Канцерогены – факторы, способные вызвать злокачественные и доброкачественные новообразования (ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма лучи, бенз(а)перен, некоторые вирусы и др.).
Радиоактивность — способность нестабильных ядер элементов (радиоактивных изотопов, радионуклидов) к самопроизвольному распаду. Следствием ядерного распада является ионизирующая радиация в виде потока альфа- и бета-частиц, гамма-квантов и нейтронов.
Действие радиации зависит от энергии частиц и силы излучения, то есть числа частиц, вылетающих в единицу времени. Сила излучения измеряется в беккерелях или кюри. Дозу излучения, поражающую организм, находят путем измерения количества поглощенной им энергии. Максимальные дозы, не причиняющие вреда организму человека, в случае их многократного действия равны 3 х 10-3 Гр (0,3 рад) в неделю и в случае единовременного действия - 0,25 Гр (25 рад). Доза естественного облучения зависит от высоты над уровнем моря и природы подстилающих почву пород.
Радиоактивное излучение является канцерогенным (вызывает раковые заболевания) и мутагенным (увеличивает частоту мутаций) фактором.
На процесс поглощения и накопления радиоактивных изотопов живыми организмами влияют многие факторы.
1. Природа радиоактивных элементов. Наибольшее значение имеют изотопы с длинным периодом полураспада и особенно те, которые накапливаются в тканях: Sr90 в костях и I132 в щитовидной железе.
2. Очень высокая специфичность коэффициента концентрации, который представляет отношение элемента в организме к его количеству в окружающей среде. Этот коэффициент изменяется в очень широких пределах, от 1 до 200, а иногда и значительно больше. Поэтому некоторые организмы благодаря извлечению радиоактивных элементов из окружающей среды сами становятся токсичными.
3. Содержание в окружающей среде элементов-антагонистов. Отмечено, что в пищевых цепях радиоизотопы способны вступать в конкурентные отношения с другими химическими элементами. Чем меньше содержание соответствующих элементов в окружающей среде, тем большее значение приобретают изотопы.
4. Вид и возраст организмов. Радиочуветвительность разных организмов весьма различна. Установлено, что микроорганизмы более чувствительны к α- и β-лучам, а крупные организмы - к γ-лучам. По степени устойчивости к радиации живые организмы образуют ряд: бактерии > насекомые > млекопитающие. Молодые особи обладают большей радиочувствительностью и большей интенсивностью поглощения радионуклидов, чем старые.
Различают естественную и искусственную радиоактивность.
Естественная радиоактивность вызывается естественными радиоактивными изотопами, которые всегда в тех или иных количествах присутствуют в биосфере.
Искусственная радиоактивность обусловлена поступлением в биосферу радиоактивных изотопов, образующихся в результате атомных и термоядерных взрывов, в виде отходов атомной промышленности или в результате аварий на атомных предприятиях. Образование изотопов в почвах может происходить вследствие наводящей радиации.
Экологические последствия радиоактивного загрязнения заключаются в следующем. Включаясь в биологический круговорот, радионуклиды через растительную и животную пищу попадают в организм человека и, накапливаясь в нем, вызывают радиоактивное облучение. Радионуклиды, подобно многим другим загрязняющим веществам, постепенно концентрируются в пищевых цепях.
Онкологические заболевания вызваны развитием опухолей. Опухоли — новообразования, избыточные патологические разрастания тканей. Они могут быть доброкачественными — уплотняющими или раздвигающими окружающие ткани, и злокачественными (раковыми) - прорастающими в окружающие ткани и разрушающими их. Разрушая сосуды, они попадают в кровь и разносятся по всему организму, образуя так называемые метастазы. Доброкачественные опухоли метастазов не образуют.
Онкологические заболевания возникают в результате воздействия на организм человека канцерогенных веществ, опухолеродных вирусов или жесткого излучения (ультрафиолетового, рентгеновского, гамма-излучения). По характеру действия канцерогены разделяются на три группы:
Ø местного действия;
Ø органотропные, т.е. поражающие определенные органы;
Ø множественного действия, вызывающие опухоли в разных органах.
К канцерогенам относятся многие циклические углеводороды, азотокрасители, алкалируюшие соединения. Они содержатся в загрязнен ном промышленными выбросами воздухе, в табачном дыме, каменноугольной смоле и саже. Многие канцерогенные вещества оказывают еще и мутагенное воздействие на организм. В экономически развитых странах смертность от рака стоят на втором месте после сердечнососудистых заболеваний.
В экологическом отношении наибольшую опасность представляют 90Sr и 137Cs. Это обусловлено длительным периодом полураспада (28 лет 90Sr и 33 года 137Cs), высокой энергией излучения и способностью легко включаться в биологический круговорот, в цепи питания. Стронций по химическим свойствам близок к кальцию и входит в состав костных тканей, а цезий близок калию и включается во многие реакции живых организмов.
Искусственные радионуклиды закрепляются в основном (до 80-90 %) в верхнем слое почвы: на целине — в слое 0-10 см, на пашне — в пахотном горизонте. Наибольшей сорбцией обладают почвы с высоким содержанием гумуса, тяжелым гранулометрическим составом, богатые монтмориллонитом и гидрослюдами, с непромывным типом водного режима.
В настоящее время четко проявляется тенденция увеличения роли локального антропогенного радиационного фактора по сравнению с глобальным радиационным фоном.
В 1986 г. произошла авария на Чернобыльской АЭС. По своим глобальным последствиям она является крупнейшей экологической катастрофой в истории человечества. Искусственными радионуклидами были загрязнены значительные территории Украины, Белоруссии, России, Польши, Румынии, Финляндии, Швеции, Венгрии и других европейских государств. В радиусе 30 км от реактора полностью прекращена деятельность человека. В этой зоне значительно пострадали хвойные леса. Произошло загрязнение радионуклидами бассейна Днепра, а также бассейнов Дуная, Днестра, Волги, Дона и других речных систем. В пострадавших районах резко повысилась заболеваемость анемией, сердечнососудистыми болезнями, раковыми заболеваниями, участились вспышки инфекций, резко уменьшились показатели рождаемости и пр.
Список литературы
1. АкимоваТ.А., Хаскин В.В.Экология: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.
2. Алексеева В.С. Экономическая география. – М.: Велби, 2005.
3. Богдановский Г.А.Химическая экология: Учебное пособие. - М.: Издательство МГУ, 1994.
4. Колесников С.И. Экология. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2003.
5. Коробкин В. И., Передельский Л. В.Экология. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2003.
6. Никаноров А.И., Хоружая Т.А.Глобальная экология: Учебное по собие. - М.: ПРИОР, 2000.
7. Общая экология: Учебник для вузов. / Автор-составитель А.С. Степановских. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.
8. Петров К.М.Общая экология: Взаимодействие общества и при роды: Учебное пособие для вузов. - СПб: Химия, 1998.