Безопасность окружающей среды и здоровье населения

© Почекаева Е. И., Попова Т. В., 2012
© Оформление: ООО «Феникс», 2013

Почекаева Е. И.

Рецензенты:
профессор, ФОУ ВПО «Южный Федеральный университет»
ПИ, В. И. Бондин;
профессор ГОУ ВПО «Ростовский государственный
медицинский университет» Росздрава П. А. Азнаурьян

Учебное пособие подготовлено в соответствии с Государственным образовательным стандартом.
Учебное пособие направлено на формирование у обучающихся экологического мышления, содержит разделы по экологической безопасности, источникам и уровням загрязнений биосферы, основам мониторинга окружающей среды. Большое внимание уделено государственному регулированию деятельности
в области охраны окружающей среды, нормативным правовым
актам, устанавливающим санитарноэпидемиологические, гигиенические требования по обеспечению санитарноэпидемиологического благополучия.
В пособии приведена модель гигиенического управления
процессом снижения заболеваемости населения на территориях с высокой антропогенной нагрузкой.
Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений (бакалавров и магистров), а также менеджеров, руководителей экологических служб, педагогов и специалистов по
безопасности жизнедеятельности и экологии.

Санитарноэпидемиологическая обстановка в Российской
Федерации остается напряженной, продолжается загрязнение
атмосферного воздуха, водоемов и почвы, усиливается воздействие физических факторов на окружающую среду. На конференции ООН по окружающей среде и развитию в РиодеЖанейро
(1992) Россия была включена в группу самых неблагоприятных в
экологическом отношении стран планеты. Ситуация в целом
мало изменилась за прошедшие годы.
Ежегодно в пределах Российской Федерации только лишь в
атмосферный воздух поступает свыше 30 млн т выбросов промышленных предприятий, около 20 млн т выхлопных газов, что
соответствует 400 кг в расчете на каждого жителя страны. На территориях с уровнем загрязнения атмосферы в пределах допустимых концентраций (ПДК) проживает всего 15% городского населения России, тогда как 73% — в условиях постоянного превышения ПДК токсичных веществ в 5–10 раз. Около 50 млн
человек проживает в городах, где уровень загрязнения воздуха
систематически в 10 раз и более превышает допустимый.
Одним из наиболее распространенных источников загрязнения окружающей среды в современном городе является автомобильный транспорт. Один легковой автомобиль в течение суток
может выделять до 1 кг выхлопных газов, в составе которых

содержится около 3% угарного газа, 0,6% окиси азота, 0,5% углеводородов, 0,006% окиси серы, 0,004% альдегидов и другие
ингредиенты.
Долгое время у нас в стране и за рубежом важнейшими экотоксикантами окружающей среды признавались угарный и углекислый газы, оксиды серы и азота, синтетические органические вещества. В последние десятилетия их дополняют в загрязнении
урбанизированных территорий соединения тяжелых металлов.
Наряду с антропогенными составляющими в комплексе влияния внешних условий на организм человека (загрязнение атмосферы, источников питьевой воды, выбросы парниковых газов и т.п.), другим важным компонентом остается совокупность
природных климатогеографических факторов. В сумме они обусловливают особенности развития, функционирования и адаптации органов, систем и организма человека.
Массированный прессинг на организм человека со стороны
разнообразных экотоксикантов влечет за собой не только рост
заболеваемости по ряду конкретных нозологических форм, но и
существенным образом подавляет иммунную защиту, адаптивные механизмы, увеличивает затраты энергоресурсов клеток. Эти
процессы могут отрицательно сказываться на продолжительности жизни, общей резистентности, работоспособности и прочем. Устойчивость организма в отношении неблагоприятных
климатических условий при этом также страдает.
Одним из ведущих путей профилактики экологически обусловленных заболеваний может послужить разработка комплекса мер, направленных на снижение и исключение неблагоприятного влияния факторов окружающей среды на здоровье населения. Однако при современном состоянии экономики и финансов природоохранные мероприятия внедряются поэтапно,
в связи с чем основной медикоэкологический эффект будет отсроченным.
Кроме того, при существующих технологиях и очистном оборудовании обозначился предел экономической эффективности
природоохранных мероприятий. Таким образом, параллельно
со снижением масштабов загрязнения окружающей среды

должна действовать система мер, поддерживающих и улучшающих состояние здоровья населения в сложившейся ситуации.
Здоровье человека также зависит от уровня его образованности, наличия у него знаний о действительных причинах возникновения заболеваний и существующих методах борьбы с ними.
Необходимо осознание ответственности за свое здоровье и благополучие. Недопустимо перекладывать заботу о своем здоровье
на плечи государства, правительства, здравоохранения. Принятие этих утверждений за отправную точку позволяет определить
и весь путь возвращения здоровья современному человеку, способы возрождения и сохранения гармонии его внутренней среды с окружающим миром, механизм повышения качества жизни
во всех ее проявлениях.
Несмотря на значительный прогресс в деле экологического
просвещения населения, уровень экологической культуры большинства людей остается недостаточно высоким, так как экологические сведения, получаемые людьми из разнообразных
средств массовой информации, носят крайне неупорядоченный,
конъюнктурный и зачастую противоречивый характер. Имеющаяся информация носит, как правило, либо узкоутилитарный,
бытовой характер, либо, наоборот, совершенно не соотносится с
потребностями и интересами людей, не способна удовлетворять
запросы их практической деятельности. Система образования
должна взять на себя основную ответственность за решение важнейшей задачи воспитания нового поколения людей, компетентных в вопросах экологии; содействовать получению достоверных, научно обоснованных сведений экологического характера.
Учебное пособие подготовлено в период, когда Россия входит в европейское образовательное пространство (Болонский
процесс), осуществляется переход на кредитномодульное и дистанционное обучение. В связи с чем в учебном пособии учтены
происшедшие изменения в образовательной системе. Предлагаемый материал способствует формированию компетентности
в вопросах охраны и оценки состояния окружающей среды,
управления здоровьем населения.
При работе над учебным пособием авторский коллектив
использовал опыт предшественников, новые достижения

гигиенической науки и практики, экологии и безопасности жизнедеятельности, свой многолетний опыт работы в области гигиены окружающей среды.

АСМ — автоматические станции мониторинга

АТН — антропотехногенная нагрузка

АТФ — аденозинтрифосфорная кислота

БАД — биологически активные добавки

БССС — базовая станция сотовой связи

ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения

ВДТ — видеотерминалы

ВРП — валовый региональный продукт

ГМП — геомагнитное поле

ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота

ДОА — допустимые среднегодовые объемные активности

ДУА — среднегодовые удельные активности

ЕСКИД — единая государственная система контроля и учета индивидуальных доз облучения

ЗССС — земная станция спутниковой связи

ИЗА — индекс загрязнения атмосферы

ИИ — ионизирующее излучение

КЭГЭ — комплексная экологогигиеническая экспертиза.

ЛКМ — лакокрасочные материалы

ЛПП — лечебнопрофилактическое питание

МДУ — максимально допустимый уровень

НАДФ — никотинамидадениндинуклеотидфосфат

НИИ — научноисследовательский институт

ОБУВ — ориентировочно безопасные уровни воздействия

ОДУВ — ориентировочно допустимые уровни воздействия

ПГП — пределы годового поступления

ПДВ — предельно допустимые выбросы

ПДД — предельно допустимая доза

ПДК — предельно допустимые концентрации

ПДС — предельно допустимый сброс веществ в водный объект

ПДУ — предельно допустимые уровни

ПДУВ — предельно допустимый уровень внесения

ПКТ — плазмокаталитические технологии

ПМП — постоянное магнитное поле

ПНЖК — полиненасыщенные жирные кислоты

ПРТО — передающие радиотехнические объекты

ПСМ — полимерные строительные материалы

ПЭВМ — персональная электронновычислительная машина

РНК — рибонуклеиновая кислота

СВЧ — сверхвысокие частоты

СГЭД — средняя годовая эффективная доза

СГМ — социальногигиенический мониторинг

СДСН — синдром длительных статических нагрузок

СЗЗ — санитарнозащитная зона

СН — санитарные нормы

СанПиН — санитарные нормы и правила

СНиП — строительные нормы и правила

СОЭ — скорость оседания эритроцитов

ТБО — твердые бытовые отходы

ТГФК — тетрагидрофолиевая кислота

ТМ — тяжелые металлы

УФО — ультрафиолетовое обеззараживание воды

ФАД — кофермент флавинадениндинуклеотида

ФМН — кофермент флавинмононуклеотида

СЦГВ — система централизованного горячего водоснабжения

ЦМ — центр мониторинга

ЦНС — центральная нервная система

ЭЛТ — электроннолучевая трубка

ЭМИ — электромагнитные излучения

ЭМП — электромагнитное поле

ЭРОА — эквивалентная равновесная объемная активность

ЭСП — статические электрические поля

ADD/ADC — потенциальная суточная доза/концентрация, усредненная за период воздействия химического вещества

ADI — допустимое суточное поступление

GPS (Global Positioning System) — глобальная система местоопределения

GV — руководящий уровень

НА — рекомендуемые показатели допустимого воздействия на здоровье

HQ — коэффициент опасности

LADD/LARC — потенциальная суточная доза/концентрация,
усредненная за весь период жизни человека

MRL — уровень минимального риска

NOAEL — уровень воздействия, при котором не наблюдается вредный эффект

PNEL — прогнозируемый неэффективный уровень для человека

REL — рекомендуемый уровень воздействия

TDI — переносимое суточное поступление

Атмосферный воздух — жизненно важный компонент окружающей природной среды, представляющий собой естественную
смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений (ФЗ96 от 4.05.1999 г. «Об охране
атмосферного воздуха»).
Атмосфера неоднородна. Различают следующие слои атмосферы: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу, которые отличаются по особенностям распределения температуры, плотности воздуха и некоторым другим параметрам.
Участки атмосферы, занимающие промежуточное положение
между этими слоями, соответственно называют тропопаузой, стратопаузой и мезопаузой.
Тропосфера — нижний слой атмосферы высотой от 8–10 км в
полярных широтах и до 16–18 км в тропиках. С удалением от
поверхности Земли на каждый километр тропосферы температура уменьшается примерно на 6 °C. Плотность воздуха быстро
убывает. В тропосфере сосредоточено около 80% всей массы атмосферы.
Стратосфера — слой атмосферы, располагающийся на высоте
от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11–25 км (нижний слой стратосферы) и повышение
ее в слое 25–40 км от –56,5 до 0,8 °С (верхний слой стратосферы
или область инверсии). Достигнув на высоте около 40  км значения около 273  К (около 0 °С), температура остается постоянной
до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры

называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой.
Именно в стратосфере располагается слой озоносферы («озоновый слой») (на высоте от 15–20 до 55–60 км), который определяет верхний предел жизни в биосфере. В стратосфере задерживается большая часть коротковолновой части ультрафиолетового излучения (180–200 нм) и происходит трансформация энергии коротких волн. Под влиянием этих лучей изменяются
магнитные поля, распадаются молекулы, происходит ионизация, новообразование газов и других химических соединений.
Эти процессы можно наблюдать в виде северных сияний, зарниц и других свечений.
В стратосфере почти нет водяного пара.
Мезосфера — слой атмосферы, расположенный на высотах 55–
85 км. В мезосфере температура воздуха с увеличением высоты
уменьшается — примерно с 270 К на нижней границе до 200 К
на верхней границе.
Термосфера простирается на высотах примерно от 85 км до
250 км от поверхности Земли и характеризуется быстрым повышением температуры воздуха, достигающей на высоте 250 км
800–1200 К. Повышение температуры происходит вследствие
поглощения этим слоем атмосферы корпускулярной и рентгеновской радиации Солнца; здесь тормозятся и сгорают метеоры. Таким образом, термосфера выполняет функцию защитного
слоя Земли.
Выше тропосферы находится экзосфера, верхняя граница которой условна и отмечается высотой примерно 1000 км над поверхностью Земли. Из экзосферы атмосферные газы рассеиваются в мировое пространство. Так происходит постепенный переход от атмосферы к межпланетному пространству.
Атмосферный воздух вблизи поверхности Земли состоит из различных газов, преимущественно из азота (78,1% по объему)
и кислорода (20,9% по объему). В состав воздуха в небольшом
количестве также входят следующие газы: аргон, углекислый газ,
гелий, озон, радон, водяной пар. Кроме того, воздух может содержать различные переменные компоненты: оксиды азота,
аммиак и т.д.

Помимо газов в состав воздуха входит атмосферный аэрозоль,
который представляет собой взвешенные в воздухе очень мелкие
твердые и жидкие частицы. Аэрозоль образуется в процессе жизнедеятельности организмов, хозяйственной деятельности человека, вулканических извержений, подъема пыли с поверхности
планеты и из космической пыли, попадающей в верхние слои
атмосферы.
Состав атмосферного воздуха до высоты порядка 100 км в целом постоянен во времени и однороден в разных районах Земли.
При этом содержание переменных газообразных компонентов и
аэрозолей неодинаково. Выше 100–110 км происходит частичный распад молекул кислорода, углекислого газа и воды. На высоте около 1000 км начинают преобладать легкие газы — гелий и
водород, а еще выше атмосфера Земли постепенно переходит в
межпланетный газ.
Водяной пар — важная составная часть воздуха. Он поступает
в атмосферу при испарении с поверхности воды и влажной почвы, а также путем транспирации (испарением воды) растениями. Относительное содержание водяного пара в воздухе меняется у земной поверхности от 2,6% в тропиках до 0,2% в полярных
широтах. С удалением от поверхности Земли количество водяного пара в атмосферном воздухе быстро падает, и уже на высоте
1,5–2 км убывает наполовину. В тропосфере ввиду понижения
температуры водяной пар конденсируется. Количество осадков,
выпавших на Землю, равно количеству испарившейся с поверхности Земли воды. Избыток водяного пара над океанами переносится на континенты воздушными потоками. Количество водяного пара, переносимого в атмосфере с океана на континенты,
равно объему стока рек, впадающих в океаны.
Ливни и моросящие дожди, пушистый легкий снег и обильные снегопады — все это атмосферные осадки. Это вода в твердом
или жидком состоянии, которая выпадает из облаков или осаждается на поверхности Земли. В атмосфере вода находится в трех
агрегатных состояниях — газообразном (водяной пар), жидком (капли дождя) и твердом (кристаллики снега и льда). Облака и водяные
пары поглощают и отражают избыток солнечной радиации,

а также регулируют ее поступление на Землю. Одновременно они
задерживают встречное тепловое излучение, идущее от поверхности Земли в межпланетное пространство. Содержание воды в
атмосфере определяет погоду и климат местности. От него зависит, какая установится температура, образуются ли облака над
данной территорией, пойдет ли дождь, выпадет ли роса.
Облака состоят из мельчайших капель диаметром от 0,05 до
0,1 мм. Облака различают по высоте. Согласно международной
классификации, существуют 10 типов облаков: перистые, перистокучевые, перистослоистые, высококучевые, высокослоистые,
слоистодождевые, слоистые, слоистокучевые, кучеводождевые,
кучевые.
Большая часть облаков образуется в тропосфере. Облака тропосферы условно разделяют на три яруса: нижний — до 2 км,
средний — от 2 до 8 км и верхний ярус от 8 до 18 км. Для нижнего
яруса характерны слоистые, слоистокучевые и слоистодождевые
облака. Они почти всегда непроницаемы для солнечных лучей и
дают обложные и длительные осадки.
В нижнем ярусе могут образовываться кучевые и кучеводождевые облака. Они нередко имеют вид башен или куполов, растущих вверх до 5–8 км и выше. Нижняя часть этих облаков —
серая, а иногда иссинячерная — состоит из воды, а верхняя —
яркобелая — из ледяных кристаллов. С кучевыми облаками связаны ливни, грозы и град.
Для среднего яруса характерны высокослоистые и высококучевые облака, состоящие из смеси капель, кристалликов льда и
снежинок. В верхнем ярусе образуются перистые, перистослоистые и перистокучевые облака. Перистые облака не несут осадков, но часто являются предвестниками перемены погоды.
Реже облака появляются в стратосфере. Их называют перламутровыми. Еще выше, в слоях мезопаузы, на расстоянии 50–
80 км от Земли, изредка наблюдаются серебристые облака. Известно, что они состоят из кристалликов льда и возникают при
снижении температуры в мезопаузе до –80 °C. Их образование
связывают с интересным явлением — пульсацией атмосферы под
действием приливных гравитационных волн, вызываемых Луной.

Эти облака можно наблюдать редко и только в высоких широтах
(Антарктика и Антарктида).
При кажущейся легкости и воздушности облака содержат значительное количество воды. Водность облаков, то есть водосодержание воды в 1 м3, колеблется от 10 до 0,1 г и менее. Эти
гигантские водные массы непрерывно переносятся воздушными
потоками над поверхностью Земли, вызывая на ней перераспределение воды и тепла. Водяной пар гораздо больше принимает
участие в парниковом эффекте, чем угарный газ. Увеличение количества водяного пара на 1% может увеличить среднюю глобальную температуру поверхности Земли более чем на 4 °C.
Озон сосредоточен на 90% в стратосфере, остальная его часть
находится в тропосфере. Озон поглощает УФрадиацию Солнца, которая негативно воздействует на живые организмы. Районы с пониженным содержанием озона в атмосфере называют озоновыми дырами.Наибольшие колебания толщины озонового слоя
наблюдаются в высоких широтах, поэтому вероятность возникновения озоновых дыр в районах, близких к полюсам, выше, чем
у экватора.
Углекислый газ поступает в атмосферу в значительном количестве. Он постоянно выделяется в результате дыхания организмов, горения, извержения вулканов и других процессов, происходящих на Земле. Однако содержание углекислого газа в воздухе мало, поскольку основная его масса растворяется в водах гидросферы.
Главным источником тепла для атмосферы является поверхность
Земли. Атмосферный воздух достаточно хорошо пропускает к
земной поверхности солнечные лучи. Поступающая на Землю
солнечная радиация частично поглощается атмосферой — главным образом, водяным паром и озоном, но подавляющая ее часть
достигает земной поверхности.
Суммарная солнечная радиация, достигающая поверхности
Земли, частично отражается от нее. Величина отражения зависит
от отражающей способности конкретного участка земной поверхности, так называемого альбедо. Среднее альбедо Земли — около
30%, при этом разница между величиной альбедо от 7–9% для