Экология здоровья человека и экопатология (мутация)

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.

Рост городов продолжается, увеличивается площадь больших городов, появляются новые города, однако темпы урбанизации несколько снизились в последние десятилетия. С ростом городов увеличивается потребность населения в электро- и тепло энергии. Все больше растет число автомобилей, а вместе с ними и степень загрязнения окружающей среды. Именно машины являются одной из главных причин загрязнения воздуха. Только резиновой пыли от стирания шин выделяется до 10 килограмм в год от каждого автомобиля. А какой ущерб терпит атмосфера от выбросов ядовитых газов из выхлопных труб. По статистике каждое четвертое заболевание связано именно с загрязнением воздуха.

В городах концентрация вредных веществ в 20 раз  больше, чем в сельской местности. Дыхание таким воздухом нарушает деятельность головного мозга, а у детей вызывает умственную отсталость. Простояв на перекрестке весь день, как постовой милиционер, вы получите столько же вредных веществ, сколько их содержится в пяти пачках сигарет. В результате работы разнообразных механизмов, промышленных предприятий происходит выделение большого количества тепла в воздушные бассейны городов. Отсюда происходит образование дымовых куполов с пониженной влажностью и увеличенной температурой. Поэтому в городах чаще случаются грозы, пасмурные и дождливые дни, на 5% выпадает меньше снега. Из-за нарушения экологического равновесия сдвигается наступление времен года – весна начинается несколько раньше, а осень задерживается. Время  солнечного сияния на 5 – 15% меньше чем в пригородах.

Важный фактор здоровья и безопасности горожан - зелень. Она радует глаз своей красотой, определяет пейзаж и эстетику района города. Но самое главное зеленые насаждения являются природным фильтром, очищая и увлажняя воздух. Так же растения выделяют зеленые вещества – фитонциды, которые обладают бактерицидным действием и влияют на тонус человека.

Деревья хорошо задерживают пыль, которая оседает на их листьях. Один гектар хвойных пород деревьев способен задержать 40 тонн пыли, а лиственных- 1000 тонн. Хвойные породы деревьев являются вечнозелеными растениями и поэтому имеют важное значение в очистке воздуха зимой, когда концентрация пыли и газов наиболее высока. Из кустарников такими свойствами обладают сирень, акация, шиповник. В городском парке по сравнению с не озелененными участками территории, запыленность воздуха снижается на 42%.

Все больше города становятся малопригодными для здоровой жизни человека. Известно, что продолжительность жизни горожан сократилась на 10%. С развитием городов, ростом промышленности в окружающую среду поступают различные вещества ,изменяющие состав воздуха, воды, почвы. Адаптационные механизмы человека не поспевают за быстрыми изменениями окружающей среды. В продукты питания часто попадают различные загрязнители химического и биологического происхождения. Это пищевые аллергены, антибиотики, флатоксины и так далее.