущиеся машины и механизмы, подвижные части производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы;

· разрушающиеся конструкции; обрушивающиеся горные породы;

· повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны,

· повышенный уровень шума на рабочем месте, вибрации, повышенный уровень инфразвуковых колебаний; повышенный уровень ультразвука;

· повышенное или пониженное барометрическое давление в рабочей зоне и его резкое изменение,

· повышенная или пониженная влажность воздуха, подвижность воздуха, повышенная или пониженная ионизация воздуха, повышенный уровень ионизирующих или электромагнитных излучений в рабочей зоне,

· повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; повышенный уровень статического электричества; повышенная напряженность электрического поля;

· повышенный уровень электромагнитных излучений, повышенная напряженность магнитного поля;

· отсутствие или недостаток естественного света; недостаточная освещенность рабочей зоны; повышенная яркость света; пониженная контрастность; прямая и отраженная блескость; повышенная пульсация светового потока;

· повышенный уровень ультрафиолетовой радиации; повышенный уровень инфракрасной радиации;

· острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях заготовок, инструментов и оборудования;

· расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола);

Общим свойством этих процессов является то, что они связаны с переносом энергии. При определённой величине и частоте энергия может оказать неблагоприятное воздействие на человека, вызывать различные заболевания, создавать дополнительные опасности.

Конкретные производственные условия характеризуются совокупностью негативных факторов, а также различаются по уровням вредных факторов и риску проявления травмирующих факторов.

Таким образом, мир опасностей в начале 21 века достиг своего наивысшего развития. Многообразие и высокие уровни опасностей, действующих на человека, характерны, прежде всего, для техносферы. Непрерывно нарастающие ухудшения здоровья и гибель людей от воздействия опасностей техносферы объективно требует от государства и общества принятия широких мер с использованием научного подхода в решении проблем безопасности жизнедеятельности человека в условиях техносферы.

Воздействие на здоровье населения промышленных комплексов, загрязняющих атмосферу

Воздействие на здоровье населения промышленных комплексов, загрязняющих атмосферу, можно дополнительно рассмотреть на примере предприятий некоторых отраслей промышленности. Так под воздействием выбросов предприятий цветной металлургии отмечается более высокий уровень заболеваний сердечно-сосудистой системы. На развитие легочной патологии в большей мере влияют выбросы предприятий черной металлургии и энергетики. В районах размещения предприятий химической и нефтехимической промышленности имеет место более широкое распространение аллергических заболеваний. Загрязнение атмосферы городов оксидами азота (по данным ВОЗ) способствует появлению соответствующих симптомов у больных с поражением органов дыхания.

Врожденные пороки у детей крупных индустриальных центров с развитой химической, нефтехимической и машиностроительной промышленностью встречаются значительно чаще, чем у детей из сельской местности. Так, на 10 тыс. родившихся в такого рода городах они отмечаются у 108-150 новорожденных, в то время как в сельской местности этот показатель составляет 20-54 Экология и охрана природы Москвы и Московского региона.

Достоверно доказано, что продолжительность течения респираторных заболеваний у детей, проживающих в загрязненных районах, в 2-2,5 раза длительнее, нежели аналогичных заболеваний у детей, живущих вне указанных районов.

В городах и регионах с неблагоприятной экологической обстановкой у детей наблюдаются функциональные отклонения в системе иммунитета, кровотворения и внутриклеточных ферментов, выявляются нарушения компенсаторно-адаптационных механизмов к условиям внешней среды.

Так, у населения Мурманской области фиксируется существенный прирост частоты некоторых социально-значимых видов заболеваний: онкологических и эндокринных, врожденных уродств, аллергозов, хронических болезней органов дыхания. Отмечена широкая распространенность нарушения детородных функций у женщин, проживающих в зонах промышленных экологических загрязнений. Например, в городах Кировске, Заполярном, Никеле частота ранних выкидышей у женщин в 1,8 - 4,5 раза превышает контрольный уровень. Частота врожденных уродств детей, родившихся у матерей, занятых на обогатительных фабриках и горно-обогатительных производствах области, составила за 20 лет 12,9-16,6 на 1000 родившихся.

При оценке состояния сердечно-сосудистой системы у детей, проживающих в районе с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха, установлено повышенное артериальное давление у 20,3% против 9,7% в контрольном районе. У 47,7% обследованных детей в районе интенсивного загрязнения атмосферы выявлена анемия, в то время как в контрольном районе - лишь в 19,3% случаев.

Возрастной фактор в условиях загрязненной атмосферы также оказывает существенное влияние на частоту обращений по поводу неспецифических заболеваний легких. Самый низкий уровень показателя заболеваемости наблюдается в молодом возрасте до 29 лет, а наиболее высокий - в старших возрастных группах от 50 лет и выше.

Характер роста частоты неспецифических заболеваний легких с увеличением возраста разнится у мужчин и у женщин. У мужчин наименьший показатель заболеваемости наблюдается в возрастной группе 20-29 лет, у женщин - до 19 лет. В старших возрастных группах у мужчин показатели заболеваемости по изученным нозологическим формам выше, чем у женщин.

Состояние загрязнения атмосферного воздуха оказывает влияние и на здоровье работников непроизводственной сферы. Заболеваемость с утратой работоспособности у учителей в загрязненном районе была выше в 1,3 раза по числу случаев и почти столько же в днях, чем в условно чистом районе.

По данным Московской медицинской академии им. И.М.Сеченова, загрязнение атмосферы, как по месту жительства, так и на химическом производстве в г. Новомосковске Тульской области, отрицательно сказывается на состоянии иммунной системы взрослого населения. Происходит активация клеточного и гуморального звеньев иммунитета, изменение показателей крови, свидетельствующее о явлениях иммунодефицита и аллергизации населения. В Новомосковске максимум риска возникновения заболеваний наблюдается у девочек 11-12 лет, родившихся от беременности с осложнениями, а также недоношенных, с искусственным вскармливанием, относящихся к 3 группе физического развития и проживающих в наиболее загрязненном районе города.

При рассмотрении связи показателей респираторной заболеваемости у детей (0-14 лет) и частоты впервые выявленных злокачественных опухолей у лиц старше 40 лет установлено, что повышение концентрации в воздухе от одного до четырех загрязняющих веществ - взвешенных частиц, диоксида серы, диоксида азота, бенз(а)пирена - относительно фонового уровня сопровождается увеличением риска возникновения респираторных заболеваний у детей на 18-20% и злокачественных опухолей у лиц старше 40 лет на 6-22%. Причем показатель относительного риска возрастает при воздействии комбинаций из нескольких загрязняющих веществ.

Атрибутивный риск (оценка избыточной заболеваемости в популяции в связи с данным воздействием) при повышении концентрации хотя бы одного из четырех рассматриваемых загрязняющих веществ составил 13,0-14,5% в случае респираторных заболеваний у детей и 5,9-14,5% в случае злокачественных опухолей у лиц старше 40 лет. Учитывая, что воздействию указанных вредных примесей подвергаются крупные контингенты населения, можно заключить, что даже небольшое повышение уровней риска существенно увеличивает абсолютные показатели заболеваемости.

В городах с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы, младенческая смертность достоверно выше, чем в остальных городах. Анализ взаимосвязи младенческой смертности с конкретными загрязняющими веществами показал, что концентрация диоксида азота более 60 мкг/мЗ в воздухе приводит к повышению относительного риска младенческой смертности на 128% по сравнению с городами, где уровень этого вещества ниже 20 мкг/м3 . Сходная, но менее выраженная зависимость обнаружена и для формальдегида. В течение ряда лет в рамках международной программы ЕСМЕР изучалось состояние здоровья взрослых и детей, проживающих на территории трех районов Брянской области с различным уровнем содержания радионуклидов в окружающей среде: пос. Мирный (приблизительно 30 Ки/км2), г. Клинцы (5-10 Ки/км2), пос. Красный Рог (примерно 5 Ки/км2).

Получена взаимосвязь "доза-эффект" при сопоставлении состояния здоровья детей 3-6 лет, проживающих в различных зонах г. Серпухова (Московской обл.) и Клинцах (Брянской обл.). Анализ распределения детей по группам здоровья показал, что самая высокая распространенность функциональных и органических изменений наблюдается в Клинцах (58,6%), где наряду с фактором радиации имеет место значительная химическая нагрузка в результате бесконтрольного использования пестицидов.

Загрязнения питьевой воды химическими соединениями

Фактором риска заболеваемости населения страны является также загрязнение питьевой воды химическими соединениями.

При хроническом воздействии алюминия у населения обнаружены изменения со стороны центральной нервной системы, органов кровотворения, а также слизистых и кожных покровов. Выявлено снижение адаптационной возможности сердечно-сосудистой и иммунной систем. Обнаружена повышенная чувствительность детей раннего детского возраста (от 1 года до 3-х лет) к воздействию алюминия.

У пациентов хирургического стационара одного из районов г. Малая Вишера Тверской обл. выявлено достоверное пролонгирование сроков консолидации и репарации костной ткани после травматических переломов по сравнению с пациентами из контрольного района - г. Бологое Тверской обл. Регионы и области России, характеризующиеся стойким ухудшением качества воды источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, имеют тенденцию к повышению заболеваемости населения кишечными инфекциями бактериальной и вирусной этиологии всех или отдельных нозологий. Низкое качество питьевой воды называют одной из причин неблагополучия в состоянии здоровья детей и подростков Саратовской области, где только 12,12% детей практически здоровы, а 44% хронически больны. Более 80% всех хозпитьевых водопроводов, имеющих водозаборы из открытых водоемов (в основном реки бассейна Волги), не имеют систем водоподготовки и обеззараживания Водохранилища Москворецкой системы. Вып. 6. Комплексные исследования водохранилищ. - М, 1985 год..

По данным исследований, проведенных НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды РАМН, вода р. Москва имеет значительное микробное загрязнение: колебания коли-индекса в различные сезоны 1994 г. составляли от 500 до 4750, а выделяемость - в среднем 97,6% с индексом колифагов от 20 до 1720 БОЕ/л. Энтеровирусы различного типового спектра выделялись из воды р. Москва в 23,52%, сальмонеллы различных серотипов - в 32,7% случаев.

Особенно резко возрастает микробное загрязнение р. Москва в пункте выпуска городских хозяйственно-бытовых сточных вод Курьяновской станции аэрации, где коли-индекс воды достигает 70000000. На данном участке река с трех сторон охватывает Красногвардейский район г. Москвы, население которого активно использует участок реки в рекреационных целях.

Среди явлений, связывающих состояние здоровья детей и состояние окружающей среды, необходимо назвать феномен "желтые дети". Этот феномен впервые был выявлен на территории Алтайского края в 1989 г. Новорожденные желтели на третий четвертый день жизни, наблюдалось сходство с физиологической желтухой. В отличие от последней, не было нарушений в работе печени, зато у многих детей отмечали поражение нервной системы. Ранее вспышки аналогичных заболеваний фиксировались в Сочи, Ростове-на-Дону, Карелии. Однако из-за отсутствия информации о подобных явлениях или передачи ее только по каналам здравоохранения, они не привлекли к себе должного внимания.

Развитие негативных процессов, определяющих эколого-эпидемиологическую обстановку и влияющих на состояние здоровья населения, имеет выраженные региональные особенности. Между тем, около 60 млн. человек проживают в условиях постоянного превышения предельно допустимых концентраций вредных для здоровья веществ в атмосферном воздухе. Постоянно возрастает вклад автотранспорта в уровень загрязнения воздушной среды городов и населенных пунктов. Длительное время не улучшается положение с обеспечением населения доброкачественной питьевой водой. Продолжается интенсивное загрязнение открытых водоемов неочищенными сточными водами, в том числе от промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Питьевая вода коммунальных водопроводов не отвечает гигиеническим нормативам по микробиологическим (11,0%) и санитарно-химическим показателям (22,17%). Несоответствие питьевой воды санитарно-эпидемиологическим показателям, обусловливает в ряде регионов страны повышенную заболеваемость населения инфекционными и неинфекционными болезнями.

Основные составляющие поступления загрязняющих веществ в Москву-реку с ее водосборной площади, тонн в год.

Источникизагрязнения	Органические веществапо ХПК	Нефтепродукты	Азот	Фосфор
Контролируемые источники	5510	123	1748	328
Городские территории, промплощадки	43455	4224	966	49
Сельскохозяйственные территории	33500	___	7412	1233
Суммарно со всех источников	82465	4347	16123	1632



Содержание растворенной и взвешенной форм тяжелых металлов в поверхностных водах Москвы-реки

	Содержание, мкг/л
Элемент	Растворен. форма	Взвесь	Общее содержание	% доля взвешенных форм
Марганец	0,08	1,5	1,58	94,9
Железо	0,4	2,5	2,90	86,2
Цинк	менее 0,001	0,001	-	-
Никель	0,067	0,27	0,34	79,4
Медь	0,06	0,9	0,96	93,7
Кадмий	0,01	0,9	0,1	90,0
Хром	0,0001	0,4	0,4001	100,0

Состояние здоровья населения России

Экологические исследования показали, что резкое ухудшение генетической наследственности рождающегося поколения людей вызвано отравлением окружающей среды вредными отходами, ядохимикатами, ксенобиотиками. По данным ВОЗ, 80% процентов болезней людей возникло в результате экологически неблагополучного состояния природы и неудовлетворительными условиями жизни в промышленных центрах. Проблемы экологии человека нуждаются в значительно большем внимании в настоящее время Экология и охрана природы Москвы и Московского региона. Под ред. В.А. Садовничего, МГУ, 1990 год..

В целом для городов характерно постепенное равномерное повышение онкологической смертности в возрастных группах после 40 лет; максимальное значение показатель смертности приобретает в возрастной группе 80 -89 лет, онкологическая смертность мужчин в возрастных группах после 45 лет превышает смертность женщин в этих же группах в 2 раза.

За последние годы соотношение между инфекционными и неинфекционными болезнями изменилось в пользу последних. Анализ неинфекционной заболеваемости взрослого и детского населения за 1990 -1994 год по поликлиникам России показал: состояние здоровья россиян характеризуется ежегодным ростом таких болезней, как сахарных диабет - на 10%, болезни сердечно-сосудистой системы - на 24,9 %, органов пищеварения - на 5,9%, злокачественные новообразования - на 4,3%.

Наиболее неблагоприятная ситуация в городах по детской заболеваемости сложилась в Центральном, Восточном, Северо-Западном и Зеленоградском округах. Для этих четырех округов характерны высокие уровни распространенности заболеваний органов дыхания, пищеварения, в том числе среди подростков.

Ведущей патологией в структуре всех зарегистрированных в России заболеваний у детей являются болезни органов дыхания, они составляют:

у детей до 1 года - 67,9%;

от 1 до 14 лет - 70,2%;

у подростков 15-17 лет - 52,3%.

Влияние неблагоприятных факторов окружающей среды на здоровье детей, изучалось в микрорайоне Братеево, окруженном крупными промышленными объектами, с превышением воздухе предельно допустимых концентраций (ПДК) окислов азота, углеводородов, фенола, аммиака и других вредных веществ в 2-4 раза, достигающих отдельных случаях 8-10 ПДК.

А результаты исследований содержания металлов в волосах детей 29 территорий России свидетельствует о том, что большое значение в загрязнении окружающей среды имеют свинец, кадмий, никель и, следовательно, оздоровительные мероприятия должны быть направлены на сокращение выбросов металлов.

Таким образом, изменение качества среды обитания на территории городов России ведет к снижению комфортности жизни населения, о чем достаточно хорошо свидетельствует медико-демографические показатели городов, в частности, омоложение онкологической смертности, онкологическая смертность в младенчестве и сверхсмертность в трудоспособных возрастах.

Загрязнение атмосферы

В последнее время на эволюцию атмосферы стал оказывать влияние человек. Результатом его деятельности стал постоянный значительный рост содержания в атмосфере углекислого газа из-за сжигания углеводородного топлива, накопленного в предыдущие геологические эпохи. Громадные количества СО2 потребляются при фотосинтезе и поглощаются мировым океаном. Этот газ поступает в атмосферу благодаря разложению карбонатных горных пород и органических веществ растительного и животного происхождения, а также вследствие вулканизма и производственной деятельности человека. За последние 100 лет содержание СО2 в атмосфере возросло на 10 %, причём основная часть (360 млрд тонн) поступила в результате сжигания топлива. Если темпы роста сжигания топлива сохранятся, то в ближайшие 50 -- 60 лет количество СО2 в атмосфере удвоится и может привести к глобальным изменениям климата.

Сжигание топлива -- основной источник и загрязняющих газов (СО, NO, SO2). Диоксид серы окисляется кислородом воздуха до SO3 в верхних слоях атмосферы, который в свою очередь взаимодействует с парами воды и аммиака, а образующиеся при этом серная кислота (Н2SO4) и сульфат аммония ((NH4)2SO4) возвращаются на поверхность Земли в виде т. н. кислотных дождей. Использование двигателей внутреннего сгорания приводит к значительному загрязнению атмосферы оксидами азота, углеводородами и соединениями свинца (тетраэтилсвинец Pb(CH3CH2)4)).

Аэрозольное загрязнение атмосферы обусловлено как естественными причинами (извержение вулканов, пыльные бури, унос капель морской воды и пыльцы растений и др.), так и хозяйственной деятельностью человека (добыча руд и строительных материалов, сжигание топлива, изготовление цемента и т. п.). Интенсивный широкомасштабный вынос твёрдых частиц в атмосферу -- одна из возможных причин изменений климата планеты.

Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений.

Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом, однозначно свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы - самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроникающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы.

В последние годы получены данные о существенной роли для сохранения биосферы озонового слоя атмосферы, поглощающего губительное для живых организмов ультрафиолетовое излучение Солнца и формирующего на высотах около 40 км тепловой барьер, предохраняющий охлаждение земной поверхности.

Воздух жилищ и рабочих зон имеет важное значение из-за того, что человек проводит здесь значительную часть времени.

Атмосфера оказывает интенсивное воздействие не только на человека и биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха и озонового слоя является наиболее приоритетной проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах.

Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная положительная связь.

Основные агенты воздействия атмосферы на гидросферу - атмосферные осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана. Поверхностные и подземные воды суши имеют главным образом атмосферное питание и вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы.

Отрицательное влияние загрязненной атмосферы на почвенно-растительный покров связано как с выпадением кислотных атмосферных осадков, вымывающих кальций, гумус и микроэлементы из почв, так и с нарушением процессов фотосинтеза, приводящих к замедлению роста и гибели растений. Высокая чувствительность деревьев (особенно березы, дуба) к загрязнению воздуха выявлена давно. Совместное действие обоих факторов приводит к заметному уменьшению плодородия почв и исчезновению лесов. Кислотные атмосферные осадки рассматриваются сейчас как мощный фактор не только выветривания горных пород и ухудшения качества несущих грунтов, но и химического разрушения техногенных объектов, включая памятники культуры и наземные линии связи. Во многих экономически развитых странах в настоящее время реализуются программы по решению проблемы кислотных атмосферных осадков. В рамках Национальной программы по оценке влияния кислотных атмосферных осадков, учрежденной в 1980 году многие федеральные ведомства США начали финансировать исследования атмосферных процессов, вызывающих кислотные дожди, с целью оценки влияния последних на экосистемы и выработки соответствующих природоохранных мер. Выяснилось, что кислотные дожди оказывают многоплановое воздействие на окружающую среду и являются результатом самоочищения (промывания) атмосферы. Основные кислотные агенты

- разбавленные серная и азотная кислоты, образующиеся при реакциях окисления оксидов серы и азота с участием пероксида водорода.

Процессы и источники загрязнения приземной атмосферы многочисленны и разнообразны. По происхождению они подразделяются на антропогенные и природные. Среди антропогенных, к наиболее опасным процессам относятся: сгорание топлива и мусора, ядерные реакции при получении атомной энергии, испытаниях ядерного оружия, металлургия и горячая металлообработка, различные химические производства, в том числе переработка нефти и газа, угля.

При процессах сгорания топлива наиболее интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферы происходит в мегаполисах и крупных городах, промышленных центрах ввиду широкого распространения в них автотранспортных средств, ТЭЦ, котельных и других энергетических установок, работающих на угле, мазуте, дизельном топливе, природном газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40-

50 %. Мощным и чрезвычайно опасным фактором загрязнения атмосферы являются катастрофы на АЭС (Чернобыльская авария) и испытания ядерного оружия в атмосфере. Это связано как с быстрым разносом радионуклидов на большие расстояния, так и с долговременным характером загрязнения территории.

Высокая опасность химических и биохимических производств заключается в потенциальной возможности аварийных выбросов в атмосферу чрезвычайно токсичных веществ, а также микробов и вирусов, которые могут вызвать эпидемии среди населения и животных.

Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы - вулканическая и флюидная активность Земли. Специальными исследованиями установлено, что поступление загрязняющих веществ с глубинными флюидами в приземной слой атмосферы имеет место не только в областях современной вулканической и газо-термальной деятельности, но и в таких стабильных геологических структурах, как Русская платформа. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы, о чем свидетельствуют летописи и современные наблюдательные данные (извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году). Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару. Продолжительность загрязненного состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет. В ряде случаев из-за наличия в воздухе большой массы рассеянных тонкодисперсных твердых аэрозолей здания, деревья и другие предметы на поверхности Земли не давали тени. Необходимо отметить, что в снеговых выпадениях многих районов

Европейской России эколого-геохимическим картированием выявлены аномально высокие концентрации фтора, лития, сурьмы, мышьяка, ртути, кадмия и других тяжелых металлов, которые приурочены к узлам сочленения активных глубинных разломов и имеют, вероятно, природное происхождение. В случае сурьмы, фтора, кадмия, такие аномалии имеют значительный размер. атмосфера озоновый загрязнение химический

Малоизученным, но важным в экологическом отношении природным процессом глобального масштаба являются фотохимические реакции в атмосфере и на поверхности Земли. Особенно это касается сильно загрязненной приземной атмосферы мегаполисов, крупных городов и промышленных центров, в которых часто наблюдаются смоги.

Природные загрязнители приземной атмосферы представлены главным образом оксидами азота, серы, углерода, метаном и другими углеводородами, радоном, радиоактивными элементами и тяжелыми металлами в газообразной и аэрозольной формах. Твердые аэрозоли выбрасываются в атмосферу не только обычными, но и грязевыми вулканами.

При фотохимических реакциях образуются озон, серная и азотная кислоты, разнообразные фотооксиданты, сложные органические соединения и эквимолярные смеси сухих кислот и оснований, атомарный хлор. Фотохимическое загрязнение атмосферы заметно возрастает в дневное время и в периоды солнечной активности.

В настоящее время в приземной атмосфере находятся многие десятки тысяч загрязняющих веществ антропогенного происхождения. Ввиду продолжающегося роста промышленного и сельскохозяйственного производства появляются новые химические соединения, в том числе сильно токсичные.

Главными антропогенными загрязнителями атмосферного воздуха кроме крупнотоннажных оксидов серы, азота, углерода, пыли и сажи являются сложные органические, хлорорганические и нитросоединения, техногенные радионуклиды, вирусы и микробы. Наиболее опасны широко распространенные в воздушном бассейне России диоксин, бенз(а)пирен, фенолы, формальдегид, сероуглерод.

Геоэкологическая оценка роли техногенных факторов, формирующих зоны экогеохимического загрязнения городской среды

Основными источниками техногенного загрязнения г. Воронежа являются автотранспорт (более 82 % вклада в загрязнение атмосферы города), предприятия теплоэнергетики (ТЭЦ-1, ТЭЦ-2), нефтехимической и машиностроительной промышленности (ОАО «Воронежшина», ОАО «Воронежсинтезкаучук», АООТ «ВАСО»). Структура и ореолы техногенного загрязнения атмосферы и почвы во многом сходны, образуя достаточно обширную зону «сплошного» рассредоточенного загрязнения с «очагами» высоких концентраций поллютантов в окружающей среде.

Установлено, что «очаги» атмосферного загрязнения в теплый и холодный периоды года относительно стабильны за исследуемый 10-летний период, а наиболее сильное загрязнение атмосферы наблюдается на территории общественно-делового центра (на спуске от пр-та Революции к Чернавскому мосту и на перекрестке ул. Степана Разина - Манежная) и промышленного микрорайона «Машмет» юго-восточного левобережного сектора города. Высокая запыленность воздушного бассейна в условиях плотной городской застройки этих микрорайонов создает зону локального экологического риска.

«Очаги» атмосферного загрязнения активизируются в теплый период года, причем в формировании зон техногенного загрязнения определенную «корректирующую роль» играют аэрационные факторы в условиях комбинированной городской застройки. Основные «аэродинамические коридоры», где снижается загрязнение среды, связаны с акваторией внутри городского водохранилища, а также с фрагментами низкоэтажной и коттеджной застройки югозападного и левобережного секторов города. Более загрязненными являются микрорайоны, расположенные с подветренной стороны от промышленных зон и крупных автомагистралей при преобладающей «строчной» многоэтажной жилой застройке, выполняющей барьерную функцию на путях разноса поллютантов по воздуху.

Общий уровень загрязнения почвы нефтепродуктами и тяжелыми металлами умеренный с отдельными локальными «очагами» экстремально высокого загрязнения. Наиболее неблагополучными по загрязнению тяжёлыми металлами являются почвы в районе пересечения Задонского шоссе с окружной дорогой, перекрёсток Московского проспекта и проспекта Труда, а также территория, прилегающая к ГП «Воронежский механический завод». Большинство почвенно-геохимических аномалий расположены вдоль крупных автодорог города (вблизи улиц Ворошилова, Грамши, 9 Января, Ленинского проспекта).

Более «чистые» зоны города как по атмосферному, так и почвенному загрязнению отчетливо тяготеют к внепромышленным, «спальным» микрорайонам (микрорайоны «Северный» и «агроуниверситет»).

Основными источниками техногенного загрязнения г. Воронежа являются автотранспорт (более 82 % вклада в загрязнение атмосферы города), предприятия теплоэнергетики (ТЭЦ-1, ТЭЦ-2), нефтехимической и машиностроительной промышленности (ОАО «Воронежшина», ОАО «Воронежсинтезкаучук», АООТ «ВАСО»). Структура и ореолы техногенного загрязнения атмосферы и почвы во многом сходны, образуя достаточно обширную зону «сплошного» рассредоточенного загрязнения с «очагами» высоких концентраций поллютантов в окружающей среде.

Во впадинах концентрация загрязнителей атмосферы и особенно почвы, как правило, значительно выше, чем на возвышенностях. Так, в районе ул. Транспортная в недостаточно проветриваемой низине, сформировалась зона довольно высокого загрязнения атмосферы. Склоновый рельеф усугубляет сильное загрязнение атмосферы и почвы на спуске к Чернавскому мосту из центра города. В то же время на большей части как правобережной, так и левобережной набережных Воронежского водохранилища и близлежащих прилегающих к ним микрорайонов, расположенных в «низком» секторе города, повышенного загрязнения атмосферы и почвы не обнаружено вследствие, видимо, хорошей аэрации данной приаквальной зоны.

В целом, однако, загрязнение левобережного индустриального сектора

города усиливает фактор рельефа и розы ветров, поскольку этот сектор является «приемником» отходящих выбросов правобережья при ослабляющей роли аквальной зоны водохранилища.

По оригинальной методике был проведен анализ направлений вихревых потоков, создающих своеобразные «аэродинамические коридоры» и зоны аккумуляции атмосферных загрязнений в городе. В качестве одного из косвенных факторов - индикаторов аэрации в зимний период - служит анализ распределения снежного покрова по территории города. Снег обладает высокой сорбционной способностью и осаждает из атмосферы на поверхность почвы значительную часть продуктов техногенеза.

Установлено, что в локальных участках города с наибольшим наносом снега в зимний период могут осаждаться и аккумулироваться вредные вещества, приносимые с ветром и атмосферными осадками от промышленно транспортных источников, а на участках с достаточной продуваемостью, где снег не накапливается, а высота снежного покрова ниже, уровни загрязнения почвы химическими веществами снижаются. Прослеживается прямая достоверная корреляционная связь средней степени между высотой снежного покрова и содержанием ряда тяжелых металлов в почвенном покрове (Pb, Mn, Ni).

Наиболее надежным индикатором аэрогенного пути загрязнения городских почв служит свинец. Причем, наблюдается сходная тенденция содержания в различных частях города загрязнителей, источниками которых являются выбросы автомобильных газов транспорта: отмечена прямая корреляционная зависимость содержания свинца в почвенном покрове с содержанием нефтепродуктов в почвенном покрове, формальдегида и оксида серы (IV) в атмосфере. Наблюдается достоверная прямая корреляционная зависимость средней силы (r = 0,64) между величинами суммарных индексов загрязнения атмосферы (ИЗА) и загрязнения почвы (СПЗ) тяжёлыми металлами. Данный факт говорит об аэрогенном пути загрязнении почвы, а также о том, что почвенное загрязнение - индикатор общего техногенного загрязнения городской среды.

Меры по сохранению озонового слоя Земли

В чем заключается конкретность мер по сохранению озонового слоя над Землей?

Согласно международным соглашениям промышленно развитые страны полностью прекращают производство фреонов и тетрахлорида углерода, которые также разрушают озон, а развивающиеся страны - к 2010 г. Россия из-за тяжелого финансово-экономического положения попросила отсрочки на 3 - 4 года.

Вторым этапом должен стать запрет на производство метилбромидов и гидрофреонов. Уровень производства первых в промышленно развитых странах с 1996 г. заморожен, гидрофреоны полностью снимаются с производства к 2030 г.

Однако развивающиеся страны до сих пор не взяли на себя обязательств по контролю над этими химическими субстанциями.

Восстановить озоновый слой над Антарктидой при помощи запуска специальных воздушных шаров с установками для производства озона надеется английская группа защитников окружающей среды, которая называется «Помогите озону». Один из авторов этого проекта заявил, что озонаторы, работающие от солнечных батарей, будут установлены на сотнях шаров, наполненных водородом или гелием.

Несколько лет назад была разработана технология замены фреона специально подготовленным пропаном. Ныне промышленность уже на треть сократила выпуск аэрозолей с использованием фреонов, В странах ЕЭС намечено полное прекращение использования фреонов на заводах бытовой химии и т.д.

Разрушение озонового слоя - один из факторов, вызывающих глобальное изменение климата на нашей планете. Последствия этого явления, названного «парниковым эффектом», крайне сложно прогнозировать. А ведь ученые с тревогой говорят и о возможности изменения количества осадков, перераспределении их между зимой и летом, о перспективе превращения плодородных регионов в засушливые пустыни, повышении уровня Мирового океана в результате таяния полярных льдов.

Последствия разрушения озонового слоя можно проиллюстрировать примерами. Так, 1%-ное сокращение озонового слоя вызывает 4%-ный скачок в распространении рака кожи. Вызывая рак кожи и ее старение, ультрафиолетовые лучи одновременно подавляют иммунную систему, что приводит к возникновению инфекционных, вирусных, паразитарных и других заболеваний, к которым относятся корь, ветряная оспа, малярия, лишай, туберкулез, проказа и др.

Десятки миллионов жителей планеты полностью или частично потеряли зрение из- за катаракты - болезни, которая возникает в результате повышенной солнечной радиации.

Рост губительного воздействия ультрафиолетового излучения вызывает деградацию экосистем и генофонда флоры и фауны, снижает урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность Мирового океана.

К ультрафиолетовым лучам очень чувствительны хвойные деревья и злаки, овощи, бахчевые культуры, сахарный тростник и бобовые. Данные экспериментов свидетельствуют о том, что рост некоторых растений сдерживается существующим уровнем радиации.

Охрана атмосферы

Средства защиты атмосферы

Контроль загрязнения атмосферы на территории России осуществляется почти в 350 городах. Система наблюдения включает 1200 станций и охватывает почти все города с населением более 100 тыс. жителей и города с крупными промышленными предприятиями.

Средства защиты атмосферы должны ограничивать наличие вредных веществ в воздухе среды обитания человека на уровне не выше ПДК. Во всех случаях должно соблюдаться условие:

С+сф( ПДК (1) по каждому вредному веществу (сф - фоновая концентрация).

Соблюдение этого требования достигается локализацией вредных веществ в месте их образования, отводом из помещения или от оборудования и рассеиванием в атмосфере. Если при этом концентрации вредных веществ в атмосфере превышают ПДК, то применяют очистку выбросов от вредных веществ в аппаратах очистки, установленных в выпускной системе. Наиболее распространены вентиляционные, технологические и транспортные выпускные системы.

На практике реализуются следующие варианты защиты атмосферного воздуха:

- вывод токсичных веществ из помещений общеобменной вентиляцией;

- локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах и его возврат в производственное или бытовое помещение, если воздух после очистки в аппарате соответствует нормативным требованиям к приточному воздуху;

- локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере;

- очистка технологических газовых выбросов в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере; в ряде случаев перед выбросом отходящие газы разбавляют атмосферным воздухом;

- очистка отработавших газов энергоустановок, например, двигателей внутреннего сгорания в специальных агрегатах, и выброс в атмосферу или производственную зону (рудники, карьеры, складские помещения и т. п.)

Для соблюдения ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест устанавливают предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ из систем вытяжной вентиляции, различных технологических и энергетических установок.

Аппараты очистки вентиляционных и технологических выбросов в атмосферу делятся на: пылеуловители (сухие, электрические, фильтры, мокрые); туманоуловители (низкоскоростные и высокоскоростные); аппараты для улавливания паров и газов (абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные и нейтрализаторы); аппараты многоступенчатой очистки (уловители пыли и газов, уловители туманов и твердых примесей, многоступенчатые пылеуловители). Их работа характеризуется рядом параметров. Основными из них являются активность очистки, гидравлическое сопротивление и потребляемая мощность.

Эффективность очистки

Широкое применение для очистки газов от частиц получили сухие пылеуловители - циклоны различных типов.

Электрическая очистка (электрофильтры) - один из наиболее совершенных видов очистки газов от взвешенных в них частиц пыли и тумана. Этот процесс основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах. Для этого применяют электрофильтры.