Здоровье и окружающая среда

ТЕМА: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧЕЛОВЕКА С ПРИРОДНОЙ СРЕДОЙ

План: 1. Здоровье и окружающая среда.

2. Загрязнение и самоочищение атмосферы.

3. Последствия минеральных удобрений.

4. Экологические проблемы, применения пестицидов.

5. Урбанизация и здоровье населения.

Общеизвестно, что здоровье человека зависит от состояния окружаю­щей среды. Даже наследственные заболевания в конечном счете с исторической точки зрения представляют собой результат взаимо­действия между неблагоприятной окружающей средой и многими пред­шествующими поколениями людей.

Участь человечества в жизненных процессах на Земле в значительной степени зависит от установления равновесия между удовлетворением потребностей человека и ограничениями экологического характера, добиться которого можно лишь путем гармонизации отношений людей и природы, причем этот процесс должен охватить все страны без исключения.

Здоровье и болезнь человека — производное окружающей, и прежде всего социальной, среды. Здоровье нельзя рассматривать как нечто независимое, автономное. Оно является результатом воздействия социальных и природных факторов. Гигантские темпы индустриализации и урбанизации при определенных социальных условиях могут привести к нарушению экологического равновесия и вызвать деградацию не только среды, но и здоровья людей.

Здоровье — это не просто отсутствие болезни. Это также и способность организма быстро адаптироваться к постоянно меняющимся условиям среды, способность к оптимальному выполнению профессиональных, общественных и биологических функций. Необходимо подчеркнуть, что и здоровый человек не может приспособиться к любым изменениям среды. Адаптация имеет свои границы. Здоровье — одна из предпосылок счастья, полноценной жизни человека. Не случайно на вопрос о том, что является более ценным для человека — богатство или слава, один из древних философов ответил, что ни богатство, ни слава не делают еще человека счастливым. Здоровый нищий счастливее больного короля.

Ежедневно с пищей и водой, а также через дыхательные пути в орга­низм человека поступает множество самых разнообразных соединений, необходимых для жизнедеятельности. Однако известно, что избыток какого-либо элемента вызывает определенное расстройство или заболева­ния. Разница между физиологической потребностью и тем количеством элемента, которое может вызвать патологию, как правило, очень невелика (Новиков Ю. В. Природа и человек. М., 1991).

Свинец. Разница между его средними концентрациями, безвредными для людей, и тем, что вызывают симптомы отравления, самая маленькая среди тяжелых металлов. Первыми под удар попадают нервная и крове­творная системы. Особенно чувствительны к свинцовым отравлениям дети. Хорошо известно, какую печальную роль сыграл свинец в истории Древнего Рима. Но мало кто знает, что эта история имеет продолжение. В штате Виргиния (США) исследовали захоронения 2000-летней давно­сти. Оказалось, что скелеты рабовладельцев содержат значительно боль­ше свинца, чем кости рабов. Ведь рабы пользовались дешевой деревянной посудой и воду пили прямо из колодцев, а рабовладельцы — из свинцовых сосудов.

В среднем в организме человека содержится 120 мг свинца. Внутри тела свинец распределяется по всем органам и тканям, но скелет играет наиболее важную роль в аккумулировании свинца. Десять лет требуется для того, чтобы накопленный в костях свинец уменьшился лишь напо­ловину.

Благодаря хозяйственной деятельности человека миграция свинца в окружающей среде, в частности в системе почва — вода — атмосфера — живое вещество, приобрела гигантские масштабы. До 90% от общего количества выброса свинца принадлежит к продуктам сгорания бензина с примесью свинцовых соединений. Появление значительных количеств рассеянного свинца в геосфере привело к повышению накопления этого металла в организмах растений, животных и человека.

В результате процессов самоочищения атмосферы значительная часть свинца либо осаждается вблизи источников загрязнения, либо возвращается на поверхность суши и океанов с осадками. По подсчетам Ч. Паттерсона с атмосферными осадками в Мировой океан возвращается примерно 250 тыс. т в год металла, а 100 тыс. т рассеивается над континентами, частично попадая в речные воды и озера.

Важнейший источник повышенного количества свинца в гидро­сфере — выпадение его из атмосферы. Городская пыль может содержать до 1 % металла. Содержание свинца в дожде и снеге колеблется от 1,6 мкг/л в районах, удаленных от промышленных центров, до 250—350 мкг/л в крупных городах.

Поступление свинца в водоемы со сточными водами промышленности является немаловажным источником этого металла в гидросфере. Биогеохимический круговорот свинца в природе отражает не столько циклические, сколько поступательные процессы обмена веществом между организмами и средой их обитания. Влияние свинца на компоненты трофической цепи можно продемонстрировать величинами возрастания концентрации этого металла в воде и морских организмах. В донных водорослях концентрации возрастают в 700 раз, в фитопланктоне — в 4000, в зоопланктоне — в 3000 и моллюсках — в 4000 раз.

Человек, представляющий одно из последних звеньев пищевой цепи, испытывает на себе наибольшую опасность нейротоксического воздей­ствия тяжелых металлов вследствие возрастания биологической аккуму­ляции вдоль пищевой цепи. Органические соединения свинца поступают в организм человека через кожу и слизистые оболочки, с пищей и водой, неорганические (например, содержащиеся в выхлопных газах) — через дыхательные пути и пищеварительный тракт. Ежедневно житель города вдыхает 20 м³ воздуха с содержанием свинца 2 • 10³ мг/м'³, поглощает с пищей до 45 мкг, в организме задерживается 16 мкг, что составляет 40% всего количества свинца, поступающего в организм человека за день. Поглощенный свинец проникает в кровь, распределяется в костных (до 90%) и мягких (печень, почки) тканях. В организме человека содер­жится от 100 до 400 мг металла.

Поданным Международной организации здравоохранения, нормаль­ный уровень содержания свинца в крови колеблется от 15 до 40 мкг на 100 мл. Исследования показали, что только 2% населения земного шара имеют значения выше 50 мкг/100 мл. В то же время, по сведениям Амери­канской педиатрической академии, около 5% городских детей в США имеют клинически выраженные симптомы поражения центральной нервной системы солями свинца, а в Шотландии 17% детей имеют в крови от 50 до 80 мкг/100 мл свинца. Предельно допустимая концентрация свинца в крови человека составляет 50—100 мкг/ 100 мл. Минимальная концентрация свинца в крови современного человека (0,2 мкг/100 мл) в 100 раз превышает содержание металла в крови первобытного человека.

Кадмий. Антропогенное загрязнение окружающей среды кадмием значительно превышает его поступление через систему природных процессов (выветривание, вулканические извержения и т. д.). Кадмий в окружающую среду поступает через воздух и воду при добыче и промыш­ленной переработке сырья, при сгорании некоторых видов топлива, при сжигании городских отходов, со сточными водами, при изнашивании предметов, содержащих кадмий, и т. д. С речным стоком в море поступает незначительное количество кадмия, который аккумулируется планкто­ном, морскими растениями и рыбами. Скорость накопления пропор­циональна концентрации металла в морской воде. Удобрения, произво­димые из морских фосфоритов, часто повышают содержание кадмия в почвах.

Металлургические предприятия, выбрасывающие основное коли­чество металла, оказывают большое влияние на содержание кадмия в почвах вокруг источника выброса. Из почв кадмий может выноситься водами и абсорбироваться растениями. Поступление кадмия в растения происходит двумя путями: воздушным, с оседающей пылью и при адсорб­ции из почв. Увеличение содержания кадмия в сельскохозяйственных растениях определяет повышенное содержание кадмия в пищевых продуктах.

Кадмий обладает способностью накапливаться в живых организмах при длительном воздействии пыли и угля, а также продуктов, содержащих повышенное количество металла. Установлено, что в организм взрослого жителя США в сутки поступает 50—60 мкг, в Швеции — 15—20 и в Япо­нии — 80 мкг кадмия, причем большая часть поглощается человеком с пищей и из воздуха. Однако в человеческом организме абсорбируется лишь незначительная часть потребляемого кадмия (около 2 мкг/сут), остальное быстро выводится из организма. Хроническое воздействие даже незначительных концентраций может привести к серьезным заболева­ниям нервной системы и костных тканей. Тяжелое костное заболевание итаи-итаи, вызванное хроническим отравлением кадмием, впервые было отмечено в Японии в 1956 г. Источником отравления являлся рис, содержавший отходы горнодобывающей промышленности. Ежедневное потребление кадмия в регионах распространения заболевания составляло около 600 мкг.

Ртуть может попадать в организм при вдыхании, с пищей и через кожу. Особенно токсичны органические соединения, ртути: метилртуть, этилртуть и др., образующиеся в природе. В организме ртуть циркулирует в крови, соединяясь с белками, частично откладывается в печени, почках, селезенке, ткани мозга. Соединения ртути легко проникают в плод через плаценту и в материнское молоко и поэтому особенно опасны для грудных детей. Из организма ртуть выводится через почки, кишечник, потовые железы. Примерно 70 дней необходимо, чтобы накопленное в организме количество ртути уменьшилось наполовину. При хронических отравле­ниях наблюдаются признаки поражения центральной нервной системы, эмоциональная неустойчивость, раздражительность, снижение работо­способности, нарушение сна, дрожание пальцев, снижение обоняния, головные боли. Характерный признак отравления — появление по краям десен каймы сине-черного цвета.

Новые химические вещества. Современное промышленное производ­ство создает принципиально новые материалы, вырабатывает отходы нового типа, не существовавшие ранее в природе и во многом чуждые живым организмам по своей физико-химической структуре. К воздей­ствию некоторых из них человеческий организм эволюционно не подго­товлен. К ним относятся прежде всего новые химические вещества, виды энергии, разнообразные физические излучения. Действие этих новых факторов на человека привело к возникновению неизвестных ранее генетических, токсикологических, аллергических, респираторных, эндо­кринных и других заболеваний.

В этой связи нельзя не сказать о полихлорированных бифенилах (ПХБ), полибромированных бифенилах (ПББ) и некоторых других, получивших широкое распространение в окружающей среде в течение последних десятилетий. Один из первых тревожных сигналов о послед­ствиях присутствия ПХБ в окружающей среде поступил из Японии в 1968 г. Стал широко известен случай массового отравления людей рисовым маслом, загрязненным ПХБ. Эта болезнь получила название «юшо». Мертворожденные дети, заболевания кожи, желудочно-кишечно­го тракта, нервов — таковы были основные симптомы. Пострадавшие поправлялись очень медленно из-за длительного сохранения токсичных продуктов в организме. Как показали исследования, ПХБ губительно действует на печень, почки, селезенку, органы размножения. Степень токсичности этих веществ увеличивается по мере увеличения числа атомов хлора в молекуле ПХБ. У людей эти вещества уже в низких концентрациях вызывают потерю веса, высокую утомляемость, выпаде­ние волос, боли в суставах.

ПХБ только ненамного уступают ДДТ по распространенности в биосфере. Они обнаружены в птицах на Алеутских островах, а также в птичьих яйцах в Антарктиде. В значительных количествах ПХБ содержатся в морских организмах. Коэффициенты накопления для планк­тона превышают 150 тыс., для креветок 25 тыс., а для морских рыб — от 250 тыс. до 1—3 млн.

Токсические свойства и широкое распространение в природе ПХБ и ПББ вызывают серьезную озабоченность, тем более что пока ничего не известно об отдаленных последствиях действия этих веществ на людей.

В настоящее время население земного шара подвергается воздей­ствию огромного и постоянно растущего числа химических веществ, с которыми ранее оно не сталкивалось. Очень многие из них обладают канцерогенной активностью. В большинстве случаев эти вещества способны влиять на наследственные признаки людей, приводить к росту

числа наследственных заболеваний.

Канцерогенными свойствами обладают многие загрязняющие вещества — некоторые тяжелые металлы, газы. Наиболее распространен­ные из них — полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Сейчас известно около 600 ПАУ. Так, из ПАУ наиболее распространенным и стойким в окружающей среде является бензопирен. Большое внимание уделяется контролю содержания бензопирена и других ПАУ в продуктах питания — главного источника поступления этих канцерогенных соедине­ний в организм человека. Загрязнение урожая сельскохозяйственных культур — зерна, овощей, фруктов — вызвано поступлением в них бензопирена из воздуха, почвы и воды. Вероятность того, что зерно, овощи, мясо и рыба будут загрязнены, значительно увеличивается, если эти продукты произведены и выловлены в районе с повышенным загрязне­нием. Пищевые добавки и упаковочные материалы — это дополнительный источник загрязнения бензопиреном. Сушка, вяление, выпечка, жарение и копчение пищевых продуктов являются важными источниками появле­ния ПАУ в пищевом рационе. Практически любая термическая обработка пищи способствует образованию в ней бензопирена.

Другая важная группа канцерогенных веществ, связанных с загря­знением природной среды, — нитрозоамины. То, что они обладают канце­рогенными свойствами, обнаружено сравнительно недавно, около 30 лет назад. Нитрозоамины — это довольно простые химические соединения с низким молекулярным весом. Они хорошо растворимы в воде, спиртах и маслах, обладают канцерогенным действием широкого спектра, вызы­вают опухоли многих органов и тканей. Особенно сильным канцерогенным действием обладает нитрозометилмочевина. Нитрозоамины могут образовываться в желудке людей, если в пище окажутся соответствующие компоненты в виде аминов или амидов, с одной стороны, и нитратов или нитритов — с другой.

Множество разнообразных аминов попадает в организм человека с пищей или лекарствами. Например, широко известный пирамидон — это третичный амин — аминопирин, он исключительно эффективно реаги­рует с нитратами. Из 120 исследованных нитрозосоединений более 90 оказались сильными канцерогенами.

С середины 60-х гг. привлекло к себе внимание еще одно вещество с выраженными канцерогенными и токсичными свойствами. Это винил-хлорид, из которого получают поливинилхлорид, широко распростра­ненный в виде пленок и пластиков для упаковки пищевых продуктов и напитков. Винилхлорид выделяется из упаковочных материалов и попадает прямо в пищу людей, причем его количество в пище прямо-пропорционально времени хранения, а также заметно увеличивается с ростом температуры. С винилхлоридом сталкивается большая часть людей. Это и профессиональные рабочие, занятые на его производстве (ведь только в США годовое производство этого мономера более 2,5 млн. т), и население, использующее полимерные материалы. Особое коварство действия канцерогенных веществ, в том числе и винилхлорида, состоит в том, что скрытый период заболеваний продолжается более 15 лет. По-видимому, последствия широкого использования полимеров на основе винилхлорида еще проявятся.

Дата добавления: 2014-12-29