Розділ 2. Безпека життєдіяльності людства. Глобальні проблеми

— еволюційні наслідки (десятиліття — тисячоліття).

Якщо початкові симптоми важко діагностувати, то результат останніх з перерахованих змін важко прогнозувати. Особливо невизначені еволюційні наслідки, які до того ж є незворотними.

Довготривала екологічна небезпека ксенобіотиків полягає в тому, що вони з розсіяного стану концентруються в біомасі, включаючи ту, яка є для людини їжею.

Розрізняють два механізми концентрації. Перший заснований на тому, що організми вибірково поглинають речовини з навколишнього середовища, наприклад рослини з повітря і ґрунтового розчину. Цей механізм порівняно швидко спрацьовує і піддається прогнозу. Другий механізм заснований на концентрації речовин за харчовими ланцюгами. При цьому концентруються лише ті ксенобіотики, які при потраплянні до організму слабко виводяться з нього і поволі розкладаються в біохімічних процесах. Прикладами подібних речовин можуть бути радіоактивні ізотопи з великим періодом напіврозпаду, важкі елементи (ртуть, нікель, кадмій), деякі пестициди та продукти їх неповного розкладання (хлорвмісні органічні речовини, зокрема ДЦТ і його аналоги). Додатковою умовою є наявність великої кількості ланок у харчовому ланцюзі. На найбільшу небезпеку наражаються ті популяції, які замикають харчовий ланцюг, оскільки в багатьох випадках концентрація ксенобіотика (з розрахунку на біомасу) збільшується на порядок з просуванням на одну ланку. Хижі птахи, на­приклад, замикають довгі (до 7—9 ланок) харчові ланцюги. Зникнення без видимих причин хижаків є індикатором метаболічних отрут у навколишньому середовищі, здатних до біоакумуляції. Цей механізм працює повільніше, ніж перший, але він невідворотний.

Концентрація ксенобіотиків призводить до вимирання деяких популяцій, спрощення біоценозів із втратою їх стійкості, а в деяких випадках становить пряму небезпеку для людини. Доводиться збільшувати коефіцієнт безпеки в 104 рази стосовно норм, установлених на основі уявлень про пасивне розбавлення ксенобіотиків.

Антропогенні забруднення є могутнім чинником еволюції видів і екосистем. Прикладом подібного впливу є той факт, що число стійких до інсектицидів видів комах, що завдають збитку здоров’ю і господарській діяльності людини, чимдалі зростає. Постійна боротьба з новими хворобами сільськогосподарських культур, домашніх тварин і, нарешті, людини ще більш драматична за своїми наслідками: вона відволікає все більше ресурсів і, як правило, не досягає остаточної мети. Комахи-«шкідники» і збудники інфекційних хвороб за порівняно короткі терміни можуть адаптуватися до нових для них чинників. Водночас для птахів, тварин та людини навантаження ксенобіотиків зростає надто швидко, аби можна було сподіватися на аналогічні процеси адаптації. Тому механізм природного відбору, елімінація непристосованих особин, сприймається в цьому випадку як екологічна катастрофа. Таким чином, за всієї невизначеності наслідків насичення біосфери ксенобіотиками одне є цілковито передбачуваним: втрата видів та зменшення біологічної різноманітності триватиме й далі.

У масштабах геологічного часу зростання антропогенного навантаження на біосферу нині можна вважати початком катастрофи, аналогічної поліченим неодноразово в палеонтологічному літописі. При цьому еволюційне значення минулих катастроф полягає і в тому, що вимирали сильно спеціалізовані види, а зберігалися універсальні, значно примітивніші, які в екологічних нішах, що звільнилися, бурхливо еволюціонували. Катастрофи тим самим сприяли появі прогресивних та універсальних за пристосованістю гілок органічного світу.

Таким чином, роль екологічних катастроф в еволюції неоднозначна, і цей факт необхідно враховувати при прогнозуванні довготривалих наслідків антропогенного впливу.

2.4.4. Порушення озонового шару. «Озонові діри»

Ультрафіолетове випромінювання (компонент сонячного випромінювання) проникає крізь атмосферу, поглинається тканинами живих організмів і викликає руйнування молекул білка та ДНК. Усе живе на Землі захищене від агресивного впливу ультрафіолетового випромінювання шаром озону в стратосфері на висоті 25 км від поверхні планети. Цей шар зазвичай називають озоновим екраном. Деякі антропогенні забруднювачі його руйнують. За оцінками спеціалістів, озоновий шар суттєво зменшився за останні десятиріччя, а над полярними шапками виникли так звані озонові діри. Крім збільшення ризику ракових захворювань, зменшення озонового шару навіть на один відсоток може, за даними ООН, призвести до того, що 100 тис. осіб осліпне від катаракти.

Серйозну загрозу озоновому шару становлять хлорфторвуглеводні (фреони). Вони використовуються як холодоагенти в холодильниках, кондиціонерах повітря та теплових насосах. Фреони використовують також для очищення електронних пристроїв та виготовлення твердих полістиролових ізоляційних матеріалів, і, нарешті, в деяких країнах їх використовують як носії в аерозольних балончиках.

Загальновідомо, що сонячна радіація має величезний вплив на людське життя. Перебуваючи на сонці, людина відчуває себе здоровою, підвищується рівень циркуляції крові, з’являється відчуття бадьорості. Сонце корисне для кісток, зубів та гормональної системи людини. Під впливом сонця виробляється вітамін D. У деяких випадках сонце допомагає позбавитися від хвороб шкіри. Найактивнішою в біологічному відношенні є ультрафіолетова частина (5 %) сонячного спектра.

Інтенсивність ультрафіолетового випромінювання біля поверхні Землі залежить від широти місця, пори року, погоди, ступеня прозорості атмосфери. При хмарній погоді інтенсивність ультрафіолетового випромінювання біля поверхні Землі може знижуватися до 80 %; за рахунок запиленості ця втрата становить 11—50 %. Рівень ультрафіолетового випромінювання в різних районах землі такий: у містах низький через забруднення повітря, на пляжі віддзеркалення від піску становить від 9 до 17 %, від води — 5 %, у горах — потужність ультрафіолетового випромінювання зростає на 15 % на кожні 1000 м підйому, на снігу вона посилюється на 85 %, у регіонах «озонових дір» ультрафіолетове випромінювання може бути небезпечним.

При зменшенні озонового шару висока енергія ультрафіолетового випромінювання робить його небезпечним для шкіри. Воно проникає в шкіру і руйнує біохімічні структури. Сонце випромінює три види ультрафіолетового проміння (описане нижче в порядку зростання руйнівної дії):

1) ультрафіолетове А-проміння — проникає глибоко в шкіру, знижуючи її еластичність і пружність, викликаючи передчасне старіння шкіри, що виражається в прискореному утворенні зморшок, пігментних плям і ластовиння, особливо у світловолосих і світлооких людей. Висока активність такого проміння провокує розвиток раку шкіри;

2) ультрафіолетове В-проміння — може викликати опіки шкіри, є безпосередньою причиною виникнення раку шкіри;

3) ультрафіолетове С-проміння — смертоносне для флори і фауни. Озоновий шар атмосфери, що оточує нашу Землю, поглинає ці промені, захищаючи все живе від їх руйнівної дії. Але, як відомо, озоновий шар атмосфери за останні десятиліття став менш потужним. Учені прогнозують значне збільшення кількості захворювань на рак шкіри.

Внаслідок негативної дії ультрафіолетового проміння з’являються так звані вільні радикали, які обумовлюють сонячний опік, внаслідок чого здатність клітин регенерувати знижується. Це призводить до висихання і затвердіння тканин, передчасного утворення зморшок і, в гіршому разі, хворобливих змін шкіри аж до раку.

2.4.5. Кислотні опади

Кислотними називають будь-які опади — дощі, тумани, сніг, — кислотність яких вища за нормальну. Дуже поширеним явищем є кислотні дощі. На значних територіях промислово розвинених країн випадають опади, кислотність яких перевищує нормальну в 10—1000 разів. Хімічний аналіз кислотних опадів засвідчує присутність у них сірчаної та азотної кислот, які утворюються внаслідок з’єднання оксидів сірки та азоту з парами води. Кислотні опади пов’язані насамперед з роботою вугільних електростанцій, транспорту і промислових підприємств.