Экологическая безопасность человека и биологических организмов: проблемы и пути решения

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 616. 9−022- 636. 22/28
М. Ф. Баринов, Т.Е. Ткаченко
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА И БИОЛОГИЧЕСКИХ ОРГАНИЗМОВ: ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ РЕШЕНИЯ
Приводится анализ ряда проблем, которые могут служить причиной чрезвычайных ситуаций как последствий воздействия антропогенного или природного факторов.
Ключевые слова: экологическая безопасность, адаптация, биологическая безопасность, чрезвычайная ситуация.
M. Barinov, T Tkachenko
ECOLOGICAL SAFETY OF THE MAN AND BIOLOGICALS: PROBLEMS AND SOLUTIONS
The article presents the analysis of the problems can be the reasons of emergency situations as the consequences of influence anthropogenic or natural factors.
Keywords: ecological safety, adaptation, biological safety, emergency situation.
Многополярный современный мир лихорадит не только от стихийных бедствий, катастроф, но и от террористических актов и военных конфликтов, что приводит зачастую к необратимым экологическим катастрофам. Наиболее экологически устойчивыми регионами в Российской Федерации на сегодняшний день являются Западная и Восточная Сибирь, высокоарктические тундры и Дальний Восток с общей площадью до 11 млн км2.
Результаты воздействия хозяйственной деятельности человека на окружающую среду и природные ресурсы отражены в табл. 1 [11].
Таблица 1
Основные показатели, характеризующие воздействие хозяйственной деятельности на окружающую среду и природные ресурсы
Показатели 1992 год 1995 год 2000 год 2002 год 2003 год 2004 год 2005 год 2006 год 2007 год
Забор воды из природных водных объектов*, млрд м3 99,6 86,6 75,9 72,7 72,2 69,2 69,3 70,1 69,6
Сброс загрязненных & amp- 3 сточных вод*, млрд м 27,1 24,5 20,3 19,8 19,0 18,5 17,7 17,5 17,2
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников, млн т 28,2 21,3 18,8 19,5 19,8 20,5 20,4 20,6 20,6
* По данным Росводресурсов.
Современная эволюция зоонозов, выразившаяся в существенном изменении их основных эпидемиологических черт, явилась следствием: формирования, например, антропургических очагов Bacillus anthracis- изменениями границ их нозоареалов- изменениями состава эпидемиологически значимых источников возбудителей инфекции- заноса возбудителя сибирской язвы на ранее свободные от них территории- изменениями структуры циркулирующих штаммов возбудителей- усилениями их изменчивости и адаптационных способностей под воздействием естественных и антропогенных факторов [7]. Например, территория Кыргызстана, особенно её южные регионы, исторически неблагополучна по сибирской язве. В последние годы в Кыргызстане, в основном в
южных областях (Ошская, Жалал-Абадская, Баткенская), регистрируют 20−77 случаев заболеваний людей сибирской язвой в год [4].
Самое опасное, что может спровоцировать эпидемию, — считает главный специалист Института водных проблем РАН Г. Г. Язерян, — это несанкционированное строительство коттеджей на побережье моря. «Новые русские», подкупая местные власти, приобретают участки под коттеджи там, где запрещены любые строительные работы, а тем более проживание. Согласно закону в водоохранной зоне нельзя даже копнуть лопатой ближе, чем в 500 метрах от берега. Сегодня здесь роют котлованы экскаваторы, возводятся особняки. На самосвалах привозят песок из окрестностей и пускают его на строительные нужды. Не подозревая, что он может оказаться взятым со скотомогильников (табл. 2) [3].
Таблица 2
Оценка степени эпидемической опасности почвы
Категория загрязнения почв Индекс биологического контроля почвы (БГКП) Индекс энтерококков Патогенные бактерии, в т. ч. сальмонеллы Яйца гельминтов, экз. /кг Личинки — Л и куколки — К мух, в почве площадью 20×20 см
Чистая 1 — 10 1 — 10 0 0 0
Умеренно 10 — 100 10 — 100 0 до 10 Л до 10
опасная К — отс.
Опасная 100 — 1000 100 — 1000 0 до 100 Л до 100 К до 10
Чрезвычайно 1000 1000 0 & gt- 100 Л& gt- 100
опасная и выше и выше К& gt- 10
С целью обеспечения населения экологически чистой продукцией перед специалистами сельского хозяйства поставлены задачи по реализации государственной продовольственной программы, которую можно ускорить, используя комплекс современных биотехнологий и агротехно-логий. Согласно опыту ряда стран генно-инженерно-модифицированные растения (далее по тексту — ГМР) — устойчивые к гербицидам, фитофагам, фитопатогенам, абиотическим стрессорам — важная составляющая этого комплекса. ГМР представляют несомненный интерес и для лесного хозяйства, зелёного строительства, ландшафтной экологии, декоративного цветоводства и как перспективный, возобновляемый источник моторного топлива. Ежегодно в XXI веке мировые площади под ГМР, производимые в интересах защиты посевов и урожая, возрастают на — 10%. В России эти растения пока не производятся. Основные причины — недостаток информации об экологической безопасности ГМР и несовершенный механизм государственного регулирования их производства.
Мировое производство инсектицидных В1& gt-ГМР, достигшее в 2011 году 60 млн га — это широкомасштабная реализация биотехнологической стратегии самозащиты агроценоза, важнейший инновационный и наукоёмкий элемент фитосанитарной технологии, обеспечивающий землепользователю существенные экономические выгоды и экологические преимущества. Многолетний опыт стран, производящих ГМР, свидетельствует о том, что выращивание В1& gt-ГМР в экологическом отношении вполне безопасно, хотя и связано с их потенциальным экологическим риском прямого и/или косвенного негативного воздействия на нецелевую биоту агроландшафта, резистентность целевых фитофагов к инсектицидным растениям, необходимостью коррекции тради-
ционных агротехнологий. При защите посевов и продуктов урожая экологические последствия производства В1& gt-ГМР гораздо менее значимы, чем применение современных химических инсектицидов [9].
На территории Российской Федерации в настоящее время зарегистрированы следующие особо опасные болезни для человека — вич-инфекция, геморрагическая лихорадка с почечным синдромом, бруцеллёз, вирусные гепатиты А, В, С, лептоспироз, сальмонеллёзные инфекции, активный туберкулёз, туляремия, клещевой весенне-летний энцефалит, малярия. Для сельскохозяйственных животных — ящур, классическая чума свиней, оспа мелкого рогатого скота, бруцеллёз крупного рогатого скота. Наблюдается массовое распространение особо опасных вредителей и болезней растений (саранчовых, клопа-черепашки, лугового мотылька). Основной причиной эпифи-тотий и потерь урожая является не столько вирулентность самого патогена, сколько однородность посевов возделываемых культур, создающая благоприятный фон для размножения биотопов патогена [6]. Остается высоким риск заноса из-за рубежа и распространения опасных болезней сельскохозяйственных животных — ящура, везикулярного стоматита, африканской чумы свиней, катаральной лихорадки овец, чумы крупного рогатого скота, высокопатогенного гриппа птиц, губко-образной энцефалопатии крупного рогатого скота. Высока вероятность распространения эпифито-тий и вспышек массового размножения вредителей сельскохозяйственных растений и леса, таких как сибирского шелкопряда, сосновых пилильщиков, саранчи, лугового мотылька.
В последние десятилетия появились новые, ранее неизвестные, опасные инфекционные заболевания, вызывающие непредвиденные по своим последствиям чрезвычайные эпидемические ситуации. Так, в 2002 г. зарегистрировано новое заболевание — «атипичная пневмония» или тяжёлый острый респираторный синдром (далее по тексту — ТОРС). Для предупреждения заноса и распространения ТОРС на территорию страны был проведён ряд профилактических и противоэпидемических мероприятий, разработаны отечественные тест-системы для его диагностики. Для специфической индикации патогенных микроорганизмов высокочувствительный экспрессный ПЦР -анализ [10].
Биологический контроль в птицеводстве в частности позволяет своевременно исключать многие инфекционные заболевания как самой птицы, так и контактирующих с ней людей, а также заболевания, связанные с нарушением технологии кормления и содержания (табл. 3, 4) [2].
Таблица 3
Инфекционные болезни эмбрионов
Название болезни Возбудитель Пути передачи возбудителя Название болезни Возбудитель Пути передачи возбудителя
Респираторный микоплазмоз микоплазма эндогенно Вирусный гепатит вирус эндогенно
Пуллороз бактерия эндо- и экзо-генно Инфекционный бронхит вирус эндогенно
Колибактериоз бактерия эндо- и экзо-генно Инфекционный энцефаломиелит вирус эндогенно
Сальмонеллёз бактерия эндо- и экзо-генно Оспа вирус эндогенно
Туберкулёз бактерия эндогенно Орнитоз вирус эндогенно
Таблица 4
Эмбриональная дистрофия, вызванная неправильным кормлением кур-несушек
Гиповитаминозы Избыток Недостаток мак-
Диагностические признаки, А В1 В2 В12 С Е Н протеина ро- и микроэлементов
Избыточное отложение моче-
кислых солей + + + +
Отставание эмбриона в росте
и развитии + + + + + + + +
Недоразвитие нижней челю-
сти, отечность, карликовость,
уродство глаз + + + + + +
Недоразвитость пера,
дистрофия, «липкость» + + + +
Попугаев клюв + + +
Миотрофия +
Микседема +
Микромиелия + + + +
Гиперемия и отечность верх- +
него участка головы
Помутнение хрусталика глаза +
Прошло более четверти века после одной из крупнейших радиационных аварий на Чернобыльской АЭС, где радиационному воздействию в разной степени подверглись миллионы людей, и огромные природно-климатические территории были загрязнены радиоактивными веществами. В табл. 5 [1, 8] показаны площади с различными уровнями загрязнения местности цезием-137 в странах Европы, наиболее затронутых выпадениями в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Уровень в 40 кБк/км2 представляет нижнюю границу возможного воздействия на здоровье людей. Уровень 1480 кБк/м2 представляет границу зоны отселения, где землепользование в настоящее время запрещено. В этой же табл. 5 показано количество (абсолютное и в процентном соотношении) цезия-137, выпавшего в отдельных странах Европы. Долгосрочный прогноз изменения загрязнения местности цезием-137 от аварии на Чернобыльской АЭС имел практическое значение в России для 19 субъектов, где наблюдались значительные уровни загрязнения.
Таблица 5
Количество цезия-137 и площади с повышенными уровнями радиоактивного загрязнения местности им в Европе при аварии на Чернобыльской АЭС (процентное соотношение от выпавшего количества), май 1986 г.
Страна Суммарное количество ПБ (к Ки) Процентное соотношение, % Площадь, определённая по карте среднего масштаба
& gt- 40 кБк/м2 (& gt- 1,08 Ки/км2) (тыс. км2) & gt- 1480 кБк/м2 (& gt- 40 Ки/км2) (тыс. км2)
Австрия 1,6 (42) 2,4 11
Белоруссия 15 (400) 23 46 2,6
Чехия 0,34 (9,3) 0,54 0,21
Финляндия 3,1 (83) 4,8 19
Германия 1,2 (32) 1,8 0,32
Окончание табл. 5
Страна Суммарное количество ПБ (к Ки) Процентов, % Площадь, определённая по карте среднего масштаба
& gt- 40 кБк/м2 (& gt- 1,08 Ки/км2) (тыс. км2) & gt- 40 кБк/м2 (& gt- 1,08 Ки/км2) (тыс. км2)
Греция 0,69 (19) 1,1 1,2
Италия* 0,57 (15) 0,90 1,3
Норвегия 2,0 (53) 3,1 7,1
Польша 0,4 (11) 0,63 0,52
Румыния 1,5 (41) 2,4 1,2
Россия (Европейская часть) 19 (520) 30 60 0,46
Словакия 0,18 (4,7) 0,28 0,02
Словения 0,33 (8,9) 0,52 0,61
Швеция 2,9 (79) 4,6 24
Швейцария 0,27 (7,3) 0,43 0,73
Украина 12 (310) 18 38 0,54
Великобритания 0,53 (14) 0,83 0,16
* Без Сицилии
В табл. 6 приведены прогнозируемые площади с различными уровнями загрязнения цезием -137, выпавшим в результате аварии на Чернобыльской АЭС, на даты, кратные 10 годам после аварии, для России в целом [8]. При прогнозе учитывался физический распад цезия -137, а также эрозионные и русловые процессы, приводящие к горизонтальной миграции почвенной массы в долинах крупных рек. Следует учитывать, что выведение цезия-137 из недоступного слоя земной коры в результате вертикальной миграции в почве, снижение его проникновения в биоту с течением времени (следовательно, в пищевые цепи) приведёт к уменьшению опасности проживания и пребывания в каждой из зон радиоактивного загрязнения.
Таблица 6
Прогноз изменений площадей с различными уровнями радиоактивного загрязнения местности цезием-137 от аварии на Чернобыльской АЭС по России (км2)
Год Площади (км) с различными уровнями загрязнения местности цезием-137, Ки/км
& gt- 40 15 — 40 5 — 15 1 — 5
1986 580 2070 5780 56 260
1996 310 1900 5330 48 980
2006 40 1280 3540 26 260
2016 0 850 2780 18 920
2026 0 625 2700 15 040
2036 0 190 2340 12 500
2046 0 100 1500 10 930
Из результатов прогноза следует, что уровни загрязнения более 15 Ки/км2, наблюдавшиеся в настоящее время на территории Брянской области, окончательно исчезнут примерно через 100 лет после аварии [12].
Одной из причин, оказавших влияние на демографический кризис в России, явилось негативное влияние факторов окружающей среды. Так, масса тела новорождённых, родившихся у ма-
терей, проживающих в зоне влияния крупных промышленных предприятий (на примере Центрального региона России), оказалась в среднем на 10% меньше, чем у лиц, живущих в «чистых» районах. Состояние и развитие новорождённого нарушается тем больше, чем больше контакт матери с неблагоприятной экологической средой до и во время беременности [5].
Не менее опасны антропогенные нагрузки и на прибрежные зоны и территории, площадь которых составляет около 10% акватории Мирового океана. В нём сконцентрировано до 80% живых существ океана. Биологическая продуктивность прибрежных областей морей и океанов включает большое разнообразие рыб, водорослей и панцирных организмов, используемых народами мира для приготовления пищевых продуктов, как сырьё и животным в качестве корма. Продолжение негативного воздействия как на морские, так и наземные экосистемы грозит необратимыми последствиями в плане сокращения биоресурсов или получения новых видов биологических организмов, адаптированных к воздействию техногенного фактора, но с отрицательным влиянием на жизнеспособность населения планеты.
Как видим, современное состояние проблемы экологической безопасности человека и биологических организмов в целом не позволяет в одинаковой мере охарактеризовать и отнести их к физиологическим адаптациям эволюционного пути, так как очень велико комплексное влияние антропогенных факторов на каждый организм в отдельности и экологические сообщества в целом.
Литература
1. Апанасюк О. Н., Линге И. И., Марченко Т. А., Симонов А. В. Российско-белорусский информационный центр по проблемам преодоления последствий чернобыльской катастрофы // Сборник материалов Международного симпозиума «Комплексная безопасность России — исследования, управление, опыт». М., 2004.
2. Бессарабов Б. Ф., Мельникова И. И. Биологический контроль в инкубации // Земля Российская. № 1. 2005. — С. 12 — 14.
3. Гаврилов В. А., Тихонов И. В., Семиног В. В. Опасность существования сибиреязвенных почвенных очагов и затопленных скотомогильников // Ветеринарная медицина. № 2. 2010. — С. 55 — 57.
4. Жолдашов С. Т., Аргынбаева А. Т. Заболеваемость сибирской язвой в Кыргыстане как проявление биолого-социальной чрезвычайной ситуации //Медицина катастроф. № 4 (76). 2011. — С. 39 — 42.
5. Извекова Е. В., Зубцов Ю. Н. Неблагоприятные экологические факторы как причины патологии беременности // Успехи современного естествознания. № 2. 2008. — С. 97 — 98.
6. Кононов А. С. Физиологические механизмы биологической защиты Lupinus Luteus от антракноза (Colletotrichum Gloeosporiodes) // Современные наукоёмкие технологии. 2006. № 1. С. 89 — 90.
7. Ладный В. И., Ющенко Г. В. Сибирская язва на территории Российской Федерации // Эпидемиология и инфекционные болезни. 2009. № 2. -С. 36 — 40.
8. Положение о российско-белорусском информационном центре по проблемам преодоления последствий чернобыльской катастрофы. Москва-Минск, 2003.
9. Соколов М. С. Оценка экологического риска производства инсектицидных генно-инженерно-модифицированных растений (В^ГМР) // Экологический вестник России. 2012. № 11. С. 64 — 69.
10. Специфическая индикация патогенных биологических агентов. Практическое руководство / Под редакцией Г. Г. Онищенко. — М.: ЗАО «МП Гигиена», 2006. — 288 с.
11. Россия в цифрах. 2008: Краткий статистический сборник /Росстат-М., 2008. — 510 с.
12. Чернобыль: 25 лет спустя / Под общей редакцией С. К. Шойгу. — М., 2011. — 354 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой