Антропогенний тиск на атмосферу
Рівень впливу людини на оточуюче середовище визначається складністю її становище в біосфері. З одного боку, людина-біологічний об'єкт, нерозривно поєднаний з кругообігом речовин системою трофічних та енергетичних зв'язків між нею та іншими учасниками екосистем. З другого боку, людство створює високорозвинену соціальну систему, яка ставить суттєві вимоги щодо середовища, обумовлені потребами, котрі зростають у міру розвитку промисловості і росту чисельності населення.
Протиріччя такого становища полягає в тому, що людство як соціальна система функціонує набагато ширше, ніж як біологічна система. Внаслідок цієї невідповідності порушується біологічний кругообіг речовин, що погіршує якість середовища. До вирішення цієї проблеми нині залучені методи екологічних досліджень, котрі проводяться на різних напрямках.
Середовище, в якому існує сучасна людина, слід оцінювати за дещо іншими критеріями, ніж ті, за якими оцінюють якість існування інших живих організмів. Людське суспільство в змозі пристосувати для власних потреб умови, що склалися в більшості біомів, тому для оцінки якості природного середовища згідно зі Статутом Всесвітньої організації охорони здоров'я, прийнятим у 1968 р., використовують не параметри екологічних чинників, а показники стану здоров'я населення.
Життя в конкретних умовах середовища вимагає певного рівня адаптації до його окремих параметрів. В першу чергу це стосується абіотичних чинників: температури, освітленості (тривалості дня), вологості повітря тощо. В окремих випадках існують певні обмеження діяльності людини і терміни її адаптації. В неадаптованих людей, як правило, значно нижча працездатність. Генетична неоднорідність популяцій людини теж визначає її адаптивні можливості. Існують конститутивні типилюдей, зумовлені генетично, які здатні по-різному пристосовуватися до конкретних умов.
Ще одна активна риса існування сучасного людського суспільства - урбанізація. Це явище бере свій початок, відколи почався активний розвиток промисловості і відбувся поділ виробництва на аграрне і промислове. Сучасні міста - це великі населені пункти, жителі яких зайняті переважно у сфері промислового виробництва. В міру розвитку людського суспільства кількість людей, зайнятих саме в промисловості, невпинно зростає. Урбанізація має як позитивні, так і негативні риси. Позитивним є те. що людина поступово все повніше задовольняє власні потреби. Негативні риси полягають в поступовому поглибленні протиріччя між людиною та навколишнім середовищем, що проявляється в забрудненні повітря, води, продуктів харчування, зміні видового складу екосистем, скороченні природних ресурсів.
Стабільність екосистем залежить від параметрів абіотичних чинників. Антропогенний вплив може суттєво змінити ці параметри відносно природних значень. Для людей з ослабленим здоров'ям такі зміни можуть стати фатальними.
Усім відомий цілющий вплив природного оточення на хвору людину або таку, яка відновлює сили після тяжкої хвороби. Не порушений діяльністю людини ландшафт, природні рослинні угруповання (особливо такі, в яких рослини виділяють фітонциди), сприяють набуттю психологічного комфорту. В цьому разі ефективнішими стають традиційні методи лікування, адже багато які екологічні чинників в таких умовах довкілля мають значення, близькі до оптимальних. Тому здавна лікувальні та оздоровчі заклади в міру можливості намагалися розмістити саме в місцях, де природні умови якомога менше порушені діяльністю людини. Результативність такого підходу сприяла поступовому формуванню цілих галузей медицини - бальнеології, курортології. Надзвичайно популярними останнім часом стали "екологічно чисті" продукти харчування та ліки природного походження, вироблені з сировини, одержаної в умовах середовища, не спотвореного діяльністю людини.
З огляду на забруднення екосистем речовинами штучного походження актуальними стають методи захисту людини від проникнення в організм шкідливих речовин. Таке проникнення може відбутися при вдиханні забрудненого повітря, вживанні забрудненої їжі та води, а також крізь шкіру при контакті з носіями забруднень. Раніше люди могли розраховувати на природне очищення повітря та питної води від забруднювачів. Це спонтанний процес, який в природних екосистемах беруть на себе в основному детритофаги. Але індустріальне суспільство на це покладатися не може. Забруднення в окремих екосистемах відбувається постійно, причому частина забруднювачів є надзвичайно стійкою і не може бути ліквідована природним шляхом (деякі детергенти, більшість пестицидів та інсектицидів). У такій ситуації поступово параметри деяких чинників набувають лімітуючих значень для окремих членів екосистеми, і вони заміщуються іншими видами в ході дигресивних сукцесій. Після виходу параметрів за межі лімітуючих значень в екосистемі починається накопичення забруднювачів. Ці явища відбуваються в природних екосистемах дуже давно. Особливого значення вони набули на урбані- зованих територіях, у промислових зонах і на територіях з інтенсивним веденням сільського господарства.
Основними джерелами забруднення на суші є промислові і каналізаційні стоки, викиди в атмосферу промислових газів і газо-пилових сумішей, промислові та побутові відходи. Нераціональне використання викопного палива призводить до катастрофічного забруднення атмосфери. Повітря, яким ми дихаємо, часто містить тверді частки (кіптява, азбест, побутовий пил тощо), мікроскопічні краплини рідин (вуглеводи, кислоти) і гази, які відсутні в природній атмосфері.
Першим бар'єром на шляху проникнення забруднювачів у людський організм стають очисні фільтри промислових підприємств і системи очищення вихлопних газів автомобілів. Кожен легковий автомобіль за рік виділяє в атмосферу до 1 т СО2, до 300 кг циклічних вуглеводнів, сполук свинцю й окислів азоту. В місцях високої концентрації автомобілів, особливо у великих містах, за високої температури повітря відбуваються фотохімічні реакції з утворенням озону. Цей газ надає вихлопним газам підвищеної токсичності. Доведено, що в містах з високим рівнем забруднення атмосфери вихлопними газами підвищується рівень захворюваності на рак легень. Підприємства, які спалюють вугілля, в умовах підвищеної вологості повітря можуть спричинити накопичення в приземному шарі повітря сірчистого ангідриду, що також призводить до поширення різних шкірних і легеневих хвороб.
Другим бар'єром на шляху проникнення забруднювачів у людський організм є очистка і контроль питної води. її отримують здебільшого з наземних водойм (як природних, так і штучних) або річок; нерідко - з підземних водоносних горизонтів. Величезне значення має правильна організація очищення води. Ще давньогрецький лікар Гіппократ радив фільтрувати або кип'ятити воду перед уживанням. Безпечність використання питної води визначається, зокрема, наявністю в ній домішок трьох категорій: неорганічних, органічних та мікроорганізмів. Серед неорганічних розчинених домішок найшкідливішими є іони фтору, хлору, миш'яку, нітрати. Серед органічних - діоксин, окремі пестициди, гербіциди, детергенти. Серед мікроорганізмів - збудники холери, тифу, рідше паратифу і дизентерії. Контакт із зараженою водою може спричинити лептоспіроз. Бактерія-збудник цієї хвороби потрапляє у воду з сечею диких або свійських тварин, а в людський організм - крізь мікротріщини, рани на шкірі чи слизових оболонках.
Не варто недооцінювати інвазійні хвороби, збудники яких передаються з водою (наприклад, ришта, шистосоми). Цикл їхнього розвитку можна перервати тільки шляхом впровадження активних санітарно-гігієнічних заходів. Одна з найбільших епідемій амебіазу була зафіксована в м. Чікаго 1933 р., коли там проводилася Всесвітня виставка. Причиною епідемії стало протікання каналізаційних труб, через що забруднювалася питна вода. Іноді збудники потрапляють у питну воду через випорожнення хворих людей. Більшість сучасних випадків зараження людей такими хворобами пов'язана з тим, що в приготуванні їжі беруть участь приховані носії збудників хвороб, які не дотримуються правил особистої гігієни.
Вживання води з природних джерел може спричинитися до ураження лямбліозом. Лямблія часто не викликає в зараженої людини або теплокровної тварини жодних симптомів. Така людина або тварина стає паразитоносієм і може, у свою чергу,стати причиною зараження джерел води. Характерно, що для знищення цього збудника хлорування води недостатньо, оскільки цисти паразита витримують таку процедуру. У зв'язку з тим, що дикі теплокровні тварини можуть заносити в природні водойми цисти лямблій, не рекомендується вживати некип'ячену воду, взяту навіть з джерел, віддалених від населених пунктів.
Вірусні захворювання також можуть поширюватися через питну воду. Це стосується поширення збудника гепатиту. Найчастіше епідемії вірусного гепатиту пов'язані з невеликими місцевими джерелами водопостачання, де відсутній належнийконтроль якості питної води. Найбільша епідемія вірусного гепатиту була зафіксована в м. Нью-Делі (столиця Індії) 1956 р. Тоді захворіло близько 50 000 людей, хоча вода, заражена цим вірусом, була хлорованою.
Сучасні міста оснащені системою станцій очистки води. В них питна вода має проходити кілька етапів очистки: біологічну, механічну, хімічну. Механічна очистка - це звичайна фільтрація з метою вловлювання твердих часток. Вперше фільтрування питної води було запроваджено 1872 р. у СІЛА. Для цього використовувалися піщані фільтри. Біологічна очистка передбачає пропускання води спершу крізь систему аеробних, а потім анаеробних редуцентів. Як правило, це бактерії та дрібні безхребетні. При цьому небажані макромолекули мінералізуються і виводяться шляхом наступної хімічної очистки. При хімічній очистці здійснюють осаджування (коагуляцію) колоїдів, пропускають воду крізь спеціальні фільтри, хлорують або озонують. При цьому мінералізовані сполуки видаляються разом з осадом, а небажані мікроорганізми знищуються. Хлорування в сучасних умовах використовують все рідше, оскільки надлишок хлору, який може потрапляти в організм людини, котрарегулярно вживає хлоровану воду, спричиняє негативні зміни. Більш сучасними (але й суттєво дорожчими) є методи озонування води.
Аналіз придатності води до вживання в їжу виконується за спеціальною методикою, в основі якої лежить визначення у воді вмісту мікроорганізмів. Непатогенні бактерії, що виявляються у воді і входять до складу мікрофлори кишечника, називають кишковими паличками. Наявність їх у воді у великій кількості свідчить про те, що вода неочищена і вживати її не можна. Число кишкових паличок на одиницю об'єму води є індексом придатності води до використання. Так, питною вважать воду, яка містить не більш як 4 кишкові палички на 100 мл. Вода, в якій міститься більше бактерій, вимагає попереднього очищення. Вміст більш як 2300 кишкових паличок на 100 мл є межею придатності води для купання. Перевірка якості води здійснюється різними методами. Один з найпоширеніших методів полягає у пропусканні води крізь спеціальний фільтр. Осад переносять на поживне середовище, необхідне для вирощування колоній мікроорганізмів. Після появи колоній їх кількість підраховують і роблять висновки щодо придатності вживання води.
Проблема питної води не є надуманою, адже половина дітей, які вмирають на планеті за рік, гинуть від захворювань, пов'язаних з вживанням неякісної води. Відсутність надійного контролю за станом питної води є причиною поширення через воду тих захворювань, на які припадає близько 80 % летальних випадків. У таких країнах, як Заїр, Лаос, Алжир, Бангладешта деяких інших, до 80 % населення не має змоги користуватися безпечною питною водою.
Захист біосфери
Людське суспільство не може існувати поза природою, хоча в ході свого розвитку воно все більше віддаляється від прямої залежності від природного середовища. На відміну від інших живих організмів, котрі лише користуються можливостями, які надає їм навколишнє середовище, людина примушує його служити своїм цілям.
Поняття "охорона природи" включає охорону природних ресурсів і охорону навколишнього середовища.
В сучасному світі вирішальний вплив на структуру, розвиток і функціонування природних екосистем здійснює людина. Промислове і сільськогосподарське виробництво спричинює два глобальних деструктивних процеси, які визначають статус сучасних екосистем. Це незбалансоване зменшення природних ресурсів і забруднення навколишнього середовища.
У зв'язку з ростом населення планети все менше залишається місць, які людина ще не освоїла. Але освоєння нових територій завжди тягне за собою порушення структури природних екосистем, втрату їхніх окремих елементів. Збір рослин, полювання на звірів спричиняються до зникнення деяких видів на освоєних ділянках території чи акваторії. Внаслідок вирубування лісів, розбудови населених пунктів, розорювання земель, створення водосховищ змінюються або зникають цілі екосистеми. Вилучення з екосистеми хоча б одного її елемента призводить до зниження її стійкості і порушення функціонування. Екосистеми мають механізми протидії деструктивним явищам, але існує певна межа, за якою починається необоротний розпад.
Усі конкретні негативні наслідки, зокрема, зміна видового складу угруповань, розмірів і форми ареалів, шляхів синтезу окремих речовин, зміни у фенологічних явищах, синеволюційні процеси (явища, спряженої еволюції) і багато інших, цілком вписуються в таку схему. Необхідність підтримування природної різноманітності видів тварин і рослин усвідомлена людиною вже давно. Ще з III ст. до н. є. відомі факти видання правителями різних держав указів, якими регламентувалося використання лісів, мисливських угідь, оброблюваних земель тощо. Перші свідчення про елементи природоохоронної діяльності на теренах Київської Русі відносяться до XII ст. н. е. (відомий документ "Руська правда"). Вже у XVI ст. на її території існувала ціла мережа ділянок, де охоронялися місця розмноження і нагулу мисливських тварин. Перші наукові засади охорони рослин сформулював на початку XIX ст. відомий німецький природодослідник А. Гумбольдт. Він запропонував термін "пам'ятник природи", яким широко користуються і тепер, а також сформулював ряд природоохоронних ідей, котрі поступово втілювалися в життя. Зокрема, першою спробою створити національний парк було створення у Франції ще в XVII ст. "Лісу на Фонтенбло". Першим національним нарком у сучасному розумінні був Йєлоустонський парк (США), створений у 1872.
Успішне розв'язання проблем охорони природи розпочинається зянвентаризації флори і фауни конкретної території. Оскільки охорона природи - справа державна, результати інвентаризації у вигляді переліку видів, які перебувають в екстремальному стані (скорочення ареалу, зменшення чисельності тощо), набувають значення державних документів.
Червона книга - універсальна форма державного контролю над видами, котрим загрожує зникнення. Кожна цивілізована країна світу розробляє і затверджує власну Червону книгу, до якої заносяться види, що на території даної країни потребують охорони, тимчасом як в інших країнах вони можуть бути достатньо поширеними, а отже, не підлягають охороні. Особливо це стосується видів, які перебувають на даній території на межі свого ареалу. Охороняючи види на межі ареалів, ми певною мірою "укріплюємо кордони", всередині яких види є автохтонними (місцевого походження). Тим самим підтримується стабільність та цілісність біомів і планетарної екосистеми в цілому.
Певні види часто не можуть існувати самостійно, а успішно розвиваються і розмножуються лише в складі угруповань. При цьому іноді спостерігається приуроченість тих чи інших видів, зокрема ендемічних, реліктових, до певних рослинних угруповань (ценотипи). Тому при охороні таких видів важливо зберегти фітоценози, в яких вони зростають у природних умовах. Враховуючи це, в ряді країн запроваджено Зелену книгу, до якої вносять перелік фітоценозів, що підлягають охороні. Наприклад, до Зеленої книги України занесено водні рослинні угруповання, в яких головним ценозоутворювачем є водяний горіх; угруповання з домінуванням ковили Лессінга та багато інших. Орієнтуючись на Зелену книгу, зручніше визначати стан окремих екосистем і потребу в їх охороні. Рідкісними є ті рослинні угруповання, де ценозоутворювачами стають види, занесені до Червоної книги.
З огляду на окреслене коло проблем можна дати таке визначення: охорона природи - це комплекс заходів, організованих і контрольованих на державному, міжнародному і суспільному рівнях, затверджений законодавчо і спрямований на збереження видової різноманітності та стабільності екосистем і природних ресурсів. Основна мета охорони природи - створення оптимальних умов існування людського суспільства, задоволення матеріальних та культурних потреб існуючих і майбутніх поколінь людства. Охорона природи - справа територіальна. Цінність територій, що підлягають охороні, визначається передусім оцінкою стану рослинних угруповань.
Природні ресурси - це частина явищ і предметів навколишнього середовища, котрі можуть бути використані як предмети праці чи умови відновлення робочої сили або засобів виробництва. Ресурси поділяються на вичерпні і невичерпні. Вичерпні поділяються на відновлювані (рослинні, тваринні, грунтові, ландшафтні) та невідновлювані (корисні копалини), а також на біотичні, абіотичні, використовувані та потенційні. Невичерпні ресурси поділяються на космічні, кліматичні і водні.
Охорона природи стосується багатьох сфер людської діяльності і розглядається в кількох аспектах. Науковий аспект передбачає збереження еталонів живої природи на популяційно-видовому і екосистемному рівнях. Вивчення природних процесів необхідне для того, щоб прогнозувати закономірності змін, спричинених втручанням людини в хід глобальних і локальних природних процесів. Економічний аспект охорони передбачає ретельне вивчення можливостей подальшого використання ресурсів у плані їх відновлення або збереження стабільності екосистем. Перш ніж вилучити з використання певну територію, акваторію чи окремий елемент довкілля, екологи і економісти ретельно підраховують потенційні втрати і майбутні надбання. Оздоровчо-гігієнічний аспект охорони має значення перш за все для медицини, тому розглядається окремо. Естетико-виховний аспект враховує потужні можливості природного середовища в розвитку спостережливості, формуванні позитивних рис характеру тощо.
Реальне втілення програм охорони окремих видів неможливе без контролю території їхнього поширення. Саме тому головною запорукою тут стає відчуження ділянок землі (водного дзеркала), на яких постійно зростають певні види рослин або постійно перебувають, годуються чи розмножуються певні види тварин, що потребують охорони. На відчужених землях, відповідно рівня охорони, забороняється організація промислового і сільськогосподарського виробництва, інших видів діяльності, часом навіть відвідування з метою відпочинку. Впродовж XX ст. у світі поступово сформувався більш-менш універсальний підхід до цієї проблеми. Він полягає у розробці мережі об'єктів охорони природи. Діяльність і завдання кожного об'єкта охорони організується, координується і контролюється з боку відповідного відомства. Кожна держава може мати свої категорії охорони, але загалом усі об'єкти можна згрупувати за ступенем охорони таким чином:
- пам'ятки природи. Це невеликі ділянки, на яких охороні підлягають окремі дерева, озера, фрагменти лісу чи степу; навколо пам'яток природи повинні встановлюватися попереджувальні таблички з відповідною інформацією;
- заказники природи. Це ділянки площею від кількох десятків, до кількох тисяч гектарів, на яких забороняється проведення певних видів господарської діяльності (наприклад, оранка землі, вирубка лісу, збір рослинної сировини, відлов риби тощо). Територія чи акваторія заказників, як правило, демар- кується і оснащується необхідною інформацією для відвідувачів; тут також відповідними державними органами регулярно проводиться інспекція;
- заповідники. Це державні установи зі своїм штатом співробітників і диференційованою територією; окремі ділянки в заповідниках є абсолютно заповідними, на інших проводять регламентований сінокіс, вирубку дерев та деякі інші господарські заходи. Літопис природи, який ведеться в заповідниках, використовується при складанні довготривалих прогнозів погоди, визначенні термінів проведення певних сільськогосподарських робіт тощо. На території заповідника строго заборонене перебування сторонніх осіб;
- біосферні заповідники. Це заповідники, в яких охороняються унікальні природні об'єкти світового значення. Статус біосферного заповідника присвоюється лише після ретельної інспекції з боку компетентних міжнародних організацій; ними ж координується науково-дослідницька та моніторингова діяльність таких заповідників. На території біосферного заповідника строго заборонене перебування сторонніх осіб;
- національні природні парки. Це великі території, на яких, крім заповідників, можуть знаходитися заказники і пам'ятки природи, населені пункти, сільськогосподарські угіддя, транспортні мережі, інші комунікації, місця відпочинку й оздоровлення. Ця форма охорони природи найбільш відповідає оп- тимізації матеріальних і культурних потреб людини.
Першим справжнім заповідником на території України є Асканія-Нова, де заповідний режим існує з 1841 р. Першим у світі природним національним парком став Иєлоустонський парк, створений у США в 1872 р. В Україні подібні проекти почали втілювати в життя лише наприкінці XX ст. Неабияке значення об'єкти охорони природи мають для медицини.
Сучасна мережа основних об'єктів охорони природи в Україні включає:
- біосферні заповідники - Карпатський, Асканія-Нова, Чорноморський, Дунайський
- природні заповідники - Поліський, Розточчя, Медобори, Горгани, Канівський, Дніпровсько-Орільський, Єланецький степ, Казантипський, Опутцький, Карадазький, Кримський, Ялтинський гірсько-лісовий, Мис Мартьян, Луганський, Рівненський, Черемський, Український степовий (його відділеннями є: Хомутівський степ, Михайлівська цілина, Кам'яні могили і Крейдова флора);
- національні природні парки - Шацький, Яворівський, Сколівські Бескиди, Синевир, Карпатський, Подільські Товтри, Вижницький, Деснянсько-Старо гутський, Святі Гори, Азово-Сиваський, Ужанський, Гуцульщина.
Біорізноманіття рослинного і тваринного світу створює природні ресурси, що забезпечують людину їжею, сировиною для різних галузей промисловості, у тому числі фармацевтичної. Незалежно від прикладного значення, біорізноманіття є фактором творення середовища життя людини. Світова громадськість, занепокоєна небезпекою втрати біорізноманіття, на Конференції ООН з довкілля та розвитку (Ріо-де-Жанейро, 1992), схвалила Конвенцію про біорізноманіття, яка набула чинності в грудні 1993 р. Україна приєдналася до цієї Конвенції, яка вступила у дію в нашій державі з 1995 р. після її ратифікації Верховною Радою. Україна бере активну участь в міжнародних програмах, спрямованих на захист довкілля, зокрема, у формуванні Панєвропейської екологічної мережі шляхом розширення системи об'єктів охорони природи. Значну природоохоронну роботу здійснює Національний комітет України з програми ЮНЕСКО «Людина і біосфера». До Світової мережі біосферних заповідників включено шість об'єктів України: - Карпатський. Асканія-Нова, Чорноморський, Дунайський біосферні заповідники, Ужанський національний природний парк з Надсянським регіональним ландшафтним парком у складі українсько-польсько-словацького біосферного заповідника "Східні Карпати". Шацький національний природний парк.
ГЕНЕТИКА
1.Предмет,завдання генетики людини і медичної генетики
Генетика людини вивчає явища спадковості і мінливості у популяціях людей, особливості успадкування нормальних і патологічних ознак, залежність захворювання від генетичної схильності і факторів середовища. Завданням медичної генетики є виявлення і профілактика спадкових хвороб.Складність людини як біологічної істоти віддзеркалюється на аналізі генетичних закономірностей успадкування і мінливості.У вивченні генетики людини неможливе довільне, штучне, експериментальне схрещування,як це можливо з рослинами чи тваринами.Велика генетична різноманітність людей, обмежена кількістю нащадків,велике число хромосом, груп зчеплення,пізнє настання статевої зрілості, значна тривалість життя, неможливість тотожних умов існування, відсутність гомозиготних ліній- людина складний об»єкт. Медична генетика (або генетика людини, клінічна генетика, генопатологія) — галузь медицини, наука, яка вивчає явища спадковості і мінливості у різних популяціях людей, особливості прояву та розвитку нормальних і патологічних ознак, залежність захворювань від генетичних або епігенетичних аномалій. Завданням медичної генетики є виявлення, вивчення, профілактика і лікування спадкових хвороб, розробка шляхів запобігання впливу негативних факторів середовища на спадковість людини.