Цивилизация
Физиологически-активные вещества и организм
###1###
Невозможно не признать, что жизнь человека начала XXI века очень сильно отличается от жизни человека века XIX. Мы живем в теплых, светлых домах, имеем возможность буквально за несколько часов попасть в любую точку земного шара, пользуемся удивительными материалами и сказочными при-борами, легко излечиваем смертельные когда-то болезни.
Но за все приходится расплачиваться.
Прогресс, решив множество проблем, принес другие, не менее серьезные. И одна из них связана с изменением «химического окружения» человека. В са-мом деле, в повседневную жизнь современных людей вошли тысячи новых веществ - лекарства, красители, пестициды, полимерные материалы и т.д. А кроме того приходится иметь дело с веществами-загрязнителями окружаю-щей среды - побочным результатом прогресса. Из года в год увеличивается число людей, страдающих заболеваниями, так или иначе связанными с воз-действием на организм вредных веществ - аллергическими, онкологически-ми заболеваниями, болезнями органов дыхания и сердечно-сосудистой .системы.
Неудивительно, что в обществе развивается хемофобия - «все наши беды связаны с химией и с химическими веществами». А на этой почве возникают многочисленные спекуляции. Так, например, люди кидаются покупать про-дукцию, при изготовлении которой, согласно рекламе, «не используются хи-мические вещества» (!!). Или которая «не содержит химических элементов», что само по себе нонсенс.
Вопреки уверениям некоторых реклам мы не можем, как бы ни стара-лись, избежать контакта с химическими веществами.
Из школьного курса химии должно быть известно, что из химических ве-ществ состоит все вокруг, в том числе и морковка, выращенная в условиях идеальной экологической чистоты, и даже мы с вами.
Любителям всего естественного напомню, между прочим, что наиболее сильные из известных яды - это вещества «природного» происхождения.
Итак, вредными для организма могут быть вещества как природного, так и синтетического происхождения. Но все-таки, какие же виды человеческой деятельности являются основными «вредителями» - выбрасывают больше всего загрязняющих веществ? Часто можно услышать, что в экологических проблемах «виновата химия». Видимо имеется в виду, что, если бы не было химической промышленности, и воздух, и вода, и продукты не содержали бы загрязняющих веществ.
Однако наибольший ущерб окружающей среде приносит получение энергии. Мы не задумываемся о том, какой ценой достаются нам современные удоб-ства. Основным источником энергии для человека с доисторических времен являлась реакция горения органических веществ. На протяжении XX века масштабы производства энергии выросли в несколько десятков раз, но по-прежнему подавляющее большинство энергии, потребляемой человеком (87%) выделяется при горении.
+++
###2###
Человечество использует все больше и больше топлива, а продукты сгорания горючих ископаемых - нефти, природного газа, каменного угля - попадают в атмосферу. Углекислый газ выделяется в таких количествах, что зеленые растения не успевают его переработать. Концентрация этого вещества в ат-мосфере Земли постепенно растет. Содержание углекислого газа возросло с 258 мг/кг (1890 г) до 340 мг/кг к концу XX века. По прогнозам ученых к 2050 г. содержание углекислого газа в воздухе может удвоиться. Увеличение кон-центрации углекислого газа по прогнозам ученых может привести к клима-тической катастрофе - нас ждет глобальное потепле-ние.
Справедливости ради отметим, что распространена также точка зрения, со-гласно которой влияние углекислого газа, выделяемого в результате челове-ческой деятельности на климат - не более, чем модный научный «миф».
Однако если при горении топлива выделялся бы только углекислый газ, было бы еще полбеды.
Обеспечить полное сгорание органических веществ (такое горение, при кото-ром образуется только углекислый газ и вода), довольно сложно. Для этого реакцию необходимо вести при большом избытке воздуха, а лучше чистого кислорода. При сжигании топлива такие условия практически никогда не достигаются. Поэтому при горении выделяется множество веществ - продук-тов неполного сгорания (оксид углерода (II), сажа, углеводороды), загряз-няющих атмосферу.
В крупных городах одним из основных источником загрязнения возду-ха служат двигатели внутреннего сгорания автомобилей.
Всем нам приходится вдыхать «коктейль» выхлопных газов, содержащий различные вредные вещества. Один автомобиль в среднем за год выбрасыва-ет с выхлопными газами около 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и 200 кг различных углеводородов. Автомобили, работающие на этилирован-ном бензине (он до сих пор иногда используется, несмотря на то, что в Рос-сии его производство и применение законодательно запрещено), загрязняют воздух и почву очень ядовитыми соединениями свинца. Другие распространенные ис-точники загрязнения воздуха - это тепло- и электростанции, работающие на каменном угле и мазуте.
Продукты неполного сгорания служат причиной тяжелых отравлений людей при пожарах. Причем, если раньше основную угрозу представлял оксид уг-лерода (II) - угарный газ, образующийся при горении деревянных предметов, то в настоящее время серьезную опасность представляют продукты горения синтетических материалов, используемых в качестве отделки. Продукты не-полного сгорания таких распространенных материалов, как поливинилхло-рид, полиуретан, нейлон, полиакрилонитрил могут содержать хлороводород, циановодород, муравьиную кислоту и даже фосген.
+++
###3###
Очень много загрязняющих веществ попадает в воздух, воду, почву при до-быче и переработке угля, природного газа, нефтепродуктов. Крупный нефте-перерабатывающий завод, например, только за одни сутки может выпустить в атмосферу до 529 т углеводородов, 1,8 т сероводорода, 600 т оксида угле-рода (II), 310 т оксида серы. А сточные воды такого завода приносят в водо-емы углеводороды, фенолы, соединения азота, соли тяжелых металлов. Угле-водороды бензина и других нефтепродуктов легко испаряются, поэтому они поступают в воздух на всем пути к потребителю - при погрузке и разгрузке танкеров, резервуаров заправочных станций, заправке автомобилей. На этом пути часть нефтепродуктов проливают - они попадают в моря, реки, озера, загрязняя их.
Для развития промышленности необходим металл. Добыча и переработка металла приводит к образованию огромного количества загрязняющих ве-ществ. Многие города, в которых есть предприятия черной (выплавка чугуна и стали) и цветной (получение алюминия, меди, цинка, никеля, свинца и др.металлов), называют зонами экологического бедствия. В воздух и воду выбрасываются оксид углерода (II), оксиды серы и азота, токсичные соли тя-желых металлов.
Без преувеличения можно сказать, что производство тех вещей, кото-рыми мы пользуемся в нашей жизни, не может обойтись без продуктов хи-мической промышленности.
Это - пластмассы и синтетические волокна, большинство стройматериалов, краски, лаки, моющие средства, каучук и резина, душистые вещества, мине-ральные удобрения и многое другое. Без продуктов химических производств не может существовать и фармацевтическая промышленность, которая про-изводит около 5000 лекарственных средств. Но разнообразие продуктов этих отраслей порождает и разнообразие отходов. Печально известен «лисий хвост» - рыжий дым из труб предприятий, производящих азотную кислоту и минеральные удобрения. Рыжий цвет дыму придают вредные оксиды азота. При производстве витаминов в воздухе рабочей зоны присутствует более 30 вредных для организма веществ, а при вулканизации резины - более 100!
Загрязнения окружающей среды образуются при работе практически любой отрасли - производства бумаги, строительных материалов, легкой, пищевой промышленности, станций очистки воды, сельского хозяйства. Больше того, вся промышленная продукция, отслужив свой срок, тоже рано или поздно, оказывается на свалке.
В загрязнения превращаются и отходы нашей жизнедеятельности.
Когда-то создание канализации оказалось огромным благом - в средние века города утопали в нечистотах, часто случались эпидемии. Современные горо-да без канализации немыслимы. Однако объемы сточных вод крупных горо-дов столь велики, что природные экосистемы не в состоянии справиться со стоками. Даже после очистки на станциях аэрации сточные воды городов со-держат соединения азота и фосфора в значительных концентрациях. К ним добавляются и стоки с полей, обработанных азотными и фосфорными удоб-рениями. В результате жизнь водоема полностью изменяется: одни живые организмы размножаются в огромных количествах, другие - вымирают.
Средства борьбы с вредителями - пестициды - оказали неоценимую услугу человечеству. С их помощью была практически побеждена такая страшная болезнь, как малярия и вечная, до недавних пор, спутница человека головная вошь. Однако синтетические пестициды, попадающие в окружающую среду, превратились в загрязнения, которые, в могут встретиться и в питьевой воде, и в продуктах питания.
+++
###4###
Промышленность, работая в обычном режиме, постоянно производит загряз-нения. Но многие предприятия являются возможным источником опасности во много раз большей. В мире постоянно происходят события, которые по трагической случайности, преступной неосторожности или злому умыслу привели к широкомасштабному загрязнению окружающей среды, к отравле-нию многих и многих людей, уничтожению экосистем. Случаются аварии на химических заводах, электростанциях, нефтеналивных танкерах, транспорт-ных средствах.
Одну из наиболее страшных по своим последствиям химических ката-строф - выброс промежуточного продукта при изготовлении некоторых пес-тицидов изоцианата - назвали «химической Хиросимой».
Эта катастрофа унесла тысячи жизней, десятки тысяч человек приобрели тя-желые хронические болезни. А инциденты, приводящие к выбросу значительных количеств вредных веществ в окружающую среду происходят буквально каждый год. В качестве примера можно привести про-шлогодний фенольный выброс в приток Амура реку Сунгари и падению ракеты в Казахстане, в результате кото-рого разлилось потрясающее своей ядовитостью ракетное топливо - гептил.
Огромный экологический ущерб приносят военные конфликты. - загряз-няющие вещества (прежде всего нефтепродукты) из разбомбленных про-мышленных объектов попадают в окружающую среду. В результате приме-нения химического оружия во время первой мировой войны и войны во Вьетнаме погибли тысячи людей. Химического оружия произведено так мно-го, что сейчас перед человечеством стоит сложная проблема безопасности его хранения и уничтожения.
Объекты, которые могут быть источником химической опасности, есть в каждом городе.
На станциях очистки воды хранятся баллоны с хлором, промышленные холо-дильники для заморозки продуктов содержат аммиак. Утечка этих газов в густонаселенном жилом районе может привести к тяжелым последствиям.
Такое, даже краткое, перечисление возможных источников химической опасности современного мира, может произвести удручающее впечатле-ние.
А ведь еще ничего не было сказано о веществах, которыми человек травит сам себя - это наркотики, составляющие табачного дыма, неумеренно по-требляемый алкоголь, неграмотно применяемые лекарства и т.п. Впору поза-видовать жителям того самого XIX века: «Ах, они жили в чистом мире, ды-шали чистым воздухом…» Но не надо идеализировать прошлое. В начале XX века французская Академия наук предсказывала, что Париж через несколько лет утонет в конском навозе в результате развития гу-жевого транспорта. Так что проблемы с загрязнением окружающей среды существовали и в XIX веке, да и раньше, только масштабы были не столь значительны.
А разбираться в веществах, с которыми мы можем встретиться в нашей жиз-ни, их влиянии на организм, необходимо каждому, кто хочет максимально избежать опасностей с ними связанных и, в то же время, не поддаваться ис-терии хемофобии. Мы надеемся, что последующие лекции, в которых будет рассказано про различные вещества, так или иначе действующие на организм человека, смогут в этом помочь.
Литература:
1. Б.Небел Наука об окружающей среде. Как устроен мир.(тт 1,2) М.Мир. 1993
2. Оксенгендлер Яды и организм. Проблемы химической опасности. С-Пб., Наука, 1991.
3. П.Ревель, Ч. Ревель. Среда нашего обитания тт. 1-4, М., Мир, 1995
4. Экологические очерки о природе и человеке. под ред. Б.Гржимека. М.Прогресс. 1988.
5. В XXI век на экологически чистом автомобиле «Наука и жизнь», №8, 1999
+++