Вариант-2012 Лекция 8 Качество окружающей среды человека

Качество среды обитания для человека и всех других живых организмов – очень широкое понятие. В частных случаях оно может быть соотнесено с предельно допустимыми концентрациями (ПДК).

ПДК – это максимальное количество вредного вещества в единице объема или веса, которое при суточном или более коротком воздействии не вызывает в организме человека каких-либо патологических отклонений и неблагоприятных наследственных изменений у потомства в течение неограниченного времени. Уровни ПДК одного и того же вещества различны не только для разных компонентов окружающей среды (воздуха, воды, почв), но и в разных государствах они отличаются.

Под экологически чистой средой понимается такое ее состояние, при котором содержание вредных веществ не превышает ПДК. Точно таким же критериям должны отвечать и пищевые продукты. Понятие экологической чистоты относительно, так как нет международной унификации в установлении уровней ПДК.

Информативным критерием качества среды является состояние и функционирование определенного набора организмов, присущих данной экосистеме, т.наз. видов-индикаторов.

Пределы изменений факторов среды должны быть такими, чтобы при этом соблюдались следующие условия:

1) не нарушались газовые, концентрационные и окислительно-восстановительные функции живого вещества. Именно эти функции регулируют процессы геохимического самоочищения экосистем;

2) биохимический состав первичной и вторичной продукции не изменялся настолько, чтобы вызвать нарушение жизненных функций в каком-либо из звеньев пищевой цепи не только данной экосистемы, но и за ее пределами;

3) не понижалась биологическая продуктивность экосистемы;

4) сохранился необходимый для существования экосистемы генофонд.

Санитарно-гигиенические критерии качества среды

Качество окружающей среды человека (ОСЧ) означает степень соответствия ее условий потребностям человека. ОСЧ является комфортной, если она соответствует требованиям человека; дискомфортной, - если она не соответствует им. Крайним выражением дискомфортности среды является ее экстремальность.

Степень комфортности – интегральный показатель, который основан на анализе примерно 30 параметров окружающей среды. В их числе:

Климатофизические особенности: продолжительность периодов с различными температурами воздуха, амплитуды годовых, месячных, суточных температур воздуха, скорость ветра, геомагнитные аномалии, интенсивность УФ-излучения и т.д.

Обеспеченность населения водой для хозяйственно-питьевых целей, качество и доступность этой воды;

Содержание в воде, воздухе, почве, пищевых продуктах токсичных веществ (загрязненность);

Наличие и частота опасных природных явлений (сейсмичность, паводки и наводнения, лавины, сели и т.д.).

Наличие природных предпосылок инфекционных заболеваний и условий для их проявления (патогенность).

Ведущая неинфекционная патология у различных групп населения.

Уровень комфортности региона существенно влияет на характер его освоения и заселения. Он оценивается по специальной пятибалльной шкале. Для примера приведем некоторые критерии комфортности, разработанные для территории Российской Федерации (табл. 1). На этой основе возможно сравнивать любые регионы не только пределах Российской Федерации, но и других стран СНГ, Европы и Северной Америки

Степень комфортности территории определяется по следующей шкале:

1.Комфортная; 2.Прекомфортная; 3.Гипокомфортная; 4.Дискомфортная; 5.Экстремальная

Таблица 1. Основные показатели, характеризующие уровень комфортности территории Российской Федерации

Факторы/условия	Экстремальные	Диском- фортные	Гипоком- фортные	Преком- фортные	Комфор-тные
Повторяемость благо- приятных погод, %	менее 10	10-20	20-35	35-40	более 40
Продолжительность безморозного периода за год, дни	менее 70	70-90	90-105	105-110	более 110
Ультрафиолетовая недостаточность, дни	более 150	90-150	60-90	30-60	Нет
Продолжительность полярного дня и полярной ночи, сутки	37 – 74	менее 37	Нет	Нет	Нет
Отопительный период, дни	более 300	275-300	250-275	225-250	менее 225
Средняя температура отопительного периода, градусо-дни	от -24,2 до -2,7	от - 24,2 до -12,7	от -13,0 до -3,0	от -7,0 до -2,0	от -3,7 до +6,0
Сумма активных температур за период со среднесуточной +10о, градусо-дни	Менее 800	800-1400	1200-1600	1500-2000	2000-3500
Суммарная теплоизоляция одежды, кло-дни	свыше 1500	1200-1500	900-1200	600-900	менее 600

С точки зрения приведенный выше классификации, по большинству показателей вся территория Беларуси находится в комфортной зоне. Лишь по отдельным показателям (средняя температура отопительного периода) она может быть отнесена к прекомфортной зоне.

Тем не менее, в связи с достаточной протяженностью территории Беларуси по широте (560 км) уровень комфортности среды в ее северных и южных районах существенно различаются. Так, длительность безморозного периода изменяется от 220-230 суток на севере (Витебская обл., северная часть Минской обл., северо-восточная часть Гродненской обл.) до 250 – 260 суток (Брестская и Гомельская обл.).

Комфортность климатических условий для человека в Беларуси определяется по следующим критериям – продолжительность безморозного периода, скорость ветра, облачность (число солнечных дней).

Для условий Беларуси при низкой скорости ветра (до 2 м/сек) комфортным считается интервал температуры от 12 до 24^оС; 5; при средней скорости ветра (2 – 4 м/сек) – от 15 до 24^оС, а при высокой (4 – 6 м/сек) – от 18 до 24^оС (рис. 1).

По этим критериям территория Беларуси подразделяется на три климатические зоны.

1. Северная зона. (Витебская обл.; северо-восток Гродненской обл.; север Минской области). Длительность безморозного периода здесь составляет 220 – 230 сут, сумма температур до 2000 - 2200 градусодней.

2. Центральная зона – Гродненская и Минская области, (за исключением частей, входящий в северную зону), Могилевская обл. Продолжительность безморозного периода – 230 –240 суток, сумма температур - 2300 – 2500 градусодней.

3. Южная зона – Брестская и Гомельская оьбласти. Продолжительность безморозного периода – 250 – 260 суток, сумма температур - 2600 – 2700 градусодней.

Наиболее комфортной для проживания людей является южная зона, число комфортных дней в которой за год достигает 120 – 140 суток. В Минске (центральная зона) этот показатель снижается до 100 суток (преимущественно в апреле – сентябре), а в северной зоне – до 80 – 90 суток.

Рис. 1. Шкала оценки комфортности погодных условий в Беларуси в безморозный период (По Даниловой).1. Прохладная дискомфортная погода. 2. Прохладная субкомфортная погода. 3. Комфортная погода. 5. Жаркая субкомфортная погода. 5. Жаркая дискомфортная погода.

Основные критерии благоприятной для здоровья человека окружающей среды

Важнейшим критерием качества среды с антропоцентристских позиций является состояние здоровья человека. С этой точки зрения благоприятная среда должна соответствовать пяти основным требованиям:

1 - чистый воздух;

2 - достаточное количество и качество питьевой воды;

3 - сбалансированная и питательная пища;

4 - безопасные и спокойные места проживания;

5 - стабильная глобальная экологическая ситуация.

Воздух необходим для жизни, так как без него человек может прожить лишь несколько минут. В сутки для нормальной жизнедеятельности человеку необходимо не менее 13 м³ воздуха (при даллении 1 атм). Поэтому качество воздушного бассейна является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. Загрязнение воздуха является одной из наиболее серьезных экологических проблем для общества, вне зависимости от уровня его экономического развития.

Наиболее обострена эта проблема в больших урбанизированных регионах вследствие концентрации здесь промышленности, а это повлекло увеличение количества транспортных средств, повышение непромышленного энергопотребления и рост населения.

По приближенным оценкам в середине 1990-х годов мировой объем выбросов техногенных веществ в атмосферу составлял:

Двуокись углерода – 6 миллиардов тонн;

Твердые дымовые частицы и пыль – 580 млн.. тонн;

Окись углерода – 360 млн.. тонн;

Летучие углеводороды и другие органические вещества – 320 млн.. тонн;

Окислы серы – 160 млн.. тонн;

Окислы азота -70 млн.. тонн;

Сеединения фосфора – 18 млн.. тонн;

Сероводород – 10 млн.. тонн;

Аммиак – 8 млн.. тонн;

Хлор – 1 млн.. тонн;

Фтористый водород – 1 млн.. тонн.

Не менее 500 млн. человек ежегодно подвергаются воздействию высоких уровней загрязнителей воздуха внутри своих домов в виде дыма (открытый огонь или плохо сложенная печь). Более 1,5 млрд людей живут в урбанизированных регионах с угрожающе высокими уровнями загрязнения воздушной среды. После внедрения технологии управления загрязнением воздуха посредством уменьшения выбросов твердых частиц оказалось, что выбросы газов все равно продолжаются и именно они являются причиной проблемы.

Ряд стран успешно решает проблемы управления выбросами в атмосферу, однако доказано, что загрязнение воздуха представляет риск для здоровья даже при относительно благоприятных экологических условиях.

В настоящее время в мире насчитывается свыше 500 млн.. автомобилей и автотракторной техники, работающих на бензине и керосине. Они ежегодно поставляют в атмосферу сотни миллионов тонн вредных веществ.

Автомобильные выхлопные газы представляют собой смесь из примерно 200 веществ. Они образуются в результате неполного сгорания топлива и разнообразных химических реакций, в которые его компоненты вступают между собой и с атмосферными газами

В их числе вредные компоненты, как окись углерода, углеводороды, окислы азота и серы. К числу вредных компонентов относятся и твердые выбросы, содержащие свинец и сажу, на поверхности которой адсорбируются циклические углеводороды, обладающие канцерогенными свойствами. Двигаясь со скоростью 80-90 км/час, автомобиль потребляет кислорода и выделяет столько же углекислого газа, как и 500-550 человек. Годовой выхлоп одного автомобиля – это 800 кг СО, 40 кг окислов азота и более 200 кг различных углеводородов.

Очень опасным веществом является бенз(а)пирен, один из сильнейших канцерогенов. ВОЗ рекомендовала считать его концентрацию в воздухе, равную 1 нг м³, критическим пределом, превышение которого может вызвать неблагоприятные последствия для здоровья человека.

Дорожная сеть, особенно вблизи городов, изымает сельскохозяйственные земли. Отработавшие газы, продукты износа механических частей и покрышек автомобиля, а также дорожного покрытия (пыль, битум и т.п.) составляют около 50 % атмосферных выбросов антропогенного происхождения.

Кроме того, автомобильный транспорт – один из главных факторов шумового загрязнения. Интенсивность шума мотоциклов и тяжелых грузовиков достигает 120 децибел при допустимой норме шума 50-85.

Обогрев частных домов и приготовление пищи в печи служит причиной загрязнения воздуха внутри помещений, что может привести к болезням легких, проблемам со зрением (раздражение слизистой оболочки глаз) и увеличению риска онкологических заболеваний. Качество воздуха внутри помещений остается острой проблемой для многих развитых стран, так как жилые и производственные здания герметичны и хорошо отапливаемы. Опасность попадания в воздух вредных химических соединений исходит также от курения и испарений строительных материалов.

Вода является одним из незаменимых для человека ресурсов, без нее немыслимо существование современной технологической цивилизации.

На первых этапах своей эволюции человеку достаточно было удовлетворять только свои физиологические потребности в воде, которые не превышали 2 – 5 л в сутки. Это количество воды потреблял непосредственно или получал с пищей. Оптимальный расход воды на удовлетворение санитарно-гигиенических потребностей человека составляет 100 – 150 л в сутки. Однако в мире суточный расход воды на одного человека доходит до 1,2 -- 2 тыс. л в сутки, считая и расходы воды в промышленности и сельском хозяйстве.

Поскольку без воды человек способен прожить не более 7- 10 дней, люди всегда селились вблизи постоянных источников воды. Первые цивилизации возникли в долинах великих рек – Нила, Тигра, Евфрата, Инда, Ганга, Янцзы и Хуанхэ. Здесь был не только благоприятный климат и плодородные земли, но и избыток воды.

Качество вод, особенно пресных, является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. По данным ВОЗ на Земле от низкого качества воды ежегодно умирает от 2,2 до 5 млн. человек, в основном детей. Воды плохого качества вызывают заболевания или отравления от 0,5 до 1 миллиарда людей ежегодно. 1,1 миллиарда людей не имеют доступа к безопасной воде. 2,4 миллиарда людей испытывают недостаток в воде для удовлетворения своих санитарно-гигиенических потребностей. До 90% сточных вод во многих развивающихся странах не подвергаются никакой очистке и сбрасываются непосредственно в водоемы. Около 50% населения земного шара страдают от заболеваний, связанных с недостатком воды или ее загрязненностью.

Многие опасные для жизни и здоровья инфекции переносятся через загрязненную воду или пищу. Фактически более 80% всех болезней в развивающихся странах связаны с нехваткой чистой воды и отсутствием мер по ее очистке.

Ежегодно 200 млн. человек подвергаются риску заражения желудочно-кишечными заболеваниями, передающимися через пищу и воду. Эти же болезни являются причиной 4 млн. детских смертей ежегодно.

Основные болезни, связанные с неудовлетворительным качеством воды, - малярия (около 300 млн. человек), шистосомоз (200 млн. чел.), филяриатоз (90 млн. чел.), дракункулез (10 млн. чел), онкоцеркоз (18 млн. чел), тропические лихорадки (30-60 млн. чел) и др. Периодически вспыхивают эпидемии холеры.

Продукты питания являются источниками получения энергии, а также незаменимых аминокислот и витаминов. При их недостатке у человека развиваются авитаминозы и другие заболевания.

По нормам ООН в сутки человеку необходимо потребить не менее 2500 ккал пищи, сбалансированной по содержанию жиров, белков, углеводов и минеральных веществ. В частности, человек сутки должен потреблять не менее не менее 100 – 120 г. белков.

Без пищи большинство людей неспособно прожить более 4 недель. Недоедание и (или) несбалансированное питание являются главными причинами нарушений здоровья и преждевременной смерти. Они вызывают ослабление организма и иммунной системы, который становится более восприимчивым к инфекционным заболеваниям. При голодании у беременных женщин часто происходят преждевременные роды.

Источником опасности для здоровья является также пища с повышенным содержанием токсических веществ, например, удобрения, ядохимикатов и т.п.

Опасность для производства продуктов питания представляет быстрая деградация почв и воды.

Неподходящее жилье, а также проблемы инфраструктуры неблагоприятно влияют на здоровье человека. Низкий уровень доходов, неопределенность с трудоустройством, незащищенные права собственности и неудовлетворительное состояние здоровья часто сопутствуют плохим жилищным условиям.

Перенаселенность приводит к ухудшению санитарного состояния населенных пунктов. В урбанизированных регионах развивающихся стран до 30-50% бытовых отходов остаются неутилизированными и незахороненными. Эти обстоятельства, а также скученность населения, способствуют распространению инфекций острых респираторных заболеваний, туберкулеза, менингита и кишечных болезней. «Туберкулез – болезнь рабочих кварталов».

В неудовлетворительных жилищных условиях люди ежедневно подвергаются патогенным опасностям, травмам и насилию, воздействию различных загрязнителей, что приводит к стрессам, психическим расстройствам и психосоциальным дисфункциям. Существует взаимосвязь частоты случаев употребления наркотиков, распада семей, насилия и суицида с перенаселенностью. Однако исследования в Китае показывают, что перенаселенность не порождает автоматически социального насилия.

Войны и различные формы гражданского насилия являются основными причинами разрушения домов и угрозы благосостоянию людей.

Стабильная экологическая ситуация нарушается рядом глобальных экологических проблем. Среди них - загрязнение воздушной среды, разрушение озонового слоя, климатические изменения, снижение биологического разнообразия природных экосистем и др.