Экология здоровья человека и экопатология (мутация)

      Молибден  встречается в природных водах. Избыточное его попадание в организм человека ведет к заболеванию молибденовой подагрой. Безвредной считается концентрация молибдена в питьевой воде на уровне 0,5 мг/л.

      Стронций широко распространен в природных водах, при этом его концентрации колеблются в широких пределах (от 0,1 до 45 мг/л). Длительное его поступление в больших количествах в организм приводит к функциональным изменениям печени. Вместе с тем продолжительное употребление питьевой воды, содержащей стронций на уровне 7 мг/л, не вызывает функциональных и морфологических изменений в тканях, органах и в целостном организме человека. Эта величина принята в качестве норматива содержания стронция для питьевой воды.

      Также не предусматривается содержание в  воде нитратов. Согласно современным научным данным, нитраты в кишечнике человека под влиянием обитающих там бактерий восстанавливаются в нитриты. Всасывание нитратов ведет к образованию метгемоглобина и к частичной потере активности гемоглобина в переносе кислорода.

      Таким образом, в основе метгемоглобинемии лежит та или иная степень кислородного голодания, симптомы которого проявляются в первую очередь у детей, особенно грудного возраста. Они заболевают преимущественно при искусственном вскармливании, когда сухие молочные смеси разводятся водой, содержащей нитраты, или при употреблении этой воды для питья. Дети старшего возраста менее подвержены этой болезни, а если заболевают, то менее тяжело, так как у них сильнее развиты компенсаторные механизмы. Употребление воды, содержащей 2-11 мг/л нитратов, не вызывает повышения в крови уровня метгемоглобина, тогда как использование воды с концентрацией 50-100 мг/л резко увеличивает этот уровень. Метгемоглобинемия проявляется цианозом, увеличением содержания в крови метгемоглобина, снижением артериального давления. Эти симптомы специалисты зарегистрировали не только у детей, но и у взрослых. Содержание нитратов в питьевой воде на уровне 10 мг/л является безвредным.

      Уран – широко распространенный в природных водах радиоактивный элемент. Особенно большие его концентрации могут встречаться в подземных водах. В основу нормирования урана положены не его радиоактивные свойства, а токсическое влияние как химического элемента. Допустимое содержание урана в питьевой воде равно 1,7 мг/л.

      Строго  регламентируется и предельно допустимая концентрация в воде некоторых добавок, применяемых для осветления воды (например, полиакриламида, сернокислого алюминия).

      Без всякого преувеличения можно  сказать, что высококачественная вода, отвечающая санитарно-гигиеническим  и эпидемиологическим требованиям, является одним из непременных условий здоровья людей. Но чтобы она приносила пользу, ее необходимо очистить от всяких вредных примесей и доставить чистой человеку.

      За  последние годы взгляд на воду изменился. О ней все чаще стали говорить не только врачи-гигиенисты, но и биологи, инженеры, строители, экономисты, политические деятели. Да и понятно – бурное развитие общественного производства и градостроительства, рост материального благосостояния, культурного уровня населения постоянно увеличивают потребность в воде, заставляют более рационально ее использовать. 

      1.4. Влияние химического  загрязнения почвы  на здоровье человека.

      Почва – это особое природное образование, обладающее рядом свойств. Она сформировалась в результате длительного преобразования поверхностных слоев литосферы под взаимообусловленным воздействием гидросферы и атмосферы, живых и мертвых организмов. Почва является одной из составных частей окружающей человека среды. Важнейшее ее свойство – плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Воздействие человека на почву – составная часть общего влияния человеческого общества на земную кору и всю природу в целом. Особенно влияние человека на плодородный слой земли возросло в век научно – технической революции. По воле человека меняется характер почвы, изменяются факторы ее образования. Под влиянием промышленных и сельскохозяйственных загрязнений снижается плодородие почв, а отсюда технологическая  и питательная ценность продукции.

         Почва в отличие от атмосферного воздуха  обладает способностью аккумулировать попадающие в нее различные загрязнения. Загрязняющие вещества, поступая в почву, накапливаются в избыточных количествах за счет выбросов промышленных предприятий, животноводческих комплексов.

     Так же почва загрязняется в результате нерационального применения различного рода минеральных удобрений и пестицидов. Пестициды – это общепринятое собирательное название ядохимикатов, используемых в сельском хозяйстве для защиты растений и животных. К ним относятся разнообразные химические соединения, обладающие способностью уничтожать или прекращать развитие живых организмов. В почву пестициды поступают с протравленными семенами, при обработке пестицидами растений, с отмирающими частями растений. Исследования ученых показали, что некоторые ядохимикаты могут сохраняться в почве очень длительное время. Например: препарат Севин может сохраняться в почве один – два года. Такие свойства имеют так же некоторые гербициды. К ним относятся: диурон, моурон и симпозин. Срок сохранения этих веществ в почве – от нескольких месяцев до нескольких лет. Степень накопления препаратов в почве и пути их миграции определяется свойствами яда. Наиболее длительное сохранение в почве имеет дилдрин, линдан, токсафен, гептахлор и алдрин. Они могут сохраняться в течение пяти – пятнадцати лет.

      Как известно, пестициды обладают высокой  биологической активностью и  поэтому способны отрицательно воздействовать на организм человека. Поступая тем  или иным путем в организм человека, пестициды вызывают отравления различной степени: острые, подострые и хронические.

      Например, при остром отравлении фосфороорганическими пестицидами наблюдается тошнота, слюноотделение, сужение зрачков, мышечные подергивания. Позднее может наступить  нарушение психики, дрожание рук  и даже коматозное состояние. Острые отравления могут протекать сравнительно легко, а могут быть с крайне тяжелым течением – со смертельным исходом.

      Подострое отравление вызывается поступлением в  организм относительно небольшого количества препарата и протекает в более  легкой форме.

      Хроническое отравление связано  с длительным поступлением препарата, способного накапливаться в организме. При таком отравлении ядохимикаты поступают в организм в количествах, не превышающих предельно допустимых норм. Поэтому необходим контроль за использованием пестицидов.

      Почву загрязняют не только пестициды. В процессе производственной деятельности человека усиливается техногенная нагрузка на почвенный покров – загрязнение металлами и их соединениями. Если в древние времена человек использовал всего 18 элементов таблицы Менделеева, то сейчас используются все известные элементы.

      Наиболее  опасными загрязнителями считаются: ртуть, свинец и их соединения. В окружающую среду ртуть может поступать вместе с пестицидами, отходами целлюлозно-бумажной промышленности. Очень часто отходы предприятий содержат металлическую ртуть, а так же ее неорганические соединения. Загрязнение почвы свинцом и его соединений носит прямо таки массовый характер. Едва ли не основным источником загрязнения свинцом является автотранспорт, в качестве добавок к бензину используются соединения свинца. Источниками заражения почвы цинком является промышленная пыль и применение суперфосфатных удобрений.

      На  здоровье человека может оказывать  существенное влияние химический состав почвы. Еще академик В.И. Вернадский обратил внимание на значение для живых организмов некоторых микроэлементов в почве. Многочисленными исследованиями установлено, что в составе организмов постоянно присутствует до 47 химических элементов. К числу достаточно изученных относятся: медь, цинк, кобальт, марганец, йод, фтор, бор. Микроэлементы – это биогенные химические элементы, играющие роль катализаторов в организме. Велико значение микроэлементов для человека. В состав его крови входит 24 элемента. Некоторые микроэлементы входят в состав важных желез внутренней секреции – щитовидной и поджелудочной. Так цинк входит в состав щитовидной железы и гипофиза. Существенное влияние микроэлементы оказывают на функции эндокринных желез. В состав многих химических комплексов эти вещества входят как соединения металла с белками, различными ферментами, дыхательными пигментами и гормонов. Микроэлементы участвуют в промежуточных процессах обмена веществ. В организм человека они попадают с растительной и животной пищей, отчасти с водой, по схеме: почва – растение – организм животного. Уровень обеспеченности растительных и животных организмов микроэлементами зависит в первую очередь от их содержания в почве. Недостаток или избыток микроэлементов в почве приводит так же к их недостатку у растений, животных и у человека. Заболевания, связанные с недостатком или избытком микроэлементов, получили название эндермических. В ходе хозяйственно деятельности человека идет искусственное перераспределение химических элементов в земной коре. Отсюда следует, что и химический состав почвы тоже будет изменяться. Вследствие этого могут появляться болезни связанные с недостатком или избытком микроэлементов. Например, низкий уровень йода в почве может послужить причиной возникновения зобной болезни или кретинизма. Низкое содержание в почве и питьевой воде фтора приводит к кариесу зубов. А при высоком содержании фтора у человека и животных зубы поражаются «пятнистой эмалью». При этом заболевании нередко поражается косная система организма (флюороз). У детей раннего возраста может наблюдаться метгомоглобинемия, вызванная избытком солей азотной кислоты.

      Так же загрязняющими почву веществами являются канцерогены. Под канцерогенными веществами подразумеваются химические и биологические вещества, играющие существенную роль в возникновении опухолевых заболеваний, как у животных, так и у человека. Наиболее распространенными из канцерогенных веществ – ароматические углеводороды. В эту группу веществ входит до двухсот агентов, обладающих высокой канцерогенностью. Основные источники загрязнения канцерогенами – выхлопные газы автотранспорта, самолетов, выбросы промышленных предприятий. В почву высоко канцерогенные вещества попадают из атмосферы вместе с частичками пыли, а так же в результате утечки нефти и ее переработки.

      В настоящее время самоочищение почв практически не происходит. Накопление отравляющих веществ способствует изменению химического состава плодородного слоя земли, что в свою очередь отразится не только на здоровье человека, но и на его практической деятельности. Поэтому борьба с разрушением и загрязнением почв должна включать в себя комплекс мероприятий, требующих серьезного научного обоснования. Мероприятия, направленные на предупреждение загрязнения почв должны обеспечивать санитарную охрану плодородного слоя. 

1.5. Проблемы города  в результате влияния вредных веществ.

      Города  имеют свою достаточно длительную историю. В городских поселениях сформировалась особая, городская, среда жизни человека. Она включает природную среду (неживую - абиотическую). Это рельеф, климат, воды и живая среда (биота) - растительность, животный мир. Искусственно созданную человеком часть городской среды составляет техносфера. Это промышленные предприятия, транспорт, жилые здания. Обязательным компонентом городской среды является население города. Все эти компоненты взаимодействуют друг с другом, развиваются и совершенствуются. Неравномерности этого развития приводят городскую среду к различного рода нарушениям. Критерием успешности социально-экономического  развития выступают показатели здоровья человека. Но поскольку между всеми частями городской среды существуют противоречия, это и порождает многочисленные и разнообразные экопроблемы города. Ресурсно-хозяйственные проблемы вызваны большими масштабами использования природных ресурсов, их переработкой и образованием различных, в том числе и токсичных, отходов. Антропологические проблемы связаны со здоровьем жителей городов. Практически все производства (заводы и фабрики) вызывают  такого рода проблемы, а поскольку большинство из них сосредоточено в городах – концентрация различных веществ в воздухе и воде представляют большую опасность для здоровья, а то и жизни людей.

      Наибольшая  опасность для горожан – это  загрязненная питьевая вода и воздух, некачественные продукты питания, повышенный уровень радиации, сильное воздействие радио магнитных волн.

      Подсчитано, что в сутки городу с населением в один миллион человек требуется 625 тысяч тонн воды, 2 тысячи тонн пищи, 4 тысячи тонн угля, 2800 тонн нефти, 2700 тонн газа и 1000 тонн топлива для автомобилей.

      Отходы  такого города огромны: 500 тысяч тонн сточных вод, 2000 тонн твердых отходов, в атмосферу выделяется 150 тонн соединений серы, 100 тонн оксидов азота, много углеводорода.

        В период бурного развития  промышленности, города превратились  в сплошные фабрики и заводы. Сюда привозилось разное сырье (такое с которым ни человек, ни другое живое существо не соприкасается в природе вплотную), оно шло в переработку, и образовывались токсичные отходы, которые выбрасывались в воздух или в виде стоков поступали в водоемы, загрязняя их, а заодно и почву, и грунтовые воды.

        В процессе существования города  медленно, но верно нарушается  природный биогеохимический баланс, изменяется круговорот веществ.  С появлением химических производств  эти нарушения еще больше увеличились.  Параллельно с развитием промышленности, развивался соответственно и транспорт (водный, железнодорожный, автомобильный). Что так же вело за собой усиление загрязнения окружающей среды.

      Природные вещества и соединения, ранее покоящиеся на большой глубине и не вступавшие в активный круговорот веществ, в большом количестве теперь лежат на поверхности и вовлекаются в природные процессы. В результате переработки, сжигания, окисления, растворения. Это не могло не сказываться на здоровье людей, имеющих прямые контакты с ними. А таких людей становится с каждым годом все больше и в основном в городах, на различных производствах.             

      В середине нашего века общественность стала более активно бороться с рядом фирм и производств  за чистоту воды и воздуха в  городах. Радикальным образом изменилось отношение к проблемам охраны городской среды в целом. Стали издаваться законы, ограничивающие промышленников, обязывающие очищать и обезвреживать отходы производства. Сильно загрязняющие производства стали удалять из города, а часто и из страны.

        Можно вспомнить в связи с  этим, что 1955 году более 100 жителей  города Минамата в Японии заболели  странной нервной болезнью. У  них быстро ухудшалось зрение  и слух, расстраивалась координация  движений, конвульсиями и судорогами  сводило мышцы, нарушалась речь, появлялись серьезные психические отклонения. Тяжелые случаи заканчивались полной слепотой, параличем, безумием, смертью. Всего в Минамате умерло 50 человек. От этой болезни страдали и домашние животные и за 3 года погибла половина кошек. При выяснении причин заболевания выяснилось, что все пострадавшие потребляли в пищу морскую рыбу, выловленную у тех берегов, где сбрасывали промышленные отходы предприятия химического концерна «Тисо», содержащие ртуть. Концентрация ртути в рыбе достигала 50 мг на 1 кг веса. Всего в Японии было около 50 тысяч человек, отравленных ртутными соединениями в 60-х годах. Дети подвергались интоксикации еще до появления на свет. В 1966-67 годах последовало запрещение применения.