Экологические факторы жилище человека и его здоровье

Приспособление живой материи к изменяющимся условиям среды, являющееся одним из факторов эволюционного совершенствования видов, далеко не беспредельно. Т. В. Карсаевская и А. Т. Шатилов (1975) считают, что приспособление к ухудшающимся условиям среды возможно лишь до некоторого предела, определяемого видовыми особенностями человека, и не может быть основным направлением его дальнейшей эволюции. Это тем более существенно, если принять во внимание, что интенсивное изменение среды происходит фактически на протяжении жизни одного поколения. Следует учесть, что традиционные социально-экономические средства адаптации к неблагоприятным условиям среды (жилище, одежда и т.д.) не могут оградить людей от различных видов воздействия.

По мнению В. П. Казначеева (1973), человек в отличие от остального биологического мира, в значительной степени лишенный факторов естественного отбора, вошел в социальную эволюцию генетически недостаточно адаптированным к длительным хроническим неадекватным воздействиям среды. К тому же прогрессирующая технизация среды обитания исключает естественный отбор его новых генетических адаптации, снижает запасы генетической прочности, унаследованные от прошлых поколений. Из-за относительной стабильности структуры и функций организма человека в процессе возрастающего экстремального воздействия факторов среды может усиливаться отставание его приспособительных возможностей от уровня жизненно важных параметров внешней среды.

Неспособность человеческого  организма к экстренной, мгновенной адаптации к происходящим изменениям в окружающей среде лежит в основе ряда психосоматических дисгармоний в жизнедеятельности человека.

Таким образом, все соматические и нейропсихические особенности  и характеристики человеческого  организма являются следствием длительного  эволюционного развития, результатом формирующего влияния. Нарушение экологического равновесия между средой и организмом может привести к развитию биоэкологических дисгармоний, срыву механизмов адаптации и появлению заболеваний, которые на первых порах вследствие частичной компенсации могут протекать в скрытой форме.

1.3. Основные показатели качества  воды

Вода играет исключительно важную роль в жизненных процессах человека, не только как обязательная часть  организма, благодаря воде, в организме  присутствует в виде растворов жизненно важные минеральные вещества, но и как среда, в которой протекают все химические превращения, связанные с его жизнедеятельностью. Во взрослом человеке содержится 60-65% воды, а в организме новорожденного ребенка 75-83% от всей массы тела (Ноздрачев А.Д. 2001). Нет в организме ни одного процесса, который проходил бы без участия воды. Без воды невозможно было бы питание нашего организма.

Вода – раствор, состоящий из множества химических веществ техногенного и природного, как правило, минерального происхождения.

В воде присутствуют (Асатиани В.С. 1991):

• ионы химических элементов – легкие металлы (литий, натрий, калий, магний, кальций), более тяжелые металлы (хром, марганец, железо, цинк, ртуть, свинец), металлоиды йод, сера, фосфор, углерод;
• газы – кислород, озон, фтор, хлор; могут быть даже метан, сероводород и радиоактивный газ радом. Газы придают воде тот или иной запах.
• неорганические вещества – соли, кислоты, щелочи;
• органические вещества (бензол, пестициды);
• нерастворенные до конца механические примеси органического и неорганического происхождения (взвешенные вещества или взвеси) – песок, ил, ржавчина, частицы глины. Они сообщают воде мутность и при отстаивании дают осадок.
• бактерии и вирусы (кишечная палочка, вирус гепатита).

Существует несколько важных показателей качества питьевой воды: кислотность pH (или водородный показатель), жесткость воды, органолептические свойства, показатели бактериального и санитарно-химического загрязнения (Рудник В.А., 1994).

pH связана с концентрацией ионов водорода в среде, измеряется с помощью прибора «пэ-аш-метра» и дает нам понятие о кислотных или щелочных свойствах воды. pH < 7 – кислая вода, pH = 7 – нейтральная вода, pH > 7 щелочная среда. Кислотный баланс человеческого организма должен выдерживаться в очень жестких рамках от 7,38 – 7, 42 и не может отклониться даже на 10% от этого диапазона (Ноздрев А.Д., 2001). При pH = 7,05 человек впадает в предкоматозное состояние, при pH = 7,00 наступает кома, а при pH = 6,80 – смерть (Асатиани В.С., 1991).

Жесткостью называется свойство воды, обусловленное содержанием в ней ионов кальция и магния. Жесткость определяется по специальной методике, описанной в ГОСТе 6055-86 на питьевую воду, а единицы ее измерения миллиграмм на литр или миллиграмм – эквивалентах на литр: 1 мг – эквивалент жесткости соответствует содержанию 28 мг/л окиси кальция или магния. Жесткость воды определяется в градусах: 1º жесткости соответствует содержанию 10 мг окиси кальция в 1л воды (Рудник В.А., 1994). Таким образом, воду до 3,5 мг – экв/л (10º) жесткости называют легкой, от 3,5-7 мг – экв/л (от 10º-20º) – средней жесткости, а свыше 7 мг – экв/л (20º) – жесткой.

Отдельные авторы (Шелепин О.Н., 1991) считает, что потребление жесткой  воды может привести к образованию  камней в мочевом пузыре. В структуре урологических заболеваний мочекаменные болезни в Ростове-на-Дону и ее областях занимают около 30%.

Согласно ГОСТу 3351-74 органолептические  свойства воды характеризуются интенсивностью допустимого изменения запаха, привкуса, цветности и мутности воды (Шепков А.А., 1963).

Самым общим санитарным показателем  является наличие в воде определенного  количества микроорганизмов (ОМЧ) в  единице объема (Дедюкин В.П., 1996).

С точки зрения предотвращения инфекционных болезней важно выявить наличие  в воде их возбудителей, к ним относятся кишечные палочки. Для количественной характеристики содержания кишечной палочки используют показатели: поли-индекс, поли-титр, поли-фаш. Присутствие в воде кишечной палочки всегда свидетельствует о ее загрязнении фекалиями. На этом основании считают, что если нет кишечной палочки или ее очень мало, то в воде нет и других микробов, вызывающих инфекционные заболевания (Зарубан Г.Н., 1996).

По данным Госсанэпиднадзора в  городе Ростове-на-Дону на 2003 год в  воде из водопроводной сети зарегистрировано в Железнодорожном районе – 1,6%, Ворошиловском – 1,3%, Советском – 0,9%, Первомайском – 1,6% районах, на 2-м поселке Ордженикидзе 0,5%. При исследовании воды из очагов вирусного гепатита наиболее высокие показатели выявлены в Ворошиловском 7,7%, Первомайском – 6,8% районах.

На основании вышеизложенного  можно сделать вывод, что экологическая  питьевая вода

• это вода с соответствующими органолептическими показателями – прозрачная, без запаха с приятным вкусом;
• это вода с pH = 7-7,5 и жесткостью не выше 7 ммоль/л
• это вода, в которой вредные химические примеси либо составляют десятые – сотые доли их ПДК, либо вообще отсутствуют;
• это вода, в которой нет болезнетворных бактерий и вирусов.

Таблица 1

Характеристика  воздействия химического фактора  воды на организм человека

1.3.1. Очистка воды с помощью специальных  материалов и устройств

С точки зрения особенностей того или иного способа доочистки  можно выделить несколько типов фильтрации. Необходимо отметить, что в большинстве случаев доочистка воды в фильтрах осуществляется не одним способом, а их сочетание, что дает возможность компенсировать недостатки одних способов достоинствами других.

Механическая фильтрация осуществляется посредством пропускания воды через «сито» с отверстиями, размеры которых могут колебаться. В качестве фильтрующего материала используется полипропиленовое волокно – в виде блока-картриджа, который подлежит замене по истечении его ресурса. В зависимости от того, частицы какого размера могут быть задержаны, механическую фильтрацию делят на ультрафильтрацию (задерживается 95% частиц размером 0,2-0,5 мкм), на два класса микрофильтрации (задерживает 95% частиц с размером 0,5-5 и 5-15 мкм) и на два класса макрофильтрации (задерживается 95% частиц размером 15-50 и более 50 мкм) (Ахманов М., 2002).

Макрофильтрация обычно используется в предфильтрах, патроны которых  врезают в водопроводную воду от крупных частиц; можно поставить  два предфильтра на холодную и горячую воду, а также закладывать патроны-картриджи для микрофильтрации.

Следовательно, механический фильтр способен, задерживать крупные и  мелкие частицы взвеси, бактерии и  вирусы (Самойлов, 2000).

Что касается газов, металлов, хлороорганики, то они ему не по плечу; борьба с ними – не его задача (Ахманов М., 2002). По мнению Зарубина Г.Н., 1996 при употреблении механическом способе фильтрации возникает ряд проблем;

• необходимость уменьшить ячейки сетки или поры фильтрующего материала, чтобы фильтрация была качественной;
• необходимость создать в малом объеме фильтра большую рабочую поверхность, что фильтр имел больший ресурс;
• зависимость скорости фильтрации от плотности фильтрующего материала и давления воды;
• необходимость уловить момент засорения фильтра и либо заменить фильтр новым, либо очистить его;
• неизбежное засорение фильтра (исчерпание его ресурса).

В фильтрах, основанных на явлении  осмоса и обратного осмоса, реализуется  такая же процедура очистки, как  в механических фильтрах, только на молекулярном уровне. Используются полупроницаемые мембраны, которые пропускают в принципе лишь молекулы воды. В наше время такие мембраны изготавливают из полимерных и керамических материалов, часто используют сверхсшитый полистирал (Самойлов И.В., 2000), который был создан отечественными учеными В.А. Даванковым и М.П. Цюрюкой (Чернобельская А.В., 1991).

В зависимости от размера пор  полимерных и керамических материалов осуществляется:

• обратный осмос
• нанофильтрация
• ультрафильтрация
• микрофильтрация

Самая мелкая «сетка» (обратный осмос) пропускает лишь молекулы воды, и в результате достигается такая степень очистки, что очищенную посредством обратного осмоса воду можно сравнить с дистиллированной. Доктор медицинских наук О.П. Шепелен в своей работе утверждает, что обратный осмос имеет свои недостатки. В частности, его использование приводит к тому, что вода становится «слишком» чистой, и ее употребление может нанести вред здоровью человека. С точки зрения эксплуатации, фильтры, работающие на основе обратного осмоса имеют не высокую производительность: они позволяют получить всего 20-25 литров в сутки (Самойлов И.В., 2000).

При нанофильтрации задерживаются  взвеси, микрофлора, любая органика и частично ионы натрия, кальция  и магния; при ультрафильтрации –  взвеси, микрофлора и крупные органические молекулы; при микрофильтрации – взвеси и бактерии. Можно сочетать в фильтре несколько мембран одного или разных типов.

Самый распространенный метод фильтрации – сорбционный. Сорбней называется поглощение растворенных в воде веществ поверхностью твердого сорбента, в данном случае – материала, напоминающего фильтр. От механической фильтрации этот процесс отличается тем, что материал механического фильтра инертен, а сорбционного – активен: он захватывает примеси и удерживает их силами молекулярного притяжения. При сорбционной фильтрации используют сорбенты, которые поглощают из воды вредные примеси. Самый известный и наиболее распространенным сорбентом является активированный уголь (Ахманов М., 2002).

Сорбционные фильтры удаляют из воды хлорорганику (хлороформ, бромдиклорметан), а также тяжелые металлы (железо, свинец), взвесь, бактерии.

Среди недостатков по мнению ряда авторов (Миклашевский Н.В. 2000, М. Ахманов 2002) этих систем нужно назвать быструю  засоряемость сорбента поскольку уголь имеет органическое происхождение, он представляет собой среду для развития микроорганизмов. В теплых условиях при обилии влаги в активированном угле начинают очень быстро размножаться бактерии, грибки и плесени. Поэтому, чтобы этого не случилось, необходимо следить чтобы картридж не работал больше, чем он должен работать, и своевременно мыть его. Еще один важный момент: необходимо, чтобы вода проходила через угольный фильтр с небольшой скоростью (примерно 200 мл воды в минуту на 100 г. угля). Чем выше скорость воды, тем ниже степень очистки.