Глава 9 экологические последствия влияния техногенных факторов на биосферу, растительный и животный мир

9.1. Экологические последствия влияния техногенных факторов на биосферу

9.1.1. Глобальные экологические проблемы

Экологические последствия негативного влияния техногенеза на биосферу разнообразны – это глобальное загрязнение окружающей среды, изменение климата, разрушение озонового слоя, уменьшение запасов пресной воды, нарушение почвенного покрова и плодородия почв, истощение природных ресурсов, дефицит продуктов питания, деградация лесов, снижение устойчивости, уменьшение биологической продуктивности и видового разнообразия экосистем.

Глобальное загрязнение биосферы. В результате роста численности населения, увеличения энергопотребления и несоответствия технологии очистки мирового производства его гигантским масштабам в окружающую среду (воздух, вода, почва) поступает огромное количество вредных загрязняющих веществ.

Основные источники загрязнения биосферы – это промышленность, энергетика и транспорт, которые выделяют в окружающую среду твердые (сажа, пыль, тяжелые металлы, радиоактивные вещества, пестициды и др.), жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей, органические растворители, нефть, нефтепродукты, ПАУ и др.), газообразные (SO₂, NO_x, NH₃, H₂S, CS₂, СО₂, СО, углеводороды, производные галогенов – хлор, фтор, бром, соляная кислота, плавиковая кислота, гексахлорбензол и др.) отходы и аэрозоли.

Общая масса техногенных отходов на Земле составляет 180 Гт в год, из которых около 10 Гт образуют массу изделий, то есть «отложенный отход».

150 Гт отходов распределяются следующим образом: 45 Гт (30%) выбрасываются в атмосферу, 15 Гт (10%) сливаются со стоками в водоемы, 90 Гт (60%) попадают на поверхность земли.

Химизация техносферы стала всеобъемлющей. Общая масса производимых продуктов и химически активных отходов всей химической промышленности мира превысила 1,5 Гт в год. В мировой номенклатуре значится более 107 химических соединений, ежегодно их численность возрастает на несколько тысяч. В заметных количествах на рынке производится и предлагается потребителям более 100 тыс. веществ, в массовых масштабах производится 5 тыс. веществ. Однако большинство производимых и используемых веществ еще не оценены с точки зрения их токсичности и экологической опасности.

Подсчитано, что в настоящее время на каждого жителя планеты приходится в среднем 26 т в год всех техногенных отходов. Общая масса техногенных загрязнителей биосферы, относимых к разным классам опасности, составляет от 1,5 до 1,8 Гт в год, то есть около 250-300 кг на каждого жителя планеты (Акимова, Кузьмин, Хаскин, 2000).

В среднем в топливной энергетике на 1 т условного топлива выбрасывается около 150 кг загрязнителей.

Электростанция мощностью 1000 МВт, работающая на угле, при условии нейтрализации 80% диоксида серы, ежегодно выбрасывает в атмосферу 36 млрд м³ отходящих газов, 5000 т SO₂, 10 000 т NO_x, 3000 т пыледымовых выбросов, 100 млн м³ пара, 380 тыс. т золы и 5 млн м³ сточных вод с содержанием примесей 0.2-2 г/л.

Мощным источником загрязнения биосферы являются двигатели внутреннего сгорания, число которых в мире превышает 1 млрд (около 670 млн из них – это двигатели автомобилей). Из 3,3 млрд т нефти, добываемой в мире, почти 1,5 млрд (45%) используется всеми видами транспорта, в том числе 1,2 млрд т – легковыми автомобилями. Сжигание 1 кг бензина сопровождается потреблением 13,5 кг воздуха и выбросом 14,5 кг отработанных газов. В выхлопе современного автомобиля регистрируется до 200 веществ. На 1 кг сжигаемого бензина выделяется 270 г загрязнителей. Все легковые автомобили мира выделяют около 340 млн т поллютантов (оксиды азота, оксид и диоксид углерода, углеводороды, альдегиды, в том числе формальдегид, бензо(а)пирен, акролеин, твердые частицы и др.) (Акимова, Кузьмин, Хаскин, 200).

При запуске космических кораблей «Сейпс-Шаттл» в США большое количество хлористого водорода и оксидов алюминия выделяется из отработавших твердотопливных ракетных блоков. В первые 120 сек полета в каждом блоке сгорает 502 т топлива. В результате выделяется в окружающую среду 21% HCl и более 30% Al₂O₃. После первых 10 сек полета над Землей образуется облако, содержащее около 23 т HCl. Действие кислотных хлористых осадков и оксидов алюминия отрицательно влияет на растительный и животный мир, почву, водоемы, инженерные сооружения и здоровье населения (Сергейчик, 1997).

При производстве металлов, сжигании топлива и переработке химического сырья в ХХI веке в биосферу попадает огромное количество тяжелых металлов (млн т): медь – 300, цинк – 200, хром – 70, свинец – 20, никель – 3,5, кадмий – 0,6, ртуть – 0,5, которые аккумулируются в организмах человека, животных, растений и оказывают токсическое действие.

Ареалы распространения техногенных выбросов вокруг промышленных комплексов Российской Федерации (по данным аэрокосмических съемок) охватывают площадь 18 млн га (1% земельного фонда России).

Локальные промышленные выбросы в зонах интенсивного техногенеза России (Урал, Центральный и Центрально-Черноземный районы) достигают 10 т/км², тогда как средняя нагрузка на почвы составляет всего лишь 0,2 т/км².

Загрязнение почвы нефтью и нефтепродуктами в местах их добычи и переработки превышает фоновое в десятки и сотни раз.

Значительный вклад в глобальное загрязнение биосферы вносит также химизация сельского хозяйства, особенно использование удобрений (азотных, фосфорных, калийных) и стойких синтетических органических соединений – пестицидов.

Стойкие органические загрязнители (СОЗ) причиняют колоссальный ущерб здоровью людей, флоре и фауне. Многолетнее использование пестицидов на сельскохозяйственных и лесных территориях привело к широкомасштабному загрязнению окружающей среды. По данным ООН в результате отравления пестицидами ежегодно в мире погибают сотни тысяч человек, а различным заболеваниям подвергаются более 3 млн человек.

Молекулы СОЗ включаются в природные цепи миграции и круговорота веществ и переносятся с атмосферными потоками на большие расстояния. Например, в атмосфере на высоте 1,6 км было обнаружено облако ДДТ, масса которого составляла 8000 т. Известен случай, когда пестициды, распылявшиеся в Западной Африке, были перенесены ветром над Атлантикой на остров Барбадос – они преодолели почти 5000 км. Неоднократно над Англией и другими европейскими странами выпадали осадки, содержащие остаточные количества пестицидов. Пестициды найдены в снегах Антарктики. Ледниковый панцирь Антарктиды накопил к настоящему времени более 2000 т ДДТ. Стойкие ядовитые химические вещества попадают в реки и озера, накапливаются в донных отложениях, поступают в Мировой океан. Они включаются в экологические пищевые цепи: почва – растения – организм животных – пища – организм человека. В жировой ткани жителей США, Аляски и Канады обнаружено наличие ДДТ – наиболее распространенного пестицида (гербицида) из класса хлорированных углеводородов. Большая часть пестицидов исключительно стойки к химическому и биологическому разложению. Они могут несколько десятилетий циркулировать в окружающей среде даже в случае прекращения их производства.Опасность хронического загрязнения среды для человека, животных и растений такими веществами заключается в их кумулятивном эффекте. Эти токсиканты обнаружены даже в материнском молоке и ответственны за возникновение многих заболеваний.

Концентрирование СОЗ в процессе прохождения по пищевым цепям без существенного разложения приводит к тому, что их аккумуляция в организме человека многократно превышает исходное содержание СОЗ в окружающей среде. Классический пример биологического концентрирования – накопление ДДТ в организме морских птиц: морская вода – планктон – рыба, потребляющая планктон, - хищная рыба – птица, питающаяся рыбой. При этом концентрация токсиканта от исходного звена (морская вода) к конечному (птица) возрастает во много раз.

Хлорорганические стойкие соединения, особенно ДДТ и гексахлорциклогексан (ГХЦГ), плохо растворяются в воде и почве, в большом количестве накапливаются в организмах растений и животных и негативно влияют на состояние экосистем биосферы.

В странах СНГ остаточное количество пестицидов в почвах сельхозугодий постоянно контролируется. В России осуществляется мониторинг почв по 21 пестициду, в Украине – по 5-11 пестицидам, в Беларуси – по 8 пестицидам (ДДТ и его метаболит ДДЭ, альфа-, бета-, гамма-изомеры ГХЦГ, симазин+атразин, прометрин, трихлорацетат натрия). Высокие уровни загрязнения почв пестицидами обнаруживаются в местах захоронения хлорорганических пестицидов, причем содержание линдана в приповерхностном горизонте почвы достигает 21 мкг/кг, а ДДТ – 4,6 мкг/кг.

Повышенные концентрации хлорорганических пестицидов (ХОП) обнаружены на фоновых эталонных территориях Средней Азии, Молдовы, в России – в Баргузинском, Ситхотэ-Алинском и Центрально-Лесном биосферных заповедниках. Весьма высокие концентрации хлорорганических соединений выявлены у обитателей Черноморского заповедника. Загрязнение фауны ХОП отмечается в зоне тундры на Гыданском полуострове и в Мурманской области. Значительные уровни аккумуляции ХОП зарегистрированы в индикаторных видах (волк, щука и др.) в Молдове. В Сарыкамышском озере Туркмении обнаружено высокое содержание ДДТ и ГХЦГ в хищных рыбах (до 100 мкг/кг в судаке). В тканях рыб озера Байкал также обнаружены ХОП. Так, сумма хлорорганических соединений в байкальской нерпе превышает 15 мг/кг.

Большая часть органических полициклических углеводородов (ПАУ) обладает канцерогенными свойствами. Ярким представителем ПАУ является бензо(а)пирен. Он поступает в организм человека из загрязненного воздуха, воды, с корнеплодами, копчеными и обжаренными продуктами. Систематическое воздействие бензо(а)пирена вызывает рак кожи, легких и органов пищеварения. Из хлорорганических пестицидов в продуктах питания обнаруживаются ДДТ, ДДЕ, алдрин, диэлдрин и другие.

Большинство пестицидов – это сильные токсиканты для животных и человека. В организм человека пестициды и токсичные продукты их метаболизма могут поступать по пищевым цепям: планктон – гидробионты – человек, или растения – животные – человек.

Механизмы токсикологического действия пестицидов различны: от нарушения развития икры и личинки животного до гибели животного. По химической природе большинство пестицидов являются липофильными веществами, которые сравнительно легко проникают в клетки и ткани и перераспределяются по клеточным структурам. Они непосредственно влияют на ферментативные клеточные системы и биологически активные вещества или влияют опосредовано, изменяя уровень регуляторных веществ – медиаторов, гормонов, кофакторов. Токсическое действие пестицидов на организм человека и животных носит политропный характер: они вызывают

канцерогенный, мутагенный, тератогенный и аллергенный эффекты, а также обладают способностью увеличивать частоту, ускорять развитие и отягощать течение ряда неспецифических заболеваний.

Демэкологические эффекты пестицидов выражаются совокупностью нарушающих воздействий на уровне популяций отдельных видов, особо чувствительных к пестицидам. Последствия подобных воздействий проявляются в виде быстрого вымирания части особей, входящих в состав зараженной популяции, прямо пропорционально дозе примененного вещества.

Демэкологические эффекты пестицидов могут характеризоваться также замедленным действием, когда пестициды накапливаются в пищевой цепи до тех пор, пока животное – пищевой объект хищника – не достигает критического порога, с которого начинается хроническая интоксикация.

Кроме высокого уровня смертности вследствие хронической интоксикации, существует и другая форма влияния пестицидов на биологические виды, которая выражается в уменьшении биотического потенциала видов. Хроническая интоксикация может изменять коэффициент рождаемости путем снижения обычной плодовитости (уменьшение количества откладываемых яиц или числа новорожденных) либо вследствие снижения выживаемости яиц и молодняка, либо в связи с действием обоих факторов одновременно. Все эти отрицательные последствия сказываются на биотическом потенциале видов и в худшем случае могут привести к полному бесплодию популяции, подвергшейся интоксикации.

Биоценотические эффекты пестицидов более сложные и сказываются также на видах, нечувствительных к данному пестициду, в результате того, что численность популяции может заметно уменьшиться вследствие уничтожения тех растений или животных, которые служат им пищей. Пестициды могут также вызвать возрастание численности популяций, плотность которых до обработки пестицидами была небольшой. Рост численности популяции может быть обусловлен исчезновением конкурирующего вида, имеющие аналогичные требования к корму и условия гнездования, или подавлением хищников и паразитов. Применение пестицидов вызывает необратимое нарушение структуры биоценоза, часто называемое нарушением биологического равновесия.

Примеры прямого действия пестицидов. Многие дикорастущие виды (например, ясменник) после обработки территории пестицидами исчезли из окрестностей Парижа. В обширных сельскохозяйственных районах Франции численность таких растений как посевная чернушка, лихинис, живокость резко уменьшилась (на 25%). На плато Бос, беспощадно обрабатываемом гербицидами, можно обойти 1 км² зерновых, не встретив ни одного василька или мака-самосейки. Подобная деградация флоры, сопутствующей зерновым, свойственная всем видам.

Использование 2,4,5-Т для борьбы с определенными видами кустарников, привело к уничтожению других видов кустарников. Результаты применения гербицидов во Вьетнаме показали, что их одновременное использование может привести к катастрофической гибели тропических видов деревьев. Число доминирующих видов деревьев в мангровых зарослях, характерных для низких затапливаемых мест в районах тропических астуариев, резко сократилось в результате распыления гербицидов, к которым они оказались особенно чувствительными. Многие растительные виды мангровых зарослей были погублены после обработки их пестицидами на обширных площадях в дельте Меконга. Гибель постигла множество древовидных цезальпиниевых в горных лесах Вьетнама в результате кампании по ликвидации листвы, проведенной американской армией.

Применение инсектицидов влечет за собой опасный рост смертности внутри популяций животных в областях, подвергшихся обработке. При распылении инсектицидов над лесами наблюдается значительная интоксикация орнитофауны. Одним из печальных примеров того, к каким серьезным последствиям приводит злоупотребление фитосанитарными химикатами, является кампания по борьбе с красными муравьями (Solenopsis soevissima), развернутая в США в конце 50-х годов ХХ в. Пестицидами была обработана площадь в 110 000 км² в Техасе, Луизанне, Алабаме и других юго-восточных американских штатах. Обработка велась с самолетов, распылениием в воздухе гранул гептахлора и диэлдрина из расчета 2,5 кг/га в течение 1-го года и 1,4 кг/га в течение 2-х последующих лет. В результате этого мероприятия, весьма рентабельного с точки зрения агробизнеса, намеченная цель – искоренение красного муравья – все же не была достигнута, последствия же для фауны обработанных территорий были катастрофическими. Особенно пострадали популяции певчих и перелетных дроздов, жаворонков и других воробьиных. На грани гибели оказались популяции судака в Виргинии. В Алабаме этот вид был почти полностью уничтожен, а в районах Арканзаса – уничтожен на 88%.

Рептилии – подвязочные змеи (Thamnophis) и ягуаны (Anolis) были отравлены гептахлором и в некоторых районах исчезли в течение нескольких лет. Энтомофауна почв и болот стерелизованных районов также пострадала: анализ проб почв, отобранных в Арзанасе, показал уменьшение общей численности популяций на 40% (Рамад, 1981).

Внесение в почву протравленных пестицидами семян в ряде регионов Франции повлекло за собой рост смертности многих зерноядных птиц. Защитная пленка, прилегающая к зерну, и предназначенная для предохранения проростков от нападения почвенных насекомых и фитопатогенных грибов, содержала инсектициды (алдрин, диэлдрин, гептахлор, линдан) и ртутьорганические фунгициды. Зарегистрировано более 80 случаев гибели дикого голубя вяхиря (Columba palumbus), которые склевывали протравленные зерна.

Примеры косвенного действия пестицидов. Большинство экологических последствий воздействия пестицидов проявляется не сразу, а через некоторый промежуток времени.

Вредные эффекты воздействия пестицидов проявляются в повышении смертности всех возрастных групп популяций и снижении биологического потенциала видов.

Побочные воздействия пестицидов возникают в результате проникновения пестицидов в биомассу: на каждом трофическом уровне происходит накопление слабо распадающихся пестицидов и, таким образом, их содержание в организмах плотоядных животных постепенно увеличивается.

В тканях культивируемых растений (морковь, картофель, редис, кукуруза, арахис, соя) накапливается значительно больше гептахлора, чем первоначально присутствовало в почвах. Пестициды, накопленные в биомассе растений, впоследствии заражают всю пищевую цепь, включая животных. Установлено, что дождевые черви (Lumbricus terrestris, Allobophora caliginosa) в почве, содержащей10 млн^-1 ДДТ, накапливают в тканях до 140 млн ^-1 ДДТ. В США численность американского бекаса (Philohela minor) и популяций различных воробьиных значительно уменьшилась вследствие загрязнения почв хлорорганическими пестицидами и поедания зараженных ими червей.

Экологи доказали, что загрязнение окружающей среды остатками использованных пестицидов вызывает хроническую интоксикацию у большинства видов животных. Это приводит к серьезным физиологическим нарушениям и летальному исходу. В основном нарушения влияюи на воспроизводящие функции, что влечет за собой катастрофические демэкологические последствия.

Хищные птицы, имеющие малочисленные популяции и часто слабый биотический потенциал, особенно уязвимы из-за их положения в пищевых цепях. Численность соколов, например, сапсана, катастрофически уменьшилась в течение последних десятилетий, а в некоторых районах Скандинавии, Великобритании и США этот вид исчез полностью. Это относится и к скопе (Pandion haliaetus), численность которой снижается как в США, так и в Европе. Американский эколог Шмидт в 1937 г. в районе Нью-Джерси обнаружил 37 гнезд скопы, а в 1963 г. в этот же период он нашел только 8 гнезд, и лишь в одном из них были живые птенцы.

Белоголовый орлан (Haliaeathus leucocephalus), изображенный на национальном гербе США, также находится на пути к вымиранию. В 1963 г. во всех штатах Америки насчитали только 3500 особей орлана, а количество птенцов в гнездах значительно уменьшилось по сравнению с предыдущим десятилетием. Ястребы-перепелятники (Acciipiter nisus) и беркуты (Aquila chryssaetus) стали редкостью в Великобритании и Швеции. Уменьшение численности беркута и белоголового орлана на севере Шотландии связывают с попаданием ДДТ и диэлдрина в места гнездования птиц.

Ряд ученых, среди которых Де Витт, занимались изучением физиологических процессов, в ходе которых инсектициды снижают биотический потенциал различных видов птиц. Они установили, что снижение плодовитости обусловлено рядом причин. Из факторов, определяющих регрессию многих видов птиц, следует назвать запаздывание начала яйцекладки, снижение количества отложенных яиц, бесплодие самок и их неспособность к воспроизводству нового выводка, а также непрочность скорлупы яиц, известкование которых происходит ненормально, что приводит к повышенной смертности эмбрионов и птенцов. Очень часто яйца, отложенные самкой, подвергшейся интоксикации, разбиваются в гнезде. Процент вылупления птенцов из таких яиц значительно ниже, чем в нормальных условиях, а смертность птенцов в первую постэмбриональную неделю очень велика.

Доказано наличие корреляции между уровнем накопления хлорорганических пестицидов в яйцах некоторых видов хищных птиц, значительной хрупкостью скорлупы их яиц и числом аномалий их воспроизводства. Наблюдаемое в последние годы вымирание популяции сапсана в Англии связано с ненормально большим числом разбитых яиц, найденных в гнездах. Ратклифф подсчитал, что с 1904 г. по 1950 г. в 108 гнездах хищника были замечены только 3 поврежденных яйца, тогда как с 1952 г. по 1961 г. в 168 гнездах насчитывалось 47 штук. С 1947 г. на 26% уменьши лась масса скорлупы и длина яиц у сапсанов и ястебов-перепелятников. Это изменение толщины скорлупы яиц, связанное с уменьшением отложения кальция в скорлупе, совпало по времени с началом использования в Великобритании ДДТ в сельском хозяйстве (Рамад, 1891).

Уменьшение отложения Са в скорлупе под влиянием хлорорганических пестицидов объясняют антагонизмом хлорорганических пестицидов и барбитуратов. Пестициды ускоряют синтез энзимов, разлагающих барбитураты. Эти энзимы локализованы в микросомной части клеток печени. Это явление сопровождается опасными физиологическими последствиями: нарушением баланса эстрогенов – половых гормонов.

Установлено, что такие вещества как диэлдрин, гептахлор и полихлорбифенилы, вызывают сильную депрессию некоторых половых гормонов. Эти вещества снижают количество эстрогенов в крови птиц и подавляют инстинкт гнездования – явление, широко распространенное среди популяций вымирающих видов. Его последствия очень опасны, так как затрагивают северные ареалы, где благоприятный для воспроизводства потомства сезон очень короткий.

Гербициды могут значительно снизить плодовитость птиц. Далапон и его производные, использованные в Виргинии, уменьшали число птенцов в выводке и даже вызывали стерилизацию фазанов и обыкновенной кряквы (Anas platyrhynchos), пораженной этими пестицидами.

Исследования различных ученых показали, что гербициды вызывают серьезные аномалии в развитии эмбриона. Они нарушают морфогенез задних конечностей, чем объясняются неудачи при вылуплении птенцов из яиц. Кроме того, искажается органогенез репродуктивных желез, а это способствует снижению биотического потенциала зараженных популяций птиц.

Результаты исследований сотрудников биологической станции Сент-Эндрю – прекрасная иллюстрация сложности экологических последствий загрязнения среды пестицидами. Канадские биологи выявили негативные последствия опрыскивания ДДТ с воздуха лесов провинции Нью-Брансуик, которое было произведено с целью уничтожения гусеницы (Choristoneura fumiferana) – вредителя хвойных пород деревьев. Ежегодно с 1952 г. по 1962 г. обрабатывалось 2,3 млн га лесов ДДТ (1 кг/га), что составляло 37% всех лесных массивов этой провинции. Препарат попадал в воду. У лососевых и карповых, населяющих реки, сразу же после обработки резко уменьшалась численность популяций. Больше всего пострадали мальки: их численность упала до 2-10% первоначального уровня, кроме того, погибло 50% молоди в возрасте от 1 до 2 лет. Косвенные последствия влияния ДДТ проявились в значительном уменьшении количества пищи (особенно личинок насекомых) в течение 45 дней после воздействия препарата, что послужило основной причиной высокого процента смертности у молоди лососевых.

Уничтожение гербицидами многочисленных дикорастущих двудольных растений приводит к быстрому размножению различных однодольных злаковых растений (например, лисохвоста) из-за исчезновения конкурирующих видов.

Обработка обочин дорог гидразином и 2,4-Д, направленная на то, чтобы рост трав на скатах не ухудшал видимость водителям, вызвала в Англии постепенную замену в фитоценозах французского райграса и ежи сборной на корневищные злаковые – овсяницу красную и мятлик луговой.

Устранение многих природных видов – важное биогеоценотическое последствие применения пестицидов. Применение пестицидов неизбежно приводит к дисбалансу естественного равновесия, так как они нарушают межвидовую конкуренцию в биоценозе. В частности, они оказывают очень сильное влияние на популяции насекомых-энтомофагов. Было установлено, что использование ДДТ в Калифорнии послужило основной причиной быстрого размножения одного из видов щитовок, поедающих цитрусовые. Инсектицид уничтожил не только наездников – паразитов этого вида, но и хищников, таких как божья коровка, и других естественных врагов щитовок.

В США проводилось более 40 обработок хлопковых полей в год пестицидами. В результате число видов вредителей, уничтожающих эту культуру, только возросло. Химическая борьба нарушила биоценотическое равновесие, а число видов фитофагов – вредителей хлопчатника удвоилось.

Использование пестицидов может стимулировать безудержное размножение ранее безобидных видов, что обусловлено изменением пищевой конкуренции между биологическими видами или же уменьшением численности их хищников и паразитов (Сергейчик, 2006).

Развитие химической промышленности в результате техногенеза сопровождается загрязнением окружающей среды полициклическими (конденсированными) ароматическими углеводородами (ПАУ), полихлорированными дибензо-n-диоксинами (ПХДД) и дибензофуранами (ПХДФ).

Полициклические (конденсированные) ароматические углеводороды (ПАУ) – это большая группа органических соединений, имеющая в молекуле до 12 и более ароматических ядер. Большинство из них не имеет применения и не производится, за исключением нафталина, антрацена, фенантрена и некоторых других. Большая часть ПАУ – это сильные канцерогены прямого действия. К ним относятся бензо (а)пирен, дибензпирены и другие вещества, являющиеся побочными продуктами нефтехимии, промышленных химикатов, производства синтетического каучука. Получены данные о зависимости канцерогенного эффекта от поглощенной суммарной дозы ПАУ. Установлено, что профессиональный рак кожи более чем в 50% случаев обусловлен воздействием продуктов переработки горючих ископаемых, содержащих в высоких концентрациях бензо(а)пирен (каменноугольная смола и пек сланцевых масел).

Полихлорированные дибензо-n-диоксины (ПХДД) и дибензофураны (ПХДД) представляют собой трехъядерные ароматические соединения, образованные двумя бензольными кольцами, соединенными двумя атомами кислорода (ПХДД), одним атомом кислорода и одной углерод-углеродной связью в ПХДФ.

ПХДД/Ф – это группа галогенизированных гетероциклических соединений, обладающих большим структурным разнообразием. Существует 75 изомеров ПХДД и 135 изомеров ПХДФ.

Полихлорированные дибензо-n-диоксины – кристаллические вещества, без цвета и запаха. Температура кипения – 421^оС, температура плавления – 209-305^оС. Плохо растворяются в воде, но хорошо – в жирах и органических растворителях. Отличаются устойчивостью к действию сильных кислот и оснований, не окисляются кислородом воздуха и не гидролизуются в воде.

Установлено, что токсичностью обладают 7 изомеров ПХДД и 10 изомеров ПХДФ. Одной из наиболее токсичных форм является изомер 2,3,7,8-тетрахлордибензо-n-диоксин (ТХДД), обнаруженный в коровьем молоке в окрестностях промышленных предприятий в Италии.

С производством и применением пестицидов связано появление в окружающей среде диоксинов.

Диоксины – самые опасные яды, открытые человеком: токсичнее цианидов, кураре, стрихнина, ДДТ, боевых отравляющих веществ.

Диоксин ТХДД занимает 5 место в ряду самых сильных из известных ядов. Максимальная допустимая доза этого вещества для человека не должна превышать 10^-6 мкг/кг.

Диоксины/фураны являются сильно ядовитыми веществами, которые накапливаются в печени, вилочковой железе, кроветворных и других органах. Даже в очень низких концентрациях они вызывают резкое снижение иммунитета, нарушение деятельности центральной нервной системы и пищеварительного тракта, поражение печени, незаживающие раны на теле, психические расстройства, мутагенный, тератогенный и эмбриотоксический эффекты. Диоксины очень стойкие соединения – период полувыведения их из организма человека составляет 5-6 лет. Доказано повышение риска смерти от рака рабочих, имевших длительный контакт с диоксинами. Имеются данные о диоксиновых эпидемиях (хлоракне, поражения почек, печени и другие профессиональные заболевания) на химических заводах России, связанных с выпуском хлорфенолов, полихлорбифенилов, 2,4,5-трихлорфеноксиуксусной кислоты и других хлорсодержащих препаратов. Особенно ощутимые экологические последствия имели место во время военных действий США в Индокитае. Над лесами и полями Вьетнама было распылено 45 млн л токсичных дефолиантов, содержащих диоксин. В результате погибли десятки тысяч жителей, заболели более 2 млн человек, увеличилось число детей с врожденными уродствами, а влажные тропические и субтропические леса были уничтожены на многих тысячах квадратных километров.

Диоксины были основным поражающим элементом химической войны во Вьетнаме. До сих пор это имеет последствия для здоровья пострадавших людей и их детей. Более 60 000 бывших военнослужащих США обратились за военной помощью с жалобами на резкое ухудшение здоровья, появление «хлорной сыпи» и злокачественных образований на коже, сильные головные боли, болезни желудочно-кишечного тракта, нарушение координации движений. По данным экспертов США, у 538 бывших солдат, имевших контакт с диоксином, родилось 77 детей-калек (глухие, слепые), но особенно впечатляющими негативные последствия применения диоксина оказались для жителей Вьетнама.

Около 95% диоксинов/фуранов поступают в организм человека с пищей, а остальное количество – через загрязненную воду, почву, воздух, контакт с кожей. Фотохимическая деградация диоксинов в воде при солнечном освещении колеблется от 6,3 до 8 дней, а в почве период их полураспада составляет 730 дней и более. Содержание диоксинов в продуктах питания, жидкостях и в воздухе необходимо регламентировать и ограничивать. Для питьевой воды концентрация диоксинов не должна превышать 20 пг/л (Пико – П = 10^-12). Обнаружить такое малое количество диоксина можно только с помощью очень чувствительных и дорогих современных приборов.

Развитие научно-технического прогресса в ХХ-ХХ1 в. привело к появлению искусственных источников радиации, которые представляют большую опасность для человеческой цивилизации и всей биосферы. Потенциал искусственных источников радиации на много порядков больше естественного фона радиации (8-9 мкР/ч, что соответствует средней эффективной дозе для жителя Земли в 2 мЗв), к которому адаптирована живая природа.

Деятельность человека на несколько порядков увеличила массу радионуклидов на поверхности планеты. Главную радиационную опасность представляют запасы ядерного оружия, топлива и радиоактивные осадки в результате аварий и утечек в ядерно-топливном цикле – от добычи и обогащения руды до захоронения отходов. В мире накоплены десятки тысяч тонн расщепляющихся материалов, обладающих колоссальной суммарной активностью. С 1945 по 1996 гг. США, СССР, Англия, Франция и Китай произвели в надземном пространстве более 400 ядерных взрывов. Огромное количество радионуклидов поступило в биосферу также в результате ядерных катастроф. Суммарная ожидаемая эффективная доза от всех ядерных взрывов и аварий составляет 28 млн чел.-Зв (Акимова, Кузьмин, Хаскин, 2001).

Самое крупное из известных скоплений радионуклидов находится на Урале, в 65 км к северо-западу от Челябинска на территории ПО «Маяк» в России. ПО «Маяк» было создано на базе промышленного комплекса, построенного в Челябинской области в 1945-1949 гг. в районе городов Кыштым и Касли. Здесь в 1948 г. был пущен первый в стране промышленный атомный реактор, а в 1949 г. – первый радиохимический завод, изготовлены первые образцы атомного оружия. В настоящее время в производственную структуру ПО «Маяк» входят ряд производств ядерного цикла, комплекс по захоронению высокоактивных отходов, хранилища и могильники РАО. Многолетняя деятельность ПО «Маяк» привела к накоплению огромного количества радионуклидов и сильному загрязнению Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской областей. В результате сбросов радиохимического производства непосредственно в открытую речную систему Обского бассейна через реку Теча и вследствие аварий в окружающую среду выброшено 23 млн Ки суммарной активности. Радиоактивное загрязнение охватило территорию в 25 тыс. км² с населением более 500 человек.

В результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. из разрушенного реактора было выброшено 7,5 т ядерного топлива и продуктов деления с суммарной активностью 50 млн Ки. По количеству долгоживущих нуклидов этот выброс соответствует 500-600 Хиросимам. Катастрофа приобрела глобальный характер. Кроме 30-километровой зоны, на которую пришлась большая часть выброса, в разных местах в радиусе 250 км выявлены участки с загрязнением 200 Ки/км². На площади 3,5 тыс. км² с населением 190 тыс. человек зарегистрирована активность 40 Ки/км². Всего радиоактивным выбросом на ЧАЭС было загрязнено около 80% территории Беларуси, вся северная часть правобережной Украины и 19 областей России. В России площадь загрязнения радионуклидами составила 57 тыс. км². Следы Чернобыля обнаружены в большинстве стран Европы, в Японии, на Филиппинах, в Канаде.

Крупная авария произошла в 1979 г. в Три-Майл-Айленд, США (расплавление активной зоны ядерного реактора) с нанесенным ущербом 1000 млн фунтов стерлингов.

В настоящее время одной из важнейших экологических проблем является проблема безопасности радиоактивных отходов. Имеются данные (Акимова, Кузьмин, Хаскин, 2001), что только на предприятиях Минатома России (ПО «Маяк», Сибирский химический комбинат, Красноярский горно-химический комбинат) сосредоточено 600 млн м³ РАО с суммарной активностью 1,5 млрд Ки. На АЭС хранится 140 тыс. м3 отходов с общей активностью 31 тыс. Ки, а также 120 тыс.м³ излучающих твердых отходов (оборудование, строительный мусор). Ни одна АЭС не имеет полного комплекта установок для подготовки отходов к захоронению. Поставщиками РАО являются также Военно-Морской флот, атомный ледокольный флот, строительная промышленность, НИИ, промышленные предприятия, медицинские учреждения и учебные заведения. На предприятиях Минатома, Минтранса и ВМФ России хранится 7800 т ОЯР с общей активностью 3,9 млрд Ки.

Угрожающие размеры принимает также загрязнение вод Мирового океана – общее его загрязнение оценивается в 6 млн т. С речным стоком в океан попадает 100 млн т тяжелых металлов. Нефтью загрязнена 1/5 акватории Мирового океана. Нефтяная пленка приводит к гибели обитателей моря, млекопитающих и птиц, нарушает фотосинтез растений, газообмен между гидросферой и атмосферой.

Морские воды Черноморского побережья от Анапы до Сочи характеризуются как загрязненные (IV класс загрязнения) и умеренно загрязненные (Ш класс). Воды восточной части Финского залива Балтийского моря относятся к грязным (V класс) и очень грязным (VI класс). Во многих морях превышены ПДК нефтяных углеводородов, фенолов, аммонийного азота, пестицидов, СПАВ, ртути. Большую опасность вызывает захоронение радиоактивных отходов в морях и Мировом океане.

Конвенция ООН по морскому праву (1982) включает комплекс проблем охраны и использования Мирового океана в условиях НТР.

В Российской Федерации образуется в 1,5 раза больше хозяйственных стоков, чем в среднем во всем мире. В водные объекты сбрасывается ежегодно более 58,9 км³ сточных вод, в составе которых свыше 700 тыс. т загрязнителей разной химической природы. В ряде случаев ПДК загрязнителей превышаются в 10-100 раз. Главные реки России - Волга, Дон, Кубань, Обь, Енисей, Лена, Печора загрязнены на всем протяжении и оцениваются как загрязненные, а их крупные притоки – Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Исеть, Тура – как сильно загрязненные.

«Кислотные дожди» - это осадки с рН <5,6, формируемые техногенными выбросами диоксида серы и оксидов азота, оказывающие прямое негативное действие на флору и фауну. Кроме прямого воздействия на организмы, они оказывают косвенное влияние: увеличивают подвижность и вымывание почвенных катионов, вытесняют из карбонатов и органики углекислый газ, подкисляют воду рек и озер. Это приводит к снижению устойчивости экосистем Европы, Америки и всего мира.

На больших пространствах наблюдается деградация хвойных лесов, обеднение фауны водоемов. В России (Северо-Запад, Урал, Норильск) огромные площади тайги и лесотундры стали безжизненными из-за сернистых выбросов крупных промышленных предприятий. В 70-х годах ХХ века в реках и озерах Шотландии и Скандинавии под влиянием кислотных дождей стала гибнуть рыба – лосось и форель.

В СНГ наибольшие очаги поражения лесной растительности находятся в местах функционирования предприятий нефтехимической, металлургической, целлюлозно-бумажной, цементной и энергетической промышленности. От воздействия выбросов предприятий цветной металлургии очаги поражения лесов составили в районе Братска – 81 тыс. га, Мончегорска и Никеля – 130 тыс. га, Норильска – 545 тыс. га. Негативное влияние выбросов аммиака, оксидов азота и диоксида серы ПО «Азот» (г. Ионава, Литва) отмечается на площади 7 тыс. га. Под воздействием выбросов аналогичного предприятия в г. Ровно (Украина) погибли леса на площади 500 га, а в г. Новгороде – 2,4 тыс. га. Обширная территория гибели лесов образовалась вокруг комбината «Магнезит» в г. Сатки Челябинской области. Площадь повреждения лесов составила 50 тыс. га, а полная гибель лесных насаждений наблюдалась на площади 10,4 тыс. га. Значительная зона повреждения лесов расположена в районе Байкальского целлюлозно-байкальского комбината (г. Байкальск, Иркутская область). Площадь заметного ослабления пихтовых лесов южного Прибайкалья составляет более 70 тыс. га.

В Беларуси резко снижается устойчивость и продуктивность лесов в районах функционирования нефтеперерабатывающих заводов и химических заводов (Новополоцкий НПК, Мозырский ПНЗ, Гродненский ПО «Азот», Светлогорский завод искусственного волокна, Гомельский суперфосфатный завод, Солигорское ПО «Беларуськалий» и др.). Особенно повреждаются хвойные лесообразующие породы – сосна и ель, которые отличаются большей газочувствительностью по сравнению с лиственными породами. Еще до появления визуально различимых симптомов повреждения хвои токсическими газами, которые проявляются в виде хлороза (пожелтения) и некроза (отмирания) хвои в клетках и тканях древесных растений обнаруживается нарушение метаболических процессов: трансформируется обмен веществ, снижается содержание белков и фотосинтетических пигментов (хлорофилла и каротиноидов), падает интенсивность фотосинтеза, увеличивается активность фермента пероксидазы в связи с необходимостью детоксикации (обезвреживания) ядовитых перекисей, возрастает кислотность клеточного сока, повышается уровень накопления соединений серы за счет их поглощения из атмосферного воздуха.

На международном уровне проблема охраны атмосферного воздуха от загрязнения впервые была урегулирована в 1979 г. Под эгидой Европейской экономической комиссии ООН (ЕЭК) была заключена Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния – международное соглашение, содержащее общие обязательства государств по контролю за загрязнением и мониторингу атмосферного воздуха. Впоследствии Конвенция была дополнена договорами: 1 – о сокращении выбросов диоксида серы или их трансграничных потоков на 30 %, 2 – об ограничении выбросов оксидов азота и их трансграничных потоков. Данные документы обеспечили значительную защиту атмосферы от загрязнения и снизили эффект пагубного воздействия атмосферного загрязнения на флору и фауну биосферы.

Нарушение озонового слоя Земли. Стратосферный озоновый слой атмосферы - «щит Земли» защищает людей и природу от жесткого ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца, губительного для живых организмов. Озон (О₃) рассеян над Землей на высоте от 15 до 50 км. Защитная озоновая оболочка планеты очень невелика: всего 3 млрд т газа, наибольшая концентрация которого наблюдается на высоте 20-25 км. Если гипотетически сжать эту оболочку при нормальном атмосферном давлении, то получится слой толщиной в 2 мм, однако без него жизнь на планете существовать не может.

Начиная с 70-х годов ХХ в. начинается глобальное уменьшение стратосферного озона. Особенно заметной стала пульсирующая «озоновая дыра» площадью более 10 млн км² в Южном полушарии над Антарктидой, где содержание озона уменьшилось почти на 50%. Позднее блуждающие озоновые дыры стали наблюдаться и в Северном полушарии, зонах стойких антициклонов – над Гренландией, Северной Канадой, Якутией, а также над многими странами Европы и России.

По данным Центральной аэрологической обсерватории Росгидромета, в августе 2000 г. озоновая дыра над Антарктидой начала расти и ее размер достиг 28,3 млн км², что в 3 раза больше территории США. В октябре 2000 г. площадь озоновой дыры составили 24 млн км2, а минимальное значение содержание озона составило 100 единиц Добсона, что в 3 раза меньше нормы. С 1991 по 1995 гг. озоновый слой над Грецией уменьшился на 10%, что означает усиление воздействия солнечного УФ-излучения на 17%. Средняя скорость глобального уменьшения озонового слоя составляет по оценкам разных экспертов 0,5-1,5% в год. Если данная тенденция к истощению озонового слоя будет продолжаться, то уже в середине XXI века человечество может оказаться на пороге глобальной экологической катастрофы с непередсказуемыми тяжелыми последствиями.

Существует мнение, что за разрушение озонового слоя ответственны запуски мощных ракет, полеты реактивных самолетов, испытания ядерного оружия, массовое применение фреонов в технике. Полагают также, что озоновые дыры над арктическим и антарктическим полюсами нашей планеты создают газы, законсервированные в вечной мерзлоте. При наличии вечной мерзлоты и при таянии льдов выделяется большое количество активных веществ – радикалов, которые, поднимаясь на большую высоту, разрушают озоновый слой.

В 1996 г. Нобелевский премии по химической экологии были удостоены ученые – химики Шервуд Роуланд и Марио Милена из Калифорнийского университета в Беркли (США) и Поль Крутцен из Германии за научную гипотезу о механизме техногенного разрушения озонового слоя Земли и появления озоновых дыр. Они полагают, что главной причиной этого разрушения является попадание в верхние слои атмосферы техногенного хлора и фтора, а также других атомов и радикалов, способных очень активно присоединять атомарный кислород, конкурируя с реакцией: О + О₂ = О₃.

Занос активных галогенов в верхние слои атмосферы опосредован хлорфторуглеродами (ХФУ) типа фреонов – смешанных фторхлоридов метана и этана (напрмер, фреон-12 – СF₂Cl₂ – дихлорфторметан). ХФУ в обычных условиях являются инертными и нетоксичными, однако они под действием УФ-лучей в стратосфере распадаются. При этом каждый освобожденный атом хлора может разрушить или помешать образованию множества (до 1000) молекул озона. ХФУ широко применяются в промышленности и в быту – в холодильных установках, кондиционерах, аэрозольных баллончиках, огнетушителях и др. В 1988 г. объем озоноразрушающих веществ составил 1,4 млн т в год (в том числе США – 35%, страны ЕЭС – 40%, Япония – 10-12%, Россия – 7-10%).

Разрушение озонового экрана сопровождается рядом опасных явлений и негативных воздействий на человека и природу. Оно ведет к разрушению экосистем океана вследствие гибели планктона в экваториальных зонах, нарушению роста и фотосинтеза растений, увеличению частоты лесных пожаров, резкому возрастанию раковых (1%-ное сокращение озона вызывает 4%-ный скачок в распространении рака кожи) и глазных (катаракты, конъюктивиты, ухудшение сетчатки глаза и глазного дна) заболеваний, снижению иммунного статуса человека и животных, повышению окислительной способности атмосферы, усилению коррозии металлов и др.

В 1985 г. в Вене была принята многосторонняя Конвенция об охране озонового слоя Земли. Для осуществления в рамках Венской Конвенции политических и экономических мер по защите озонового слоя был разработан Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой (1987), который определяет перечень, порядок и нормы снижения производства и потребления озоноразрушающих веществ. В соответствии с Протоколом, производство ряда веществ, наносящих ущерб озоновому слою, должно быть прекращено в развитых странах в 1996 г., а в развивающихся странах – к 2010 г. США в 1978 г. ввели запрет на использование ХФУ-аэрозолей.

Изменение климата и «парниковый эффект». Техногенное загрязнение атмосферы связано с глобальным изменением климата. С начала ХХ в. по настоящее время наблюдается тенденция повышения средней температуры атмосферы Земли. За последние 50 лет она повысилась на 0,7^оС. Главным фактором повышения температуры является усиление «парникового эффекта» - уменьшение спектральной прозрачности атмосферы для длинноволнового обратного излучения от поверхности Земли.

Парниковый эффект создается значительным увеличением в атмосфере в результате антропогенной деятельности (прежде всего за счет сжигания огромного количества органического топлива и развития энергетики, промышленности, транспорта) концентрации парниковых газов - СО₂, CO, CH₄, NO₂, NO, ХФУ и др. Парниковые газы, образуя особый экран атмосферы, пропускают через себя к поверхности земли тепловую энергию Солнца, но задерживают отраженную тепловую энергию, вызывая разогрев приземного слоя атмосферы и повышение ее температуры.

По оценкам экспертов Всемирной метеорологической службы, при существующем уровне выбросов парниковых газов средняя глобальная температура в XXI в. будет повышаться со скоростью 0,25^оС за каждые 10 лет. К концу XXI в. ее рост может составить от 1,5 до 4,5^оС. В северных и средних широтах потепление скажется сильнее, чем на экваторе. Последствия изменения климата могут иметь катастрофический характер. Глобальное потепление вызовет существенное перераспределение осадков на планете, изменение эволюции флоры и фауны. Уровень Мирового океана за счет таяния льдов может подняться к концу столетия на 0,6-1,5 м. Это создаст угрозу затопления значительных прибрежных территорий, будет сопровождаться стихийными бедствиями.

На конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (1992) была открыта для подписания Конвенция об изменении климата, цель которой – добиться стабилизации концентрации парниковых газов в атмосфере на таких уровнях, которые не будут оказывать опасное воздействие на глобальную климатическую систему. Стабилизация концентрации парниковых газов для ослабления угрозы глобального потепления возможна при мировом снижении объема парниковых газов на 60%. В первую очередь надо сократить выброс двуокиси углерода (СО₂), которая выделяется в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива, обеспечивающего около 75% мировой энергии. В этом может помочь дальнейшее развитие энергосберегающих технологий, более широкое использование возобновляемых и альтернативных источников энергии.

В декабре 1997 г. в Японии был подписан Киотский протокол, обязующий страны мира сократить выброс парниковых газов. Однако США, где проживает около 5% населения мира и выбрасывается 25% глобального выброса СО₂, этот протокол не был подписан.

Сокращение площади естественных экосистем. В ХХ веке глобальное техногенное воздействие на биосферу обусловило сокращение площади естественных экосистем со средней скоростью 0,5-1% на суше, в результате чего к концу ХХ века их сохранилось только 40%. Эта тенденция продолжается и в ХХI веке, что может привести к полной ликвидации естественных экосистем на суше в будущем.

Потребление первичной биологической продукции. Во второй половине ХХ века потребление первичной биологической продукции на суше достигло 40% при 25% глобального потребления. В ХХI веке ожидается рост потребления ПБП: 80-85% на суше, 50-60% - глобальный.

Сокращение площади лесов. В ХХ в. происходило сокращение площади лесов планеты Земля со скоростью около 200 тыс. км² в год, причем соотношение лесовосстановления к сведению лесов составляет 1:10. Эксперты прогнозируют дальнейшее сокращение площади лесов, особенно значительное для лесов тропического пояса – (с 18 до 9-11 млн км² в XXI веке). Лесистость Земли на современном этапе (28-30% на поверхности суши и 8-10% всей поверхности планеты) является минимально допустимой для обеспечения нормального функционирования биосферы и динамического равновесия биосферы. Дальнейшее снижение лесистости Земли может привести человечество к экологической катастрофе.

Опустынивание. ХХ век характеризуется расширением площади пустынь (60 тыс. км² в год), ростом техногенного опустынивания и образованием токсичных пустынь. Эта тенденция сохранится и в будущем. Возможен рост темпов опустынивания за счет уменьшения влагооборота на суше и накопления загрязнителей в почвах.

Деградация земель. Человечество за всю историю развития уже безвозвратно потеряло больше плодородных земель, чем их распахивается во всем мире (более 1,5 млрд га). Интенсивный техногенез ХХ века вызвал глобальные процессы роста эрозии почв (24 млрд т в год), снижения почвенного плодородия, загрязнения, закисления и засоления почв. В ХХI веке прогнозируется дальнейший рост эрозии почв и их загрязнения, сокращение сельскохозяйственных земель на душу населения.

Истощение запасов пресной воды. За период с 1900 по 1995 гг. потребление пресной воды в мире увеличилось в 6 раз, что более чем в 2 раза превышает темпы прироста населения. Уже сейчас 1/3 мирового населения проживает в странах, где потребляемый объем воды на 10% превышает общий объем имеющихся запасов. Если эта тенденция сохраниться, то к 2025 г. в условиях дефицита воды будут находиться каждые 2 из трех жителей. Основным источником обеспечения человечества пресной водой являются активно возобновляемые поверхностные воды, которые составляют 39000 км² в год. Еще в 70-е годы ХХ века запас пресной воды на 1 жителя Земного шара составлял 11 тыс. м³ в год. В 80-е он уменьшился до 7,7 тыс. м³ в год, а к концу ХХ века – до 6,5 тыс. м³ в год. К 2050 г. эксперты прогнозируют снижение этого показателя еще до 4,3 тыс. м³ в год.

Подземные воды обеспечивают потребности 1/3 населения Земли. Добыча подземных вод во многих регионах мира ведется в таких объемах, которые значительно превышают способность природы к их возобновлению (Аравийский полуостров, Индия, Китай, Мексика, США, страны СНГ). Отмечается падение уровня грунтовых вод на 1-3 м. Более 1 млрд человек ныне не имеет доступа к безопасной питьевой воде. Каждый год из-за отсутствия безопасной питьевой воды и плохих санитарно-гигиенических условий умирает 5 млн человек, причем более половины из жертв – это дети.

Исчезновение биологических видов. Техногенез сопровождается быстрым исчезновением биологических видов, населяющих биосферу Земли. По мере разрушения биосферы эта тенденция увеличится. Например, в Беларуси в ХХ столетии исчезло 70 видов сосудистых растений, что является невосполнимой утратой для биосферы.

Дефицит продуктов питания. В ряде стран производство продуктов питания отстает от темпов роста населения. По данным ФАО (продовольственная сельскохозяйственная комиссия ООН), голод становится острой проблемой современности. Уже сейчас 64 страны мира с населением более 1 млрд человек не в состоянии обеспечить себя продовольствием. От 0,5 до 1 млрд человек в мире хронически голодают. 24 млн новорожденных страдают от недоедания. 35 тыс. человек, главным образом дети, ежедневно умирают от недостатка пищи.

Производство и распределение продуктов питания в мире крайне неравномерно. Например, в странах Восточной Азии, где проживает более половины населения Земли, потребление продуктов питания составляет всего 25% их мирового производства, а в странах Северной Америки, Европы и Океании с населением 25% - более 50% всех ресурсов продовольствия. Следовательно, в развитых странах потребление продовольствия в 4 раза больше, чем в развивающихся.

В конце ХХ века человек в результате использования новых технологий научился создавать генетически модифицированные продукты (ГМП), которые сейчас наводнили мировой рынок и являются небезопасными для здоровья человека.

Стихийные бедствия, техногенные аварии. Глобальные процессы – рост числа стихийных бедствий и техногенных аварий в результате техногенеза ХХ века на 5-7%, рост ущерба от них – 5-10%, рост количества жертв – 6-12%. Прогнозируется усиление этой тенденции в будущем.

Ухудшение качества жизни. В ХХ веке рост техногенеза сопровождался ростом бедности населения многих стран мира, нехваткой продовольствия, высоким уровнем заболеваемости, необеспеченностью чистой питьевой водой в развивающихся странах, ростом генетических заболеваний и наследственной отягощенности человеческой популяции, ростом потребления лекарств, ростом аллергических заболеваний в развитых странах, высоким уровнем аварийности, пандемией СПИД в мире, снижением иммунного статуса населения. Прогнозируют развитие этих тенденций, ростом заболеваний, связанных с экологическими нарушениями, расширением зоны инфекционных заболеваний и появление новых болезней.