Егоров Экохимия. В. В. Егоров
 Скачать 2.47 Mb.
|
|
53 6735 73 347 35 7 37 35837 1234567 8967 6 762 79 9 57 5776 7 7 9 27527 9 57 7 7 8967 6 7 !"6 3 ! 79697 9 27 # $7 %9 3 76 57 7 ! 67 7 ! 7 9 ! 6 7&'' 627 8 47 797 (7 7 7 9547 ! !957 9! 47 2 7 76 9$ 2 79 3 57 % 6 47 8 92 79 9 579 97 6 79 57 7 97967 6 7 )99 7 * 97 2 79 97 5776 7 1 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ бензозаправочных станций (до 0,4 части на миллион ) и, что страшно, у детей в городских кварталах (до 0,6 части на миллион. Здесь сказывается повышенное содержание выхлопных газов автотранспорта. Все поллютанты токсиканты делятся на несколько классов по степени их опасности для организма (табл. Например, среди тяжелых металлов различают самые токсичные й класс опасности соединения ртути, свинца, цинка, мышьяка, кадмия, селена и бериллия й класс опасности соединения хрома, никеля, молибдена, кобальта, меди и сурьмы й класс опасности соединения марганца, бария, ванадий и стронция. Соединения многих этих элементов ежегодно попадают в наш организм через пищу, воду и воздух. В частности, на одного жителя России в год приходится около кг атмосферных выбросов, причем в 84 городах загрязнение воздуха на порядок превышает норму. В результате, по оценкам специалистов, две трети россиян живет вне благоприятных экологических условиях. Если учесть, что, по данным ВОЗ, более чем из 6 млн известных соединений около 40 тыс. обладают вредными для человека свойства 5 242 29 97 9 74479 74 459 799 74479 74 459 77529 9 9 9 9 12345456789 4 6 4764 1 4 44 4 4 6 44 4867 4 !" 6 6#4 4 44$4%&45&4 4'4 ''4 ''4 6 4'4 4867 4 ! 4$6%9#4 4 44$4%&45&4 44 '4 '('4 6 4('4 4 $6) )* 4 !56789 #4 12 4'4 ''4 ''44 6 4'44 1 Глава 6. ЭКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ БИОСФЕРЫ 161 ми, то оказывается, что около 60 млн человек в нашей стране постоянно находится в условиях, где концентрация таких веществ выше предельно допустимых (ПДК. Аллергии, респираторные и сердечные заболевания, болезни органов пищеварения и кровообращения и многое другое результаты их воздействия на организм. Одним из тревожных моментов является постоянное присутствие загрязнителей и токсикантов в наших домах. 6.5.4. ПОЛЛЮТАНТЫ В БЫТУ Воздух и вода В наших жилищах, сами того не замечая, мы сталкиваемся с многочисленными загрязнителями как естественного, таки искусственного происхождения. К первым относится радон, выделяющийся бетонными конструкциями и природным камнем, например гранитом. Обладая более высокой плотностью по сравнению с воздухом, он накапливается в нижней части помещения и на нижних этажах домов. Этот газ уже в относительно небольших концентрациях обладает канцерогенными мутагенным действием. Эффективным способом очистки является проветривание помещений. Одним из наиболее опасных компонентов воздуха в нашем доме является природное вещество асбест, мельчайшие волокна (кристаллики) которого обладают способностью накапливаться и вызывать рак, в первую очередь дыхательных путей и легких. Его источники — разного рода теплоизоляция (труб, стен и перекрытий, печей и каминов и др.). Искусственными поллютантами являются растворители и другие летучие компоненты клеев, лаков, красок и смол, которыми пропитаны строительные материалы (ДСП, пластиковые покрытия, линолеум, ковры и пр. К наиболее опасным относится формальдегид (входит в состав фенол формальдегидных смол тех же клеев и красок. Запах его и других соединений отчетливо ощущается, когда мы приходим в новый дом. Не зря негативные последствия вдыхания таких веществ называются болезнью новых домов». Первые ее симптомы — это раздражение слизистых глаз ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ носа и горла, головные боли, головокружение, усталость. К заболеваниям, которые провоцируют эти соединения, относятся аллергия, астма, кожные, раковые и ряд других. Фунгициды и инсектициды, используемые для защиты дерева, также относятся к поллютантам, причем высокотоксичным. Избавиться от всех этих веществ (пропиток, смол, клеев и др) за короткое время невозможно, поскольку они достаточно длительно «выпотевают» из полимерного носителя или выделяются деревом, но снизить содержание в воздухе можно тем же проветриванием. К загрязнителям относятся также различного рода поверхностно активные вещества (ПАВ, или детергенты. Эти соединения находятся в составе шампуней, пен, стиральных порошков, чистящих средств, в том числе отбеливателей, эмульсий и пр. Они опасны в силу своей мем бранотропности, те. способности встраиваться в клеточные мембраны, нарушая их структуру и свойства, а также свойства содержащихся в них так называемых интегральных белков. Такие соединения (в составе большинства ядохимикатов тератогенные) вызывают аллергические и другие заболевания, связанные с реакцией клетки на нарушение проницаемости ее мембраны. Они чаще всего попадают внутрь с поверхности руки посуды, которую ими сегодня (благодаря рекламе) так активно моют наши хозяйки. Следовательно, надо реже использовать синтетические и больше природные мыла и шампуни, тщательно отмываясь от них. К искусственным поллютантам можно отнести природный газ и продукты его неполного сгорания (а также угля, мазута и пр. Последствий мы касались, обсуждая проблему смога (см. выше. К таким загрязнителям относятся пыль и дым, главным образом табачный, наиболее опасный, как широко сообщается, для некурящих (т. н. пассивное курение. В его составе, кроме оксида углерода, находится более 40 токсичных, в том числе канцерогенных соединений. Они и другие поллютанты воздуха отражаются на нашем состоянии особенно при плохой вентиляции помещений, повышенной температуре и влажности, атак же при ее недостатке Глава 6. ЭКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ БИОСФЕРЫ 163 Важно отметить, что реакция на различного рода пол лютанты зависит как от окружающих условий (чрезмерная или недостаточная влажность, таки от возраста человека (наиболее подвержены дети и пожилые люди, его состояния. Причем, чем длительнее контакт с вредными веществами, тем сильнее их эффект. Он может проявиться не сразу, а спустя какое то время, что еще опаснее, поскольку это приводит к более глубоким изменениям вор ганизме (сердечные заболевания, болезни дыхательных путей и пр.). Обратим внимание на то, что в ряде случаев набор загрязнителей обладает более эффективным воздействием, чем сами вещества в отдельности . Здесь проявляется так называемый синергизм действия. Кроме указанного, следует обратить внимание на биологические компоненты воздуха — бактерии и вирусы (их высокое содержание отмечается в транспорте, в частности в метрополитене, пылевые клещи, споры плесени, пыльцу, а также шерсть животных, в том числе в составе покрытий, ковров, одежды и пр. Многие из этих компонентов вызывают аллергию, некоторые типы астмы, абак терии и плесень выделяют токсины. Ряд заболеваний, таких как корь, туберкулез, оспа, грипп, также передается через воздух. Хорошая вентиляция и оптимальный уровень влажности (30–50%) — основные способы борьбы с загрязнениям воздуха. Два слова о нашей воде. Хотя вода из под крана относится по степени очистки к питьевой, употреблять ее напрямую не рекомендуется по ряду причин. Первая из них — это повышенное содержание ионов металлов и органики, вымывающихся из наших труб. Особенно загрязненной является горячая вода, так как в ней растворимость многих соединений выше, чем в холодной. Вводе могут оказаться остатки и продукты тех веществ, которые использовались для ее очистки (например соли алюминия) и обеззараживания (соединения хлора. Особенно насыщенной примесями является вода в весенний период в связи с паводками, вызывающими накопление ряда опасных соединений в водоемах, откуда идет ее забор ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ВОЗ предупреждает, что 80% заболеваний на планете вызваны некачественной водой. Так, каждый пятый американец в 1991 году пил загрязненную воду. Ежегодно в США от этого заболевает около 900 тыс. человек. В России каждая пятая проба воды (водопроводной) не соответствует санитарным нормам, каждая восьмая — микробиологическим. А ведь такую воду употребляют жители городов и населенных пунктов. Поэтому сегодня основным требованием к питьевой воде является ее очистка, например с помощью фильтров, но и к ним надо подходить избирательно. Многие фильтры не удовлетворяют стандартам, а их длительное использование приводит к загрязнению воды микроорганизмами, осевшими в самом фильтрующем патроне. Продукты питания Масса пищевых продуктов, как известно, контролирует численность населения и животных. При этом недостаток пищи (недокорм) приводит к снижению упитанности, продуктивности, сопротивляемости внешним воздействиям. В частности, недостаток витаминов вызывает гиповитаминоз. Например, нехватка в пище витамина А приводит к ослаблению и нарушению зрения, витамина С — к цинге, витамина Е — к дистрофии мышц и т. д. Но и избыток пищи, ее потребление выше нормы также негативно отражаются на организме. Это ожирение со всеми вытекающими последствиями, в частности нарушениями дыхания и сердечной деятельности. У животных это может вызывать бесплодие, а избыток витаминов ведет к гипервитаминозу, одним из проявлений которого может быть аллергия. Еще одним фактором, связанным с пищей, является наличие в ней загрязнителей. Это естественные поллютан ты, такие как ингибиторы ферментов, антивитамины, аг глютинины, бензопиррен и другие (в зерне, а также нитраты (в картофеле. В большинстве их суммарное воздействие неравно сумме биоэффектов соединений в отдельности (есть антагонисты и синергисты. Причем многие из таких веществ разлагаются при нагревании. Но есть группа синтетических добавок (вкусовых, красителей и пр, которые Глава 6. ЭКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ БИОСФЕРЫ 165 являются наиболее опасными как в силу своей биоактив ности и устойчивости, таки неполной очистки от поллю тантов, обладающих биологическим действием и способностью к накоплению в организме. Многие поллютанты попадают в наши продукты через почву, например селен, который замещает серу в ее органических соединениях, в частности в аминокислотах. Другим источником являются сорняки (дурман, куколь). Кроме того, токсичность, например меда, может быть вызвана рододендроном, пасленовыми, жасмином. Еще источники членистоногие и грибы, а также плесень и спорынья, выделяющие токсичные продукты (микотоксины, яды). В итоге афлатоксины могут вызвать рака бактериальные яды — ботулизм. И, наконец, опасность продуктов питания может быть связана с наличием в них удобрений, ядохимикатов, атак же пищевых добавок, которые сегодня используются все шире. Плюс к этому не надо забывать, что упаковка, отходы или те же продукты в копченом или сыром виде могут также содержать токсичные вещества. Медицинские синтетические препараты — это отдельный вопрос. Следует отметить, что промышленные продукты — источники загрязнений широкого распространения — встречаются в основном в городах, а соответствующие сельскохозяйственные продукты — в сельской местности (местное распространение. В тоже время на рекреационных территориях, например в курортных зонах, остро стоит проблема отходов, главным образом пищевых. Контролируют поллютанты в составе продуктов питания в нашей стране специальные лаборатории. Соответствующие нормы их содержания разрабатываются и публикуются как в стране, таки за рубежом. Например, в году в странах ЕС был принят закон о химических продуктах, касающийся в первую очередь новых, допускаемых на рынок. В заключение отметим, что специальная дисциплина, занимающаяся воздействием различных веществ, главным образом токсичных, на клетки, организмы, популяции называется экотоксикологией. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 6.6. ЗАЩИТА БИОСФЕРЫ Биосфера — тончайшая оболочка жизни на Земле. Она слишком слаба и чувствительна, чтобы подвергать ее таким испытаниям, о которых уже говорилось ив которых повинен в первую очередь человек. Разве разум нам дан для того, чтобы убивать себя и братьев меньших Нет даже смысла обсуждать этот вопрос, когда для кучки обывателей деньги дороже жизни. Да, только во имя золотого тельца осуществляются всякого рода преступления на планете, в том числе экологические, хотя они и прикрываются лозунгом Во имя прогресса. Пора остановить это безумие! Если есть экологически безвредный транспорт (электрические или, например, двигатели на воде — на смеси продуктов разложения водорода и кислорода, спроектированные еще столетие назад, то давайте его производить (ограничивая вредность имеющегося транспорта, как это сделано сегодня в Германии. Если есть безотходные промышленные и сельскохозяйственные технологии, то давайте их внедрять (как это делается в Японии. Если есть возможность обходиться без синтетических химических препаратов ив поле, ив быту, в том числе медицинских (например, гомеопатия или лечение водой, которое пропагандирует американский врач иранского происхождения Батмангхелидж) — давайте таки будем делать. Ане то некоторые друзья скоро заменят всю нашу прекрасную пищу небезопасными синтетическими пищевыми до бавками. Создание клонов и мутантов, получение генномодифи цированных организмов и продуктов, выращивание органов из стволовых клеток — эти вопросы действительно интересны и для практики, и для науки. Ноне будем забывать уроки истории, когда наскоро испытанные технологии быстро внедряли (опять деньги, а потом также быстро сворачивали. Химизация народного хозяйства еще свежа в памяти старшего поколения, а ее негативные последствия, также как бурный рост ряда заболеваний, еще долго будут давать о себе знать. А ведь то, о чем сегодня Глава 6. ЭКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ БИОСФЕРЫ 167 идет речь, — это внедрение в святая святых — в генетический аппарат. Последствия этого мы увидим, скорее всего, только через поколения, но тогда, может, слишком поздно будет что то изменить. Сегодня нужны строгие ограничительные меры и нормативы, жесткое их соблюдение, в частности ПДК. К нашей чести, предельно допустимые концентрации многих соединений вводе и пище у нас в стране (еще со времен СССР) ниже, чем во многих странах мира. Следовательно, нужны соглашения на уровне правительств. ООН, ЮНЕСКО и другие международные организации не прекращают попытки их инициировать. Но необходимо и движение снизу. Вспомним верхи не хотят жить по старому, а низы не могут. Дав настоящее время есть все условия для экологической революции, есть организации, которые могли бы ее инициировать. Возможно, это зеленые (Гринпис) или антиглобалисты, хотя им не хватает поддержки на уровне государств и правительства также понимания их методов широкими массами. В заключение этого раздела отметим ряд мероприятий (хотя во многом это полумеры, направленных на защиту биосферы замена вредных веществ в производстве менее вредными, сухих способов переработки — мокрыми выпуск конечных продуктов в наименее вредной, в том числе в непылящей форме (в упаковке ограничение содержания примесей в исходных и конечных продуктах применение прогрессивных технологий производства, исключающих контакт человека с поллютантами (замкнутые циклы, полная механизация и дистанционное управление, непрерывность производства и автоматический контроль создание оборудования (в том числе вентиляции, канализации и пр, исключающего выделение вредных выбросов, его правильная эксплуатация рациональная планировка и размещение промышленных площадок, зданий, помещений, в том числе жилых ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ. Биосфера, ее экологическая роль. Происхождение и эволюция организмов. Биогенные элементы, законы и правила. Биологическая роль на примере отдельных макро и микроэлементов. Биогеохимические циклы, их нарушение и поддержание. Биотический круговорот элементов (примеры, его роль. Хемомедиаторы, их функции. Поллютанты, их токсическое действие и клеточные мишени. Поллютанты в быту. Защита биосферы РОССИЙСКОЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО И МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИИ 7.1. ПРИРОДООХРАННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В РОССИИ В России создана и функционирует система экономических механизмов охраны окружающей среды. В нее включено следующее введение кадастров планирование система платежей (за ресурсы и загрязнения финансирование природоохранной деятельности (экологические фонды экологическое страхование эколого экономическое стимулирование. Одновременно с этим активно развивается экологическая стандартизация — направление нормативно правового регулирования охраны среды и природопользования. Разрабатываются и внедряются в практику нормативно технические документы, содержащие экологические стандарты, те. требования к качеству окружающей среды. Они относятся к подзаконным правовым актам. В настоящее время Госстандартом РФ разработано и утверждено более отечественных экологических стандартов. Центральным является ГОСТ 17.0.0.01 76 Система стандартов в области охраны окружающей среды и улучшения использования природных ресурсов». Под качеством среды понимается ее соответствие потребностям человека и технологическим требованиям. В основу природоохранных мероприятий положен следующий принцип нормирование качества окружающей ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ среды — это установление показателей (нормативов) предельно допустимых воздействий человека на природу. Эффективные природоохранные мероприятия невозможны без установления пороговых концентраций (и физических доз, например радиации, выше которых жизнедеятельность прекращается. Очевидно, что чем они ниже, тем выше качество окружающей среды. Однако высокое качество требует больших затрат, поэтому надо руководствоваться экономической целесообразностью, как ни странно это звучит, когда речь идет о здоровье, в том числе и человека. Нормативы качества по мере развития общества становятся более жесткими. В этом плане наша страна уже сегодня выгодно отличается отряда европейских, а тем более азиатских и африканских стран. Согласно природоохранному закону РФ (1991), соблюдение экологических нормативов обеспечивает экологическую безопасность населения сохранение генофонда человека, растений и животных рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов. |