Экология человека

Гора Елена Петровна

4.1. Адаптация к антропогенным факторам среды

С развитием науки и техники, ускорением процессов индустриализации и урбанизации влияние человека на окружающую среду многократно возросло. Будучи неотъемлемой частью этой среды, человек подвергается воздействию различных экологических факторов (таких как свет, температура, атмосферное давление и др.), к которым у него в процессе эволюции выработались соответствующие адаптации. Но ввиду усиливающегося прессинга человека на природную среду и ее изменение на сцену вышли новые факторы, созданные деятельностью самого человека. К ним он тоже должен приспосабливаться, чтобы выжить в быстро меняющихся условиях окружающей среды.

Антропогенные факторы среды возникают в результате хозяйственной деятельности человека. Чаще всего под ними понимают различные виды загрязнений окружающей среды, поскольку

они имеют довольно отчетливые проявления в изменении функционального состояния организма. Так, при превышении предельно допустимых концентраций химических веществ в атмосфере в полтора раза регистрируют достоверные сдвиги иммунологических, биохимических и физиологических параметров, а при двух-, трехкратном превышении предельно допустимых норм отмечают статистически значимые сдвиги показателей острой заболеваемости. Кроме того, данные многих исследований свидетельствуют о связи различных заболеваний даже с незначительным загрязнением окружающей среды.

Например, выявлена зависимость между заболеваниями нервной системы и органов чувств и содержанием в воздухе угольной пыли, нарушениями зрения и концентрацией соединений фтора, наличием окиси марганца и аллергическими заболеваниями. Следует отметить, что химическое воздействие, обусловленное массовым загрязнением природной среды продуктами хозяйственной деятельности человека, является наиболее распространенной формой антропогенного воздействия.

Хотя наиболее высокий уровень загрязнений характерен для начальных стадий урбанизации и индустриализации, а принимаемые природоохранные меры во многих странах несколько улучшили ситуацию, увеличение бытовых загрязнений (в частности, из-за использования газа в бытовой технике для отопления, приготовления пищи повысился выброс вредных соединений, таких как NО₂ и др.) и подверженность действию вредных веществ на рабочем месте (от одной трети до половины всех работающих в мире трудятся в условиях высокого содержания пыли и дыма в воздухе) способствуют развитию хронических заболеваний дыхательных путей.

Учащаясь вместе с загрязнением, заболевания приобретают особое значение. Они становятся фактором отбора. Результаты исследований указывают на значительное давление окружающей среды на загрязненных территориях в отношении генотипов с заболеваниями органов дыхания, сердечно-сосудистой системы, онкологическими заболеваниями, при том что на менее загрязненных территориях уровень биологической приспособленности населения остается выше. Однако эти же исследования показали, что жители самого загрязненного района оказались наиболее устойчивыми к воздействию окружающей среды. Этот факт объясняют тем, что в результате генетико-демографических процессов у населения, проживающего на более загрязненной территории, расширился диапазон адаптивной нормы. То есть можно говорить об имеющем место процессе приспособления к условиям окружающей среды. Приспосабливаясь, человек напрягает свои адаптационные механизмы, что ведет к истощению физиологических резервов, перенапряжению и сбоям этих механизмов. В целом ухудшение экологической ситуации приводит к выраженному напряжению демографических процессов, увеличению интенсивности миграции населения, неблагоприятным изменениям состояния здоровья всей популяции, проживающей в данных условиях.

Здоровье можно также рассматривать не только как отсутствие какой-либо патологии, но и как способность человека быстро адаптироваться к непрерывно меняющимся условиям окружающей среды для обеспечения оптимального выполнения его биологических и социальных функций. Здоровье индивида и отдельных групп населения зависит от совокупного воздействия на них разнообразных факторов природной и социальной среды, которое реализуется через физиологические, биохимические и биофизические механизмы регуляции и отражается на психофизиологическом статусе человека. Антропоэкологическое воздействие приводит к напряжению и следующему за ним утомлению организма вследствие нарушения нормального функционирования регуляторных и гомеостатических систем и исчерпания их ресурсов. В ответ на утомление происходит направленная компенсация – перераспределение резервных функций организма.

Таким образом, можно заключить, что на современном этапе развития человеческого общества загрязнение становится одним из ведущих факторов изменений природы, а вместе с ней и самого человека. В связи с этим проблемам антропогенных загрязнений и путям их предотвращения уделяется большое внимание.

1. Бурное развитие промышленности, урбанизация и интенсивная хозяйственная деятельность человека привели к масштабному загрязнению окружающей

среды. Потребляя из окружающей среды вещества и энергию для своей жизнедеятельности, человек возвращает их обратно в преобразованном виде, тем самым вмешиваясь и изменяя естественные биосферные круговороты веществ. Так, ежегодное количество промышленных, транспортных, сельскохозяйственных и коммунально-бытовых выбросов оценивается более чем в 600 млн т. С ними в окружающую среду попадает огромное количество химических соединений. В зависимости от свойств и условий среды химические вещества транспортируются в ней, трансформируются и разлагаются или аккумулируются, поскольку не могут быть утилизированы. Первичные токсичные элементы (ртуть, мышьяк, селен, хром), используемые в технологических процессах, и вторичные токсические соединения на основе азота, серы и некоторых других элементов, появляющиеся в результате сжигания и переработки отдельных видов промышленного сырья и отходов, загрязняют почвенно-растительный слой и, кроме того, могут аккумулироваться в растениях. Такое накопление вредных веществ в почве, тканях растений и животных, а соответственно и в пище людей является очень опасным, особенно с учетом того факта, что человек в большинстве случаев занимает высшее звено в пищевых цепях. Миграция антропогенных загрязнений по неразрывным природным цепям способствует быстрому распространению и проникновению загрязняющих веществ во все компоненты окружающей среды. Таким образом, загрязнению подвержены все основные среды жизни.

2. Загрязнению почвы способствовали рост крупного промышленного производства, металлургии, добычи и переработки полезных ископаемых, развитие топливной энергетики, транспорта, нефтехимической промышленности. Нерациональное ведение сельского хозяйства, вынуждающее применять чрезмерное количество пестицидов, удобрений и других химикатов, также внесло свой вклад в загрязнение, изменило концентрацию микроэлементов в почве. Среди основных загрязнителей почвенной среды указывают на тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды. Тяжелые металлы и радионуклиды представляют особой проблему, так как они характеризуются низкой миграционной способностью и могут образовывать комплексные и внутрикомплексные соединения с органическими веществами гумусовой и негумусовой природы. Поведение пестицидов в почве сложно и различно из-за их большого разнообразия. Для большинства из них почва служит накопительным резервуаром. Остатки пестицидов могут накапливаться в почвенных организмах, как и тяжелые металлы, далее по пищевым цепям попадать в растения, зерновые культуры, в организм животных и человека.

3. Основными источниками загрязнения воды являются отходы промышленных предприятий, бытовые сточные воды, а также нефтепродукты и токсиканты. Основными загрязняющими веществами считают белки и продукты их гниения (индол, скатол), сахарозу (продукт целлюлозно-бумажной промышленности), синтетические детергенты, кислоты, щелочи, свинец, ртуть. Загрязняют водную среду и пестициды в результате утечки с производств и смыва с полей. Такое влияние на пресную воду приводит к эвтрофированию водоемов (цветению воды) и соответственно увеличению количества бактерий, общей деградации и непригодности воды для употребления. Поэтому в ряде стран уже ощущается недостаток в пресной воде.

4. Одной из наиболее острых проблем, особенно в индустриальных центрах, стало загрязнение воздушной среды. Так, ежегодно в атмосферу выбрасывается более 220 млн т загрязняющих веществ. В больших городах атмосфера загрязнена частичками пыли, песка, дыма, копоти. Среди наиболее вредных химических поллютантов указываются окислы серы (SО₂, SО₃), азота (NО₃, NО₂), окись углерода (СО), сероводород, озон, свинец, относящиеся к наиболее распространенным факторам риска на городских территориях, а также некоторые другие вещества – ароматические амины, органические спирты, соли тяжелых металлов, являющиеся экологически значимыми в формировании патологий городского населения. Источниками атмосферных загрязнений являются промышленные предприятия, коммунально-бытовой сектор, автомобильный транспорт.

Загрязнение воздуха, почвы и вод не может не сказаться на состоянии организма человека, взаимодействующего с этими средами.

Факторы окружающей среды, воздействующие на человека, можно рассматривать как стимулы, на действие которых организм отвечает реакцией. В большинстве случаев общие физиологические реакции организма человека на загрязнение окружающей среды рассматриваются либо с учетом комплексного воздействия различных факторов, либо как ответ организма на действие определенных химических веществ.