Экологический кризис

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Взаимодействие общества и природы - узловая проблема политического и социально-экономического развития общества. Расширяя и усиливая антропогенное и техногенное давление на природу, общество сталкивается с многократно воспроизведенным «эффектом бумеранга»: разрушение природы оборачивается экономическим ущербом и социальным уроном. Процессы экологической деградации приобретают характер глубокого экологического кризиса. Вопрос о сохранении природы превращается в вопрос выживания человечества. И нет в мире политической системы, которая сама по себе гарантировала бы экологическое благосостояние страны.

Многие экологические проблемы взаимоотношений в системе «общество-природа» сейчас перешагнули рамки национальных хозяйств и приобрели глобальное измерение. В скором времени на первом плане во всем мире окажутся не идеологические, а экологические проблемы, доминировать будут не отношения между нациями, а отношения между нациями и природой.

Единственный путь выживания - максимализация стратегии бережливости в отношении с окружающим миром. В этом процессе должны участвовать все члены мирового сообщества.



1. Экологические проблемы и последствия роста народонаселения

Глобальные проблемы человечества. Факторами, способствующими появлению и обострению глобальных проблем, явились:

резкое увеличение расходования природных ресурсов;

отрицательное антропогенное воздействие на природную среду, ухудшение экологических условий жизни людей;

усиление неравномерности в уровнях социально-экономического развития, между промышленно развитыми и развивающимися странами;

создание оружия массового уничтожения.

Отметим признаки, присущие глобальным проблемам:

- глобальные проблемы проявления;

- острота проявления;

- комплексный характер;

- общечеловеческая сущность;

- особенность предопределять ход дальнейшей истории человечества;

- возможность их решения усилиями всего мирового сообщества.

Уже сейчас существует угроза необратимых изменений экологических свойств геосреды, угроза нарушения формирующейся целостности мирового сообщества и угроза самоуничтожения цивилизации.

Сейчас человек стоит перед решением двух важнейших проблем: предотвращения ядерной войны и экологической катастрофы. Сопоставление не случайно: антропогенное давление на природную среду грозит тем же, что и применение атомного оружия, - уничтожением жизни на Земле.

Особенность нашего времени является интенсивное и глобальное воздействие человека на окружающую среду, что сопровождается интенсивными и глобальными негативными последствиями. Противоречия между человеком и природой способны обостряться из-за того, что не существует предела росту материальных потребностей человека, в то время как способность природной среды удовлетворять их - ограничена. Противоречия в системе «человек - общество - природа» приобрели планетарный характер.

Выделяют два аспекта экологической проблемы:

- экологические кризисы, возникающие как следствие природных процессов;

- кризисы, вызываемые антропогенным воздействием и нерациональным природопользованием.

Основной проблемой является невозможность планеты справиться с отходами человеческой деятельности, с функцией самоочищения и ремонта. Разрушается биосфера. Поэтому велик риск самоуничтожения человечества в результате собственной жизнедеятельности.

Природа испытывает влияние по следующим направлениям:

- использование компонентов окружающей среды в качестве ресурсной базы производства;

- воздействие производственной деятельности людей на окружающую среду;

- демографическое давление на природу (сельскохозяйственное использование земель, рост населения, рост крупных городов).

Здесь переплетаются воедино многие глобальные проблемы человечества - ресурсная, продовольственная, демографическая - все они имеют выход на экологическую проблематику.

Современная ситуация на планете характеризуется резким ухудшением качества окружающей среды - загрязнение воздуха, рек, озер, морей, объединением и даже полным исчезновением многих видов животного и растительного мира, деградацией почв, опустыниванием и др. Этот конфликт создает угрозу появления необратимых изменений в природных системах, подрыва естественных условий и ресурсов существования поколений жителей планеты. Рост производственных сил общества, рост населения, урбанизация, научно-технический прогресс являются катализаторами этих процессов.

Истощение озонового слоя представляет гораздо более опасную реальность для всего живого на Земле, чем падение какого-нибудь сверхкрупного метеорита. Озон не допускает опасное космическое излучение до поверхности Земли. Если бы не озон, эти лучи разрушили бы все живое. Исследования причин истощения озонового слоя планеты не дали пока окончательных ответов на все вопросы. Наблюдения с искусственных спутников показали сокращение уровня озона. С ростом интенсивности ультрафиолетовой радиации ученые связывают увеличение заболеваемости глаз и онкологических болезней, возникновение мутаций. Под ударом оказался человек, мировой океан, климат, животный и растительный мир.

Острота социально-экологической ситуации в развивающихся странах привела к появлению феномена «третьего мира». Он характеризуется:

- природным своеобразием тропического пояса;

- традиционной ориентацией развития, которая объективно ведет к усилению давления на биосферу (быстрый рост населения, традиционное сельское хозяйство и др.);

- взаимосвязью и взаимозависимостью различных регионов мира (перенос загрязнений);

- слабой развитостью этих стран, зависимостью от бывших метрополий.

Если для промышленно развитых стран экологические проблемы имеют «индустриальный характер», то для развивающихся - с переиспользованием естественных ресурсов (лесов, почв и др. природных богатств). Иными словами, если развитые страны страдают от своего «богатства», то развивающиеся - от «бедности».

Небывалыми темпами уничтожаются влажные тропические леса, а именно эти леса часто называют «легкими Планеты». Среди основных причин сведения лесных массивов в развивающихся странах можно выделить следующие: традиционно подсечная система земледелия, использование древесины в качестве топлива, вырубка на экспорт. Влажные тропические леса вырубаются в десять раз быстрее, чем происходит их естественное восстановление. Катастрофическое сокращение лесов в юго-восточной Азии может привести к их полному уничтожению через 15-20 лет.

В связи с очень важным значением влажно-тропических лесов их сведение является важным экономическим бедствием для всей планеты.

Сейчас процесс опустынивания, зарождаясь локально, принял глобальные масштабы.

Со времени возникновения технической цивилизации на Земле сведено около 1/3 площади лесов, пустыни резко ускорили свое наступление на зеленые зоны. Так, пустыня Сахара продвигается к югу со скоростью около 50 км в год. По климатическим данным, пустыни и полупустыни занимают более трети поверхности суши и на этой территории проживают свыше 15% населения мира. Только в результате хозяйственной деятельности людей за последние 25 лет появилось свыше 9 миллионов квадратных километров пустынь.

К основным причинам опустынивания можно отнести уничтожение скудной растительности из-за чрезмерного выпаса скота, распашку пастбищных массивов, вырубку деревьев и кустарников на топливо, промышленное и дорожное строительство и др. Добавляется к этим процессам ветровая эрозия, иссушение верхних горизонтов почвы, засухи.

2. Демографическая проблема. Демографическое развитие - не только рост населения, оно включает в себя вопросы природопользования, роста численности населения относительно территорий ее природно-ресурсной основы.

Население нашей планеты составляет более 6,2 млрд человек и растет очень быстро. За ближайшие 10 лет население Земли увеличится еще на один млрд жителей. Более половины населения земного шара концентрируется в Азии - 60%. Свыше 90% общего прироста населения приходится на менее развитые регионы и страны и на перспективу эти страны сохранят высокие темпы прироста.

В наше время последствия прироста населения приобрели такую актуальность, что получили статус глобальной проблемы. Именно народонаселение рассматривается многими как один из факторов, угрожающих самому выживанию цивилизации, т.к. с учетом роста потребления ресурсов природы, технической и энергетической оснащенности давление населения на территорию будет непрерывно возрастать.

При этом надо иметь в виду, что социально-демографическая ситуация в развитом и развивающимся мире носит диаметрально противоположный характер.

Всего лишь 5% прироста мирового населения приходится на экономически развитые страны, большинство из которых находится в северном полушарии. Этот прирост происходит благодаря снижению уровня смертности и увеличению ожидаемой продолжительности жизни.

Не менее 95% прироста мирового населения в ближайшие годы придется на развивающиеся страны Азии, Африки, Латинской Америки. Динамичный рост населения этих стран - одна из важнейших социально-экономических проблем общемирового значения. Он получил громкое название «демографический взрыв» и удачно подчеркивает суть процесса воспроизводства населения в этих странах - выход его из-под контроля общества.

«Демографическое давление» осложняет не только продовольственную или экологическую ситуацию, но и оказывает негативную воздействие на процесс развития. Например, быстрый рост народонаселения не позволяет стабилизировать проблему безработицы, затрудняет решение проблем образования, здравоохранения и др. Иными словами, любая социально-экономическая проблема включает в себя и демографическую.

Современный мир становится все более урбанизированным. В недалеком будущем в городах будет проживать более 50% человечества.

А так как сейчас наблюдается тенденция к росту населения на всем земном шаре и урбанизация, то можно говорить об экологической проблеме городов, главным образом наиболее крупных из них, связанной с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия.

Урбанизация органично связана с большинством глобальных проблем. Города в силу особенно высокой территориальной концентрации в них населения и экономики сосредоточили и основную часть военно-экономического потенциала.

Города являются крупнейшими центрами потребления всех природных ресурсов, что связано с глобальной проблемой ресурсопотребления.

Существенной особенностью крупных городов с населением более 500 тыс. человек является то, что с увеличением территории города и численности его жителей в них неуклонно возрастет дифференциация концентраций загрязнения в различных районах. Наряду с невысокими уровнями концентрации загрязнения в периферийных районах, она резко увеличивается в зонах крупных промышленных предприятий и, в особенности центральных районах.

Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. При этом 60-70% газового загрязнения дает автомобильный транспорт. При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городом охватывают слои атмосферы в 250-400 м, а контрасты температуры могут достигать 5-6оС. С ними связаны температурные инверсии, приходящие к повышенному загрязнению, туманам и смогу.

Города потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на 1 человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1-2 м в сутки на одного человека. Поэтому практически все крупные города испытывают дефицит водных ресурсов и многие из них получают воду из удаленных источников.

Растительный покров городов обычно практически полностью представлен «культурными насаждениями» - парками, скверами, газонами, цветниками, аллеями. Развитие зеленых насаждений городов протекает в искусственных условиях, постоянно поддерживается человеком. Многолетние растения в городах развиваются в условиях сильного угнетения.

К тому же непрерывное разрастание городов приводит к поглощению земельных угодий, особенно в развивающихся странах.

2. Способы детоксикации и выведения из организма канцерогенных веществ

Химические канцерогены ответственны за возникновение до 80-90% всех злокачественных опухолей человека. Канцерогенез в настоящее время большинством исследователей рассматривается как многостадийный процесс, в котором следует различать 3 главные стадии: инициацию, промоцию и прогрессию. Принято считать, что существуют 2 типа агентов, различающиеся по механизмам своего действия: инициаторы и промоторы. Действие инициаторов необратимо, действие промоторов до определенного момента обратимо. Оказалось, что большинство «сильных» канцерогенов обладают и инициирующими, и промоторными свойствами, а все промоторы, за редкими исключениями, проявляют канцерогенную активность, если их применять в высоких дозах и достаточно долго. Деление на инициаторы и промоторы в определенной степени соответствует делению канцерогенов на генотоксические и негенотоксические.

Под детоксикацией подразумевается такой процесс, при котором токсические чужеродные вещества, в частности, химические соединения, поступившие в организм, подвергаются значительным изменениям, вследствие чего токсичность исходных веществ уменьшается. Однако известны случаи, когда в результате превращений чужеродных веществ в организме образуются более токсичные соединения, чем исходные. Такие реакции называют «летальным» синтезом.

Для детоксикации ксенобиотиков (чужеродные для организмов химические вещества) большое значение имеют:

- скорость всасывания,

- характер распределения по органам и тканям,

- длительность пребывания в организме,

- метаболические превращения и пути выведения, а также:

- физико-химические свойства и реакционная способность самого вещества и его метаболитов.

Детоксикация химических соединений осуществляется посредством метаболического превращения и химической или энзиматической конъюгации, но может происходить и в одну фазу.

Метаболические превращения осуществляются при помощи ферментов, которые локализованы в эндоплазматическом ретикулуме клеток печени - микросомальной фракции и известны как оксидазы «смешанной функции» (ОСФ). Последние катализируют широкий круг реакций, но все они могут быть сведены к одному общему механизму, а именно, к гидроксилированию. Для этих реакций требуются восстановленный кофермент никотинамидадениндинуклеотидфосфат восстановленный (НАДФ-Н) и кислород.

Об активности ОСФ печени в условиях эксперимента обычно судят по содержанию цитохрома Р-450 в микросомальной фракции гомогената печени.

Микросомальные энзимы катализируют метаболизм чужеродных для организма веществ, не затрагивая сходные типы реакций эндогенных соединений.

Микросомальные ферменты действуют в основном на жирорастворимые вещества, что обусловлено высоким содержанием липидов в микросомах, создающих как бы барьер для гидрофильных веществ.

Следовательно, многие химические вещества метаболизируются в менее токсичные соединения с участием ОСФ. Некоторые из них могут выступать в роли ингибиторов или индукторов, что соответственно влияет на процессы детоксикации. Вместе с тем, некоторые ксенобиотики могут метаболизироваться другими (не микросомальными) ферментами межуточного обмена, например, алкогольдегидрогеназами и альдегиддегидразами и некоторыми эстеразами.

Конъюгация является реакцией синтеза чужеродного вещества с эндогенными молекулами или их группировками (аминокислоты, глюкуроновая или серная кислоты и др.). В результате этого молекула яда становится более полярной, менее жирорастворимой и легче выделяется из организма.

Различные превращения токсических веществ, если они не являются химически инертными, в организме сводятся в основном к таким реакциям, как:

- окисление,

- восстановление,

- гидролиз и

- синтез (конъюгация), или любому сочетанию этих четырех процессов.

Наиболее распространенным путем детоксикации является реакция окисления, Так, этиловый спирт через стадию альдегида окисляется до уксусной кислоты; бензол -- до фенола, гидрохинона, пирокатехина и, в меньшей степени, до ненасыщенной муконовой кислоты. Некоторые органические соединения полностью окисляются до углекислоты и воды.

Примером окисления токсических веществ с «летальным» синтезом могут служить хлорорганические пестициды группы диенового синтеза (алдрин, гептахлор и др.). Эти вещества под влиянием окислительных микросомальных ферментов эпоксидаз превращаются в организме в соответствующие эпоксиды, которые по своей токсичности превышают исходные соединения. Ядовитость метилового спирта также связывают с его окислением и образованием в условиях организма формальдегида и муравьиной кислоты.

Реже чужеродные вещества в процессе детоксикации в организме подвергаются восстановлению. Так, например, ароматические нитросоединения восстанавливаются в гидроксиламины и соответствующие амины; пикриновая кислота -- в пикраминовую, нитраты - в нитриты, хлоралгидрат - в трихлорэтиловый спирт.

Относительно редко процесс детоксикации осуществляется путем гидролиза. Примером такого процесса может служить ацетилхолин, который в организме под влиянием фермента холинэстеразы распадается на уксусную кислоту и холин.

Чаще всего детоксикация чужеродных веществ в организме определяется способностью их вступать в синтетические процессы с образованием парных или конъюгированных соединений. Это осуществляется в том случае, если молекула соединения содержит гидроксильную, карбоксильную, аминную или сульфгидрильную группы. Если же таковые отсутствуют, то они могут быть приобретены в результате окисления, восстановления или гидролиза. В таких случаях детоксикация осуществляется обычно в две фазы: в первой происходит окисление, восстановление или гидролиз, а во второй - конъюгация. В этих условиях токсические вещества подвергаются в печени изменениям, которые как бы «подготавливают» яд к последующим синтетическим реакциям.

Известны следующие синтетические реакции: образование парных соединений с глюкуроновой, гиппуровой, меркаптуровой и орни-туровой кислотами, глутаминовая и сульфатная конъюгации, ацетилирование и метилирование, а также синтез тиоцианата. При этом одно и то же чужеродное вещество может подвергаться в организме различным превращениям.

Большинство реакций конъюгации у млекопитающих ведет, как указывает Р. Вильяме (1965), к образованию сильно ионизированных продуктов, которые легко выводятся из организма преимущественно почками. Образующиеся при этом продукты менее токсичны, чем их предшественники.

Универсальным способом обезвреживания является образование парных соединений с глюкуроновой кислотой.

Связывание чужеродных веществ возможно также с остатками уксусной (ацетилирование) и серной кислот (сульфатная конъюгация).

Ацетилирование - реакция, которая характерна для соединений, содержащих аминогруппу (ароматические амины, сульфаниламиды, производные гидразина и др.).

Одним из наиболее распространенных процессов обезвреживания чужеродных веществ в организме является метилирование - введение в молекулу яда метильных групп.

В результате детоксикации чужеродных веществ которая происходит путем различных химических и биохимических превращений, образуются в основном малотоксичные парные соединения, которые выделяются теми или иными путями из организма. На эти процессы расходуются многие метаболиты, которые образуются в основном из углеводов или аминокислот. К таким углеводам относятся глюкоза, гликоген и, возможно, рибоза, а к аминокислотам - цистеин, глицин, метионин, глутаминовая кислота и серии, а также глутатион восстановленный.

При этом необходимо учитывать, что если на обезвреживание яда израсходуется значительное количество того или иного метаболита, то в организме образуется его дефицит, который в свою очередь может оказаться опасным. Можно также в зависимости от яда способствовать или препятствовать процессу окисления. Например, для веществ с «летальным» синтезом полезными окажутся антиоксиданты (например, атокоферол, галаскорбин и др.). Учитывая, что процессы детоксикации в основном протекают в печени, большое значение имеет функциональное состояние этого органа. Врач, оказывая специальную помощь пострадавшему, всегда должен использовать лечебные средства, направленные на повышение обезвреживающей функции печени. Для стимуляции этой функции при отравлении ядами, даже не поражающими ее паренхиму, следует назначать глюкозу, а также витамины (холина хлорид, фолиевую кислоту, пиридоксина гидрохлорид, цианокобаламин).

Пути выведения яда из организма во многом зависят от его физико-химических свойств. Основными органами экскреции являются:

- почки,

- пищевой канал,

- легкие и

- кожа.

Через почки с мочой обычно выводятся различные хорошо растворимые в воде неэлектролиты и электролиты, а также многие нерастворимые органические и неорганические вещества (соли, большинство алкалоидов и гликозидов). Чужеродные вещества выделяются почками обычно путем фильтрации в клубочках, экскреции в канальцах (йодиды, пенициллин и др.) и диффузии.

Липоидорастворимые неэлектролиты, особенно те, которые плохо растворяются в воде, например углеводороды, практически почками не выводятся.

Для выделения веществ почками имеет значение и их способность вступать в химические реакции, определяющие уровень канальцевой секреции вещества или его активной реабсорбции и протекающие при участии энзимов. Так, для переноса глюкозы через мембраны канальцев необходимо предварительное ее фосфорилирование под влиянием почечной фосфатазы.

На скорость выделения яда почками может влиять его токсическое действие на почечную ткань. Так, этилен - и диэтиленгликоль, сильнее поражающие паренхиму почек, чем пропиленгликоль, выводятся с мочой медленнее. К подобным веществам относятся также соединения ртути, мышьяка, висмута и др.

Элиминация яда может происходить через желудочно-кишечный тракт, а также с желчью через печень. Этим путем выделяются в основном вещества, плохо растворимые в воде (хлорированные углеводороды, тяжелые металлы, галогены и др.).

Существуют методы, при помощи которых можно ускорить выведение токсических веществ из организма:

- усиление естественной детоксикации;

- усиление искусственной детоксикации организма;

- антидотной детоксикации.

К методам усиления естественной детоксикации относятся: очищение желудка, кишок и форсированный диурез. Появление рвоты, которую можно усилить рвотными средствами, рассматривается как защитная реакция организма, направленная на выведение токсического вещества.

К промыванию желудка обычными способами следует относиться с осторожностью, так как могут возникнуть аспирация с последующим развитием пневмонии, ларингоспазма и др. Поэтому промывать желудок рекомендуется через зонд. После промывания вводят различные адсорбенты.

Слабительные средства действуют недостаточно быстро, чтобы препятствовать всасыванию яда и поэтому с целью ускорения детоксикации организма не применяются.

Метод форсированного диуреза является достаточно универсальным способом ускоренного удаления токсических веществ, выделяемых из организма с мочой. Основан он на проведении гидратационной терапии и введении осмотических диуретиков или салуретиков. При этом сперва вводят внутривенно в течение 2-3 ч 1,5-2,5 л (водная нагрузка) изотонический раствор глюкозы, затем внутривенно маннит (10% раствор из расчета 1 г/кг) или мочевину (30% раствор в 10% растворе глюкозы в дозе 1 г/кг).

Из салуретиков применяется фуросемид внутривенно в дозе от 40 до 200 мг. При форсированном диурезе необходимо контролировать содержание электролитов, особенно калия, а также натрия, кальция и концентрацию мочевины в крови. Форсированный диурез резко увеличивает выведение яда из организма и улучшает прогноз при отравлении.

Метод противопоказан при сердечно-сосудистой недостаточности, нарушении функции почек.

К методам искусственной детоксикации организма относятся:

- гемодиализ,

- перитонеальный диализ и

- детоксикационная гемосорбция.

Ранний гемодиализ, проводимый с помощью аппарата «искусственная почка», ускоряет выведение из организма токсических веществ и считается одним из наиболее эффективных методов очищения организма,

Перитонеальный диализ основан на активном выведении токсического вещества в перитонеальную жидкость.

Детоксикационная гемосорбция проводится при помощи специального детоксикатора (портативный аппарат с набором колонок, заполненных древесным углем - сорбентом). Указанные методы эффективны, однако для их осуществления требуются определенные условия и аппаратура, а также высококвалифицированные специалисты.

Стимуляция дыхания углекислотой способствует ускорению выведения газо- и парообразных веществ (окиси углерода, эфиров и др.) легкими.

Процессы детоксикации можно ускорить влиянием на активность ферментов (например, на оксидазы «смешанной функции»), метаболизирующих токсические вещества, использованием индукторов.



3. Задание

детоксикация демографический давление

Сад, парк, сооружения биологической очистки вод относятся к экосистемам:

а) естественным;

б) искусственным;

в) непрерывным;

г) самоподдерживающимся;

д) трансформированным.



Заключение

Экологический кризис в XXI в. явно усиливается. В настоящее время положение весьма зыбкое, и многие ученые полагают, что человечество, если оно хочет сохранить цивилизацию, должно решить экологические проблемы в ближайшее время.

Сбалансированное развитие человечества - путь к решению современных экологических проблем. Международная комиссия по охране окружающей среды и развитию ООН характеризует сбалансированное развитие как путь социального, экономического и политического прогресса, который позволит удовлетворить нужды настоящего и будущих поколений. Человечество должно научиться "жить по средствам", использовать природные ресурсы, не подрывая их, вкладывать деньги в "страховку" - финансировать программы, направленные на предотвращение катастрофических последствий собственной деятельности. К таким важнейшим программам следует отнести сдерживание роста населения; развитие новых промышленных технологий, позволяющих избежать загрязнения; поиск новых, "чистых", источников энергии; увеличение производства продовольствия без роста посевных площадей.

Регулирование рождаемости признается необходимым практически во всем мире. В большинстве развивающихся стран существуют правительственные программы по контролю за рождаемостью. Проблема заключается в том, что рождаемость снижается параллельно с ростом уровня благосостояния, а при современном быстром темпе роста населения благосостояние можно поднять только при очень высоких темпах экономического развития.

Нагрузка на окружающую среду в данной ситуации может превысить допустимый уровень.

Снижение рождаемости - единственный приемлемый способ вырваться из этого порочного круга.

Рациональное управление природными ресурсами требует не только обширных и глубоких знаний закономерностей и механизмов функционирования экономических систем, но и целенаправленного формирования нравственного фундамента общества, осознания людьми единства с природой, необходимости перестройки системы общественного производства и потребления.

Размещено на Allbest.ru

...