Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1985. július-december (18. évfolyam, 27-52. szám)
1985-11-29 / 48. szám
f TUDOMÁNY 8!!iíIl!Sllli!!ilÍÍfSl!lBSlllll!ll!!P©S Jiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiniiiiiiiiiiiiiiiiilliilliliil TECHNIKA ÚJ SZÚ A világ közvéleménye' a kémia tudományát és a vegyipari termelést az utóbbi 10-12 évben szinte a vádlottak padjára ültette, mondván, hogy a környezet szennyezéséért elsősorban a vegyészek és a vegyipari üzemek a felelősek. Le kell azonban szögeznünk, hogy a jogosan emlegetett és sajnálatos tényékért a kémia tudományát és a tudomány eredményeit megfontoltan hasznosító vegyészeket nem lehet elmarasztalni. A Nobel-díjjal kitüntetett Otto Hahn sem bűnös azért, mert felfedezte az uránbomlás jelenségét, hiszen ez a felfedezés tette lehetővé, hogy az emberiség igen jelentős energiagondjait atomerőművek segítségével enyhítsük, s arról Hahn nem tehet, hogy az atombomlást tömegpusztító fegyverek gyártására is fel lehet használni. Az élelmiszer-termelés és a ke- mizálás összefüggése az emberiség jövőjének egyik igen jelentős, talán a legfontosabb problémája. Erre elsősorban az emberiség létszámának eddigi és várható alakulásából következtethetünk. Mintegy 12 ezer évvel ezelőtt, amikor a földművelés elkezdődött, a becslések szerint mintegy 15 millió ember élt a Földön. Időszámításunk kezdetén ez a szám már 250 millió lehetett, de az ó- és a középkorban jelentős növekedésről nem beszélhetünk, mert 1650 táján az emberiség létszámát mintegy 500 millió főre becsülhetjük. Kétszáz évvel később viszont már 1 milliárd a létszám, s az orvostudomány fejlődésével a növekedés jelentősen meggyorsult: 1930-ban 2 milliárd, 1975- ben pedig már 4 milliárd emberrel számolhattunk. Ha a demográfiai előrejelzések beválnak, a 8 milliárdos létszámot a jövő ezred második évtizedében, vagyis 2015 körül várhatjuk. A továbbiakban minden jel arra mutat, hogy mintegy 10-12 milliárdos létszámmal a növekedés megszűnik, s a demográfiai görbe egyensúlyi szakaszba érkezik. Az emberiség létszámának eddigi rohamos növekedését azért részleteztük, mert az élelmiszerekkel való ellátottság lehetősége ezzel nagyon szoros összefüggésben van. Az élelmiszer-termelés ugyan világszerte igen jelentősen növekedett, de ennek üteme az utóbbi néhány évtizedben elmaradt a népességnövekedés üteme mögött, így az éhező, illetőleg rosszul táplált emberek létszáma minden erőfeszítés ellenére nem csökkent, hanem nőtt. A mai helyzetet értékelve az emberiség negyedrészét tekinthetjük éhezőnek vagy rosszul tápláltnak. A táplálkozás ideális összetételét tekintve egy további negyedrész táplálkozása sem kielégítő. E helyzetért azonban nem elsősorban a világ élelmiszer-termelésének elégtelenségét okolhatjuk, hanem megoldatlan gazdasági- pénzügyi-társadalmi problémák vannak a háttérben, mert az élelmiszerimportra szoruló országok többsége nem, vagy alig képes vásárlásra. Az egész Föld élelmiszer-termelésre alkalmas felülete, beleértve az erdős területek egy kisebb részének mezőgazdasági művelésre történő felszabadítását, a sivatagosodás megállítását, sőt ilyen területek termelésbe állítását is, kereken 5 milliárd hektárra tehető. Ha ezen az igen jelentős felületen a mai átlagos termelés reális szintjének megfelelően - az egyszerűség kedvéért búzaegységekben gondolkodva - hektáronként 3 tonna termést lehet betakarítani, ez kereken 15 milliárd ember élelmezését teszi lehetővé. Ez a termelés a 10-12 milliárdban megjelölt létszámú emberiség éhezés nélküli ellátását, fennmaradását jelentené, de reális megvalósítása az egyes országok kormányaitól, sót az egész emberiségtől nagyon jól összehangolt, a regionális és üzleti érdekeken önzetlenül felülemelkedő magatartást kívánna. s az emberi létet fenyegető környezetszennyezés egyik tényezőjévé vált, a régi kemizálás nélküli mezőgazdasági termelési módszerekhez való visszatérés az emberiségnek a jelenlegihez viszonyítva sokkal nagyobb mértékű éhezéséhez, majd pusztulásához vezetne. Csak dicsérni lehet azokat a kezdeményezéseket, amelyek a „biokertészet“ és más jelszavak szellemében arra biztatnak, hogy minél kevesebb vegyszer felhaszTréfának hangzik, de a dolgok lényegét kifejezi, ha azt mondjuk, hogy bármilyen kemizálási művelet megkezdése előtt először „a fejeket kell kemizálni“. Közérthetőbben kifejezve ez azt jelenti, hogy csak a kémiához kellően értő ember használjon bármilyen célra vegyszereket. Azt is kimondhatjuk, hogy a hibásan, felelőtlenül használt vegyszerek okozta ártalmakat, a kemizálás hibáit is csak a helyesen alkalmazott kémiai ismeretek birtokában lehet kivédeni. Példaként megemlíthetjük, hogy a napjainkban igen nagy mennyiséget jelentő szennyvizeket is csak igen alapos és körültekintő kémiai tudás felhasználásáA kemizálás és az élelmiszer-termelés A földfelszín megoszlása a művelésre alkalmasság szempontjából Területtípus Millió hektár Művelt 1 400 Művelhető 3 000 Erdőség 4 300 Hegyes-sziklás 2 600 Sivatag 1 700 összesen 13 000 Az iparilag fejlett országokban az utóbbi években elért magas termésátlagok - a gépesítésen és az új, nagyobb termőképességú fajták használatán kívül - elsősorban a célszerűen alkalmazott műtrágyázásnak és a növényvédelemnek köszönhetők. Bár a műtrágyázás éis a növényvédelem fokozódó térhódítása világszerte sok kárt okozott, halálos mérgezések forrása volt, nálásával oldjuk meg a kiskertekben történő élelmiszer-termelést, és az eddiginél sokkal jobban ügyeljünk a természeti környezet megóvására. Az ember ugyanis nem ura, hanem csak része a természetnek, így annak kára és pusztulása az emberiség szomorú végét is jelentheti. A műtrágyák, a növényvódószerek okos és mér- sékletes felhasználását azonban ugyancsak az emberiség érdekében nem szüntethetjük meg. A gyógyszergyártást sem szüntethetjük meg azért, mert sajnálatosan elég sok kisgyermek halálát okozták már a felelőtlenül őrizetlenül hagyott, s a gyerek kezébe került gyógyszerek. Az ilyen esetekben nem a gyógyszert, s a me- zógazdaságben használt vegyszereknél sem a kémiát kell hibáztatnunk a bekövetkező bajokért. A nagynyomású kromatográfiai módszerek elterjedése azzal járt, hogy a műszerek törékeny üvegcsöveit rozsdamentes acélból készített üvegcsövekkel kellett helyettesíteni. A Csehszlovák Tudományos Akadémia Makromolekuláris Kémiai Intézete a Laboratóriumi Műszergyártó Vállalattal együttműködve kifejlesztette az üvegkolonnák új nemzedékét, amely olcsóbb az acélkészítményeknél, s a követelményeknek megfelelő szilárdságú. A CGS (Compact Glass Columns) jelzésű üvegcsöveket bepréselt fémhálóval, teflontömítéssel és fémsapkákkal látták el, s ezekből összekapcsolt sorozatok is készíthetők. A folyadékos kromatográfiai módszereket főleg a biokémiában, a gyógyszeriparban, valamint a környezetvédelmi berendezéseknél alkalmazzák. Csehszlovákia az ilyen műszerek egyedüli gyártója a KGST- országokban. A felvételen Pavel Spaöek mérnök, kandidátus a CGS-rendszerú üvegcsöveket cseréli a kromatográfiai berendezésben. ÖSTK felvétele val lehet megtisztítani, újra használhatóvá tenni. Az ipar és a rohamosan növekvő létszámú városok hulladékait csak „jól kemizált“ agyú emberek tudják veszély nélkül felszámolni, illetőleg valamilyen módon újra hasznosítani. Visszatérve az élelmiszerként használt mezőgazdasági termékek termelésének kívánatos növeléséhez, a kemizálás több területe közül itt csak a talán legfontosabb alkalmazását, a műtrágyázást tárgyaljuk kissé részletesebben. Mindenki által ismert, hogy a növények, az állatok és a ember életéhez is különböző tápelemek szükségesek, amelyekből (vagy amelyek segítségével) az élethez szükséges legfontosabb szerves vegyületek (fehérjék, szénhidrátok, zsírok, vitaminok stb.) felépülnek. A mezőgazdaságban műtrágyaként használt fontosabb tápelemek az NPK vegyjelrövidítéssel jelölt nitrogén, foszfor és kálium. Ma már az is széles körben ismert, hogy a fentieken kívül nagyobb mennyiségben más makroelemek, például a kalcium, a kén stb. vagy kisebb mennyiségben más mikroelemek (például a mangán, a réz stb.) is elengedhetetlenül szükségesek. Hosszú évekig úgy mútrágyáz- tak, hogy a szükségesnek tartott mennyiséget az őszi szántással a talajba juttatták. Ez a megoldás azonban pazarló, hiszen az am- mónium-nitrát egy része onnan kioldódik, a vízoldható primer kalcium-foszfát pedig vízben nem oldódó tercier foszfáttá alakul át. Ennél sokkal nagyobb baj, hogy a kioldott ammónium-nitrát szeny- nyezte az élővizeket, sót mint az ember egészségére nagyon káros anyag, az ivóvizek nyerését biztosító vízrétegek elég jelentős részét is. Ha azt akarjuk, hogy kevesebb műtrágya alkalmazásával — olcsóbban és a környezetszennyezés minimális veszélye mellett - hatékonyabban oldjuk meg a növények tápanyagellátását, az eddig szinte kizárólagosan használt szilárd műtrágyák helyett egyre több oldatformájú tápanyagot - és vegetációs időszakban megfelelő módon elosztva - kell alkalmaznunk. Az említett módszer mellett azonban hasonló fontosságot tulajdonítunk - és ez a kémia eredményeinek, a tudományos energia felhasználásának rendkívül szemléltető példája - a tápelemegyen- súly különböző okokból megbomlott helyreállításának, illetőleg megfelelő biztosításának. A nagyadagú műtrágyázás megkezdése előtt a talaj természetes tápanyagképszlete, illetőleg a makro- és mikroelemeket jó arányban tartalmazó istállótrágya biztosította a növények növekedéséhez szükséges tápelemeket. A vegyipar által gyártott műtrágyák többsége mikroelemeket egyáltalán nem tartalmaz, márpedig ezek optimális koncentrációja nélkül sem a növényi, sem az állati (emberi) biokémiai folyamatok nem játszódnak le kellő hatékonysággal, mert az enzimek megfelelő működése nincs biztosítva. Ilyen elvi alapból kiindulva igaz az a megállapítás, hogy az NPK műtrágyázás hatásossága a fő tápelemek koncentrációjához képest a tízezerszer kisebb mennyiségben szükséges mikroelemeken múlik, illetőleg múlhat. A mikroelemek kutatása terén is hallatlanul gyors volt a fejlődés, és az utóbbi néhány évben publikált eredmények szerint a korábban létfontosságúnak tartott 7 mikroelem mellé, 8-10 újabban, csatlakozott“, amelyek élettani fontossága bizonyítást nyert. Ma már a korábban kialakult egész szemléletet át kell értékelni. A kedvező biokémiai szerepről és a mérgező kedvezőtlen hatásokról csak adott koncentrációhatárok között, illetőleg több tápelem egymáshoz viszonyított arányai esetén lehet beszélni! Az előbbiek szemléltetésére két példát említünk. A szelén vegyületeit a korábbi szakirodalom egyértelműen mérgező hatású anyagokként könyvelte el. Mintegy 10 éve tudjuk, hogy egy fontos enzim, a glutati- on-peroxidáz megfelelő működéséhez szelénre van szükség. Ha az enzim tevékenységét például a szelénhiány gátolja, az emberi és az állati szervezetben a hidro- gén-peroxid (ezt bontja el az említett enzim) koncentrációja túlzottan nagy lesz, amely a sejtmembránok kóros roncsolásához vezet. Ezért a legújabb irodalom határozottan állítja, hogy a betegség elkerülése érdekében az ember szervezetébe naponta 50-200 mikrogramm szelénnek kell jutnia. Ezt a mennyiséget a szelénben szegény skandináviai országokban például úgy biztosítják, hogy olyan búzát importálnak, amely viszonylag sok (de nem toxikus szintű) szelént tartalmaz. A kadmiumról és az aizénról, mint a környezetszennyezés szempontjából legveszélyesebb mérgező elemekről szoktunk beszélni. A korábban megállapított tényekben nem is történt változás: mindkét elem vegyületei - egy adott koncentrációhatár felett- vallóban erősen toxikusak. Az utóbbi néhány év kutatásai alapján viszont azt is tudjuk, hogy az élőlények zavartalan életműködéséhez - igen kis mennyiségben- mindkét elemre szükség van. Újabb példaként megmentjük, hogy a korábban „a toxikus nehézfém“ bélyegét viselő króm és nikkel létfontosságában ma már senki sem kételkedhet. Befejezésül újra megismételjük mondanivalónk lényegét: a kémiai tudomány eredményeivel történt bármiféle - jó vagy rossz szándékú, esetleg tévedésen alapuló- helytelen eljárás következményeit csak a kémia eredményeinek okos felhasználásával lehet kiküszöbölni és kivédeni. A végső létszámát tekintve 10—12 milliárdos emberiség élelmiszer-ellátását csak körültekintően és megfontoltan kemizált mezőgazdasággal lehet megoldani. A jól „kemizált fejek“ által irányított ipar és mezőgazdaság nem az emberiség kárához, hanem az egyedül lehetséges kedvező jövöjéhez vezethet mindnyájunkat. DR. PAIS ISTVÁN 1985
