Антропогенні чинники – Середовище існування. Фактори середовища

МЕДИЧНА БІОЛОГІЯ

Розділ 3

БІОГЕОЦЕНОТИЧНИЙ РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ ТА МІСЦЕ ЛЮДИНИ В НЬОМУ

3.1.2. Середовище існування. Фактори середовища

Антропогенні чинники

За своєю природою антропогенні чинники поділяються на хімічні, фізичні, комбіновані (кліматичні, рельєфоутворюючі). За тривалістю дії вони бувають постійні та періодичні. За наслідками, які вони можуть спричинити, їх поділяють на малопомітні, катастрофічні, пристосувальні, сигнальні.

Хімічні чинники є результатом викидів у навколишнє середовище синтетичних

сполук, які в природі відсутні, або речовин, які містять, наприклад, іони важких металів чи інші біологічно активні компоненти. Поява їх у середовищі призводить до необхідності додаткової адаптації організмів. Джерелом хімічного забруднення є промислове виробництво і комунальні стоки, що пояснюється вмістом у цих викидах шкідливих газів, твердих часток, детергентів, пестицидів, канцерогенів, інсектицидів тощо. Наприклад, кадмій та свинець, що містяться в каналізаційних стоках або фосфорних добривах, можуть потрапляти в грунт, а звідти у сільськогосподарські рослини і харчові продукти. Кадмій, зокрема, потрапляючи в організм людини, накопичується в нирках і спричиняє підвищення ниркового тиску та розвиток деяких хвороб. Миш’як потрапляє у навколишнє середовище в результаті спалювання кам’яного вугілля, а також з пестицидами. Свинець з вихлопних газів досить швидко потрапляє у поверхневі грунтові води, а звідти – в рослини й гриби. Залізо і марганець забруднюють середовище поблизу місць їхнього видобутку. Нітрати потрапляють у питну воду поблизу сільськогосподарських угідь. Найнебезпечнішими ці сполуки є для грудних дітей, оскільки в їхніх шлунках через низьку концентрацію кислоти не пригнічується діяльність бактерій, що перетворюють нітрати в нітрити. Останні є високотоксичними сполуками. Наслідком такого отруєння є метгемоглобінемія, при якій порушується транспортування еритроцитами кисню до тканин.

Сірка потрапляє в атмосферу під час спалювання вугілля, окремі марки якого можуть містити до 6 % сірки. При спалюванні 1 млн. тонн вугілля у повітрі додатково з’являється близько 25000 тонн сірки у вигляді її двоокису. Сира нафта містить у середньому 1 % сірки, значна кількість якої після перегонки переходить в мазут. На відміну від цих видів палива, майже не містить сірки природний газ. Середньодобовий вміст двоокису сірки в повітрі має бути не більше 365 мкг/м3. За незначного перевищення такої величини збільшується кількість випадків різноманітних захворювань, підвищується смертність, особливо серед літніх людей. Внаслідок хімічної взаємодії сірковмісних речовин у повітрі утворюються також сульфатні частки, які не лише впливають на стан здоров’я людей, але й входять до складу кислотних дощів. Вміст сульфатів у повітрі тим вищий, чим більше в ньому міститься озону.

Ртуть зустрічається в природі у кількох формах: металічній, у складі неорганічних солей та алкільних сполук. Саме останні є найнебезпечнішими. Металічна ртуть та її солі виводяться з організму людини порівняно швидко, зате алкіли – дуже повільно. Підвищення концентрації ртуті в організмі призводить до безсоння, підвищеної збудливості, страхів, а згодом до втрати зору, координації рухів. Ртуть, що потрапляє у навколишнє середовище в нетоксичній формі, завдяки мікроорганізмам перетворюється в алкільну форму. По трофічних ланцюгах вона переходить, наприклад, у тканини риб, при цьому її концентрація підвищується до небезпечної (біологічне накопичення).

Окис вуглецю, або чадний газ, у найбільшій кількості порівняно з іншими хімічними забруднювачами міститься в міському повітрі. Небезпека підвищення концентрації цього газу полягає в тому, що його не можна визначити органами чуттів. Головним чином він потрапляє у повітря з вихлопних газів автомобілів. Високий вміст СО спричиняється до асфіксії (задухи), а малі концентрації – до поступового збільшення в крові вмісту карбоксигемоглобіну. Ця речовина надзвичайно стійка, внаслідок чого з гемоглобіном не може зв’язуватися кисень або вуглекислий газ. У людей з підвищеним вмістом карбоксигемоглобіну знижується рівень сприйняття зовнішніх подразнень, порушуються процеси мислення, координація рухів і адекватність прийняття рішень. Постійно високий рівень карбоксигемоглобіну спостерігається в людей, які багато палять. Вони перебувають у стані підвищеного ризику раптового порушення серцевої діяльності. Якщо в нормі на долю карбоксигемоглобіну припадає 1 % загальної кількості гемоглобіну в крові, то у людей, які багато палять, цей показник в кінці дня може досягати 10-15 %.

Особливої уваги потребує вивчення канцерогенних властивостей речовин-забруднювачів. В середині XX ст. вчені помітили, що серед жителів США число випадків захворювання на рак легенів набагато нижче, ніж серед жителів Великобританії. Серед людей, народжених у Великобританії, що переїхали на постійне проживання до США, рівень цієї хвороби також набагато нижчий, ніж серед співвітчизників. Це пояснюється тим, що традиційно у Великобританії дуже широко користувалися вугіллям і для опалювання, і для добування побутового газу. Саме вмістом канцерогенів у продуктах згоряння та переробки вугілля пояснюється така статистика.

Збільшення вмісту в атмосфері метану може викликати парниковий ефект, оскільки метан затримує теплове випромінювання з поверхні планети.

Відстань, на якій відчувається дія джерел забруднення атмосфери, становить 30-50 км. Якщо оцінювати ефект забруднення твердими частками або аерозолями, то слід враховувати висоту димарів підприємств, інтенсивність їхньої роботи і тощо. Результати досліджень, проведених у різних країнах, свідчать про транскордонне перенесення забруднювачів.

Фізичні чинники – це порушення цілісності грунту (механічні), зміни електромагнітного поля тощо. Джерелом їх є звичайна оранка або розпушування фунту, будівельні роботи, лінії електропередач, силові установки, військове обладнання. Все більш помітним стає вплив рекреаційного навантаження, пов’язаний з масовим відвідуванням природних екосистем відпочиваючими. Внаслідок цього поступово ущільнюється грунт, знищуються окремі види тварин, рослин та грибів. Найбільше таке навантаження припадає на парки, лісопарки, приміські ліси та луки, узбережжя водойм. Варто нагадати й про так зване шумове забруднення. Рівень шуму позначається на стані нервової системи людини; про це знали ще древні римляни, які регламентували рух колісниць вулицями міста. Надмірний шум тривалої дії може спричинити затримку розумового розвитку дітей, прискорити старіння організму. Періодичний вплив надмірного шуму може спричинити підвищення тиску крові, зниження перистальтики кишківника, секреції слинних залоз, порушити роботу ендокринних залоз. Кількісний показник шуму – гучність, вимірювана в децибелах (Дб). Комфортним вважають рівень шуму до 25 Дб. Рівень шуму в 40-70 Дб спричинює порушення сну. Безпечними є звуки гучністю до 80 Дб. Гучність вище 85 Дб може спричинити негативні зміни функціонального стану організму людини. Навіть короткотривале перебування під впливом шуму в 105 Дб може призвести до втрати слуху.

До комбінованих чинників слід віднести, наприклад, ерозію і зсуви грунту, спричинені сільськогосподарським виробництвом чи будівництвом, загальне потепління, викликане підвищенням концентрації вуглекислого газу, та інші явища. В деградованих грунтах зменшується вміст гумусу, погіршуються аерація і мікробіологічні показники.

Постійно діючими антропогенними чинниками слід вважати, наприклад, зміни в режимі грунтових вод, спричинені будівництвом. Так, унаслідок прокладання каналів водопостачання на півдні України з часом відбулося підтоплення і засолення прилеглих земель. У результаті цього із користування було виведено тисячі гектарів сільськогосподарських угідь, потерпіли жителі населених пунктів, позбавлені якісної питної води. Медичний аспект цієї проблеми полягає в загостренні епідеміологічної обстановки в таких регіонах.

До періодичних антропогенних чинників можна віднести оранку, вирубку лісу. Ці чинники є контрольованими, але й тут існує небезпека порушення цілісності екосистеми. Вирубка може призвести до різкої зміни чисельності окремих видів рослин або тварин. Якщо серед них виявляться переносники чи збудники хвороб людини, це може спричинити спалах захворюваності.

Малопомітним антропогенним чинником є, наприклад, зміна концентрації органічної речовини в морській воді. Оскільки водні (особливо морські) екосистеми мають потужний потенціал утилізації органіки, до екстремальних наслідків це не призводить.

Катастрофічні наслідки мають одномоментні викиди великих мас забруднювачів у природне середовище. До таких належить, зокрема, радіаційне забруднення довкілля в результаті чорнобильської катастрофи, виливи нафти під час аварій танкерів, пожежі, потужні вибухи.

Чинником пристосувального рівня є зміна сольового складу грунту, питної води тощо, внаслідок чого можуть виникати локальні зміни в ході життєдіяльності окремих популяцій. В сучасній природі його слід розглядати як додаткову рушійну силу мікроезолюційного процесу.

Сигнальний вплив антропогенних чинників виражається в зміні місць проживання окремих видів. Наприклад, після зменшення токсичних викидів у атмосферу до міст повертаються співочі та хижі птахи, яких раніше можна було спостерігати тільки за межами індустріальних зон.

Сучасна наука змогла встановити факти глобальних змін клімату, спричинених діяльністю людини. Знімки поверхні планети, зроблені в інфрачервоних променях, свідчать про наявність так званих “теплових островів” на місцях розташування міст. Причиною цього, зокрема, є покриття поверхні асфальтом та іншими матеріалами, які нагріваються краще, ніж грунт. Потужні викиди тепла від працюючих агрегатів ще більше посилюють цей ефект. Зміни газового складу атмосфери над промисловими містами призводять до формування смогу, що негативно позначається на здоров’ї людей.

Якість води, яка конденсується в повітрі і випадає у вигляді дощу, також іноді суттєво змінюється внаслідок викидів у атмосферу речовин-забруднювачів. Підвищення концентрації в повітрі окислів сірки й азоту викликає збільшення кислотності дощової води. Першими на це реагують рослини, а вже згодом – тварини, котрі позбавляються джерел харчування. Крім того, в повітрі відбуваються фотохімічні реакції між окисом азоту і вуглецьвмісними сполуками, в результаті яких утворюються рідкі біологічно активні сполуки, здатні негативно впливати на стан здоров’я. Екстремальний випадок, пов’язаний зі смогом, мав місце у 1952 р. в Лондоні. Тоді впродовж п’яти днів через забруднення повітря померло близько 5000 людей. Виявилося, що екстремальний негативний ефект окису сірки досягається у випадку поєднання цієї речовини з твердими частками, завислими в повітрі.