Б. А. Астафьев теорияединойживой вселенной закон

Вид материала

Закон

Содержание 11.3. Пестициды и другие ксенобиотики - органические 11.4. Антропопрессия и климат 11.5. Человек и Север

Подобный материал:

• Б. А. Астафьев всеобщий закон творения москва институт холодинамики 2004 ббк 20 удк, 5682.88kb.
• «Рождение и эволюция вселенной (Теория Большого Взрыва)», 3066.43kb.
• Жизнь Эрнста Шаталова. Астафьев В. Фотография, на которой нет меня // Астафьев В. Конь, 34.41kb.
• Программа курса лекций, 22.77kb.
• Размеры гравитона и фотона или уравнения Вселенной, 122.01kb.
• Список литературы. Астафьев, В. Прокляты и убиты: роман /В. Астафьев. М., 2009. 800, 9.05kb.
• 1. Процессы самоорганизации в ранней Вселенной, 223.14kb.
• Лекция Модели образования Вселенной, 672.01kb.
• Секрет айкидо в том, чтобы слиться в гармонии с движением Вселенной и привести себя, 1142.67kb.
• В. П. Астафьев «Конь с розовой гривой» Цели: Познакомить учащихся с творчеством великого, 31.34kb.

11.3. Пестициды и другие ксенобиотики - органические

токсиканты как мощные факторы антропогенного

пресса на биосферу Земли и человека

Всё усиливающееся загрязнение биосферы пестицидами, тяжёлыми металлами и прочими токсическими веществами, ПАВ, нитратами, резкое расширение видов условно-патогенной микрофлоры, в том числе сапрофитической, делает всё более и более невыполнимой задачу массового обеспечения населения продуктами питания и питьевой водой, не обладающими токсическими свойствами и не несущими болезней ему и потомкам. Управление по защите окружающей среды (EPA) США считает, что содержащиеся в овощах, фруктах, злаках остатки пестицидов и их метаболиты - одна из важнейших причин увеличения онкологических болезней.

Ежегодно в мире на сельскохозяйственные поля поступает 50 млн. тонн нитратов. Содержание нитратов за период 1969-1985 гг. увеличилось в картофеле в 10, капусте - в 5, огурцах и столовой зелени - в два раза.

Среди многочисленных ядов, производимых человеком, пестициды занимают одно из ведущих мест. В мире отмечается устойчивое увеличение роста производства и потребления пестицидов, которые особенно широко используются в сельском хозяйстве в качестве инсектицидов, гербицидов, фунгицидов, нематоцидов, регуляторов роста и т.п. В мире только с 1982 по 1991 гг. было произведено и продано потребителям около 50 млн. тонн пестицидов [156]. Пестицидами загрязнена не только суша, но и моря, океаны, куда они поступают с речными и поверхностными стоками, а 25% пестицидов - с атмосферными осадками. Наряду с нефтепродуктами, детергентами, тяжелыми металлами они являются основными загрязнителями морских и океанических водоёмов.

Около 50 тыс. пестицидных препаратов, относящихся к 600 группам химических соединений, используется сейчас в сельском хозяйстве. В 1989 г. из 360 разрешённых к применению пестицидных препаратов, содержащихся в овощах и фруктах, EPA США 70 классифицировало как потенциальные канцерогены. Исследования показали, что и другие агрохимикаты являются вредными для здоровья человека, в связи с чем EPA начало вводить ограничения на использование ранее разрешённых пестицидов [157]. По оценкам ВОЗ, пестициды ежегодно являются причиной отравления миллионов человек.

Будучи биологически активными веществами, пестициды или продукты их метаболизма могут в определенных условиях оказывать на организм человека и животных выраженный токсический эффект, несмотря на использование их в допустимых концентрациях. Таковыми могут быть: высокая температура воздуха при его повышенной влажности; одновременное воздействие других антропогенных факторов, например, тяжелых металлов и других химических загрязнителей внешней среды, электромагнитных полей, радиации, шума, эмоциональных стрессов и так далее; способность ряда пестицидов кумулировать в окружающей среде, в том числе в растениях, организме животного или человека; накопление пестицидов и их метаболитов при передаче по восходящим цепочкам; и т. д.

Многочисленные случаи тяжелых отравлений на сельскохозяйственных полях после их обработки пестицидами в допустимых концентрациях позволили предположить, что возможной причиной этого были утренние туманы. Последующие исследования показали, что на поверхности капель тумана концентрация пестицидов может возрасти в сотни-тысячи, а например, гептахлора - в сотни тысяч раз. Чем выше температура почвы и больше разница с температурой воздуха, тем интенсивнее пестициды из неё испаряются, тем меньше размер капель тумана и, следовательно, выше концентрация пестицидов в тумане или во влажном воздухе после "освежающего" дождя [158].

Аналогичные расчёты могут быть произведены и для токсических продуктов промышленных предприятий и транспорта. Таким образом, туманы и "освежающие" дожди в крупных промышленных центрах - городах с развитой химической, металлургической, фармацевтической, рудодобывающей и прочей промышленностью, а также насыщенных автомобильным транспортом могут таить в себе серьёзную опасность для здоровья населения. Это, в первую очередь, относится к городам, расположенным в тропиках, субтропиках, особенно в низинах, котловинах, образованных окружающими возвышенностями или горами.

Многочисленными исследованиями тысячекратно доказаны разнообразные патогенные эффекты пестицидов и их метаболитов на здоровье человека и экспериментальных животных. Так, широкомасштабные исследования здоровья сельского населения в регионах с различной интенсивностью применения пестицидов убедительно показали, что связанная с их воздействием патология развивается не только у взрослых, непосредственно работающих на обрабатываемых пестицидами сельскохозяйственных угодьях, но и у детей, проживающих в этих районах. Прослеживается чёткая коррелятивная зависимость величины территориальных нагрузок пестицидами с развитием у детей железодефицитной анемии, функциональных нарушений нервной системы, с заболеваемостью активным туберкулёзом легких, вирусным гепатитом, респираторными бактериальными и вирусными инфекциями, в том числе пневмонией, ревматизмом и др. Аналогичные закономерности прослеживаются и при анализе заболеваемости и смертности детей в возрасте до 1 года. В зонах интенсивного применения пестицидов у детей и подростков отмечается значительное угнетение показателей неспецифической резистентности (снижение фагоцитарной активности лейкоцитов, активности лизоцима слюны, уменьшение индекса бактерицидности кожи и др.) и иммунологической реактивности, повышенная обсемененность патогенной микрофлорой кожных покровов и слизистой носа, снижается физическое и задерживается половое развитие [167,168,169].

Аналогичные болезненные состояния, зависимые от интенсивности применения пестицидов в сельском хозяйстве, наблюдаются и при обследовании взрослого населения. При систематическом действии пестицидов даже в небольших дозах отмечается угнетение естественной резистентности, ухудшаются иммунологические показатели. На этом фоне возникают аллергические процессы (аллергодерматозы, бронхиальная астма), заболевания печени, желчевыводящих путей, периферической нервной системы, сосудистые заболевания головного мозга [170,171].

Существенными представителями антропогенных загрязняющих веществ, которые в настоящее время обнаруживаются на всём Земном шаре, являются пестициды из группы фосфорорганических (ФОС) и хлорорганических соединений (ХОС), а также полихлорированные дифенилы (ПХД) и дибензодиоксиды. Несмотря на относительно высокую токсичность ФОС, особенно их нейротоксичность, они уже десятки лет применяются в сельском хозяйстве в качестве инсектицидов. Парадоксально, но производство ФОС непрерывно растёт. С 1972 г. объём их производства вырос почти в 7 раз.

Среди ХОС особенно широкую известность получил дихлордифенилтрихлорметилметан (ДДТ) - липотропный пестицид, высокотоксичный для насекомых, проявивший высокую стойкость к факторам внешней среды. Его период полураспада в водной среде составляет 7-38 лет. Период полураспада некоторых ХОС в морских экосистемах измеряется годами, десятилетиями и даже столетиями.

Исключительной стойкостью отличаются также ПХД. Проведенные в разных странах исследования показали, что принимаемые с 1973 г. меры ограничения или запрещения использования ПХД не привели к снижению их содержания в различных объектах окружающей среды. Они не поддаются гидролизу, окислению, устойчивы к действию щелочей, кислот, невоспламеняемы [172].

ХОС и ФОС обладают выраженными иммунодепрессивным, эмбриотоксическим, тератогенным и канцерогенным эффектами. При их воздействии выявляется преимущественное снижение показателей клеточного иммунитета, а также изменение функциональной активности иммунокомпетентных клеток [27].

Поступившие с пищей липотропные ксенобиотики - ХОС, ПХД накапливаются во всех тканях организма, в том числе в печени, головном мозге и других, но основной тканью-депо является жир. Патогенный эффект ХОС может проявляться в случаях стрессов, в том числе при беременности. В сыворотке крови женщин, страдающих патологией беременности, обнаружено высокое содержание ПХД и ДДТ. В крови мертворожденных детей содержание ХОС было выше, чем у живорожденных [173,174]. Выделяясь с грудным молоком, ХОС и ПХД могут оказывать существенное влияние на здоровье новорожденного, а высокие их концентрации в организме матери могут создаваться в связи со способностью ХОС и ПХД накапливаться по трофическим цепочкам [175]. ФОС и ХОС могут служить провоцирующими факторами в возникновении гемобластозов, а в случаях гипопластической анемии, тромбоцитопенической пурпуры - важнейшими факторами, вызвавшими эту патологию [176]. Опыты на животных показали, что ДДТ, выделяясь с молоком матери, способствовал развитию лейкозов и злокачественных опухолей уже в третьей и последующих генерациях подопытных мышей [177].

Наиболее сильное накопление ксенобиотиков, в том числе ХОС и ПХД, наблюдается в трофических цепочках водных экосистем. Например, коэффициент накопления ДДТ и его метаболитов в цепочке: вода оз.Байкал - зоопланктон равен 1400, а в цепочке: вода - зоопланктон - рыба - жир тюленя - приблизительно 1000000 [178]. В бассейне Великих озёр (США, Канада), являющихся классическим примером загрязнения водоёмов, концентрация ПХД в радужной корюшке в 500 раз больше, чем в фитопланктоне, а в яйцах чайки - в 50000 раз. Накопление токсических веществ (ПХД, ДДТ, дильдрина, ртути, гексахлорбензола и др.) в хищных рыбах (щуке, форели) привело к возникновению у них многочисленных болезней, в том числе опухолей, и гибели рыбы. В молоке женщин, проживающих вблизи оз.Онтарио, зарегистрировано наибольшее для Канады содержание ПХД. Младенец, весящий 4 кг и выпивающий ежедневно 600 мл молока, получает на каждый килограмм массы тела 6,75 мг ПХД, что в 6 раз превышает ежедневную безопасную дозу ПХД, установленную Управлением по продуктам питания и медицинским препаратам США. Недостаточный вес новорождённых, укороченный период внутриутробного развития коррелируют с употреблением матерью отравленной рыбы [99].

Описаны случаи тяжёлых массовых отравлений человека и животных ПХД, полибромированными дифенилами (ПБД), полихлорированными дибензофуранами (ПХДФ), полихлорированными четвертичными фенилами (ПХЧФ), полихлорированными дибензодиоксинами (диоксины). Это массовые отравления рисовым маслом, содержащим высокие концентрации ПХД, ПХДФ и ПХЧФ в Японии (1968-1982 гг.) - болезнь Юшо, на Тайване (1979-1983 гг.) - болезнь Ю-Ченг, отравления ПБД людей и животных в штате Мичиган (1973 г.), когда погибло 32 тыс. голов крупного рогатого скота, 1,6 млн. цыплят, было заражено 5 млн. яиц, наблюдались острые отравления людей. Это аварийные выбросы диоксина в Севезо (Северная Италия), Уфе и т.д.

Все эти химические токсиканты относятся к разряду стойких загрязнителей окружающей среды и могут накапливаться по пищевым цепочкам: растительность - травоядные животные - плотоядные животные - человек; вода - зоопланктон - рыба - рыбоядные птицы и млекопитающие, человек. Они оказывают разнообразные отрицательные эффекты на здоровье человека, сельскохозяйственных и диких животных, в частности, эмбриотоксический, тератогенный, канцерогенный, нейро- и гепатотоксический, иммуносупрессирующий, психотропный. У детей грудного возраста, родители которых подвергались воздействию ПХД, ПХДФ и ПХЧФ через использование в пищу содержащего эти вещества рисового масла, развивалась умственная недостаточность [172,179 и др.]. Особо следует подчеркнуть стойкость иммуносупрессирующего эффекта этих токсикантов. Так, многолетние наблюдения за фермерами, подвергавшимися воздействию ПБД, выявили у них снижение содержания Т- и В-лимфоцитов в периферической крови, ослабление бластомогенного ответа Т-лимфоцитов в смешанной культуре при стимуляции конкавалином, фитогемагглютинином и отсутствие нормализации иммунологических показателей при повторном обследовании через 5 лет [180].

При хронической интоксикации ПХД отмечаются сдвиги в функциях надпочечников, щитовидной железы, у млекопитающих и птиц - угнетение цитотоксичности естественных киллеров больших зернистых лимфоцитов, что указывает на ослабление защитных механизмов от воздействия онкогенных, вирусных, аутогенных и прочих агентов [181]. Гепатотоксический эффект ПХД сопровождается нарушениями белкового, жирового, углеводного, витаминного обменов и энергетического баланса [182]. ПХД оказывают ингибирующее влияние на окислительное фосфорилирование в организме, блокируют АТФазную активность в печени, почках, головном мозге, эритроцитах. Снижается стойкость рефлекторного ответа по чувствительным и двигательным нервам. Угнетается репродуктивная функция млекопитающих [183 и др.].

Среди диоксинов наиболее высокая токсичность установлена у 2,3,7,8-тетрадибензо-n-диоксина (ТХДД), вызвавшего массовое отравление в Севезо (Италия). Уровень остатков диоксина ТХДД в печени диких кроликов после Севезо-аварии почти совпадал с его концентрацией в почве. Исследователи делают вывод, что дикие кролики и птицы могут служить своего рода биологическим индикатором заражения окружающей среды диоксинами. По своему мутагенному, тератогенному, эмбриотоксическому и канцерогенному действию ТХДД является одним из наиболее опасных из всех синтезированных человеком ксенобиотиков [184].

ПХД, не производимые в США уже более десяти лет, продолжают циркулировать в атмосфере. Причиной их поступлений в атмосферный воздух являются пожары, свалки, испарения из подземных емкостей, где захоронено около 140 тыс. тонн ПХД. Общее количество ПХД, всё ещё использовавшееся в США в конце 80-х гг., составляло около 340 тыс. тонн. В районах загрязнения ПХД окружающей среды наблюдается повышение бесплодия скота, гибель птиц [99,172].

Арсеноз - техногенное заболевание химической природы, вызываемое хроническим отравлением мышьяком. Отравления могут быть обусловлены как производственными воздействиями, так и поступлением мышьяка в повышенных количествах с воздухом, водой, пищей. Они иногда носят эпидемический характер. В этих случаях их причиной может быть сбрасывание сточных вод промышленными предприятиями (шахтами, медеплавильными, деревообрабатывающими заводами и др.) вблизи населённых пунктов. Подобные эпидемии арсеноза описаны, например, в Японии. Наиболее значительные количества мышьяка содержат морские продукты (моллюски, креветки, рыба), грибы. По данным ВОЗ, максимальные допустимые уровни поступления мышьяка в организм человека в сутки составляет 1,2 - 2,0 мг. Грибы - накопители не только многих металлов, но и мышьяка. В 1 кг грибов может содержаться от 5,0 до 365 мг мышьяка, в креветках - до 174 мг, в моллюсках - от 0,9 до 120 мг, в рыбе - от 0,1 до 166 мг [129].

С учётом того, что грибы являются накопителями также и других металлов, в частности, ртути, ксенобиотиков - пестицидов и т.д., которые, как и мышьяк, обладают мутагенным действием, очевидно, что грибы могут представлять особую опасность в плане их мутации и появления новых качественных свойств, в том числе вирулентных, токсигенных.

При хронических отравлениях мышьяком страдают центральная нервная система (депрессии, галлюцинации, полиневриты, парезы, параличи), сердце, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, кожа и др. органы и системы. Имеются данные о мутагенном и эмбриотоксическом действии мышьяка.


11.4. Антропопрессия и климат

В результате воздействия сразу многих антропогенных факторов происходит постепенное потепление климата Земли. Это: ингибирование фотосинтетической деятельности водорослей и фитопланктона вследствие воздействия разнообразных ксенобиотиков; возрастающие выбросы в атмосферу двуокиси углерода наряду со сведением лесов и ростом городов; тепловое преобразование всей вырабатываемой человечеством электроэнергии и др. В течение ХХ столетия температура северного полушария повысилась на 0,32^о С, а общее потепление суши за этот период составило 0,4^о С. Такая же тенденция наблюдается и в отношении Мирового океана [142].

О потеплении климата Земли говорят также данные, полученные двумя другими независимыми группами исследователей. Согласно данным американской группы учёных, температура суши за ХХ столетие повысилась на 0,7^о С. По расчётам английской группы исследователей, с учётом температуры не только суши, но и океана потепление за этот период составило 0,5^о С [143].

Возникновению парникового эффекта способствуют также промышленные и транспортные выбросы в атмосферу метана, окиси азота, хлорфторуглеводородов (фреонов).

Региональное изменение климата может быть обусловлено также многофакторными антропогенными воздействиями на окружающую среду: строительство гидроэлектростанций и вследствие этого зарегулирование рек, образование искусственных морей, уничтожение естественных крупных водоемов (примером может служить Аральское море), уничтожение лесов и т.д. Суммируясь, эти изменения оказывают влияние на климат планеты. Подсчитано, что в 70-х гг. количество природных бедствий, включая засухи, ураганы, наводнения, лесные пожары, землетрясения и т.д., было на 25% больше, чем в 60-х, а в 80-х гг. - на 50% больше, чем в 70-х [144]. Следует заметить, что другой причиной усиления стихийных бедствий в последние десятилетия является выход Солнечной системы на самую вершину пика витков ССинС, СЯС, СЯГ, ССидС (см. раздел 4).

В последние годы учёные разных стран уделяют большое внимание изучению явления разрушению озонового слоя, защищающего Землю от губительного действия ультрафиолетовых лучей. Впервые озоновая дыра в верхних слоях атмосферы была выявлена над Антарктидой. Несколько лет назад аналогичная озоновая дыра была обнаружена над Якутией. Полагают, что одной из причин этого является промышленное производство фреонов, разрушающих озоновый слой Земли, что весьма сомнительно из-за количественного несоответствия причины и следствия. Более существенной причиной этого может быть, например, усиление солнечного излучения с последующей ионизацией стратосферы и верхних слоев атмосферы.

Экологи Техасского университета установили, что усиление ультрафиолетового излучения в районе Антарктиды сопровождается разрушением хлорофилла морской флоры, отмечено снижение её роста примерно на 30% . Это, в свою очередь, отрицательно сказалось на популяции криля - небольшого морского рачка, являющегося основным продуктом питания морских животных. Разрушение хлорофилла в результате усиления ультрафиолетового излучения может вести к снижению урожайности сельскохозяйственных культур. Усиление ультрафиолетового излучения снижает иммунную защиту человека, животных и растений, что может вести к росту инфекционной заболеваемости. Возможно также повышение заболеваемости раком кожи, катарактой. Проходя через нижние слои атмосферы, ультрафиолетовые лучи увеличивают количество реактивных радикалов в воздухе, вследствие чего ускоряется процесс разрушения пластиков, резины, текстиля и других материалов промышленного производства

Усиление действия ультрафиолетового излучения, возникшее из-за разрушения озонового слоя в верхних слоях атмосферы над Антарктидой, испытывают в особенности страны, расположенные в южном полушарии Земли - на Африканском континенте, островные государства Тихого океана и др. со слабо развитой промышленностью. В регионах с развитой промышленностью (США, Западная Европа и др.) количество озона в нижних слоях атмосферы постоянно увеличивается, и он частично берет на себя функции озонового слоя верхних слоев атмосферы. Измерения показывают, что в этих странах, несмотря на уменьшение озонового слоя в верхних слоях атмосферы на несколько процентов, всё же отмечается снижение ультрафиолетового излучения у поверхности земли. Полагают, что причиной этого являются загрязняющие вещества - окись серы, двуокись азота, частицы пыли, но главную роль играет озон. Он образуется под воздействием солнечного света из углеводородов и окислов азота, выбрасываемых в атмосферу промышленными предприятиями и автотранспортом [145,146,147].


11.5. Человек и Север

В высокоширотных районах Севера существенным фактором, определяющим уровень заболеваемости, является своеобразный климат, характеризуемый как суровый, дискомфортный или даже как экстремальный. Для Севера особенно характерны болезни органов дыхания, нервной, сердечно-сосудистой систем. По данным Н.С.Ягья и соавт. [214], число больных инфарктом миокарда нарастает в зависимости от длительности проживания на Крайнем Севере, а заболеваемость ишемической болезнью и смертность от неё значительно выше среди приехавших на Север лиц, со стажем проживания в этих условиях более 10 лет. Процесс натурализации даже здорового человека в условиях Севера сопровождается обратимым снижением работоспособности, обусловленным прежде всего ослаблением деятельности сердечно-сосудистой системы [215].

В условиях Севера крайне неблагоприятные условия для жизни людей могут создаваться в зонах с частой повторяемостью штилевой погоды и приземных температурных инверсий в городах-промышленных центрах и прилежащих поселках, особенно в случаях стоков охлаждённых и загрязненных промышленными отходами потоков воздуха в бессточные котловины и долины крупных рек. Такое расположение ряда городов, построенных вдоль трассы БАМ (Братск, Киренск, Тында, Нерюнгри), свидетельствует о крайне плохой прорабатываемости проектов их застройки, без учёта специфики местности [159].

Бурное развитие промышленности на Севере, особенно в последние 25-30 лет, экстремальные природно-климатические и социально-экономические условия жизни мигрантов, или "пришлого" населения, ряд биологических особенностей функционирования организмов в этих условиях дают основание остановиться на проблеме жизни на Севере несколько подробнее. В условиях низких температур повышается токсичность ксенобиотиков [160]. Повышается теплоотдача. Возрастает роль систем внешнего дыхания, периферического и регионарного кровообращения, водного обмена в процессах терморегуляции в зимний период и, как следствие этого, развивается гипервентиляционный синдром, возникает напряжение малого круга кровообращения [161]. Снижаются все показатели иммунной и неспецифической реактивности, особенно после 5 лет проживания на Севере [29,162].

Вместе с тем вирулентность ряда возбудителей инфекционных болезней человека и животных на Севере (Staphylococcus aurens, Yersinia pseudotuberculosis, Y.enterocolitica, Pseudomonas aeruginosa, Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium, Escherichia coli) повышена, что обусловлено активизацией изоферментов как при низких температурах, так и при попадании возбудителя в теплокровный организм [164].

Острые респираторные вирусные инфекции у детей на Севере возникают в 1,5 - 2 раза чаще, чем в других районах Сибири, за исключением тех, где очень высока загрязненность окружающей среды промышленными токсическими веществами. При переездах, больших колебаниях погодных условий, магнитных бурях, стрессовых состояниях иммунные показатели ещё более снижаются. На этот период обычно приходится рост респираторных заболеваний [163]. Истощение компенсаторных механизмов через 10-15 лет проживания на Севере проявляется у взрослых резким нарастанием заболеваний артериальной гипертонией, ишемической болезнью сердца, хронической пневмонией и др. [165,166].