2.6. Вплив забруднюючих речовин на здоров’я людини та біорізноманіття

На сьогоднішній час налічуються тисячі забруднюючих речовин газоподібного стану, що потрапляють до атмосфери. Всі забруднюючі атмосферне повітря речовини більшою чи меншою мірою негативно впливають на здоров'я людини. Ці речовини потрапляють в організм людини переважно через систему дихання. Органи дихання страждають від забруднення безпосередньо, оскільки близько 50% часток домішок радіусом 0,01-0.1 мкм, проникаючих в легені, осідають в них. Проникаючі в організм частки викликають токсичний ефект, оскільки вони:

1. токсичні (отруйні) по своїй хімічній або фізичній природі;

2. служать перешкодою для одного або декількох механізмів, за допомогою яких нормально очищається респіраторний (дихальний) шлях;

3. служать носієм поглиненої організмом отруйної речовини.

Оксид вуглецю. Концентрація СО, що перевищує гранично допустиму, приводить до фізіологічних змін в організмі людини, а концентрація більше 750 млн до смерті. Пояснюється це тим, що СО - виключно агресивний газ, що легко з'єднується з гемоглобіном ( червоними кров'яними тельцями). При з'єднанні утворюється карбоксигемоглобін, підвищення (понад норму, рівною 0.4%) вміст якого в крові супроводжується:

а) погіршенням гостроти зору і здатності оцінювати тривалість інтервалів часу;

б) порушенням деяких психомоторних функцій головного мозку ( при вмісті 2-5%), в) змінами діяльності серця і легенів ( при вмісті більше 5%);

г) головними болями, сонливістю, спазмами, порушеннями дихання і смертністю ( при вмісті 10-80%).

Ступінь дії оксиду вуглецю на організм залежить не лише від його концентрації, але і від часу перебування (експозиції) людини в загазованому СО повітрі. Так, при концентрації СО рівною 10-50 млн (часто зафіксованою в атмосфері площ та вулиць великих міст), при експозиції 50-60 мін відмічаються порушення, приведені в п. "а", 8-12 ч - 6 тижнів - спостерігаються зміни, вказані в п.. "в". Порушення дихання, спазми. Втрата свідомості спостерігаються при концентрації СО, рівною 200 млн, і експозиції 1-2 ч при важкій роботі і 3-6 ч - у спокої. На щастя, утворення карбоксигемоглобіну в крові - процес оборотний: після припинення вдихання СО починається його поступовий вивід з крові; у здорової людини вміст СО в крові кожні 3-4 ч і зменшується в два рази. Оксид вуглецю - дуже стабільна речовина, час його життя в атмосфері складає 2-4 місяці. При щорічному вступі 350 млн. т концентрація СО в атмосфері повинна була б збільшуватися приблизно на 0,03 млн-1/год. Проте цього, на щастя, не спостерігається, чим ми зобов'язані в основному грунтовим грибам, дуже активно розкладаючим СО (деяку роль грає також перехід СО в СО₂).

Діоксид сірки (SО₂) і сірчаний ангідрид (SО₃) в комбінації із зваженими частками і вологою надають найбільш шкідливою дію на людину, живі організми і матеріальні цінності SО₂ - безбарвний і негорючий газ, запах якого починає відчуватися при його концентрації в повітрі 0,3-1,0 млн, а при концентрації понад 3 млн SО₂ має гострий дратівливий запах. іоксид сірки в суміші з твердими частками і сірчаною кислотою (подразник сильніший, ніж SО₂) вже при середньорічному вмісті 9,04-0,09 млн. і концентрації диму 150-200 мкг/м3 приводить до збільшення симптомів утрудненого дихання і хвороб легенів, а при середньодобовому вмісті SО₂ 0,2-0,5 млн і концентрації диму 500-750 мкг/м3 спостерігається різке збільшення числа хворих і смертельних результатів. При концентрації SО₂ 0,3-0,5 млн протягом декількох днів настає хронічна поразка листя рослин (особливо шпинату, салату, бавовни і люцерни), а також голок сосни.

Оксиди азоту (перш за все, отруйні діоксид азоту NО2), що з'єднуються за участю ультрафіолетової сонячної радіації з вуглеводнями (серед найбільшою реакційною здатністю володіють олеофіни), утворюють пероксилацетілнітрат (ПАН) і інші фотохімічні окислювачі, у тому числі пероксибензоїлнітрат (ПБН), озон (О₃), перекис водню (Н₂О₂), діоксид азоту. Ці окислітелі - основні складові фотохімічного смогу, повторюваність якого велика в сильно забруднених містах, розташованих в низьких широтах північної і південної півкулі. Широко відомо, що в классифікації смогів існує, окрім Лондонського та Лос-Анджелеського, також Український смог, який об`єднує особлівості перших двох і є найнебезпечнішим по наслідкам впливу на здоров`я людіни та стан навколишнього середовища. Оцінка швидкості фотохімічних реакцій, що приводять до утворення ПАН, ПБН і озону, показує, що на території Україні ці швидкості переверщують значення, починаючи з яких відмічається утворення смогу: при спостережуваних рівнях забруднення повітря максимальна швидкість утворення О₃ досягла 0,70-0,86 мг/(м3*ч), тоді як смог виникає вже при швидкості 0,35 мг/( м3*ч). Наявність в складі ПАН діоксиду азоту і йодистого калія додає смогу коричневий відтінок. При концентрації ПАН випадає на землю у вигляді клейкої рідини що згубно діє на рослинний покрив.

Всі окислювачі, в першу чергу ПАН і ПБН, сильно дратують і волають запалення очей, а в комбінації з озоном дратують носоглотку, приводять до спазмів грудної клітки, а при високій концентрації (понад 3-4 мг/м3) викликають сильний кашель і ослабляють можливість на чомусь зосередитися.

Назвемо деякі інші речовини, що забруднюють повітря, шкідливо діють на людину. Встановлено, що у людей, що професійно мають справу з азбестом підвищена вірогідність ракових захворювань бронхів і діафрагми, що розділяють грудну клітку і черевну порожнину. Берилій шкідливу діє (аж до виникнення онкологічних захворювань) на дихальні шляхи, а також на шкіру і очі. Пари ртуті викликають порушення роботи центральної верхньої системи і нирок. Оскільки ртуть може накопичуватися в організмі людини, то зрештою її дія приводить до розладу розумових здібностей. У містах унаслідок забруднення повітря, що постійно збільшується, неухильно зростає число хворих, страждаючих такими захворюваннями, як хронічний бронхіт, емфізема легенів, різні алергічні захворювання і рак легенів. У останні десятиліття схвильовує зростання числа хворих раком бронхів і легенів, виникненню яких сприяють канцерогенні вуглеводні. Неможливо не зауважити також щодо радіаційного впливу на здоров`я людини внаслідок Чорнобильської катастрофи.

Деякі хімічні елементи радіоактивні: їх мимовільний розпад і перетворення на елементи з іншими порядковими номерами супроводиться випромінюванням. При розпаді радіоактивної речовини його маса з часом зменшується. Теоретично вся маса радіоактивного елементу зникає за нескінченно великий час. Час, після закінчення якого маса зменшується удвічі, називається періодом напіврозпаду. Для різних радіоактивних речовин період напіврозпаду змінюється в широких межах: від декількох годин (в 41 Ar він рівний 2 ч) до декількох мільярдів років (238U - 4,5 млрд. років) Боротьба з радіоактивним забрудненням середовища може носити лише попереджувальний характер, оскільки не існує жодних способів біологічного розкладання і інших механізмів, що дозволяють нейтралізувати цей вигляд зараження природного середовища. Найбільшу небезпеку представляють радіоактивні речовини з періодом напіврозпаду від декількох тижнів до декількох років: цього часу вистачає для проникнення таких речовин в організм рослин і тварин. Поширюючись по харчовому ланцюгу (від рослин до тварин), радіоактивні речовини з продуктами харчування потрапляють в організм людини і можуть накопичуватися в такій кількості, яка здатна завдати шкоди здоров'ю людини. При однаковому рівні забруднення середовища ізотопи простих елементів (14С, 32З, 45Са, 35S, 3Н і ін.) є основними доданками живої речовини (рослин і тварин), небезпечніші ніж радіоактивні речовини, що рідко зустрічаються, слабо поглинаються організмами. Найбільш небезпечні серед радіоактивних речовин 90 Sr, 137Сs утворюються при ядерних вибухах в атмосфері, а також поступають в довкілля з відходами атомної промисловості. Завдяки хімічній схожості з кальцієм 90Sr легко проникає в кісткову тканину, тоді як 137 Cs накопичується в м'язах заміщаючи калій. Випромінювання радіоактивних речовин надають наступну дію на організм:

- ослабляють опромінений організм, уповільнюють зростання, знижують опірність до інфекцій і імунітет організму;

- зменшують тривалість життя, скорочують показники природного приросту із-за тимчасової або повної стерилізації;

- різними способами уражають гени, наслідки чого виявляються в другому або третьому поколіннях;

- надають кумулятивну (що накопичується) дію, викликаючи необоротні ефекти.

Антропогенний вплив на стан природного довкілля має комплексний характер, що ускладнює його відстеження, оцінку небезпеки, прогноз змін та контролювання впливу в рамках екологічних нормативів. Характерні перерозподіл ефекту впливу та неоднозначність прояву реакції природних екосистем на сукупну дії комплексу чинників потребують інтегральної оцінки дії всіх негативних факторів на різних рівнях біологічної організації екосистем.

За причини неузгодженості окремих цілей або відсутності системного підходу у господарюванні, обліку ресурсів наразі виникає багато ускладнень щодо збереження біорізноманіття. Ще більше невирішених питань у сфері діагностики трансформації природних екосистем в умовах комплексного впливу антропогенних та природних факторів.