Влияние поллютантов и ксенобиотиков на здоровье человека

7. Влияние поллютантов и ксенобиотиков на здоровье человека.

Поллютанты (загрязнители) – вещества антропогенного происхождения, не свойственные природе и наносящие ей вредное воздействие.

Ксенобиотики  – чужеродные для организма соединения химического или биологического происхождения.

В настоящее время  во внешней среде зарегистрировано около 4 000 000 токсических веществ и ежегодно их количество возрастает на 6 000, за последнее десятилетие в атмосферу было выброшено более 1 000 000 тонн никеля, столько же кобальта, более 600 тонн цинка, 1 500 000 тонн мышьяка и столько же кремния и во внутреннюю среду организма человека попадает около 100 000 различных ядовитых веществ.

Загрязнению внутренней среды способствует широкое развитие бытовой химии, химизация сельского хозяйства и наконец употребление лекарственных препаратов.

Постоянное трех-четырехкратное превышение предела опасности, обусловленное предельно-допустимой концентрацией (ПДК) важнейших поллютантов, приводит к переходу от эпизодической экопатологии к хронизации многих экогенных заболеваний и к проявлениям так называемых «эндоэкологических эпидемий», когда длительной экопатологией охватываются значительные контингенты людей.

В отличие от острых отравлений техногенные патологии развиваются  в результате хронического воздействия малых, субкритических и обычно неосуществимых доз техногенных загрязнителей. Вся биота экосферы, особенно той ее части, что преобразована человеком (микроорганизмы, растения, животные, люди), в какой-то степени отравлена промышленными ядами.

Однако все чаще возникают  ситуации, когда более или менее  ясны симптомы специфических патологий, обусловленных хроническими действиями малых концентраций техногенных  поллютантов. Это действие тесно  связано с переносом вредных  веществ из внешней среды во внутреннюю среду организма с последующей более или менее длительной задержкой части этих веществ и их постепенным накоплением. Такая биоаккомуляция какого-нибудь агента оценивается коэффициентом накопления: Кав=Сорг/Сср

т. е. отношением стабилизированной концентрации вещества в организме Сорг к концентрации его в окружающей его среде Сср.

Нагрузка опасных экологических  факторов оказывает значительное влияние  на уровень здоровья населения (особенно детского), причем загрязнение почвы, водоемов и воздуха представляет большую опасность, влияя главным образом на общую и первичную заболеваемость детей и взрослых, распространенность болезней органов дыхания и болезней системы кровообращения, онкологическую заболеваемость, заболеваемость органов пищеварения и мочеполовой системы, врожденные пороки развития, общую смертность населения.

Согласно рекомендациям  гигиенистов, ксенобиотики распределены по классам опасности в зависимости  от степени их влияния на состояние  здоровья человека.

Класс 1 – очень высокотоксичные: кадмий, ртуть, свинец и их соединения, диоксины, полициклические хлорированные, ароматические углеводороды, токсичные радикалы кислорода, серы, азота.

Класс 2 – соединения высокой токсичности: мышьяк, стронций, цинк, фенол, хлор, фосген, сероводород и сероуглерод, цианиды и др.

Класс 3 – опасные соединения и вещества: уксусная и некоторые другие органические кислоты; спирты: метиловый, бутиловый, пропиловый; селен, табак, этилен, пыль.

Класс 4 – умеренно или малотоксичные вещества: аммиак, нафталин, этиловый спирт, бензин, оксид углерода (II), бутан, нитраты.

Влияние выхлопных газов автомобилей на здоровье  
человека:

Оксид углерода - Препятствует абсорбированию кровью кислорода, что ослабляет мыслительные способности, замедляет рефлексы, вызывает сонливость и может быть причиной потери сознания и смерти;

Свинец - Влияет на кровеносную, нервную и мочеполовую системы; вызывает, вероятно, снижение умственных способностей у детей, откладывается  в костях и других тканях.

Оксиды азота - Могут  увеличивать восприимчивость организма к вирусным заболеваниям (типа гриппа), раздражают легкие, вызывают бронхит и пневмонию

Токсичные выбросы (тяжелые  металлы) - Вызывают рак, нарушение функций  половой системы и дефекты  у новорожденных.

Загрязнители  почвы:

Ртуть (Hg) - Нервные расстройства (болезнь Минамата); нарушение функций желудочно-кишечного тракта, почек; изменение в хромосомах;

Мышьяк (As) - Раковые заболевания  кожи, интоксикация, периферические невриты;

Свинец (РЬ) - Разрушение костных тканей, задержка синтеза протеина в крови, нарушение нервной системы и почек;

Медь (Сu) - Органические изменения в тканях, распад костной ткани, гепатит;

Кадмий (Cd) - Цирроз печени, нарушение функций почек, протеинурия;

Среди наиболее важных факторов, влияющих на состояние здоровья населения, на одном из первых мест, безусловно, стоят проблемы хозяйственно-питьевого водоснабжения и качества воды. Уровень загрязнения питьевой воды определяется качеством водоисточников, а также характером водоподготовки и водораспределения.¹

 

16. Методы очистки воды для питьевых нужд

Различают химические, биологические  и физические загрязнители. Среди химических загрязнителей к наиболее распространенным относят нефть и нефтепродукты, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества), пестициды, тяжелые металлы, диоксины и др.

Главные загрязнители воды

Химические загрязнители	Биологические   загрязнители	Физические  загрязнители
Кислоты	Вирусы	Радиоактивные элементы
Щелочи	Бактерии	Взвешенные твердые   частицы
Соли	Другие болезнетворные организмы	Тепло
Нефть и нефтепродукты		Органолептические
	Водоросли	(цвет, запах)
Пестициды	Лигнины	Шлам
Диоксины	Дрожжевые и плесневые грибки	Песок
Тяжелые металлы		Ил
Фенолы		Глина
Аммонийный и
Нитритный азот
СПАВ

Механическая  фильтрация - является первым и необходимым этапом подготовки воды. Целью механической фильтрации является удаление крупных загрязнений, таких как песок, частицы окалины и т.д., что предохраняет оборудование и арматуру от повреждений. Тонкость фильтрации, т.е. величина наименьших удаляемых частиц зависит от применяемого фильтрующего элемента.

Обезжелезивание, деманганация. При удалении из воды соединений железа и марганца происходит их переход из растворённых форм в труднорастворимые, которые задерживаются на фильтрующей загрузке во время фильтрования на скором напорном фильтре. Технологический процесс удаления соединений железа и марганца состоит из их предварительного окисления и последующего фильтрования на фильтрующей загрузке. Окисление железа и марганца осуществляется аэрацией (кислородом воздуха) или дозированием в воду более сильных окислителей. Фильтрующая загрузка подбирается для каждого конкретного случая.

Фильтрование  на активированном угле - Фильтры с активированным углём эффективно удаляют из воды органические вещества, свободный хлор и хлорорганические соединения. Применение этих фильтров улучшает органолептические свойства воды (устраняют запахи и привкусы), в отфильтрованной на активированном угле воде исчезает желтоватый оттенок, обусловленный присутствием загрязнений органического происхождения. Однако следует помнить, что дехлорирование (удаление свободного хлора) воды может привести к повторному микробиологическому загрязнению, и вода может стать непригодной для использования. В этом случае рекомендуется провести дополнительно УФ-дезинфекцию.

Умягчение - Умягчение воды основано на удалении солей жесткости путем ионного обмена. Соли жесткости удаляются на загрузке сильнокислотного катионита во время фильтрации воды через слой катионита. Катионы кальция и магния, которые обуславливают жесткость воды заменяются в процессе ионного обмена на катионы натрия. Когда ионообменная способность загрузки исчерпывается, её необходимо регенерировать раствором поваренной соли. В случае повышенного содержания железа и марганца в воде, перед ступенью умягчения вода обязательно должна пройти ступени обезжелезивания и деманганации. Повышенное содержание железа и марганца приводит к уменьшению срока службы катионита.

Удаление нитратов - Удаление нитратов чаще всего осуществляется на специальных нитрат-селективных анионитах, регенерируемых раствором поваренной соли. В процессе ионного обмена нитрат-ионы, содержащиеся в обрабатываемой воде заменяются на хлорид-ионы. Другим методом удаления нитратов (как и других солей) является частичная деминерализация воды методом обратного осмоса.

Обессоливание - Обессоливание воды - это удаление из неё всех катионов и анионов, обуславливающих общее солесодержание воды и её электропроводность. Обессоливание осуществляется методами обратного осмоса, ионного обмена и электродеионизации. Выбор метода зависит от общего солесодержания исходной воды и требований к обессоленной.

Дезинфекция - Методы дезинфекции воды разделяются на физические и химические.

Дезинфекция при  помощи УФ-Облучения - Преимущества дезинфекции воды УФ-облучением перед химическими методами в том, что УФ-облучение не изменяет физико-химические показатели воды, привкус и запах воды. Разные микроорганизмы по разному реагируют на воздействие УФ-лучей, поэтому для эффективной дезинфекции необходима соответствующая доза облучения. Оптимальная доза УФ-облучения, обеспечивающая 99,9% эффективности обеззараживания - 40 мДж/см.кв.

В обрабатываемой УФ-лучами воде не должны содержаться взвешенные и коллоидные вещества, наличие которых  может негативно повлиять на эффективность дезинфекции.

Ультрафиолет нарушает структуру молекул ДНК бактерий и вирусов, лишая их возможности к размножению, но не вносит никаких изменений в химический состав воды. Не образует побочных продуктов.²

 

 

  21. Проблемы  устойчивого развития цивилизации в ХХI веке

К середине XX столетия возросшая мощь экономики превратилась из созидательной силы в разрушительную. Оказалось, что ресурсы природы не безграничны, ее способность к самовосстановлению в ближайшее время будет исчерпана, и человечеству грозит глобальный экологический кризис. В результате мир столкнулся с необходимостью формирования новой модели развития цивилизации, способной противостоять надвигающемуся кризису. Попыткой разрешить эту проблему стало создание новой концепции – концепции устойчивого развития.

Сегодня многие ученые характеризуют  современные отношения человека и природы как антропогенный  экоцид - разрушение людьми естественной среды обитания, в том числе  и условий собственного существования. Так, например, по данным ЮНЕСКО, за исторический период человечество уже потеряло около 2 млрд. гектаров некогда плодородных почв, превратив их в бесплодные пустоши  – а  ведь это больше всей совокупной площади, используемой сегодня в мире в сельскохозяйственных целях.³ Загрязнение Мирового океана приобрело катастрофические масштабы,  а в результате выброса парниковых газов происходит постепенное изменение климата.  Не менее тревожный факт - сокращение площадей тропических лесов, которые наряду с северной тайгой являются легкими планеты, поскольку они вырабатывают основную массу кислорода, необходимого для жизни на Земле. Все это приводит к необратимым изменениям среды обитания, и в конечном итоге она может оказаться непригодной для жизни современного человека и дальнейшего развития цивилизации. К изменению и разрушению естественных экосистем  добавилось  сильное  промышленное загрязнение. Сегодня в  цикле добычи,  переработки сырья и получения конечной продукции на 1 кг потребленного бытового продукта приходится 25 кг отходов.⁴

При этом, несмотря на столь губительные для природы последствия деятельности человека, качество жизни сотен миллионов людей остается очень низким. Каждый пятый житель Земли получает меньше пищи, чем необходимо для нормальной жизнедеятельности. Ощущается нехватка безопасной для здоровья питьевой воды, ежегодно  миллионы людей умирают от недоедания и болезней. На фоне постоянного роста численности населения Земли ее ресурсы истощаются.

Все эти экологические проблемы в определенной степени порождены  отставанием экономической мысли. Вплоть до середины ХХ века ученые не придавали значения экологическим ограничениям в экономическом развитии. Природа рассматривалась как некая бесконечная кладовая, богатства которой надо лишь своевременно обнаруживать и эксплуатировать. В мире господствовал техногенный тип развития,  характерными чертами которого являются быстрое истощение невоспроизводимых видов природных ресурсов (полезных ископаемых) и эксплуатация воспроизводимых (почва, леса и др.) со скоростью, которая превышает возможности их восстановления. В погоне за количественными показателями экономика не учитывала проблемы будущего, интересы последующих поколений людей.

Только лишь в 70-е годы XX века, когда резко обострились экологические проблемы, встала задача осмысления сложившейся ситуации и разработки принципиально новых концепций развития во всемирном масштабе. Поэтому переход на новую стратегию, получившую название модели устойчивого развития,  стал естественной реакцией мирового сообщества, стремящегося к своему выживанию.