В книге рассматривается круг проблем, связанных с химией окружающей среды, включая атмосферу, водные и почвенные экосистемы, а также токсикологией человека и экотоксикологией растений и животных. Обсуждаются основные химические процессы в окружающей среде, протекающие как без участия растений, животных и человека, так и в ходе их воздействия на биосферу. Объясняются причины негативных эффектов, оказываемых различными химическими веществами на человека и биоту. Рассматриваются пути предотвращения этих воздействий и способы снижения их интенсивности.

Книга написана понятным языком, в научно-популярном стиле и рассчитана на широкий круг читателей, желающих повысить свой уровень знаний по актуальным вопросам экологии, химии и ряда других естественных наук.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОТ АВТОРОВ

Светлой памяти С.Т.Петросяна и Т.А.Чилингаровой
посвящается эта книга

Данная книга для чтения предназначена для людей, имеющих разные уровни знаний в области химии, биологии, экологии и других смежных наук. Более того, мы её рекомендуем всем, кто в своей обычной жизни не связан с данными дисциплинами. Именно поэтому не важно, кто возьмёт в руки эту книгу - мы постарались сделать её максимально доступной для понимания людей любых профессий и любого возраста, будь то ученик старших классов, студент ВУЗа или взрослый человек. Мы надеемся, что в этой книге что-то важное и интересное для себя найдёт любой, кто захочет её прочитать.

«Химия, человек и окружающая среда» призвана вызвать интерес как можно большего количества людей к современным проблемам, связанным с химической безопасностью окружающей среды и продуктов массового потребления, и продемонстрировать необходимость принятия участия в решении этих проблем каждого из нас.

При желании читателя получить более подробные и глубокие знания по всем затрагиваемым в данной книге вопросам, мы рекомендуем обратиться к нашему учебнику «Химия и токсикология окружающей среды».

Авторы выражают благодарность нашим друзьям: Юрченко Станиславу Владимировичу и Предтеченской Виктории Дмитриевне за предоставленные фотографии, позволившие подчеркнуть красоту и разнооборазие окружающего нас мира.

B.C. Петросян
Е.А. Шувалова

ВВЕДЕНИЕ

«Перед нами в течение тысяч поколений стоит
загадка неразрешённая, но принципиально
разрешимая — загадка жизни».

В.И. Вернадский

Химические знания, которые открыл для себя человек среди прочего неисчерпаемого многообразия информации, бесспорно, занимают одно из главенствующих мест. В настоящее время мы уже не в состоянии представить свою жизнь без многих простых на первый взгляд вещей, которые были получены исключительно благодаря длительному процессу познания и осознания человеком окружающего его мира. Этот окружающий мир природа Земли, является удивительной системой наполненной огромным количеством разнообразных атомов и молекул, между которыми осуществляется великое множество химических взаимодействий. Человек, как часть этой системы, тоже является набором определённых химических структур, между которыми ежесекундно происходят сотни тысяч реакций, позволяющих ему дышать, усваивать пищу, ходить, думать, в общем - жить. Понимание этого простого факта позволило человеку развить химическую науку, выяснить механизмы многих природных явлений и подчинить их, получив множество новых полезных химических веществ.

Владимир Иванович Вернадский (1863-1945)

Важнейший вклад в понимание взаимосвязи биогеосферных процессов внёс выдающийся русский учёный, академик В.И. Вернадский, создавший биогеохимию и учение о ноосфере. В.И.Вернадский создал и возглавил Радиевый институт в Санкт-Петербурге в 1922 году; организовал «отдел живого вещества» в Академии наук СССР в 1927 году, а также основал и являлся директором новой Биогеохимической лаборатории АН СССР.

Изучение природных материалов и их переработка позволили создать более эффективное топливо, всевозможные полимерные материалы, удобрения, пестициды, масла, красители, пищевые добавки, косметические и лекарственные средства, растворители и другие вещества, без которых сегодняшняя жизнь человека практические немыслима. Все эти исследования, прежде всего, были направлены человеком лишь на облегчение своей жизни, увеличения её комфорта, а также и для повышения оборонной способности страны. Последнее означает, что, по мере развития научных знаний, химические методы защиты были применены человеком не только в отношении всевозможных паразитов, вирусов и распространителей инфекции, но и против других людей. Всё это привело к созданию широкого спектра высокотоксичных биоцидных средств, включая биологическое оружие, но и опасных ядов, в том числе, химическое оружие массового поражения.

Стремительное внедрение десятков тысяч химических веществ и препаратов в повседневную жизнь длительное время представлялось благом, позволяющим значительно повысить уровень жизни, увеличить эффективность промышленности, энергетики, транспорта, сельского и коммунального хозяйства, сократить время, затрачиваемое на повседневные хлопоты. Тем не менее, уже к середине XX века выяснилось, что у активного применения всевозможных химических препаратов, среди которых начали преобладать ксенобиотики (вещества, не образующиеся в природе естественным путём и, следовательно, чужеродные организму человека), есть и обратная сторона, заключающаяся в высокой нагрузке, оказываемой ими на окружающую среду, в которую они рано или поздно попадают. Итогом такой нагрузки стали серьёзные экологические проблемы, характеризуемые биодеградацией экосистем, деградацией и вымиранием многих видов растений и животных и наконец, существенным ухудшением здоровья самого человека.