Антропогенный вклад в состояние окружающей среды

Оценка антропогенного вклада необходима как для определения основных источников и степени их воздействия на окружающую среду и направления средств на технологические мероприятия того или иного вида, так и для прогноза экологических последствий того или иного хозяйственного воздействия. Однако следует отметить, что до настоящего времени научные исследования по разработке критериев опасного антропогенного воздействия на эколого-климатическую систему Земли не проводились ни в России, ни за рубежом. Отсутствие таких критериев, безусловный тормоз, не позволяющий принимать обоснованные решения по предупреждению опасного антропогенного воздействия на эколого-климатическую систему Земли (Ю.А. Израэль, И. М. Назаров 2004 г.).

Для некоторых видов антропогенного воздействия существуют достаточно обоснованные и детально разработанные количественные методы оценки их влияния на элементы окружающей среды. Эти методы, как правило, основываются на сопоставлении состояния отдельных элементов природной среды до, и после начала урбанизации или на сопоставлении значений этих элементов в больших городах и промышленных зонах с естественным фоном. Однако они разработаны в основном для физических характеристик окружающей среды, наблюдения над которыми уже насчитывают многие десятки лет. Гораздо хуже обстоит дело с характеристиками, касающимися загрязнения окружающей среды. Наблюдения за этими характеристиками до начала урбанизации чаще всего вообще не производились. Но в настоящее время естественный фон как таковой (особенно вблизи больших городов и промышленных зон) уже почти не встречается; он заведомо включает в себя элементы антропогенного воздействия. Следует отметить, что применяемые методы основываются на данных наблюдений над элементами природной среды. Эти наблюдения часто являются неоднородными, что в существенной степени осложняет анализ и может привести к неверным выводам. Многие наблюдения, используемые при анализе, не удовлетворяют требованиям независимости, так как производятся субъектами — загрязнителями природной среды. Естественно, что в этом случае данные об уровне загрязнения природной среды в существенной степени занижаются и вряд ли могут служить основанием для каких-либо надежных выводов. Наибольшее доверие вызывают данные наблюдений Росгидромета. Однако эти данные настолько оторваны от исследователей, что за последние годы можно получить только осредненные характеристики загрязнений за длительные годовые периоды. При этом сами осредненные характеристики вызывают часто сомнения в их достоверности, так как при их расчетах не учитываются, в полной мере, особенности данных наблюдений. В силу «оторванности» данных наблюдений от научной общественности незаметным для многих прошло сокращение пунктов наблюдений и программы наблюдений в оставшихся пунктах. Все это говорит о том, что количество и качество информации в настоящее время не соответствует тому минимуму, который необходим для достижения точной количественной оценки влияния антропогенных факторов на окружающую среду. Все они, как правило, имеют приближенный характер.

В соответствии с исследованиями, проведенными в рамках Государственной программы России «Глобальные изменения природной среды и климата» (Глобальные изменения природной среды, 2001 г.) о соотношении антропогенной и природной составляющих в потоке газов в атмосферу, можно сделать заключение о том, что происходящее в настоящее время потепление (колебание климата в сторону потепления), зависит в основном от природных факторов, но и антропогенная составляющая (в отличии от доиндустриальных колебаний климата) вносит свой вклад в этот процесс.

Вот почему актуальнейшими задачами на современном этапе являются:

• · разработка и создание системы объективных, научно обоснованных критериев, характеризующих опасное антропогенное воздействие на эколого-климатическую систему Земли, с учетом всей сложности взаимоотношений звеньев составляющих её структуру и их обратных связей;
• · определение максимально возможного антропогенного воздействия не приводящего к разрушению связей в системе или самой системы, т. е. дающего возможность возвращения системы в первоначальное состояние.

При обследовании больших контингентов населения, проживающего в различных условиях окружающей среды с различным качественным составом и интенсивностью неблагоприятных факторов установлена зависимость основных отклонений в функциональном состоянии системы кровообращения и сердечно-сосудистой заболеваемости от характера сочетания комплекса антропогенных факторов. Так, некоторые из факторов окружающей человека среды, как правило, естественного происхождения, способны оказать влияние непосредственно на кругооборот агрохимикатов в биогеоценозе и попадание их в организм человека, а также биотрансформацию в самом организме. К таким факторам, кроме химических и биогеохимических особенностей почв, следует отнести влажность, геофизические характеристики, ультрафиолетовое излучение, температуру и т. д. При различных сочетаниях таких факторов как тип почвы, температура, влажность, ультрафиолетовая радиация возможно образование летучих токсичных соединений, поступающих в воздушную среду в виде паров и с витающей пылью даже в отдаленные сроки после внесения в почву пестицидов.

Комплексное действие антропогенных факторов может вызывать три типа реагирования: аддитивное, синергическое и антагонистическое, когда суммарный эффект соответственно будет равен, больше или меньше суммы эффектов отдельных факторов. Однако можно с уверенностью констатировать, что длительное одновременное влияние на организм нескольких негативных факторов вызывает эффект всегда больший, чем суммарное индивидуальное влияние каждого из них. Даже если их воздействие не превышает пороговых уровней, они могут повлиять на адаптивные возможности организма и снизить его неспецифическую резистентность.

Однако не только совместное воздействие антропогенных, загрязняющих природную среду, факторов может приводить к усилению негативного эффекта. Обнаружен рост заболеваемости по мере увеличения времени работы (пребывания) в условиях, связанных с действием комплекса естественных факторов, усугубляющийся действием электромагнитных полей, шума, ускорения, вибрации. Совместное воздействие городского шума и сероуглерода провоцирует рост общей заболеваемости детей в большей степени, чем изолированного воздействия каждого из этих факторов. Сочетание пестицидов и нитратов также усиливает их негативное действие на организм, а влияние ДДТ в сочетании с малыми дозами внутреннего и внешнего облучения вызывает гораздо более выраженные изменения в организме по сравнению с его изолированным действием. В медной биогеохимической провинции с предприятиями черной металлургии (Челябинская, Магнитогорская области), рассеивающими свинец, медь и цинк в радиусе 80−100 км, заболеваемость раком легких для мужчин выше более чем в 2, а для женщин — более чем в 4 раза по сравнению с другими провинциями. Негативное влияние нефтепродуктов, проявляющееся в увеличении заболеваемости раком пищевода, более выражено в борном биогеохимическом субрегионе (Гурьевская область). Исходные климатические и биогеохимические особенности Казахстана обусловливают предрасположенность и повышенную заболеваемость раком пищевода, что существенно усиливается многократным увеличением применения дефолиантов, пестицидов и гербицидов. Заболеваемость в регионах, характеризующихся природным недостаточным или избыточным содержанием микроэлементов и их несбалансированностью, выше, а устойчивость к таким антропогенным факторам, как нагрузки пестицидами и минеральными удобрениями на почву, атмосферное загрязнение и даже урбанизированность среды обитания — ниже, чем у населения, проживающего в более благополучных в этом отношении биогеохимических регионах.

Наиболее ярко комплексное действие антропогенных факторов проявляется на урбанизированных территориях. Загрязнение воздуха в городах является одной из основных причин изменения метеорологического режима. Аэрозольное поглощение солнечной радиации приводит к нагреву атмосферы до 4 градусов в сутки. Этот эффект усиливается наличием городских застроек, которые обусловливают «захват» радиации и дополнительный нагрев воздуха в нижнем слое атмосферы. Изменение температурного режима в городе по сравнению с окружающей сельской местностью равносильно перемещению на 10 градусов широты. В городе резко изменена естественная флора, ухудшено качество земель. Город поглощает громадное количество органической массы, снятой с почвы, которое, однако, не возвращается в нее в виде экскрементов, а сжигается на свалках, смывается канализационными водами (особенно большой вред приносит сжигание листвы). И, как следствие, нарушаются геохимические циклы, возврат питательных веществ в почву, разрушается гумус. Сжигание мусора приводит к выделению токсических элементов. Химические способы удаления снега и льда при помощи хлористых соединений оказывают вредное воздействие на зеленые насаждения. «Засоленный» снег непосредственно разрушает ткань растений, ухудшает структуру почв, вызывает гибель деревьев. Транспортные средства не только загрязняют атмосферный воздух, они являются главным источником шума в городах. Так, 2−3 тыс. движущихся транспортных средств в час создают шум интенсивностью 90−95 дБ.

Городское население, как взрослое, так и детское, отличается от сельского более крупными размерами тела, более развитым жировым компонентом и значительно большим процентом астенических и пикнических конституциональных типов. Население крупных городов испытывает более интенсивное давление мутационного процесса. В городах увеличивается интенсивность естественного отбора в результате возникновения и распространения эпидемий в связи с высокой плотностью населения.

Высокая плотность обнаруживает тесную корреляцию с повышенной частотой заболеваемости сердечно-сосудистой системой, в частности частота инфарктов миокарда, коррелируя с интенсивностью шума на городских улицах. У жителей городов-мегаполисов обнаружено изменение функционального состояния центральной нервной системы. Рассматривая приведенные выше, физиологические аспекты изолированного действия отдельных антропогенных факторов, необходимо иметь ввиду, что в реальных условиях организм человека подвергается одновременному действию множества внешних факторов на фоне различных естественных условий среды, причем реакция организма в этом случае также будет различной.