Среди факторов, влияющих на качество атмосферного воздуха, у биологических агентов особое место.

Вирусы и бактерии могут привести к эпидемиям и болезням, генная инженерия способна нарушить равновесие экосистем.

Как проявляется биологическое загрязнение атмосферы, какие биокомпоненты и процессы особенно опасны, как сохранить биоразнообразие видов, можно ли предупредить биологическую катастрофу человечества — эти вопросы рассмотрим в данной статье.

Что такое биологическое загрязнение?

Атмосферный воздух с его нестабильностью физических свойств (температуры, влажности, света) – неблагоприятная среда для обитания микроорганизмов, так как в результате высыхания, от­сутствия питания и бактерицидного действия ультрафиолета они достаточно быстро погибают. По этой причине микрофлоры, постоянно живущей в атмосфере, не существует.

Однако микрофлора постоянно присутствует в воздушной среде, поступая с поверхности почвы, водоемов, с выделениями живых существ, в результате антропогенной деятельности. Так происходит биологическое загрязнение атмосферы.

В атмосферном воздухе обнаруживается почти 400 видов бактерий и около 30 родов микроскопических грибов.

Биологическое загрязнение – привнесение в экосистему чуждых ей видов организмов. ГОСТ Р 56828.38 2018 дает определение биологическому загрязнению как случайному или происходящему в результате антропогенной деятельности проникновению в экосистемы или технические устройства видов животных (бактерий) и/или растений, обычно там отсутствующих.


ГОСТ Р ISO 4225:2020 разъясняет, что биологический фактор – один из видов биологических организмов или ассоциированные с ним аллергены или токсины (в том числе генетически модифицированные), культуры клеток или эндопаразитов, потенциально опасный для здоровья человека.

Фото 2

Биологическое воздействие на среду обитания или на отдельные организмы происходит через внедрение в них новых микроорганизмов – намеренное или самопроизвольное из-за побочных реакций других процессов.

Биологические агенты способны:

  • ухудшить здоровье человека и даже привести к летальному исходу;
  • негативно воздействовать на результаты его деятельности;
  • снижать качество условий существования естественных биотических сообществ.

Кроме того, посторонние биологические элементы влияют на рацион питания, восприимчивость живых существ к внешней среде, на взаимодействие между видами. В случае отсутствия прямого влияния на организмы заражение происходит через контакт со средой обитания, например, через воздух.

Виды

Биологическое загрязнение принято разделять на 2 вида:

  • биотическое;
  • микробиологическое.

Биотическое загрязнение – распространение биогенных веществ на территории, где они раньше не наблюдались.

Биотические (биогенные) факторы:

  • фитогенные (влияние растений – пыльца);
  • зоогенные (влияние животных – выделения, мертвые тела);
  • микробиогенные;
  • антропогенные.

Микробиологическое загрязнение:

  • появление необычайного количества микроорганизмов, причиной которого стало их массовое размножение на антропогенных субстратах или в средах, измененных в результате деятельности человека;
  • приобретение ранее безвредной формой микроорганизмов патогенных свойств, а также способности подавлять другие организмы в сообществах.

Все виды загрязнений атмосферы взаимосвязаны, причем каждый может стать толчком для появления других видов загрязнения. Например, химические примеси в воздухе могут способствовать возрастанию вирусной активности, что в итоге приведет к биологическому загрязнению.

Биологические объекты, присутствующие в воздухе во взвешенном состоянии, объединяются общим понятием «аэропланктон».

Актуальность проблемы

Загрязнение атмосферы (и биосферы в целом) биологически активными веществами с каждым годом становится все более значительным.

Причины растущего уровня биозагрязнения атмосферного воздуха:

  • глобальный процесс миграции населения из сельской местности в городскую — стремительный рост городов, увеличение плотности населения в городах;
  • интенсивное развитие микробиологической (в большей степени), а также фармацевтической, пищевой промышленности.

Фото 3

Микроорганизмы адсорбируются на частичках аэрозолей и распространяются на значительные расстояния. Жизнеспособные клетки микроорганизмов обнаруживаются даже на высоте 3000 м.

Особую опасность представляет БЗ атмосферного воздуха возбудителями инфекционных и паразитарных болезней. Изменения окружающей среды в результате техногенного воздействия приводят к их непредсказуемому поведению. В результате возрастает число вспышек чумы сви­ней, оспы овец, клещевого энцефалита и геморрагической лихорадки среди людей.

Основные компоненты

Биологические свойства атмосферного воздуха представляют собой характеристику содержания в воздухе:

  • жизнеспособных микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности;
  • микроорганизмов-продуцентов;
  • пыльцы растений;
  • органической пыли.

Для каждого источника БЗ характерны определенные компоненты (биологические агенты).

Основными являются:

  • живые организмы – макроорганизмы (люди, животные, птицы, насекомые) и микро­организмы;
  • продукты метаболизма макро- и микроорганизмов, их мертвые клетки;
  • некоторые органические вещества естественного происхождения.

К биологическим факторам загрязнения относятся также продукты биогенного происхождения, промышленные выбросы пищевых, фармацевтических производств, процессы сельскохозяйственной отрасли.


Основные биологические компоненты и биологическая опасность:

Биофакторы Компоненты Действующее начало
Микроорганизмы (живые и убитые)
  • простейшие;
  • вирусы;
  • бактерии;
  • грибы;
  • дрожжеподобные.
  • биомасса;
  • возбудители болезней;
  • биоповреждение (биокоррозия, биологическое обрастание, биозагрязнение пищевых продуктов);
  • вакцины (убитые).
Продукты микробного синтеза
  • антибиотики;
  • аминокислоты;
  • ферменты;
  • генно-инженерные препараты (интерферон, инсулин, гормоны);
  • витамины;
  • биомасса микроорганизмов (белково-витаминные концентраты);
  • органические кислоты (лимонная, итаконовая).
Продукты и препараты
Биологические средства защиты растений
  • микроорганизмы, продукты их жизнедеятельности;
  • препараты растительного и искусственного происхождения (перитроиды);
  • насекомые, клещи.
Непосредственно микроорганизмы, продукты и препараты
Органические вещества растительного происхождения
  • пыльца опыляемых ветром растений;
  • пыль зерновых, злаковых;
  • растения;
  • водоросли.
Непосредственно представители микрофлоры и продукты их переработки
Макроорганизмы
  • люди;
  • животные (дикие и домашние);
  • птицы (дикие и домашние);
  • насекомые.
  • перхоть;
  • шерсть;
  • перья;
  • экскременты.

Общее количество пыльцы, ежегодно выделяемой растительностью суши составляет около 1,6 млрд т. Размеры частиц пыльцы и спор – от 1 до 200 мкм, а вес всего 1-10 нг, поэтому они долго «висят» в атмосфере и способны переноситься воздушными потоками на тысячи километров.

И пыльца, и споры большинства культурных и дикорастущих растений вызывают различные по силе аллергенные реакции у человека и теплокровных животных.

Вирусы

Вирусы – значимые микроорганизмы с точки зрения числа заболеваний, которые они вызывают, но существовать самостоятельно, вне живых клеток и тканей, они не в состоянии. Уровень заражения вирусами будет наиболее высоким в многолюдных помещениях.

Бактерии

Бактерии, содержащие­ся в атмосферном воздухе, являются сапрофитами, более устойчивыми в окружающей среде, чем патогенные микробы.

Сапрофиты – гетеротрофные организмы, питающиеся веществами из неживых (отмерших) тканей, в противоположность микробам-паразитам, живущим за счет продуктов обмена в тканях живых организмов.

К самой распространенной грамположительной группе бактерий относятся:

  • эпидермальный стафилококк;
  • золотистый аэрококк;
  • микрококк;
  • стрептококк.

Грамотрицательные бактерии:

  • актинетобактерии;
  • флавобактерии.

Существуют также актиномицеты – нитчатые типы, образующие споры, рассеянные по воздуху.

Грибы

Грибы включают две группы:

  1. Микрогрибы — микроскопические дрожжевые и плесневые грибы.
  2. Макрогрибы — гипсовые и деревогниющие грибы. Они образуют макроскопические споры, видимые невооруженным глазом.

Фото 4

Протозоа

Это простейшие, микроскопические одноклеточные животные, которые питаются бактериями и другими органическими частицами в увлажнителях, резервуарах и дренажных поддонах в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Микробные летучие органические соединения

Представляют собой микробные летучие органические соединения различаются по химическому составу и запаху. Некоторые производятся большинством микроорганизмов, а другие связаны с конкретными видами.

Возбудители опасных вирусных инфекций

Среди биологических агентов, переносимых в том числе и воздушными массами, существуют и смертельно опасные для человека, например:

  1. Чума. Возбудитель – бактерия Yersinia pestis.Существуют две основные клинические формы чумной инфекции — бубонная и легочная. Бактерия передается различными путями, из которых наиболее опасен воздушно-капельный. Это острое инфекционное заболевание с высокой летальностью, поражающее практически все внутренние органы.
  2. Оспа. Возбудитель — РНК-геномный вирус натуральной оспы рода Orthopoxvirus. Известно 2 штамма вируса. Variola major вызывает классическую оспу с летальностью более 50 %, variola minor вызывает более легкое течение болезни с летальностью, не превышающей 1 %. Вирус попадает в организм через воздух, загрязненный каплями мокроты дыхания или кашля инфицированного.
  3. Вирус Нипах. Патоген относится к семейству парамиксовирусов. Природными резервуарами являются летучие мыши, домашние свиньи. Путь инфицирования воздушно-капельный и контактный. Вирус вызывает воспаление мозга.

Источники

Биологические загрязнения часто являются следствием размножения микроорганизмов и антропогенной деятельности:

  • теплоэнергетика;
  • промышленность;
  • транспорт;
  • действия вооруженных сил.

Особенно загрязняют воздушную среду предприятия промышленного биосинтеза, производящие:

  • антибиотики;
  • ферменты;
  • вакцины;
  • сыворотки;
  • кормовой белок;
  • биоконцентраты.

В выбросах таких производств содержатся живые клетки микроорганизмов. Биологическое воздействие на атмосферу может быть намеренным или непреднамеренным.

Намеренные источники биозагрязнения:

  1. Генная инженерия.
  2. Опыты с биологическим оружием.
  3. Лабораторные испытания с инфекциями и вирусами.
  4. Культивация растений за границами естественных условий произрастания (картофель за пределами Америки).
  5. Интродукция – заселение территорий новыми видами животных (камчатский краб в Баренцевом море).

Непреднамеренное биологическое загрязнение – побочный результат основной деятельности, которая напрямую не воздействует на биологические виды.

Выделяют 2 основные группы биологических агентов, входящих в систему «биологический фактор – атмосферный воздух»:

1. Естественно-природные 2. Техногенные
Факторы: Факторы (микроорганизмы, готовые продукты, пыль раститель­ного происхождения), присущие:
  • возбудители, переносчики и носители инфек­ционных заболеваний человека;
  • биотехнологическим процессам микробного синтеза;
  • возбудители инфекционных заболеваний жи­вотных и птиц;
  • генно-инженерным технологиям;
  • сапрофитирующая микрофлора животных и окружающей среды;
  • индустрии переработки органического сырья растительного, животного происхождения;
  • естественные отходы животного мира;
  • производству и использованию антибиотиков, белково-витаминных концентратов, стимуляторов роста;
  • пыльца растений;
  • сооружениям по очистке сточных вод;
  • различные виды органической пыли (зерновых, бобовых, злаковых культур);
  • производству и использованию микробиологи­ческих средств защиты растений;
  • сине-зеленые водоросли;
  • производствам сена, льна, хлопка, зерна;
  • фитопатогенная микрофлора – плесени, грибы
  • производствам физиологически активных пре­паратов, вакцин и сывороток

Удельный вес этих компонен­тов в общем биозагрязнении атмосферного воздуха неодинаков – в 21 веке лидируют микробиотехнология и животновод­ство в промышленных масштабах. Рассмотрим некоторые источники поступления биологических агентов в атмосферный воздух.

Микробиотехнологии

Микробиотехнология развивается колоссальными темпами, управляя клеточным биосинтезом микроорганизмов, используя культуры растительных и животных тканей, протопласты, клеточные ферменты и любые биологические системы, способные к биосинтезу или биоконверсии.

В биотехнологиях применяется:

  • генетическая и клеточная инженерия;
  • культивирование тканей многоклеточных организмов;
  • иммунокоррекция;
  • манипуляции с половыми клетками.

Многочисленные биотехнологические процессы внедрены в:

  • пищевую промышленность;
  • сельское хозяйство;
  • фармацевтическую промышленность;
  • защиту окружающей среды.

Биотехнологии начинают применяться в металлургии и горнодобывающей промышленности, добыче нефти. Сейчас развивается совершенно новая отрасль – биогеотехнология.

Методы микробиологии применяются в произ­водстве биологически актив­ных веществ:

  • антибиотиков;
  • ферментов;
  • аминокислот;
  • витаминов;
  • вакцин;
  • антигенных веществ.

В химической промышленности, благодаря микробиотехнологиям, получают органические кислоты, кетоны, спирты. Для сельского хозяйства производится кор­мовой белок, микробные инсектициды.

Фото 5

Биологическое загрязнение – привнесение в экосистему чуждых ей видов организмов.

Поэтому к биологическому загрязнению относят и такой вид антропогенной деятельности как генная инженерия – совокупность технологий:

  • получения рекомбинантных РНК и ДНК;
  • выделения генов из организма (клеток);
  • проведения манипуляций с генами;
  • введения генов в другие организмы.

Генетическая инженерия использует методы:

  • молекулярной и клеточной биологии;
  • цитологии;
  • генетики;
  • микробиологии;
  • вирусологии,

является инструментом биотехнологии.

Специфика сфер применения современной биотехнологии позволяет выделить самостоятельные области, такие как:

  • клеточная и генетическая инженерия;
  • медицинская биотехнология;
  • сельскохозяйственная биотехнология;
  • пищевая биотехнология;
  • промышленная микробиология;
  • технологическая биоэнергетика;
  • биогидрометаллургия;
  • инженерная энзимология;
  • экологическая биотехнология.


Процессы всех биотехнологий сопровождаются загряз­нением воздушной среды микроорганизмами-продуцентами и продукта­ми микробиологического синтеза. В 1 м3 воздуха могут содержаться от сотен до десятков миллионов микробных тел. Большой вклад в уровень биологического загрязнения вносят микробиологические средства защиты растений.

Экологическая опасность выбросов биотехнологических производств определяется преимущественно присутствием в них живых или неживых клеток микроорганизмов.

Несмотря на то, что в биотехнологии работают только с непатогенными формами микроорганизмов, попадание в окружающую среду «безопасных» сообществ может вызвать в ней нежелательные и неконтролируемые изменения.

Фото 6

Следствием поступления в атмосферный воздух живых клеток из установок микробиологического синтеза могут быть:

  • изменение структуры в окружающих экосистемах (почве, воде);
  • нарушение состава «местных» сообществ микроорганизмов;
  • иная роль в круговороте веществ в природе.

Другим нежелательным последствием выброса клеток может быть прямое или косвенное воздействие на здоровье персонала предприятия и проживающего в зоне загрязнения населения.

Воздействие проявится не в заражении, поскольку штаммы непатогенны, а в повышенной индивидуальной чувствительности – в форме аллергии или сенсибилизации к другим неблагоприятным факторам внешней среды (например, к оксиду серы, оксиду углерода) под влиянием клеток или продуктов их распада.

По этой причине в сфере биотехнологий действуют жесткие требования относительно охраны окружающей среды и постоянного микробиологического контроля загрязненности выбросов и состояния воздуха, воды и почвы в окружающей местности.

Для биологических факторов, как и для химических и физических загрязнителей атмосферного воздуха, установлены ПДК. Причем не только в единицах мг/м3, но и в количестве микробных клеток в кубометре воздуха – кл/м3.

Пример — в воздухе рабочей зоны ПДК для грибов Candida 500-1000 кл/м3, для антибиотиков – 0,001-0,3 мг/м3, для дрожжей кормовых – 0,9 мг/м3. Содер­жание патогенных токсичных микроорганизмов в атмосфере и воздухе рабочей зоны исключено.

Однако воздействие микроорга­низмов, бактериальных препаратов и их компонентов даже на уровне ПДК может вызвать наруше­ние здоровья у людей с повышенной чувствительностью.

Животноводство

Большие животновод­ческие комплексы — фермы крупного рогатого скота, свиноводческие хозяйства, птицефабрики — являются серьезными источниками загрязнения атмосферного воздуха веществами с неприятным запахом и патогенными микроорганизмами.

Выбросы объектов животноводства характеризуются высоким уровнем бактериальной обсемененности и загрязненности органикой. Так, валовый вы­брос аммиака на 10 тыс. голов крупного рогатого скота со­ставляет около 60 кг в сутки, а суммарно по органике – почти 2200 кг в сутки.

Кроме того, из вентиляционных сис­тем в воздух ежесуточно вы­брасываются значительные объемы различных микроорганизмов (сальмонеллы, энтеропатогенные кишечные палоч­ки, синегнойная палочка).

Фото 7

При ферментативном брожении отходов жизнедеятельности скота наряду с продуктами окисления в воздух поступают:

  • водород;
  • альдегиды;
  • спирты;
  • сложные эфиры;
  • жир­ные кислоты и другие соединения.

В анаэробной среде при гниении белковых веществ образуются соединения с неприятным запахом:

  • пептоны;
  • аммиак;
  • фенол;
  • индол;
  • скатол;
  • сероводород;
  • сернистый аммоний;
  • меркаптаны.

Неприятные запахи вызывают, кроме чувства от­вращения, головную боль, тошноту и поверхностное дыхание, которое ведет к уменьшению легочной вен­тиляции, следовательно, к снижению окислительных процессов в организме.

Другие источники

Основной источник загрязнения АВ микроорганизмами – почва. В сухую и ветреную погоду количество микроорганизмов в воздушной среде увеличивается, оно уменьшается с высотой и по мере удаления в море.

Источниками биозагрязнения атмосферы также являются:

  • сооружения биохимической очистки сточных вод;
  • медицинские учреждения;
  • свалки промышленных и коммунальных отходов;
  • зараженные животные, отходы и продукты разложения которых отравляют почву, приводят к распространению инфекций;
  • орошение полей.

Одним из видов биологического загрязнения атмосферы является создание бактериологического биологического оружия, цель которого – вызывать массовые инфекционные заболевания чумой, холерой, сибирской язвой и другими болезнями. Множество бактерий образуют споры, которые способны сохраняться в почве десятилетиями.

Биозагрязнение воздуха в городах

В крупных городах бактериальное загрязнение воздуха обычно выше, чем в пригородных населенных пунктах. Первая причина – аэрозоли в условиях интенсивного уличного движения осаждаются гораздо медленнее, чем в малоподвижной воздушной среде.

Вторая – в городах менее прозрачный атмосферный воздух из-за выбросов транспорта и промышленных объектов, следовательно, слабее эффективность ультрафиолетовой радиации, губительной для бактериальных сообществ.

Однако в неблагоприятных условиях, в местах массовых скоплений людей в воздухе возможно присутствие патогенных микроорганизмов и вирусов, а также микобактерий туберкулеза.

При этом риск заражения в этом случае невелик – скопления микроорганизмов интенсивно разбавляются воздушными массами.

Негативные последствия

При появлении чужеродных организмов равновесие в природных экосистемах нарушается. Основные последствия биологического загрязнения воздушной среды – вспышки, эпидемии и пандемии инфекционных заболеваний.

Фото 8

Биологическое загрязнение оценивается уровнем вхождения в среду обитания неестественных для нее организмов.

Учитываются:

  • численность неестественных видов;
  • площадь распространения;
  • влияние на экосистему (местную, региональную, глобальную).

Выявляются следующие признаки:

  • смена среды обитания;
  • сокращение популяции;
  • нарушения пищевых цепочек;
  • мутации.

По полученным данным выделяются 5 уровней загрязнения от 0 до 4 – по возрастанию степени воздействия. Но влияние биозагрязнения на биосферу может быть не только негативным.

Примеры в таблице:

Положительное влияние Негативное влияние
  • формирование иммунитета к новым болезням;
  • новые болезни;
  • улучшение физических характеристик вида
  • уничтожение отдельных видов животных и растений

Рассмотрим каждый вид последствий биозагрязнения атмосферы более детально.

Воздействие на здоровье человека

Проблема биологического загрязнения атмосферного воздуха связа­на с множеством не только экологических, но и медицинских аспектов:

  1. Воздействие микроорганизмов на здоровье человека пока не кон­тролируется на 100 %.
  2. Загрязненность воздушной среды микроорга­низмами и органической пылью на предприятиях биотехнологий, в текстильной промыш­ленности, на животноводческих и птицеводческих комплексах – важ­ный фактор негативного воздей­ствия на здоровье работников.
  3. Осложняется терапия многих забо­леваний в условиях распространения в воздухе антибиотикоустойчивых микроорга­низмов.

Ком­поненты биологического загрязнения воздуха воздействуют на человека прямо или косвенно, способствуя возникновению и развитию различных аллергических реакций и инфекционных заболеваний, бронхиальной астмы, хронических бронхитов, риносинуситов, конъюнк­тивитов и дерматитов.

Часто возникают заболевания, опасные для лиц со сниженным иммунитетом:

  • аспергиллезы;
  • кандидозы;
  • микозы.

Биозагрязнение способно привести к массовым желудочно-кишечным заболеваниям (сальмонеллезу, гепатиту), внутрибольничным стойким инфекциям. Инфекционные заболевания (грипп, корь, ветряная оспа) также вызываются биозагрязнением. Определенные биозагрязнители (грибок) выделяют токсины, повреждающие органы и ткани человека.

Воздействие на здоровье человека определяется типом и количеством биологического загрязнения и зависит от конкретного человека.

Некоторые люди неуязвимы перед определенными биологическими загрязнителями, их защищает сильный иммунитет. При этом у других аллергические, инфекционные или токсические реакции могут быть достаточно сильными.

Аллергические реакции (зуд, слезотечение, насморк, кашель, затрудненное дыхание) на биозагрязнители могут быть как просто неприятными, так и опасными для жизни, как при приступе астмы.

Фото 9

У детей, проживающих в условиях биологически загрязненного воздуха, отмечается:

  • сни­жение массы тела;
  • ухудшается физическое развитие;
  • проявляются нарушения опорно-двигательного аппарата, сердечно-со­судистой, нервной и дыхательной систем;
  • снижается гемогло­бин крови.

Установлено, что заболеваемость детей, проживающих вблизи предприятий по производству антибиотиков, в 1,5-3 раза превышает средние показатели по данному населенному пункту.

Вред для природных экосистем

Биологическое заражение атмосферного воздуха приводит к изменению и перераспределению структуры растительности и деятельности живых организмов и в других элементах экосистемы — воде и почве.

При продолжительном загрязнении биологическими веществами почвы и водоемов:

  • нарушаются процессы самоочищения;
  • происходит разбалансировка микробиоценозов;
  • увеличивается срок выживаемости пато­генных микроорганизмов.

Появление новых микроорганизмов в водоемах приводит к их заболачиванию, появлению рясы и тины. В результате обитатели покидают ареал или погибают.

Все это снижает плодоро­дие почв, ухудшает санитарное состоя­ние окружающей среды, нарушает экологическое равновесие в биосфере, приводит к возникновению эпидемичес­ки опасных ситуаций.

Биологические пестициды, применяемые в сельском хозяйстве, через грунтовые воды и почвенный слой заражают места обитания животных, а также растения, которые к этим удобрениям не устойчивы. В итоге цепочки питания нарушаются, а в организм живых существ попадают опасные элементы.

Хозяйственная деятельность человека привела к изменению видового состава и фитосанитарного состояния сообществ – вредное влияние фитопатогенных грибов при загрязнении воздуха усиливается. Например, установлено, что оксид серы увеличивает патогенность возбудителя серой гнили листьев картофеля, озон стимулирует рост и споруляцию гриба мучнистая роса, способствуя распространению заболевания.

Пандемии и эпидемии

Человечество развивалось под влиянием пандемий и эпидемий. Биологические процессы постепенно сменялись, в результате формировались новые микроорганизмы, переносились на значительные расстояния воздушными массами. К моменту появления новой микрофлоры человек не был к ней устойчив, что приводило к массовым заболеваниям.

Чума в Средние века унесла жизни десятков миллионов человек, испанка в прошлом веке сократила численность населения Земли на 100 млн. К положительным последствиям эпидемических потрясений относят укрепление иммунитета среди выживших, из-за чего появляется устойчивость к таким заболеваниям.

Интродукция и чрезмерная экспансия

Но положительные изменения для одних видов могут привести к отрицательным изменениям у других. Например, на западе Австралии для предотвращения чрезмерного распространения и доминирования расплодившихся кроликов даже построены заборы.

Кролики являются завезенными на материк животными, агрессивным, опасным инвазивным видом. Их появление привело к упадку сельского хозяйства, деградации экосистем Австралии. Ограничение территории их обитания связано с уничтожением урожаев и местной растительности в целом.

Помимо физического воздействия, на популяцию было оказано и бактериологическое воздействие — среди кроликов распространили вирус миксоматоза, сокративший популяцию.

Фото 10

Итак, к отрицательному влиянию биозагрязнения относят:

  • генетические и экологические последствия интродукции (преднамеренного или случайного переселения особей какого-либо вида животных и растений за пределы естественного ареала в новые для них места обитания);
  • чрезмерную экспансию (территориальное, географическое или иное расширение зоны обитания) живых организмов.

Примером чрезмерной экспансии является численный рост синантропных животных (крыс, насекомых, голубей, ворон) из-за наличия в городах свалок, несвоевременной уборки бытовых отходов. Серьезный вред наносят животные и растения, попавшие в новую экосистему, где у них нет естественных врагов (экофагов).

Примерами могут служить:

  • массовое размножение и расселение уже упомянутых кроликов в Австралии, где нет волков и лис;
  • распространение в лесах в Грузии эвкалиптов, ввезенных из Австралии и высаженных для осушения болот.

Проблема биобезопасности

Очень актуальна в наши дни проблема биобезопасности в связи с развити­ем биотехнологий и генной инженерии. При несоблюдении са­нитарных норм велик риск попадания микроорганизмов и биологи­ческих веществ из лабораторных условий в природную среду. Поэтому под угрозой находятся все биотические сообщества, здоровье и генофонд человека.

На со­хранение биоразнообразия способны негативно воздействовать:

  • перенос генетической информации от домашних форм к диким видам;
  • генетический обмен между дикими видами и подвида­ми;
  • генетическое загрязнение гено­фонда редких и исчезающих видов;

Приобретает все более реальные очертания риск биозагрязнения, связанного с генной инженерией. По опасению ученых, микроорганизмы искусственного происхождения, оказавшись во внешней среде, способны нарушить равновесие в природных экосистемах, вызвать эпидемии неизвестных науке болезней, с которыми человечеству будет справиться непросто.

Более того, из-за манипуляций с генами может происходить генетическая эрозия. Это потеря части генома и замещение генов или участков хромосом чужеродным генетическим материалом, попадающим с продуктами генной инженерии, которые часто получают на основе генома млекопитающих. Самому высокому риску таких генетических вмешательств подвержены редкие виды и исчезающие популяции.

Непреднамеренно переселенные в новые экосистемы представители флоры или фауны способны сильно навредить сельскому и лесному хозяйству.

Пример макробиологического загрязнения – нашествие на Европу американского колорадского жука, ставшим в этом регионе массовым вредителем картофеля, томатов и других пасленовых.

В свою очередь, Америка получила «подарок» от Европы в виде случайного заноса в дубовые леса непарного шелкопряда. Насекомое получило в благоприятной среде экологическую нишу, моментально размножилось и стало опасным вредителем.

Способы предотвращения биозагрязнения

Для защиты атмосферного воздуха от биоло­гического загрязнения, в целях биобезопасности и сохранения биоразнообра­зия применяются следующие меры:

  • введение в необходимых случаях карантина;
  • постоянный мониторинг циркуляции вирусов;
  • регулярные эпидемиологические наблюдения;
  • контроль очагов опасных вирусных инфекций;
  • прогноз и контроль последствий преднамеренной и непреднамеренной интродук­ции растений и животных;
  • профилактика недопущения переноса генетической информации от домашних видов к диким;
  • мероприятия, направленные на снижение риска генетического обмена между дикими видами и подвида­ми, генетического загрязнения генофонда редких и исчезающих видов.

Улучшают состояние атмосферы растения, которые служат эффективным фильтром для микроорганизмов и выделяют фитонциды.

К сведению — оставленные в тайге открытые чашки Петри с питательной средой сохраняют стерильность в течение недели, а в зоне густых лесов задерживается 50-90 % пыли, обсемененной микроорганизмами.

Интересное видео

Вашему вниманию предлагается видео ролик о том, как определяют бактериальную загрязненность воздуха в лаборатории:

Заключение

Микробы, вирусы и бактерии, биотехнологии, генетическая и клеточная инженерия – угроз для будущего планеты с каждым днем все больше.

При отсутствии активной деятельности, направленной на предотвращение биологического загрязнения атмосферы и других экосистем, человечество может погибнуть от опасных инфекций, а многие виды растений и животных – просто исчезнуть. Биологическая катастрофа может произойти уже сегодня, поэтому бездействие – недопустимая беспечность.