Загрязнение окружающей среды

Под загрязнением понимают привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных для неё физических, химических, информационных или биологических агентов, либо превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня концентрации данных агентов в среде, ведущее к отрицательным последствиям[46]. Загрязнение может быть природным (извержение вулкана, землетрясение и поступление веществ через земную кору и др.) и антропогенным (связанным с деятельностью людей).

Промышленность является главным источником химического загрязнения среды. Важнейшие загрязнители - углеводороды, тяжёлые металлы, а также синтетические волокна, пластмассы. Другими крайне ядовитыми веществами являются детергенты (синтетические моющие средства) а также диоксины (полихлорированные полициклические соединения).

В основе загрязнения атмосферы лежит техногенное загрязнение. Важнейшие источники загрязнения атмосферы - это тепловые электростанции, черная и цветная металлургия, химическое производство, а также выбросы автотранспорта. Основные загрязняющие вещества – угарный газ, двуокись серы, другие газы и аэрозоли (хлор, фтор, твёрдые частицы углерода, золы, кремнезёмной и цементной пыли). К экологическим последствиям загрязнения атмосферы относят смог, рост заболеваемости населения, глобальное потепление, нарушение озонового слоя, выпадение кислотных дождей.

Гидросфера загрязняется нефтью и нефтепродуктами, детергентами, тяжёлыми металлами, радиоактивными элементами, пестицидами и др. Главные источники поступления этих загрязнителей связаны со сточными водами (промышленными, сельскохозяйственными, коммунальными). Основные пути загрязнения вод нефтью и нефтепродуктами среды таковы: естественный выход в районах месторождений, нефтедобыча, транспортировка, переработка, использование в качестве топлива и промышленного сырья. Детергенты применяются в промышленности, на транспорте, в коммунальной сфере. Среди тяжёлых металлов (а к ним относятся химические элементы с атомной массой свыше 50 а.е.м., например, ртуть, свинец, цинк, медь, олово) наибольшую опасность для водных экосистем представляет ртуть и её соединения, особенно метилртутные. Загрязнение воды пестицидами происходит не только как результат прямого внесения в водоёмы при использовании для борьбы с вредителями, но при поступлении воды, стекающей с поверхности обработанных ядохимикатами сельскохозяйственных и лесных угодий. Также это возможно при сбросе отходов предприятий-изготовителей, при транспортировке и хранении. Загрязнение водоёмов соединениями азота и фосфора связано, в первую очередь, с сельскохозяйственными стоками, стоками с животноводческих ферм и канализационными.

Экологическими последствиями загрязнения гидросферы являются евтрофикация (эвтрофикация) водоемов, нарушение устойчивости экосистем, накопление химических токсикантов в биоте, микробиологическое загрязнение прибрежных районов, истощение поверхностных водоемов.

Почва загрязняется такими веществами, как металлы и их соединения, радиоактивные элементы, удобрения и пестициды. Во многом загрязнение почвы связано с химизацией сельского хозяйства. При использовании минеральных удобрений важно соблюдать сроки их внесения, чтобы растение успело «переработать» их. Использование органических удобрений, например, отходов животноводства, позволяет снизить объём применения минеральных удобрений. Но в случае несоблюдения технологии использования органические удобрения могут стать источником загрязнения патогенными микроорганизмами и семенами сорных трав.

Пестициды стали широко применять с 1940 годов. Эти токсичные соединения долго не разлагаются, некоторые сохраняются до 10 лет и более. Их вред усугубляется тем, что они могут переноситься на большие расстояния (их находили в Гренландии и Антарктиде), после внесения в почву могут поступать на значительную глубину вниз по профилю. Один из самых печально известных пестицидов – ДДТ, дихлордифенилтрихлорметилметан. Это инсектицид, который применялся против комаров, саранчи, вредителей хлопка, сои, арахиса. Именно этому соединению была посвящена книга американского учёного и писательницы Рейчел Карсон «Безмолвная весна» (Rachel Carson, «Silent spring»).

Часто при обсуждении проблем загрязнения окружающей человека среды употребляют термин «ксенобиотики». Это чуждые для живых организмов химические вещества. Они не входят в естественный биотический круговорот. Иногда могут быть токсичны или образовывать токсичные соединения в результате биотрансформации, например, приводя к возникновению новообразований, снижению иммунитета, нарушению обмена веществ и т.д. К ксенобиотикам относятся фреоны, пластмассы, полициклические и галогенированные ароматические углеводороды, некоторые свободные металлы.

Генная инженерия.

Генная инженерия включает технологии, позволяющие получить рекомбинантные РНК и ДНК, выделить гены из организма, провести с ними определённые манипуляции, ввести их в другие организмы. Целью генной инженерии является получение заданных качества организмов.

Таким методом получают ценные медицинские препараты, например, жизненно необходимый диабетикам инсулин; это перспективный способ производства вакцин.

В сельском хозяйстве с помощью технологии рекомбинантной ДНК можно получать сорта культурных растений, устойчивые к засухе, холоду, болезням, насекомым-вредителям и гербицидам. Уже удалось генетически изменить десятки продовольственных и кормовых культур, которые получили название генетически модифицированных.

Использование методов генной инженерии получило значительный общественный резонанс, идёт широкая дискуссия с вовлечением правительственных комиссий, учёных, неправительственных организаций и иных сил. Существует точка зрения, утверждающая, что генетически модифицированные организмы (ГМО) безопасны для человека[47], однако есть противоположное мнение[48]. Сторонники ГМО полагают, что с этой технологией связано решение мировой продовольственной проблемы.

Имеются исследования, указывающие на возможность воздействия ГМО на окружающую природную среду. Так, культивирование генетически модифицированных растений может влиять на биологическое разнообразие (например, благодаря вытеснению естественных видов, менее устойчивых к известным факторам среды; также благодаря токсичности для животных), может наблюдаться «утечка» трансгенов (перенос генетического материала дикорастущим и немодифицированным культурным растениям)[49].

Генная инженерия растений быстро развивается. Первое трансгенное растение появилось в 1984 году, а через два года в США и во Франции уже проводились полевые испытания. В 2002 году около 4,5% всех пахотных площадей мира были заняты трансгенными растениями, в основном соей, хлопком, кукурузой и рапсом.

Безусловно, в этой сфере необходима проработанная законодательная база. Ещё в 1992 г. на Конференции в Рио-де-Жанейро большинство стран мира подписало Конвенцию о биологическом разнообразии, частью которой стал Картахенский протокол по биобезопасности - уникальный международный документ, регулирующий мировой рынок ГМО. Национальное законодательство, в частности, устанавливает необходимость маркировки продукции с содержанием ГМО. В России необходимо применять соответствующую маркировку, если содержание ГМО выше 0,9% (такой же стандарт в ЕС).

Литература

1. Никаноров АМ, Хоружая ТА, Экология, М., 1999.

2. Садовникова Л.К., Орлов Д.С., Лозановская И.Н., Экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении. М., 2006.

3. Материалы сайта www.gmo.ru

4. Лебедев В.Г. Продовольственная безопасность и трансгенные продукты // Россия в окружающем мире. Аналитический ежегодник. М. 2004.

Вопросы для самоконтроля:

1. Каковы основные источники загрязнения почвы?

2. Чем опасен ДДТ?

3. Какие опасности связаны с распространением ГМО? Какие преимущества даёт использование трансгенных организмов?