ГЛАВА 1

История на замърсяването на околната среда

1Ибрахим ЙОРУН & 2Белда ЕРКМЕН

1Проф. д-р, Университет на Аксарай, Факултет по природни и хуманитарни науки, Катедра „Биология“, iorun@aksaray.edu.tr,
2Доц. д-р. Университет на Аксарай, Факултет по природни и хуманитарни науки, Катедра „Биология“, berkmen@aksaray.edu.tr,

1. Въведение

Човешката дейност е оказвала вреда на околната среда през всеки период, от първия човек до днешни дни. Известно е, че това негативно въздействие се засилва още повече с индустриалната революция. Щетите, нанесени на околната среда в резултат от влиянието на човека, през последните години са достигнали нива, заплашващи живота на хората и всички живи същества. Екологичните проблеми са се задълбочили през последните 50-60 години и се разглеждат като най-важната точка на дневен ред. От началото на ХХІ век би било погрешно да се каже, че човешките същества се сблъскват с екологични проблеми, които не са виждали досега. Замърсяването и изчерпването на природните ресурси на земята, като въздух, води и почви, застрашават продължаването на живота.

Въпреки големите усилия за очистване на околната среда през последните години, замърсяването остава важен проблем и създава непрестанен риск за здравето. Проблемите, промишлените емисии, лошите санитарни условия, неадекватното управление на отпадъците, замърсените водни източници и излагането на замърсяване на въздуха от горива от биомаса в затворени помещения несъмнено са най-мащабни в развиващите се страни, където са засегнати много хора.

Заплахата от минало, настоящо и потенциално глобално замърсяване и деградация на околната среда е един от основните фактори, влияещи на екологичното формиране на обществото. Замърсяването и деградацията на околната среда могат бъдат причинени от химични вещества, физични фактори или от развитието на неблагоприятни живи организми. Замърсител е всяко вещество, отделено в околната среда в резултат от естествени процеси, което има отрицателно влияние върху човешката дейност или живите организми. Влошаването на околната среда означава, че тя става неизползваема за целите, за които е предвидена, или, че е нарушено развитието на живи организми и съобщества в околността.

Фигура 1. Замърсяване на околната среда от първия човек до днешни дни (URL-1)


Замърсяването на околната среда е достигнало застрашаващи нива по целия свят. Отделянето на парникови газове и акумулирането на киселини, замърсяването на водите, управлението на отпадъците, включително глобалното замърсяване на околната среда, социалните, икономическите, законодателните и ежедневните навици, които спомагат за подобряване на здравето, включително инженерните системи за околна среда, и за укрепване на околната среда срещу замърсяване, се възприемат като международен проблем на общественото здраве, който трябва да бъде изследван в много отношения. Замърсителите на околната среда оказват различни негативни ефекти на здравето от ранна възраст. Едни от най-съществените увреждащи въздействия са проблемите със сърдечно-съдовата, дихателната и нервната система, смъртните случаи в ранна детска възраст, оксидативният стрес, алергиите и редица други. Докато често се набляга на краткосрочните въздействия от замърсителите на околната среда, също трябва да се подчертаят опасностите от широкоразпространеното замърсяване на въздуха от ранните години на живота и техните възможни ефекти върху хроничните незаразни болести в зряла възраст.

1.1. Ранни взаимоотношения човек–природа

Нечистотията, димът, тинята и калта не са били винаги събирателна дума за непоносими и опасни вещества, които замърсяват нашия свят. През 1783 г. д-р Джонсън описва замърсяването като „акт на оскверняване“ или „противното на освещаването“. Според Джонсън глаголът означава „да се направи нечист в религиозен смисъл“ или „да се омърси с вина“ (Markham, 2019). Съвременната употреба на думата замърсяване добива валидност през ІХХ в. През 1972 г. британският биолог Кенет Меланби (англ. Kenneth Mellanby) дефинира замърсяването като „присъствие на токсични вещества, внесени в околната среда от човешките същества“ (Mellanby, 1972), но също би могло да означава „деградация на естествените почвени и водни режими чрез естествено изместване или мобилизация“.

Замърсяването е по-старо от цивилизацията и е било проблем още от появата на първите ни предци. Смесването на физични и химични отпадни продукти в резултат от човешката дейност във водите, почвите и въздуха датира, откакто нашият вид съществува на земята. Първите заболявания несъмнено са били причинени от това, което днес наричаме замърсяване. Най-ранната форма на замърсяване вероятно е била причинена от дефекации. Наличието на човешки чревни бактерии, като Escherichia coli, в питейната вода е било показател за водно замърсяване и източник на заболявания при праисторическия човек, както е и днес. В Китай, където още в древността е разработена цялостна система за отвеждане на отпадъци, използването на човешки изпражнения като тор е било важен елемент от селското стопанство дори преди хиляди години. По тази причина, замърсяването е било неразделна част от медицината и здравето от праисторически времена. С откриването на огъня човечеството създало първия източник на значително замърсяване на въздуха, а пушекът остава съществен проблем в съвременния свят. Изгарянето на горива за отопление и готвене допринасяло за замърсяването на въздуха в затворени помещения. Известно е, че стените на пещерите, които били мястото за живеене на първите хора, са покрити с дебели слоеве сажди. Наличието на дим в затвореното пространство затруднявало дишането, както и дразнело очите. През епохата на палеолита мумифицираните тела (но има малко от тях) имат черен нюанс в повечето бели дробове. В първите населени места димът не бил отвеждан (една от причините може да е предпазване от комари) и хората, живеещи в тези интериори, са били изложени на твърде много дим (McNeill, 2001). Древните хора вероятно са били постоянно изложени на дим, което подсказва, че са се сблъсквали със синузит и белодробна антракоза.

Фигура 2. Взаимоотношения човек–природа (URL-2)


Праховото замърсяване също има ранни корени. Джансен твърди, че варовиковите миньори в Централна Европа са страдали от силикоза поради издълбаване на кремъчен камък от варовиковата кариера като тези в Обург (Janssens, 1970). Понякога излагането на замърсители е повлиявало на хода на историята. В неотдавнашния анализ на 200 000-годишния хоминид от Броукън Хил, Замбия, бяха открити доказателства за отравяне с олово поради рудата, намираща се под водоизточника на пещерното местообитание (Hammond, 1994). Преходът от ловци-събирачи към номадско-животновъдни системи и в крайна сметка, към уредено земеделие през периода на неолита е една от най-фундаменталните промени в човешката история (Ponting, 1991). Преминаването към уседналост довело до развитието на концепцията за собственост и до увеличаване на производството на храни. Излишъкът от храна довел до развитието на неземеделци в общността, включително свещеничество, армия и занаятчийство. Събирането и разпространението на храна е било в основата на властта и развитието. Способността да се произвежда повече на по-малка площ става причина за нарастването на населението (Markham, 2019).

В резултат от земеделието обществата се разрастват, първоначално до малки села, след това – до малки градчета, и накрая – до големи градове и градове-държави. Въпреки че Йерихон е бил малък град през 6500 г. пр. н. е., градът на храмовете в Месопотамия – Урук, е имал население от 50 000 души през 3000 г. пр. н. е. Ако направим сравнение със съвремието, населението на Тулуза във Франция е било само 55 000 през 1789 г. – приблизително 5000 години по-късно. (Braudel, 1989). Развитието на градовете обаче бележи началото на ерата на замърсяването (Markham, 2019).

Вредните дейности на древните цивилизации са причинили дългосрочни промени в околната среда, които могат да се видят и днес. Тези ефекти обаче се появявали само в съответния регион, без да са причинявали глобални промени. Между 3500 г. и 1800 г. пр.н.е. характеристиките на почвата се променили поради наводненията на реките Тигър и Ефрат. В резултат на това производителността на шумерското земеделие постепенно намаляла. Водата, използвана за напояване, повишила нивата на подпочвените води. Ако излишната вода не се зауствала, почвата се пресищала. В резултат на това солите се разтваряли и утаявали като непропусклив слой на повърхността. Земеделската площ ставала неподходяща за производство със загубата на почви, произтичаща от прекомерно напояване. Това допринесло значително за отслабването на шумерската цивилизация (Markham, 1994; Mészáros, 2002). Тази ситуация, която накарала шумерската цивилизация да отслабне и изчезне, се определя като засоляване и може да се наблюдава и днес. Шумерите, изобретили писмеността, записали събитието като „светът е побелял“ (Ponting, 1991). Законите на Хамурапи (ХVІІІ в. пр.н.е.) – едни от най-ранните закони, са били свързани най-вече с водата (Driver & Miles, 1952). Около 200 г. н.е. проблемите със замърсяването са били обяснени в ивритската Мишна и източниците на Талмуд в Йерусалим и Вавилон (Mamane, 1987).

Първата канализационна система била римската Клоака Максима (лат. Cloaca Maxima), която е била построена по време на етруската династия на Тарквиниите през VI век пр.н.е. Първоначалното предназначение на тази огромна сграда било да премахне блатото между хълмовете Палатин и Капитолий. В крайна сметка това довело до създаването на Римския форум, който станал център на републиката, а по-късно и на империята. Като пионери на хидравликата в древния свят, римляните изграждали клоаки или канализационна мрежа, която довеждала вода в града, както и лабиринтен акведукт. Въпреки водачеството на римляните, достъпът на обществеността до канализация и безопасна вода не се превърнал в приоритет за повечето страни до XIX век. Основната мотивация за отстраняването на органичните отпадъци и отпадъчните води бил проблемът с миризмите, желанието за чиста питейна вода и неприязънта към ходенето из кални и мръсни улици. Пряката връзка на болестотворните организми със замърсяването на водата е била установена едва през втората половина на ХІХ в., когато привържениците на теорията за микробите най-накрая доказали своята теза срещу тази за миазмите (Markham, 2019).

Средновековните европейски градове и села изглежда не миришели много добре. Прасетата били удобен начин за почистване на отпадъците и това, което не изяждали, се очаквало да бъде отмито от дъждове. В редица малки и големи градове били вземани елементарни мерки за унищожаване. Често били използвани екипи „изгребвачи“ или „чистачи“ за отстраняване на боклука от града. Разработките за управление на водите в Римската империя обаче били до голяма степен забравени. Въпреки това общинските администрации, които са били под натиск, се опитвали да се справят с проблемите със замърсяването на водата в началото на XIV век. Извършвали се канализационни и септични разработки, но тяхната ефективност била съмнителна. Септичните води миришели, преливали и имали склонност да проникват в кладенците. Във всеки случай канализацията обикновено се зауствала само до най-близката река или поток (Markham, 2019).

Според Световната здравна организация (СЗО) и Програмата на ООН за околната среда (UNEP), повишеното засоляване е една от най-важните и абсолютно най-често срещаните форми на замърсяване на подземните води дори днес. Солеността засяга сериозно 7 % от напояваните земи по света, особено в Индия (24 % от общата напоявана площ), САЩ, Пакистан, Иран, Ирак и Египет (Meybeck, Chapman & Helmer, 1990). По този начин замърсяването може да се е предало директно от древния Шумер на съвременния Близък изток.

Фигура 3. Замърсяване и недостиг на вода (URL-3)


Изследванията показват, че в древността замърсяването на въздуха е давало значителни резултати само в градовете. Въздухът на тези ранни градове бил наситен с миризмата на разлагащи се органични битови отпадъци, гниещо месо и човешки екскременти, както в някои нови селища. По време на обсада в тези селища царели непоносими условия, тъй като отпадните материали, които отделяли противни миризми, не можели да бъдат премахвани. Според египетските исторически сведения Хермополис, между Тива и Мемфис, на левия бряг на Нил, е бил обграден от нубийски войски. Жителите се предали, понеже не могли да понесат миризмата на въздуха в града, образувала се по време на обсадата (Brimblecombe, 1995). Замърсяването, причинявано от неприятна миризма, било много важно в древните градове. Аристотел (384-322 г. пр.н.е.) в своя трактат „Атинска полития“ (гр. Athenaion Politeia) поставил правило по темата. Според него оборският тор трябвало да бъде преместван извън града и поставян далеч от градските стени (Mészáros, 2001). Също така, в древността мраморът, зацапан от дим, придавал сивкав оттенък на древните градове. Димът и саждите били най-съществените проблеми на замърсяването на въздуха.

Има няколко примера за замърсяване на околната среда в Китай. Преди периода на Тан (618-907) били изгаряни ели в планините на Шандун. По време на управлението на династия Тан били обезлесени склоновете на Тайханската планина в провинциите Шанси и Хъбей (Schäfer, 1962). По същия начин през този период били изсечени и унищожени горите около столицата Луоян. Стволовете на дърветата се използвали най-вече като дърва за огрев и за получаване на мастило за правителствените служби и били частично изгаряни (Epstein, 1992).

Фигура 4. Архитектура в Китай от периода Тан (URL-4)


Замърсяването на градския въздух зависи от размера на даденото селище, площта му и естеството на производствената дейност, особено от използването на конвенционални горива. С напредването на урбанизацията в Китай, Средиземноморския басейн и Северозападна Африка след 1000 г. н.е. все повече хора започнали да живеят в задимена и покрита със сажди среда. Философът и лекар Маймонид (1135-1204), който имал богат опит в градовете от онзи период, заявил, че градският въздух е бил „задушен, опушен, мръсен, тъмен и със сажди“ от Кордоба до Кайро (Turco, 1997).

От друга страна, трудностите с трафика и транспорта ограничили степента на замърсяване на въздуха в градовете. Най-енергоемките производствени дейности (например производството на плочки, стъкло, керамика, тухли и чугун) били разположени в близост до гори, тъй като било много скъпо да се транспортират големи количества гориво до градовете. По този начин, въпреки че производствените замърсители омирисвали въздуха, само малко хора в околността го дишали. Пристанищните градове били изключение от това замърсяване, защото корабите пренасяли дърва и въглища по-икономично. Така Венеция осигурявала снабдяване с енергия чрез транспортиране на дърва от далечни места и обезпечавала стъклопроизводството. Повечето от замърсяванията на въздуха в градовете обаче били причинявани от битови горива, като тор или дърва и понякога бездимни въглища (McNeill, 2001). Въздухът на китайските градове също бил изключително мръсен. Тъй като усъвършенстваната водопреносна система (Великият китайски канал) в столицата Кайфън използвал голямо количество гориво, този град, който бил разположен на 500 км южно от Пекин, е може би първият в света, който трансформирал енергийните доставки от дърва към въглища. Този преход се е случил в края на XI век, когато градът имал население от около един милион жители. Отоплението на въглища обаче продължило. През 1126 г. Кайфън бил унищожен от монголското нашествие, а тези, които останали в града, измрели от чумата в началото на ХІІІ век (Hartwell, 2008). Замърсяването на предната част на домовете в Обединеното кралство било такъв проблем, че през 1345 г. практикуващите го, започнали да бъдат глобявани. Освен това през ХІІ век във Франция било наредено изнасянето на отпадъци от улиците. Изхвърлянето им в потоците обаче също замърсявало ресурсите от питейна вода.

Въпреки тези несгоди, през всеки период били вземани известни превантивни мерки. По време на Римската империя имало опити за снабдяване на Рим с вода. В допълнение, замърсяването на въздуха не било разрешено със закон (Makra & Brimblecombe, 2004). Освен това в Лондон били налагани глоби на тези, които причинявали замърсяване. Декларацията от 1306 г. относно замърсяването на въздуха от въглища заплашвала нарушителите с „тежък откуп“ (Brimblecombe, 2011).

1.2. Ренесанс

Влиянието на католическата църква върху европейската култура в средновековна Европа е неоспорим факт. Църквите били влиятелни в много области, като култура, наука, политика, икономика и личен живот. Периодите след Средновековието са познати като Ренесанс и Реформация. Това е времето, в което културните промени се преживявали особено в Църквата. Ренесансът е известен отчасти като повторно въвеждане на гръцката и римската мисъл в интелектуалната сфера. Въпреки Просветлението и развитието през този период, средновековният свят имал повече съзнание за хигиена, отколкото по-късната ренесансова цивилизация. Това съзнание за хигиена обаче не било достатъчно, за да попречи на Европа да се поддаде на чумата (Ziegler, 2013). Чумата през 1347 г. била болест, причинявана от бактерии, пренасяни от бълхи и разпространявани от плъхове. Това заболяване се появило след висока смъртност и глад поради недостига на земеделска земя и увеличаването на населението, както и изключително студеното време и голямото количество валежи. Бактерията, разнасяна от плъхове, вероятно дошла от гризачите в корабите на кръстоносците, връщащи се от Близкия изток. Тези плъхове се развивали в пренаселените и нехигиенни условия на Европа. Неконтролираният поток от отпадъчни води, който се стичал по улиците и реките на повечето европейски градове, и населението, засегнато от глад, осигурили идеални условия за чума. Посочва се, че пандемията, чието разпространение не можело да бъде овладяно, е причинила смъртта на една трета от хората в Европа в рамките на няколко години. Влошеното състояние на британските гори през ХV и ХVІ в. увеличило разходите за използване на дървесина като гориво, което довело до по-голямо използване на въглищата за битово отопление. Въпреки че имало престъпни практики за изгаряне на въглища и замърсяване на въздуха, в голям брой източници се посочва замърсяване на въздуха от въглища през този период. В някои сведения пише, че Лондон бил оставен в облак от въглища. Освен това, дори през периода на Ренесанса, липсата на канализационни тръби и непоносимата миризма на градското замърсяване от изхвърляните по улиците отпадъци са били широко разпространени в цяла Европа от векове. Нещо повече, всички видове отпадъчни материали се оттичали открито по каналите, преди да достигнат канализацията. Атмосферната концентрация на олово, която била много висока по време на Римската империя, намаляла след разпада ѝ до нивото от векове назад. Отново обаче настъпило нарастване през Средновековието и Ренесанса и се достигнала концентрацията, определена по време на Римската империя (Boutron, 1995). После увеличението продължило след индустриалната революция.

Фигура 5. Чумната епидемия в Европа (URL-5)


Първият известен закон за замърсяването на околната среда е бил приет в британския парламент през 1388 г. Съгласно него боклуците и отпадъците нямало да се изхвърлят в реки, потоци и по улици. В резултат на замърсяването на природата, причинено със собствените им ръце, вредите, които хората понасяли, достигнали границите на нетърпимото. Това е първият закон, който те създали с убеждението, че ще предпазят себе си.

1.3 Индустриалната революция

Индустриалната революция през ХІХ в. оказала голямо влияние върху кулминацията на замърсяването на околната среда. Но е голяма грешка да се допуска, че то е започнало на тази дата. Замърсяването на околната среда съществува от древни времена. Нова е обаче появата на екологична наука и сериозно екологично съзнание. Унищожаването на горите за земеделски площи и селища е пример за вредите, които хората са причинили на околната среда през вековете. Горските пожари и изгарянето на дърва в затворени зони са основните причини за заболявания, като синузит и антракоза (почерняване в белите дробове), които хората често хващали преди векове.

Картината, която се появила през индустриализацията от ХІХ в., е била ужасна. Съоръженията във всички индустриални зони замърсили земята, водата и въздуха. Романите и писанията от онези времена са най-известните доказателства в книгите за замърсяването на Лондон. През 1930 г. 63 души умрели от замърсяване на въздуха в долината Моса, Белгия. През 1952 г. бедствието в Лондон било много по-голямо. Повече от 4000 души починали от затруднено дишане в резултат на унищожаването на природата от хората. „Замърсяването на въздуха с дим и други вредни изпарения се дължи изцяло на предотвратими причини под човешки контрол“, казва Ричард Фитър през 1945 г.

Фигура 6. Индустриалната революция със замърсители на околната среда (URL-6)


Ефектите от производството и потреблението върху околната среда също се изменили с индустриалната революция и модифициращите се модели. Въпреки че утвърдените фабрики можели да произвеждат в голям мащаб, на тях се падал и голям дял в замърсяването на околната среда, като генерирали отпадъци със същата скорост. Например, отпадъчните води от производствените процеси се изхвърляли директно, без да се пречистват, причинявали замърсяване на езера и реки, както и отрицателни ефекти върху организмите от тези жизнени среди. По същия начин филтратът, образуван по време на съхранението на твърди отпадъци от заводите в зоните за съхранение, първо замърсявал почвата, а след това – и подпочвените води. Някои от най-важните фактори тук били бързото нарастване на синтетичните суровини и продукти с развитието на нефтохимията, разнообразието от материали, използвани в производствения процес и продуктите, а те имат много различни характеристики от тези, наблюдавани при конвенционалните производствени процеси (без да знаят как да се държат в природата и как да изчезват).

Замърсяването се причинява както от производствени съоръжения, така и от отпадъци от крайните потребители, така че замърсителите вече проникват в много по-широк географски район от преди. По същия начин някои газообразни замърсители, формиращи се в индустриалните производствени процеси, образуват киселинни дъждове и за известно време се превръщат в основен проблем на страните от Северна Европа. Други видове газове причиняват изтъняване или увреждане на озоновия слой, което става предпоставка за навлизане на вредни слънчеви лъчи в зоната за живеене. Това също довежда до увеличаване на процента на случаи на рак сред хората. Атомните бомби, използвани по време на Втората световна война, и радиоактивното замърсяване, преживяно след бедствието в Чернобил, показват колко големи могат да бъдат ефектите. Тези и много други примери са доказателства за това как индустриализираният свят може да причини проблеми с околната среда, природата и живота, ако не се предприеме превенция.

Един от факторите, добавени към негативните промени, причинени от индустриализиращия се свят и бързо нарастващите потребителски навици, е въпросът за глобалните климатични промени, който започва да се появява през ХХ век и все по-често е на дневен ред. Докладите, изготвени от Междуправителствената експертна група по климатичните промени (IPCC), също показват, че недостигът на вода, сушите, температурните колебания, наводненията и пожарите по света оказват влияние върху изменението на климата (IPCC, 2012). Тези ефекти имат сериозни последици както на индивидуална основа, така и на държавна и териториална. Така се стига до появата на понятия като климатична, водна, продоволствена и енергийна сигурност (Tuğaç, 2014). Сред тези концепции изменението на климата се определя като промените в средното състояние, които се случват в продължение на десетилетие или повече, и/или променливостта на климата. Сега сме изправени пред глобалното затопляне като изменение на климата. Причината за това е прекомерно и несъзнателно използване на ресурси. Тези ефекти от изменението на климата предизвикват дъждовете през зимата, внезапните валежи през лятото и сезонните температури над или под средната стойност (Sandalcı and Yüksel, 2011).


Фигура 7. Глобални климатични промени (URL-7)


Освен това пандемията от коронавирус (COVID-19), която понастоящем е факт в световен мащаб, показва, че увреждането на местообитанието на дивите животни вреди главно не само на тях, но и на хората. Някои микроорганизми, които не са вредни за дивата фауна, могат да причинят заболявания и епидемии при хората. Трябва да уважаваме околната среда, естествената среда и живота и местообитанието на живите същества. В допълнение, личната хигиена, общественото здраве и здравето на околната среда са много важни, тъй като една епидемия от болест, възникнала където и да било по света, може да засегне не само този регион, но и целия свят. Освен това всички сектори биват засегнати, особено здравеопазването, икономиката, социалният живот, общественото здравеопазване, образованието и т.н. Борбата с този тип пандемия изисква лична борба, социална борба и в крайна сметка обща борба на цялото човечество.