Человек и окружающая среда

Лекция 9

Человек и окружающая среда.

Биосоциальная природа человека
Антропогенное воздействие на среду обитания и здоровье человека
Влияние социально-экологических факторов на здоровье человека
Принципиальные (основные) направления инженерной экологической защиты. (Основные пути оздоровления окружающей среды и сохранения здоровья человека).

1. Биосоциальная природа человека

Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество – лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни – Homo sapiens (человек разумный). Разум выделил человека из животного мира и дал ему огромное преимущество. Человек на протяжении веков стремился не только приспособиться к природной среде, а сделать её удобной для своего существования. В то же время человек – создание природы и остается ее частью. Человек – высшая ступень развития живых организмов на Земле. Он, по И.Т. Фролову (1985), «биосоциальное существо», генетически связанное с другими формами жизни, но выделившееся из них благодаря способности производить орудия труда, обладающее членораздельной речью и сознанием, творческой активностью и нравственным самосознанием».

Движущими силами становления человека как вида (антропогенез) являются биологические факторы и социальные факторы.

Биосоциальная природа человека выражается в том, что в его жизнь входят как биологические, так и социальные элементы.

Биологические факторы – это наследственность, изменчивость, борьба за существование и естественный отбор.

Социальные факторы – трудовая деятельность, общественный образ жизни, речь и мышление.

Биосоциальная природа человека вызывает необходимость не только его биологической, но и социальной адаптации, т.е. приведение межиндивидуального и группового поведения в соответствии с господствующими в данном обществе нормами и ценностями путем усвоения знаний об этом обществе. Биологическая адаптация человека стремится сохранить не только его биологические, но и социальные функции при возрастающем значении социального фактора.

Общие законы взаимоотношения человека и биосферы, влияние на человека природной и социальной сред изучает наука экология человека.

2. Антропогенное воздействие на среду обитания и здоровье человека

Ежегодно человек извлекает из земных недр около 200 млрд. т горных пород, сжигает более 9 млрд. т условного топлива, рассеивает на полях до 3 млрд. т пестицидов и т.п. Особенно острой стала проблема загрязнения окружающей среды антропогенными токсикантами: мировое поступление ежегодно составляет для оксидов углерода 25,5 млрд. т, для оксидов азота – 65 млрд. т и т.д.

Отрицательное воздействие на окружающую среду оказывают промышленные предприятия, автотранспорт, испытания ядерного оружия, чрезмерное применение минеральных удобрений и пестицидов. В результате антропогенной деятельности на земном шаре по данным Института Всемирного наблюдения происходит:

- ежегодное уничтожение влажно – тропических лесов на площади 11 млн. гектаров;

- ежегодное возникновение на земном шаре антропогенных пустынь на площади около 6 млн. гектаров;

- ежегодная потеря 26 млрд. тонн плодородного слоя пахотных земель;

- повреждение в результате кислотных дождей леса на площади более 31 млн. гектаров.

Тысячи озер под воздействием кислотных дождей в некоторых странах стали биологически мертвыми. Под угрозой исчезновения находится не менее 25 – 30 тыс. видов сосудистых растений и т.д.

Интенсивные темпы деградации окружающей среды создают реальную угрозу существованию самого человека. По линии ООН и ЮНЕСКО создана глобальная система мониторинга, основными задачами которого являются определение степени антропогенного воздействия на окружающую среду, прогноз ее состояния в будущем и др.

Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра достигли таких размеров, что в ряде районов земного шара уровни загрязнения значительно превышают санитарные нормы. Это приводит, особенно среда городского населения, к увеличения количества людей, заболевающих хроническим бронхитом, астмой, аллергией, ишемией, раком.

Неблагоприятное влияние на жизнедеятельность человека оказывает шум, вибрация, инфразвук, а также воздействие электромагнитных полей и различных измерений.

Среда обитания человека – окружающая среда – характеризуется совокупностью физических, химических и биологических факторов, способных при определенных условиях оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленные воздействие на деятельность и здоровье человека.

В уставе Всемирной Организации Здравоохранения сказано, что здоровье – одно из основных прав человека. Не менее важным правом является право человека на информацию о тех факторах, которые определяют здоровье человека или являются факторами риска, т.е. их воздействие может привести к развитию болезни.

Фактор риска – общее название факторов, не являющихся непосредственной причиной определенной болезни, но увеличивающих вероятность ее возникновения. К ним относятся условие и особенности образа жизни, а также врожденные или приобретенные свойства организма. Они повышают вероятность возникновения у индивидуума болезни и (или) способны неблагоприятно влиять на течение и прогноз имеющегося заболевания. Обычно выделяют биологические, экологические и социальные факторы риска.

К биологическим факторам риска относятся генетические и приобретенные в онтогенезе особенности организма человека. Существуют наследственная предрасположенность к заболеванию гипертонической болезнью, язвенной болезнью, сахарным диабетом и другими болезнями. Для возникновения и течения многих болезней, в том числе сахарного диабета, ишемической болезни сердца, серьезным фактором риска является ожирение.

Экологические факторы риска. Изменение физических и химических свойств атмосферы влияют, например, на развитие бронхолегочных заболеваний. Резкие суточные колебания температуры, атмосферного давления, напряженности магнитных полей ухудшают течение сердечно – сосудистых заболеваний. Ионизирующее излучение является одним из онкогенных факторов. Особенности ионного состава почвы и воды, а следовательно, и продуктов питания растительного и животного происхождения, приводят к развитию элементов – заболеваний, связанных с избытком или недостатком в организме атомов того или иного элемента. (Недостаток пода может способствовать развитию эндемического зоба).

Социальные факторы риска. Неблагоприятные жилищные условия, многообразные стрессовые ситуации, такие особенности образа жизни человека, как гиподинамия; вредные привычки, например курение, употребление алкоголя.

Наиболее неблагоприятно оценивается совокупное воздействие на организм нескольких факторов риска.

3. Влияние социально-экологических факторов на здоровье человека

Человек сам создает сложные урбанистические системы, чтобы улучшить условия жизни, не только просто оградившись от лимитирующих факторов, но и создав для себя новую искусственную среду, повышающую комфортность жизни. Это ведет к отрыву человека от естественной природной обстановки и к нарушению природных экосистем.

Искусственная среда требует адаптации к себе, которая происходит через болезни. В современном обществе доминирующими стали такие факторы риска, как гиподинамия, переедание, вредные привычки, стрессы, загрязнение окружающей среды. С медико – биологических позиций наибольшее влияние социально – экологические факторы оказывают на следующие тенденции: процесс акселерации; нарушение биоритмов; аллергизация населения; рост онкологической заболеваемости к смертности; отставание физиологического возраста от календарного; возврат инфекционной патологии и др. Эти тенденции в различной степени характерны практически для всех мест обитаний человека, но наиболее рельефно они выступают в условиях городской среды.

Акселерация – это ускорение развития отдельных органов или частей организма по сравнению с некой биологической нормой. В нашем случае – это увеличение размеров тела и более раннее половое созревание. Ученые полагают, что это эволюционный период в жизни вида, вызванный улучшающимися условиями жизни: хорошим питанием, снявшим лимитирующее действие пищевых ресурсов, что спровоцировало процессы отбора, ставшие причиной акселерации.

Нарушение биологических ритмов – в условиях городской жизни может быть вызвано появлением новых экологических факторов, например, электроосвещение, продлившее световой день и изменившее общий ритм жизни. Часто ритмы становятся асинхронными, что приводит к развитию заболеваний. Возросший темп жизни, переизбыток информации, постоянные стрессы стали причинами учащения расстройства сна. Наиболее часто встречающимся расстройством является бессонница. Противоположного характера трудности испытывают больные нарколепсией. Эти люди часто испытывают сонливость и засыпают неожиданно среди дня.

Аллергизация населения связана с ослаблением иммунной системы человека (снижение сопротивляемости организма) и с воздействием на нее новых искусственных загрязняющих веществ, к действию которых она не адаптирована. В результате у человека развиваются такие заболевания как бронхиальная астма, крапивница, лекарственная аллергия, ревматизм и др.

Аллергия – это извращенная чувствительность или реактивность организма к тому или иному веществу, так называемому аллергену. Аллергены по отношению к организму бывают внешние (экзоаллергены) и внутренние (аутоаллергены). Экзоаллергены могут быть инфекционными (болезнетворные и неболезнетворные микробы, вирусы и др.) и неинфекционными (домашняя пыль, шерсть животных, пыльца растений, лекарственные препараты, другие химические вещества – бензин, хлорамин и др., а также продукты питания – мясо, овощи, фрукты, ягоды и др.). Аутоалергенами могут являться кусочки тканей, поврежденные при ожоге, лучевом воздействии, обморожении или ином воздействии.

Онкологическая заболеваемость и смертность – одна из наиболее показательных медицинских тенденций неблагополучия в данном городе или, например, в зараженной радиацией сельской местности. Эти заболевания вызваны опухолями. Опухоли (от греч. – onkos) – новообразования, избыточные патологические разрастания тканей. Они могут быть доброкачественные (уплотняющие или раздвигающие окружающие ткани) и злокачественные (прорастающие в окружающие ткани и разрушающие их). Разрушая сосуды, они попадают в кровь и разносятся по организму, образуя метастазы.

Онкологические заболевания возникают в результате воздействия на организм человека канцерогенных веществ, опухолеродных вирусов или жесткого излучения (ультрафиолетового, рентгеновского, гамма – излучения). Канцерогены (греч. рождающие рак) – химические соединения, способные вызвать злокачественные и доброкачественные новообразования в организме при воздействии на него. Их известно несколько сот. По характеру действия они разделяются на три группы: местного действия; органотропные, т.е. поражающие определенные органы; множественного действия, вызывающие опухоли в разных органах. К канцерогенам относятся многие циклические углеводороды; азотокрасители; алкалирующие соединения. Они содержатся в загрязненном промышленными выбросами воздухе, в табачном дыме, каменноугольной смоле и саже. Многие канцерогенные вещества оказывают еще и мутационное воздействие на организм.

В экономически развитых странах смертность от рака стоит на втором месте после смертности от сердечно – сосудистых заболеваний. Ярко выделяется зависимость между раковыми заболеваниями и экологической обстановкой, т.е. качеством окружающей среды. Вообще, рак надо рассматривать как результат разбалансирования организма, и поэтому вызвать его может любой фактор среды или их комплекс, способные привести организм в разбалансированное состояние. Например, вследствие превышения верхней пороговой концентрации загрязнителей воздуха, питьевой воды, токсичных химических элементов в рационе питания и т.п.

Важным фактором роста онкологических заболеваний является разрушение озонового слоя. Считают, что уже в 1973г. фреонами был разрушен 1% озонового слоя, а к 2050 г. будет разрушено 10%. Разрушение озонового слоя может привести к массовым раковым заболеваниям кожи у людей, замедлению фотосинтеза и гибели некоторых видов растений.

Рождение на свет большого количества недоношенных детей, а значит, физически незрелых – показатель крайне неблагоприятного состояния среды обитания человека. Оно связано с нарушением в генетическом аппарате и просто с ростом адаптируемости к изменениям среды.

Рост доли лиц с избыточным весом – также явление, вызванное особенностями городской среды. Переедание, малая физическая активность и прочее имеют здесь место.

Инфекционные болезни тоже не искоренены в городах. Количество людей, пораженных малярией, гепатитом и многими другими болезнями, исчисляется огромными цифрами, поэтому скорее следует говорить не о «победе», а лишь о временном успехе в борьбе с этими болезнями. «Возврат» инфекционных агентов фиксируется среди вирусов, которые отрываются от природной основы и переходят в новую стадию, способную жить в среде обитания человека, становясь возбудителями гриппа, вирусной формы рака и других болезней.

Абиологические тенденции, под которыми понимаются такие черты образа жизни человека, как гиподинамия, курение, наркомания и др., тоже являются причиной многих заболеваний: ожирение, рак, кардиологические болезни и др. К этому ряду относится и стерилизация среды – фронтальная борьба с вирусно – микробным окружением, когда вместе с вредными уничтожаются и полезные формы живого окружения человека.

Принципиальные (основные) направления инженерной экологической защиты. (Основные пути оздоровления окружающей среды и сохранения здоровья человека).

Природные круговороты веществ являются практически замкнутыми. В естественных экосистемах вещество и энергия расходуются экономно и отходы одних организмов служат важным условием существования других. Антропогенный круговорот веществ значительно разомкнут, сопровождается большим расходом природных ресурсов и большим количеством отходов, вызывающих загрязнение окружающей среды.

Основные направления инженерной защиты окружающей среды от загрязнения и других видов антропогенных воздействий - внедрение ресурсосберегающей, безотходной и малоотходной технологий, биотехнология, утилизация и детоксикация отходов и, главное, экологизация всего производства, при котором обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ.

Под экологизацией понимают внедрение технологических и других решений, позволяющих наиболее эффективно использовать природные ресурсы и условия без нарушения качества природной среды. Технологические процессы, в которых в полной мере учитываются все взаимодействия с окружающей средой и приняты меры к предотвращению отрицательных последствий, называют экологизированными. В этих процессах должны соблюдаться биосферные законы и в первую очередь закон круговорота веществ.

Под безотходной технологией понимают такой способ производства, который обеспечивает максимально полное использование перерабатываемого сырья и образующихся при этом отходов. Более точным следует считать термин «малоотходная технология», так как в принципе полностью «безотходная» технология невозможна, ибо любая человеческая технология не может не производить отходы, хотя бы в виде энергии.

Малоотходная технология – такой способ производства, который обеспечивает максимально эффективное использование сырья и энергии, с минимумом отходов и потерь энергии.

Огромное значение для снижения уровня загрязнения окружающей среды, экономии сырья и энергии имеет повторное использование материальных ресурсов, т.е. рециркуляция. К числу мероприятий по сокращению вредных отходов относятся также:

- разработка бессточных технологических систем и водоотводных циклов на основе очистки сточных вод;

- внедрение ресурсовозобновляющих технологий, обеспечивающих минимализацию промвыбросов и выхода отхода;

- создание принципиально новых производственных процессов, позволяющих исключить или сократить технологические стадии, на которых происходит образование отходов;

- использование биотехнологических процессов, основанных на создании необходимых для человека продуктов, явлений и эффектов с помощью микроорганизмов.

Биотехнология нашла широкое применение в охране природной среды, в частности, при разработке методов биологической очистки природных и сточных вод, утилизации и детоксикации отходов (компостирование – с получением ценного азотного удобрения или биотоплива; ферментация – получение биогаза из животноводческих стоков и др.)

Человек и окружающая среда