1.2. Сучасні екологічні проблеми і здоров'я людини

Розвиток людської цивілізації неможливий без раціональної взаємодії з природою. Людина отримує все необхідне для життя: енергію, продукти харчування, матеріали, бере від природи емоційну та естетичну наснагу.

Цілеспрямованість дії людини на природу зумовлює не тільки позитивний вплив, а й призводить і до негативних наслідків. Тому сьогодні вкрай необхідна стратегія охорони довкілля, широке екологічне виховання населення.

Екологія — це наука про відносини між рослинними і тваринними організмами та навколишнім середовищем.

Важливим об'єктом вивчення екології є біосфера. Біосфера — оболонка Землі, у межах якої існує життя. Основним елементом біосфери є людина. Людина — вищий ступінь розвитку живих організмів на Землі, суб'єкт суспільно-історичної діяльності та культури. Безначальною особливістю людини є розробка і створення знарядь виробництва і використання їх для впливу на навколишнє середовище. Біологічна єдність людини і біосфери полягає в тому, що людина є однією з ланок кругообігу у природі. Речовини, які бере людський організм з оточуючого середовища (повітря, води, їжі), використовуються у процесі життєдіяльності, а потім (звичайно, у зміненому вигляді) вони виділяються і повертаються у зовнішнє середовище, де внаслідок біогеохімічних перетворень розпадаються на складові елементи, які знову надходять у біологічний кругообіг.

Поки людство було нечисленним, а його діяльність примітивною, люди могли впливати на навколишнє середовище тільки локально, тобто істотно не змінювати біологічного кругообігу речовин у масштабах планети і динамічної рівноваги в цілому. При цьому середовище самоочищалося, що не впливало негативно на організм людини та її здоров'я.

Із збільшенням чисельності людства і розселенням його по всій планеті потреби у природних ресурсах постійно зростають. Людина, щоб забезпечити свої потреби і поліпшити умови життя, за допомогою запасу знань починає відбирати у природи все більше її ресурсів, іноді на шкоду собі. На відміну від інших істот людина бере не тільки ті речовини, які потрібні їй для фізіологічних потреб (кисень, воду, продукти харчування), а й використовує величезну кількість копалин, лісових та інших матеріалів. Гранично допустимі концентрації ГДК шкідливих речовин у атмосфері населених пунктів —

Гранично допустимі концентрації (ГДК) — це максимальна концентрація якоїсь речовини в повітрі, воді, їжі, що не шкодить здоров'ю людини, не знижує її самопочуття та працездатність. Виражається ГДК у концентрація) шкідливих речовин у повітрі — мг/м3, воді — мг/л, у ґрунтах та продуктах харчування — мг/кг.потрібних для функціонування сотень тисяч електростанцій, фабрик, заводів, їхні відходи потрапляють до навколишнього середовища у кількості, що перевищує можливості його самоочищення.

Проблема «Людина — біосфера» має два основних аспекти:

1. Техніко-економічний, пов'язаний із зростаючим виснаженням природних ресурсів планети, що ставить перед ученими чимало проблем щодо пошуку нових джерел енергії тощо.

2. Екологічний, пов'язаний із забрудненням навколишнього середовища і порушенням біологічної рівноваги у системі людина — біосфера.

На планеті сформувалися регіони, де рівень забруднення біосфери сягнув загрозливих розмірів. У атмосферу щорічно викидається приблизно 15 млрд. окису вуглецю як наслідок горіння палива та різних видів господарської діяльності.

Щорічно в Україні викидається в   атмосферу 20 мли. т шкідливих речовин (Кривий Ріг —1,56 мли. т, Маріуполь — 824 тис. т, Дніпропетровськ — 443 тис. т, Запоріжжя — 407 тис. т, Київ — 327 тис. т, Донецьк — 329 тис. т). У середньому на кожного громадянина України припадає понад 380 кг шкідливих речовин. Крім того, 14 працюючих атомних реакторів АЕС за умов ідеальної безаварійної роботи викидають в амосферу понад 140 тис. кюрі радіоактивних речовин на рік.

Гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин у атмосфері населених пунктів подано у таблиці

ЗВ'ЯЗОК МІЖ ЗДОРОВ'ЯМ ЛЮДИНИ Й АТМОСФЕРОЮ

Атмосфера — це зовнішня газоподібна оболонка планети, яка безпосередньо прилягає до космічного вакууму і захищає все живе на Землі від згубного впливу космічного випромінювання. Хімічний склад атмосфери: 78,1 відсотка — азот, 20 — кисень, 0,9 — аргон, решта — вуглекислий газ, водяна пара, водень, гелій, неон. Кожний компонент по-своєму важливий для життя.

Азот (М2) — газ без кольору і запаху, є обов'язковим компонентом отримання білкових сполук. Складні білкові сполуки започаткували життя на Землі. Азот входить до складу всіх видів білків в організмі людини. Ось чому високий вміст азоту в атмосфері є необхідною умовою життя.

Кисень (О2) — активний окислювач в усіх життєвих процесах, обов'язковий учасник будь-якого горіння. Зниження кількості кисню в атмосфері (нижче 15 відсотків) становить небезпеку для життя. Кисень забезпечує фізіологічні процеси організму людини.

Газ без кольору і запаху, густина — 1,23 г/л, хімічно найактивніший (після фтору) неметал, взаємодіє з більшістю інших елементів (процес окислення). При підвищенні температури окислення може перейти в горіння.

Люди, тварини, рослини отримують необхідну для життя енергію за рахунок біологічного окислення різних речовин киснем, який надходить в організм різними шляхами (легені, шкіра).

Кисень — найрозповсюдженіший на Землі елемент. У вигляді складових він становить 1/2 маси Земної кори, входить до складу води, живих організмів. У вільному стані — 21 %. Завдяки фотосинтезу рослини продукують кисень.

При цьому близько 80% кисню надходить в атмосферу при фотосинтезі океанського планктону і 20% — від земних рослин.

Аргон (А2) — інертний газ з густиною 1,73 г/л. Використовується в промисловості (аргонове зварювання) при хімічних процесах, для наповнення електричних ламп і газорозрядних трубок.

Озон (О3 — модифікація кисню. Газ синього кольору з різким запахом. Утворюється із 02 при електричних розрядах в атмосфері на висотах 20 — 25 км. Озон охороняє все живе на Землі від шкідливого впливу короткохвильової УФ - радіації Сонця. У техніці використовується як озонатори для знезараження води та збагачення повітря.

Вуглекислий газ (СО2) — основний газовий компонент у процесі фотосинтезу зелених рослин. Важливість цього процесу в тому, що рослини виділяють у повітря кисень. Ось чому нестача вуглекислого газу становить небезпеку. Підвищений вміст газу в атмосфері призводить до іншої глобальної небезпеки для людей — парникового ефекту. Вуглекислий газ як парникове скло пропускає сонячні промені, але затримує тепло нагрітої поверхні землі. В результаті цього підвищується середня температура повітря, погіршується мікроклімат, що впливає на здоров'я людини.

Щорічно в результаті фотосинтезу поглинається 300 млрд. т СО2, виділяється 200 млрд. тонн О2, утворюється 150 млрд. тонн органічних речовин.

Атмосфера Землі включає:

тропосферу (до 15 км)    - стратосферу (15—100 км) іоносферу (100 — 500 км).

Між тропосферою і стратосферою розміщується перехідний шар — тропопауза. У глибинах стратосфери під впливом сонячного світла створюється озоновий екран, який захищає живі організми від космічного випромінювання. Вище — мезо-, термо- й екзосфери.

Вміст основних забруднювачів у вихлопних газах автомобільних двигунів

Значного впливу науково-технічного прогресу зазнає атмосфера Землі. Сьогодні в атмосфері міститься 2300 млрд. т вуглекислого газу, а до 2000 року його кількість може зрости до 4000 млрд. т. Близько 300 млн. автомобілів щорічно викидають в атмосферу 400 млн. т оксидів вуглецю, понад 100 млн. т вуглеводів, сотні тисяч тонн свинцю (див. табл. 2). Найпотужніші виробники викидів в атмосферу: ТЕС, металургійна, хімічна, нафтохімічна, целюлозна та інші галузі промисловості, автотранспорт.

Систематичне вдихання забрудненого повітря помітно погіршує здоров'я людей. Газоподібні і пилові домішки можуть надавати повітрю неприємного запаху, подразнювати слизові оболонки очей, верхніх дихальних шляхів і тим самим знижувати їхні захисні функції, бути причиною хронічних бронхітів та захворювань легенів. Численні дослідження показали, що на фоні патологічних відхилень в організмі (захворювання легенів, серця, печінки, нирок та інших органів) шкідлива дія атмосферного забруднення проявляється сильніше. Важливою екологічною проблемою стало випадання кислотних дощів. Щорічно при спалюванні палива в атмосферу надходить до 15 млн. т двоокису сірки, який, сполучаючись з водою, утворює слабкий розчин сірчаної кислоти, що разом з дощем випадає на землю. Кислотні дощі негативно впливають на людей, врожай, споруди і т. ін.

Забруднення атмосферного повітря може також опосередковано впливати на здоров'я і санітарні умови життя людей.

Накопичення в атмосфері вуглекислого газу може викликати потепління клімату в результаті парникового ефекту. Суть його полягає в тому, що шар двоокису вуглекислого газу, який вільно пропускає сонячну радіацію до Землі, буде затримувати повернення у верхні шари атмосфери теплового забруднення. У зв'язку з цим у нижніх шарах атмосферипідвищуватиметься температура, що, у свою чергу, призведе до танення льодовиків, снігів, підйому рівня океанів і морів, затоплення значної частини суші.

Певну проблему сьогодні становлять викиди в атмосферу хлористих і фтористих сполук, а саме — фреонів, які забезпечують дію холодильних установок та аерозольних упаковок. Фреони руйнують озон, який, перебуваючи у верхніх шарах атмосфери, перешкоджає доступу до поверхні Землі ультрафіолетового опромінення. За сучасних темпів викиду фтористих сполук уже у 2000 році передбачається зменшення кількості озону на 10 відсотків. Глобальною проблемою людства є утворення так званих «озонових дір». Уперше озонову діру було виявлено в озоновому шарі над Південним полюсом 25 років тому. Нині ця діра розрослась до розмірів континенту. Останнім часом шар озону над Європою зменшився на 15 відсотків, а в окремих місцях — на 20 — 30 відсотків. У Сибіру озоновий шар став тонший на 40 відсотків. У цілому ж за рік планета втрачає 0,3 відсотка озону. Натомість посилилося ультрафіолетове випромінювання, що призвело до поширення захворювання раку шкіри. До того ж, воно негативно впливає на врожаї сільськогосподарських культур.

Який же вихід з цієї ситуації?

— На думку спеціалістів, кожний вільний шар ґрунту має бути відведений під зелені рослини, які очищують повітря від вуглекислого газу та хвороботворних мікробів. Так, наприклад, посадивши у великому місті гектар ялівцю, можна повністю очистити повітря від бактерій. За добу ці рослини виділяють до 30 кг фітонцидів, які мають згубний вплив на хвороботворні мікроби.

— Необхідно вдосконалювати технологію виробництва і спалювання палива, а також будівництво захисних споруд, фільтровентиляційних установок та ін.

— Позитивний ефект дає також впровадження безкисневої енергетики за допомогою використання сонячного світла й енергії вітру. Атомні електростанції також не потребують кисню.

ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ ЛЬВІВЩИНИ

За матеріалами Львівського обласного управління статистики, протягом 1996 року стаціонарні джерела забруднення в атмосферне повітря області викинули 106,4 тис. т (1995 року — 124,6 тис. т), пересувні джерела — 74 тис. т забруднюючих речовин (у 1995 року — 115 тис. т), у Львові — усього 48,9 тис. т, у т.ч. стаціонарні — 42 тис. т, пересувні — 44,7 тис. т (1995 року, відповідно, 47,9; 58; 43,9). Динаміку показників наведено в табл. З, 4.

Зменшення у 1996 року викидів у повітря сірчистого ангідриду відбулось в основному за рахунок зменшення кількості викидів на найбільшому забруднювачі повітря — Добротвірській ДРЕС у зв'язку зі спадом виробництва.

Таблиця 3. Динаміка викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами забруднення у Львівській області, тис. т

У територіальному розрізі значне забруднення атмосферного повітря викидами від стаціонарних джерел спостерігається у районах і містах, де розташовані підприємства — найбільші забруднювачі: Кам'янсько-Бузький, Радехівський, Сокальський, Миколаївський, Жидачівський, Городоцький райони та міста Дрогобич, Стрий, Борислав, Червоноград, Львів, на які припадає 94 відсотки загальнообласної величини викидів.

1996 року на очисних спорудах підприємств та організацій, що викидають шкідливі речовини в атмосферу, уловлено 264,5 тис. т шкідливих речовин, з яких утилізовано 104,6 тис. т (1995 року, відповідно, 533,2 та 164 тис. т).

Спостереження за фоновим забрудненням атмосфери області веде лабораторія спостережень за забрудненням атмосфери Львівського центру з гідрометеорології (СЗА ЦГМ).

Згідно з даними лабораторії спостережень за забрудненням атмосфери Львівського обласного центру з гідрометеорології, 1996 року проаналізовано проби повітря чотирьох стаціонарних постів (ПСЗ), що розміщені у місті Львові (див. табл. 5).

Таблиця 4. Викиди шкідливих речовин підприємствами — найбільшими забруднювачами атмосферного повітря, тис. т