Bezpieczeństwo ekologiczne człowieka.

dr Witold Lenart | 2010-07-22

Dzisiejszy stan środowiska oceniają liczne wyspecjalizowane agencje. Cześć z nich używa do tego celu miar obejmujących stopień zagrożenia w stosunku do populacji ludzkiej, a więc oceny uwzględniającej nasze zdrowie. W coraz większym stopniu oceny te obejmują tzw. zagrożenia globalne, a więc nie fizyko-chemiczne zatrucia lub degradacje, ale szersze procesy obejmujące całą Ziemie lub jej znaczne części. Zagrożenia te są wielowątkowe, często same w sobie nie prowadzą do jednoznacznych strat, chorób, dyskomfortu, ale ich liczne następstwa są rozległe i mogą pogarszać wiele aspektów życia. Wypada je wymienić w kolejności powagi sytuacji. Trzy pierwsze pozycje dotyczą tych zagrożeń globalnych, które zdaniem zdecydowanej większości specjalistów osiągnęły już próg nieakceptacji, to znaczy wykazują w możliwych do określenia wskaźnikach ilościowych poziomy groźne dla cywilizacji, ale też dla przyrody, która tę cywilizację warunkuje. Na pierwszym miejscu, ze względu na głębokości przekroczenia takich progów znajduje się różnorodność biologiczna, lub jak kto woli bogactwo biosfery, które zagrożone jest m. in. ubytkiem taksonów. Ocenia się, że w czasach przedcywilizacyjnych zanikł jeden gatunek na każde milion lat. Epoka industrialna wiąże się z przekroczeniem wartości 100, obecnie szacować można ten wskaźnik na tysiące gatunków. Specjaliści uważają, że w warunkach współistnienia ludzi i pozostałej biosfery tempo ubytku zasobów tej drugiej powinno wynosić kilkadziesiąt taksonów na milion lat. Wydaje się to nie do osiągnięcia, choć są badania wskazujące na takie możliwości, że wspomnimy o ograniczaniu wylesiania, zmianie składu lasów gospodarczych z dostosowaniem do siedlisk, nowoczesne zarządzanie ekosystemami, zwłaszcza hydrogenicznymi i górskimi. Utrata jakości i ilości jest dla biosfery bardzo złym znakiem, stawiającym przyszłość świata przed nieznanymi wyzwaniami braku homeostazy i równowagi ewolucyjnej. Człowiek w takich warunkach jest narażony na liczne, często skomplikowane zagrożenia. Na drugim miejscu należy wymienić globalne ocieplenie. W miarę dobrą wielkością może tu być aktualne stężenie gazów szklarniowych w atmosferze. Dla ułatwienia interpretacyjnego (długa seria danych) pozostańmy na ditlenku węgla, choć istotne znaczenie ma także rola człowieka w zmianach koncentracji pary wodnej, metanu i nadtlenku azotu. Można przyjmować, że w epoce przedindustrialnej koncentracja ta wynosiła 280 ppm, obecnie sięga 390. Fachowcy zgadzają się na umieszczenie wartości granicznej pomiędzy 330 – 360 ppm, a więc zdecydowanie powyżej obecnego stanu. Przyjmuje się także, że stężenie 550 nigdy nie powinno być osiągnięte, gdyż grozi zmianami nieodwracalnymi. Zdrowotne, negatywne skutki ocieplenia znów są bardzo liczne i wielokierunkowe. Są wśród nich bezpośrednie, jak chociażby utrata stref względnego komfortu termiczno-wilgotnościowego, ale inne, pośrednie są bodajże ważniejsze. To zmiany w dostępie do czystej wody, trudności z wyżywieniem, stresy społeczne i dyskomfort w miastach.  Trzecim „ponadnormatywnym” zagrożeniem jest stan obiegu azotu i fosforu. W przypadku azotu chodzi o wielkość jego poboru z atmosfery. W warunkach naturalnych (bez ingerencji człowieka) ów pobór jest w przyrodzie nieznaczący, praktycznie równy zeru. Obecnie ocenia się, że rocznie wychwytywane jest z atmosfery co najmniej 130 mln ton N2 , przede wszystkim w związku z nadmiernym nawożeniem i niewłaściwą gospodarką odchodami zwierzęcymi w hodowli. Dodatkowym źródłem jest też motoryzacja. Te trzy działy należy, zatem ściślej kontrolować by powrócić do wartości około 35 mln ton rocznie, którą to wartość uważa się za dopuszczalną, choć przecież nie jest ona korzystna. Należy zauważyć, że szansa na to jest bodajże najmniejsza, w porównaniu ze stężeniem CO2 i utratą różnorodności biologicznej. Zresztą pomiędzy interesami ochrony tej różnorodności oraz potrzebą ograniczenia wychwytywania azotu występuje strategiczna sprzeczność – przestrzenne ograniczenia rolnictwa niemalże automatycznie powoduje intensyfikację nawożenia. Co do fosforu, to ocenia się, że do oceanów dociera rocznie około 10 mln ton, w stosunku do jednego miliona ton w warunkach zbliżonych do naturalnych. Zatrzymanie się na takiej wartości być może byłoby do przyjęcia. Bardzo bliski wartościom uważanym za krytyczne znajdują się parametry świadczące o procesie zakwaszania oceanu światowego. Odczyn powierzchniowej wody wszechoceanu spadł z powyżej 8,2 do prawie  8,0. Prowadzi to do wielu niekorzystnych następstw. Bardziej kwaśny odczyn wody utrudnia produkcje budulca wapniowego niezbędnego przede wszystkim dla drobnych organizmów morskich. Są one podstawą większości łańcuchów pokarmowych w oceanach i morzach. Ocenia się, że produkcja niektórych odmian węglanu wapnia zmniejszyła się o około 1/5, dalszy spadek tej produkcji poniżej 70% naturalnego stanu uważa się za niedopuszczalny. Groźny może być także dalszy ubytek ozonu stratosferycznego. Obecnie wynosi ono 283 Dobsony, przy 290-92 uważanych za naturalne. Nikt nie dopuszcza możliwości dalszego spadku tego wskaźnika koncentracji, przy czym 275 Dobsony przyjmuje się, jako granicę nieprzekraczalną. Tu zagorzenia zdrowia są także bezpośrednie, choć istotny jest także spodziewany spadek plonów wywołany większym promieniowaniem ultrafioletowym. Tymczasem prace nad powszechnym stosowaniem zamienników dla chlorofluorowęglanów postępują niemrawo. Bardziej uniwersalne wskaźniki dotyczą zagrożenia zasobów wody słodkiej oraz użytkowania przestrzeni w ogóle. Nie wypada zastosować miary ograniczającej populację ludzką w ogóle, ale przecież te najważniejsze dwa zasoby są silnie ograniczone. Można uważać, że cywilizacja nie powinna wykorzystywać więcej niż około 4 tysiące km2 wody słodkiej rocznie. Pod koniec pierwszej dekady XXI stulecia korzystamy z ponad 2650 km2. Warto zauważyć, że zapotrzebowanie biologiczne i sanitarne ludzi przy obecnym zaludnieniu ledwie przekracza 400 km2. Różnica związaną jest z produkcją rolniczą (przede wszystkim nawadniania) i działalnością przemysłową (przede wszystkim chłodzenie). Rolnictwo nie powinno zajmować więcej niż 15% powierzchni lądów. Obecnie sięga 12%. Obliczenie to wynika z ogromnej nierównomierności wykorzystania ziemi pod uprawy w zderzeniu z nieprzekraczalnymi potrzebami zachowania innych, przyrodniczych, ale też cywilizacyjnych potrzeb.

Za wymienioną listą można jeszcze wymienić zagrożenia, dla których nie można obecnie uzgodnić wartości krytycznych, a więc także bliskości do stanu alarmowego. Mowa o stężeniach przeróżnych substancji toksycznych, których obiektywne poziomy stężeń, które należałoby uznać za graniczne nie są określone i zapewne nie prędko będzie można podać takie wskaźnikowe wartości. Zanieczyszczenia pochodzenia przemysłowego i militarnego można spotkać nawet w lodowcach Himalajów i na biegunach. W glebach, a zatem i w rosnących na nich roślinach występują coraz powszechniej stosowane pestycydy. Dotyczy to także metali ciężkich i substancji promieniotwórczych. W organizmach zwierząt i człowieka zacho¬dzi kumulacja substancji szkodliwych czy wręcz toksycznych. Dotyczy to w szczegól-ności tych populacji, które żyją na terenach silnie zanieczyszczonych.

Kłopoty są z ustalaniem samych zanieczyszczających substancji, gdyż jak wiadomo są wśród nich dość liczne, które w niewielkich stężeniach znajdują się w litosferze, hydrosferze, a nawet atmosferze. Tu należy wspomnieć, że cywilizowany ekologicznie świat, w tym Unia Europejska, konsekwentnie zmierza do wyeliminowania wszystkich substancji powodujących problemy środowiskowe (a więc nie tylko toksycznych, ale i eutrofizujacych, wpływających na efekt szklarniowy, przyśpieszających stany smogowe itd.). Taki cel ma pionierski pomysł zapisany w dyrektywie REACH – kontrolowania i stopniowego zastępowania wszelkich takich związków innymi, bezpieczniejszymi. Kolejnym problemem jest złożony proces konwersji zanieczyszczeń w środowisku. Tu jeszcze nie wszystko wiemy, gdyż geochemia środowiskowa jest szczególnie złożona dziedziną. Ponadto bardzo wiele substancji, a także zagrożeń fizycznych wykazuje cechy synergizmu, przy czym w ostatnich latach stwierdza się coraz więcej przypadków takiego potęgowania się negatywnych skutków w stosunku do ludzkiego zdrowia.   Drugim nie mniej ważnym zagrożeniem jest wzrastająca obecność w całej atmosferze aerozoli pochodzenia antropogennego. Zjawisko to należy ocenić negatywnie, ale nie do końca ustalono, jakie następstwa niesie ta tendencja i czy już zaobserwowane zjawiska i procesy są odwracalne. W każdym razie pyły submikronowe są obecnie uważane za równie poważne zagrożenie jak ozon troposferyczny. W miastach ocenia się, że zapylenie, ów ozon i inni prekursorzy smogu fotochemicznego oraz hałas tworzą trudny do przezwyciężenia kompleks stresu miejskiego odpowiedzialnego za złe samopoczucie mieszkańców.  Trzecią grupą zagrożeń są przyspieszenia i zaburzenia w procesach ewolucyjnych wywołane przeróżnymi przyczynami, także świadomą inżynierią genetyczną. Tu najgroźniejsze wydają się zjawiska mutagenetyczne, ale nie sposób dziś ustalić, które z nich jest szczególnie ważne i jaki poziom deformacji należy uznać za graniczny. Jeszcze trudniej wskazać wszystkie fizyczne, chemiczne i biologiczne przyczyny występowania takich zagrożeń. 

W końcu postawić należy zupełnie nieopisaną i niekwantyfikowalną granicę w procesie entropii struktury przestrzenno-czasowej otoczenia cywilizacji. Wyczuwamy, że jest ona gdzieś blisko, być może gdzieniegdzie ją przekraczamy. Nie wiemy tego, bo nie ma dobrych miar określających tę granicę, chociaż słynny „odcisk stopy” dał naszej wyobraźni pole do zastanowień. Tu dobrze widać, jak zmienia się rodzaj zagrożeń cywilizacyjnych, jakich doświadczamy, jak inaczej powinniśmy pojmować bezpieczeństwo ekologiczne.

Zupełnie oddzielnie należy analizować zagrożenie hałasem. Jest ono znaczące, ale ma tę ważną cechę, że może być zlikwidowane natychmiast po wyłączeniu źródła hałasu. Zatem można przyjąć, że w chwili, gdy wszyscy zdamy sobie sprawę z uciążliwości nadmiernych natężeń fali akustycznej, postaramy się o zdecydowane ograniczenie tego zagrożenia drogą likwidacji źródeł i przestrzegania norm akustycznych. Podobna sprawa dotyczy odpadów, których teoretycznie mogłoby nie być. Za ich powstawanie jesteśmy odpowiedzialni wszyscy. Te i inny zagrożenia pospolite omówione zostaną w kolejnym rozdziale poświęconym indywidualnym przyczynom zagrożenia zdrowotnego.  

Po tym wstępie szacującym w miarę obiektywnie stan środowiska na świecie wypada jeszcze generalnie wskazać, czym przejawiają się skutki opisywanych zagrożeń. 

Jako skutek ekspozycji ludzi na szkodliwe czynniki środowiskowe zwykle wymienia się następujące zagrożenia  zdrowia:

  • Nowotwory. Mamy tu do czynienia z całą listą chorób onkologicznych potocznie nazywanych rakowymi. Właściwie  rak to nowotwór komórek nabłonkowych, który występuje w licznych organach: płucach, jelitach, wą¬trobie, trzustce, nerkach  itd. Dla ścisłego określenia nowotworów innych tkanek używa się innych, terminów: mięsak, chłoniak, kostniakomięsak i in. No¬wotwory można też sklasyfikować według organów, w których się rozwijają: rak odbytnicy, skóry, mózgu itd. Wiemy od dawna, że są nowotwory  złośliwe i łagodniejsze, chociaż wszystkie należą do chorób bardzo groźnych, nowotwory uważane są za jednostki chorobowe mające sporo wspólnego z zagrożeniami zewnętrznymi, opinia taka wynika z e stwierdzonego dawno faktu, ze różne ich postaci można wiązać z promieniowaniem jonizującym, ultrafioletowym a także kontaktem z substancjami szkodliwymi chemicznie;

  • Uczulenia, tu także rola środowiska zewnętrznego jest wyróżniającą się;

  • skutki toksyczne,  rozumiane jako różnego rodzaju  zaburzenia metabolizmu różnych substancji w organizmie, blokowanie receptorów komórkowych, zabu¬rzanie lub dysfunkcja innego rodzaju  przewodnictwa nerwowego, powodowanie patologicznego odkładania się różnych  substancji w określonych  tkankach, wywoływanie dysfunkcji różnych organów, zaburzenie równowagi hormonów płciowych itd.;

  • zaburzenia odporności organizmu powodujące m.in., że zaciera się różnica pomiędzy skutkami działania czynników chemicznych, fizycznych i biologicznych, tu dość często podejrzewa się wpływ zespołu skażonego środowiska (powietrze, woda do picia, także hałas);

  • różnego rodzaju zmiany zwyrodnieniowe pewnych tkanek, a niekiedy nawet całych organów;

  • zaburzenia rozrodczości, w tym szeroko rozumiane skutki teratogenne, obejmujące zaburzenia rozwojowe potomstwa, skutki embriogenne dotyczące spe¬cyficznych zaburzeń rozwoju w okresie płodowym, spowodowane na przykład częstym spożywaniem alkoholu przez ciężarną, ale też swoistymi warunkami podczas ciąży, także środowiskowymi, także   niepłodność.
Można przytoczyć wiele przykładów, kiedy w sposób statystyczny wykazywano związek zwiększonej frekwencji tych jednostek chorobowych na obszarach o określonych zaburzeniach jakości środowiska. Wyników badań fizjopatologicznych jest zdecydowanie mniej, choć są i takie, także z Polski (Górnośląski Okręg Przemysłowy). Najmniej badań ma charakter fizjologiczny, to znaczy wskazujący na samo zagrożenie organizmu, bez nawet wczesnych objawów choroby. Prace takie prowadzono np. w Płocku porównując społeczeństwo narażone na oddziaływania chemiczne Petrochemii z grupą kontrolną. Należy tu pamiętać, ze badania statystyczne przy rzadkich jednostkach chorobowych obarczone SA znacznym błędem.

Zanieczyszczenia środowiskowe mogą też wpływać na sferę psychiczną człowieka, skutkując m.in.:
  • obniżeniem inteligencji (QI);

  • pogorszeniem pamięci i kojarzenia faktów;

  • zaburzeniami zachowań, w tym trudnością we właściwym funkcjonowaniu w społeczności, w tym w rodzinie;

  • nadmierną agresją lub otępieniem, apatią i bezradnością, w tym nietypowymi reakcjami na pospolite zakłócenia psychofizyczne i biochemiczne.
W odniesieniu do dzieci wyodrębnia się nowe jednostki chorobowe, jak nadaktywność czy niemożność skupienia uwagi na jednej wykonywanej czynności. Bywają one łączone z negatywnym oddziaływaniem środowiska na dziecko czy to w okresie płodowym, czy po jego urodzeniu. W Polsce takie badania także prowadzono w rodzinach robotników przemysłu ciężkiego oraz wśród mieszkańców typowych zaniedbanych dzielnic czarnego Śląska. Występują znaczące różnice pomiędzy powtarzalnością takich objawów wśród dzieci robotniczych rodzin i rodzin o przeciętnej strukturze zawodowej.  Można zatem sadzić,  że nie tylko geny decydują o pojawianiu się niekorzystnych następstw zdrowotnych;
Część zaburzeń polegających na uszkodzeniu materiału genetycznego komórek rozrodczych u jednego lub obojga rodziców  może też być przyczyną różnych wad dzieci oraz obciążeń genetycznych następnych pokoleń. I tu także badania wskazują na istotne znaczenie aspektów środowiskowych, choć istotność danych statystycznych nie jest wysoka.

Można wiec wskazać, ze środowiskowe zagrożenia zdrowia są niezwykle  różnorodnym i bogatym zespołem zjawisk. W szczególności wymagają badawczego podejścia od strony licznych nauk, nie tylko medycznych. Należy sadzić, ze w dalszych okresach tematyka ta będzie pogłębiana, gdyż, proste związki stan środowiska – zdrowie bardzo się komplikują, a zainteresowanie społeczeństwa rzeczywistymi przyczynami chorób i złego samopoczucia szybko wzrasta.