Экологический портал

Главная страница экологического портала Правила карта сайта Обратная связь
Навигация по сайту
Это интересно!
Присоединяйся!
Наш опрос
Как вы связаны экологией ?
Работаю экологом.
Учусь в институте на эколога.
Изучаю экологию в школе.
Участвую в олимпиаде по экологии.
Просто увлекаюсь экологией.
Никак не связан с экологией.

Сейчас на сайте
Сейчас на сайте:
Пользователей: 0
Отсутствуют.
Роботов: 1
Yandex
Гостей: 3
Всех: 4
Именниников сегодня нет

Вода как фактор внешней среды и ее влияние на организм человека

 Экологические статьи » Экология человека  13-08-2012, 12:34  Author: dudarev93
Вода как фактор внешней среды и ее влияние на организм человека

Гидросфера — это водная оболочка Земли, представленная сово­купностью океанов, морей, континентальных вод (включая подзем­ные) и ледяных покровов. Моря и океаны занимают около 71% земной поверхности, в них сосредоточены 96,5% всего объема гидросферы. На долю ледников приходится 1,6% запасов воды в гидросфере. Важ­нейшее свойство гидросферы единство всех видов природных вод, которое осуществляется в процессе круговорота воды в природе. В на­стоящее время гидросфера испытывает выраженные антропогенные воздействия. Происходит загрязнение как поверхностных вод, так и подземных. Наиболее распространенными загрязняющими вещества­ми в поверхностных водах являются нефтепродукты, фенолы, легко- окисляемые органические вещества, соединения меди, цинка, а в от­дельных регионах страны аммонийный и нитритный азот, анилин, формальдегид.

Огромное количество загрязняющих веществ вносится в повер­хностные воды со сточными водами предприятий черной и цветной металлургии, химической, нефтяной, газовой, угольной, лесной про­мышленности, предприятий сельского и коммунального хозяйств. Существенное влияние на содержание биогенных и органических ве­ществ оказывают сельскохозяйственные угодья.

Загрязнению подвергаются не только поверхностные, но и подзем­ные воды. В целом состояние подземных вод оценивается как крити­ческое и имеет тенденцию дальнейшего ухудшения. Подземные воды страдают от загрязнений нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, шлаков накопи­телей и отвалов металлургических заводов, хранилищ химических от­ходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов.

Из загрязняющих веществ подземных вод преобладают: нефте­продукты, фенолы, тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота.

Основные источники загрязнения гидросферы:
■ сточные воды промышленных предприятий объемом несколько миллиардов кубических метров в год;
■ городские сточные воды; содержат растворимые органические вещества, микроорганизмы, песок, взвешенные частицы. Всего в стране за год образуется 100 км^3 таких вод;
■ канализационные воды животноводческих хозяйств;
■ дождевые и талые воды с растворенными химическими вещест­вами;
■ водный транспорт;
■ естественные осадки из атмосферы.

Человек выпивает за свою жизнь 75 тонн воды, а одно поколение населения планеты — примерно половину годового стока всех рек. Человеческий организм состоит на 65% из воды, и даже небольшая ее потеря приводит к серьезным нарушениям состояния здоровья. При потере воды до 10% отмечается резкое беспокойство, слабость, тремор конечностей. В эксперименте на животных установлено, что поте­ря 20—25% воды приводит их к гибели. Все это объясняется тем, что процессы пищеварения, синтеза клеток и все обменные реакции про­исходят только в водной среде. Но вода может выполнять свою важ­ную роль в организме лишь в том случае, если она обладает необходи­мыми качествами, которые характеризуются ее органолептическими свойствами, химическим составом и характером микрофлоры (Пиво­варов Ю.П., 1999). По оценке Всемирной организации здравоохране­ния, до 80% болезней так или иначе связаны с водой. Патогенные для человека организмы, которые могут передаваться перорально с питье­вой водой, приведены в таблице 1.

Рассмотрим некоторые аспекты медико-экологической оценки воды. Как известно, с питьевой водой в организм человека могут по­пасть возбудители многих инфекционных и паразитарных болезней. К ним относятся холера, брюшной тиф, сальмонеллезы, дизентерия, амебиаз, туляремия, лептоспирозы, вирусный гепатит А, вирусный гастроэнтерит, полиомиелит и другие заболевания, вызываемые энтеровирусами (ротавирусами, реовирусами, аденовирусами, вирусами Коксаки, Норволк и т.д.); лямблиоз и другие болезни.

Вода как фактор внешней среды и ее влияние на организм человека


Это первая группа — заболевания, связанные с загрязнением пи­тьевой воды экскрементами людей и животных, канализационными и сточными водами. Они встречаются чаще в развивающихся странах и сельской местности. Но не только питьевая вода может транспорти­ровать к человеку возбудителей болезней, это делают и загрязненные морские воды (передача возбудителей заболеваний кожи, лорорганов, слизистой глаз). Водный путь распространения кишечных инфекций возможен только при сочетании следующих условий:
■ имеется возможность попадания возбудителей заболеваний в воду с выделениями больных или бациллоносителей;
■ возбудители достаточно долгое время сохраняют в воде жизне­способность и вирулентность;
■ при попадании зараженной воды в кишечник человека.

Как это ни парадоксально, но повышение благосостояния и улуч­шение бытовых условий проживания населения может сопровождать­ся увеличением риска распространения ранее относительно редких заболеваний, имеющих в основе водный фактор передачи, таких, как легионеллез. За последние годы легионеллез занял значительное место среди инфекционных заболеваний человека бактериальной этиологии. Основным клиническим синдромом легионеллеза является легочный, что соответствует пневмотропной природе возбудителя. Легионеллы являются естественными обитателями пресноводных водоемов. Вы­сокие адаптивные способности легионелл и высокая устойчивость к действию дезинфектантов позволяют бактериям успешно колонизи­ровать искусственные водные резервуары: кондиционеры, увлажните­ли, компрессорные устройства, системы водопроводной воды, плава­тельные бассейны. Для развития легионеллеза необходимо попадание в легкие человека мелкодисперсного гидроаэрозоля, содержащего ле­гионеллы. Поэтому основным средством профилактики должны быть мероприятия, направленные на снижение концентрации возбудителей легионеллеза в водных системах.

Вторая группа распространенных инфекционных и главным обра­зом паразитарных болезней связана с водой, которая служит средой, где происходит выплод переносчиков (комаров, мошек, некоторых мух) ряда трансмиссивных болезней (малярия, желтая лихорадка, филяриатоз, японский энцефалит, сонная болезнь и др.) и протека­ют циклы развития возбудителей некоторых паразитарных болезней (описторхоз, шистосомозы, дифиллоботриоз, клонорхоз, спарганоз, анизакиаз и др.). В принципе профилактика многих из этой группы болезней в значительной степени обеспечивается соблюдением пра­вил личной и общественной гигиены и водоснабжения, но в ряде слу­чаев требует проведения вакцинации (желтая лихорадка, японский энцефалит), химиопрофилактики (малярия).

К третьей весьма обширной группе связанных с водой болезней от­носятся те, распространение которых зависит от содержания в ней различных микрокомпонентов (органических и неорганических хи­мических соединений микроэлементов, радионуклидов) природного или техногенного происхождения. Риск для здоровья, обусловленный наличием токсичных химических веществ в питьевой воде, отличается от риска, определяемого микробным загрязнением. Только немногие химические компоненты в воде могут привести к острым нарушениям здоровья, если это не связано с экстремальным загрязнением систем водоснабжения при авариях. Использование химических дезинфици­рующих средств для обеззараживания воды обычно приводит к образованию побочных продуктов трансформации химических соединений, некоторые из которых потенциально опасны. Однако обусловленный ими риск для здоровья несравним с опасностью, возникающей при не­достаточном обеззараживании.

Третью группу можно разделить на следующие подгруппы:
1) острые заболевания (как правило, отравления), вызываемые потреблением питьевой воды, содержащей высокотоксичные концентрации опасных и вредных для здоровья веществ;
2) заболевания, причиной которых служит употребление в пищу продуктов, накапливающих ядовитые вещества из водной среды:
3) хронические заболевания, возникающие при длительном упот­реблении питьевой воды, содержание вредных веществ в кото­рой невысокое или их действие проявляется после продолжи­тельною латентного периода.

Примером заболеваний первой подгруппы могут служить отравле­ния, наступающие в результате попадания в водоисточники ядовитых веществ при экологических катастрофах или залповых сбросов про­мышленных сточных вод.

Особое внимание следует уделять тем загрязняющим агентам, ко­торые обладают кумулятивным токсическим действием (например, канцерогенные вещества, тяжелые металлы и некоторые микроэле­менты — фтор, стронций, уран, молибден, кадмий, ртуть и т.д.).

В.И. Вернадский и его ученик А.П. Виноградов разработали учение о биогеохимических провинциях, т.е. районах, характеризующихся избытком или недостатком отдельных микроэлементов в почве, воде, растениях, что позволило объяснить причины возникновения так на­зываемых эндемических заболеваний человека и животных.

В качестве примеров заболеваний второй подгруппы можно привес­ти болезнь Мина маты (меркуриоз), болезнь Итай-Итай (кадмиоз) и т.д.

Впервые болезнь Минаматы была зарегистрирована в 1950-х гг., когда 292 человека заболели и 62 из них умерли. На начальных стади­ях заболевание проявлялось симптомами расстройства речи, походки, понижением слуха и зрения. В последующем тяжесть поражения на­растала, и многие заболевшие умерли. В 1969 г. было установлено, что причиной заболевания является метилртугь, которая поступала в залив Минамага (Япония) с отходами фабрики и концентрировалась в мор­ских организмах и рыбе, служащими пищей для населения. Ртугь ак­тивно включалась в метаболическую экологическую цепь (происходило метилирование ртути в метил ртуть), попадала в организм рыбы. Рыба теряла активность и способность нормально плавать, в результате насе­ление с помощью сачка обеспечивало себя дешевыми морепродуктами.

В настоящее время ртуть применяется в производстве каустиче­ской соды, бумажной массы, пластмасс, в качестве фунгицидов для протравления посевного материала.

Болезнь Итай-Итай (кадмиоз) была выявлена в 1946 г. также в Япо­нии. Причиной заболевания послужило повышенное поступление в организм кадмия с рисом, выращенным на полях, орошаемых из реки, в которую кадмий попадал со стоком вышерасположенного рудника. Больше всего кадмия человек получает с растительной пищей.
Кадмий относится к числу сильноядовитых веществ. Смертельная доза для человека составляет 150 мг/кг. Обмен кадмия в организме ха­рактеризуется следующими основными особенностями:
■ отсутствием эффективного механизма гомеостатического конт­роля;
■ длительным пребыванием в организме с большим периодом по­лувыведения, составляющим у человека в среднем 25 лет (био­логическим индикатором задержки кадмия в организме могут служить волосы);
■ преимущественным накоплением в печени и почках (до 80% в составе металлотионеина);
■ интенсивным взаимодействием с другими двухвалентными ме­таллами как в процессе всасывания, так и на тканевом уровне (с цинком, кальцием, железом, селеном, кобальтом);
■ способностью проникать через плацентарный барьер.

При попадании в организм кадмий активно замещает кальций, что приводит к дефициту в организме кальция. Первоначальные призна­ки заболевания проявляются сильными болями в нижних конечнос­тях и пояснице, наблюдается нарушение функционирования почек. Впоследствии появляются деформации скелета, возможны переломы костей из-за нарушения фосфорно-кальциевого обмена. Заболевание часто заканчивается инвалидностью. Кадмий считается самым опас­ным тяжелым металлом. Он обладает тератогенным, генотоксичным и канцерогенным свойствами.

В третью подгруппу входит ряд экзогенных микроэлементозов, причиной которых служит недостаток, избыток или дисбаланс микро­элементов, поступающих в организм с водой. Эндемический флюороз связан с избыточным поступлением в организм фтора; в мире пораже­но более 20 млн человек. Тяжелый флюороз приводит к разрушению зубной эмали, замедлению роста, остеосклерозу, повреждению щито­видной железы и почек. Наиболее богаты фтором питьевые воды Мол­довы, юго-восточных областей Украины, Подмосковья, Апшеронско­го полуострова. Мордовии.

В России более 90% населения не получают фтор в необходимом количестве. Небольшие концентрации фтора в питьевой воде явля­ются одной из причин массового кариеса зубов. Особенно характерен недостаток этого микроэлемента для поверхностных источников пи­тьевого водоснабжения на территориях Архангельской, Ленинградс­кой областей, Республики Коми, Краснодарского края и Кабардино-Балкарии. В Кабардино-Балкарской республике дефицит фтора в воде является фактором повышенной заболеваемости (60% населения) ка­риесом зубов.

Широко распространенные очаги эндемического зоба связаны с пониженным содержанием йода в питьевой воде. В России око­ло 60% населения проживает в районах с дефицитом йода. Это тер­ритории ряда районов центра европейской части России, Верхнего и Среднего Поволжья, Урала, Сибири, Северного Кавказа. Самым рас­пространенным проявлением йодной недостаточности является зоб: в процессе адаптации организма к недостаточному поступлению йода происходит увеличение массы щитовидной железы. В последующем эндемический зоб является благодатной почвой для развития более тяжелых заболеваний щитовидной железы (узлового и многоузлово­го зоба). У жителей йоддефицитных районов наблюдается изменение концентрации тиреоидных гормонов. Нормальный или повышенный уровень трийодтиронина (Т3) позволяет организму поддерживать кли­нически эугиреоидный статус, и в то же время снижение уровня тирок­сина (Т4) стимулирует продукцию тиреотропного гормона (ТТГ). Дру­гим последствием дефицита йода является гипотиреоз. Дефицит йода приводит не только к резкому увеличению количества случаев заболе­ваний щитовидной железы (включая злокачественные), но и возраста­ют ассоциированные с зобом расстройства здоровья. В эндемичных по зобу районах происходит ухудшение репродуктивного здоровья жен­щин. Частота нарушений менструальной функции, полового развития у девочек с тиреоидной патологией в 10 раз выше, чем в популяции; в 10-25% случаев диагностируется бесплодие. Дети, имеющие увели­чение щитовидной железы, статистически достоверно чаще страдают другими заболеваниями эндокринной системы, расстройством пи­тания, нарушениями обмена веществ и иммунитета (Щеплягина Л., 1998 ). Недостаток йода и тиреоидных гормонов тем более опасен и его последствия для здоровья ребенка тем тяжелее, чем младше ребенок.

Избыток молибдена в воде, поступающий в организм человека (эндемический молибдероз), способствует повышению активности ксантиноксидазы, сульфидрильных групп и щелочной фосфатазы, увеличению мочевой кислоты в крови и моче и патоморфологическим изменениям внутренних органов (провинции в Армении, Московской и Томской областях).

Повышенное поступление в организм с водой стронция (Sr) и ура­на (U) приводит к угнетению синтеза протромбина в печени, сниже­нию активности холинэстеразы, активации остеогенеза (включение Sr и U в костную ткань), снижающего включение в костную ткань Са2" и приводящего к развитию «стронциевого рахита».

Повышенные концентрации нитратов способствуют развитию метгемоглобинемии не только у детей, но и у взрослых. Содержание нитратов из года в год растет за счет органических загрязнений по­верхностных и подземных водоисточников. В Белгородской области недоочищенные сточные воды используют для повышения урожая, вследствие чего содержание N03 в воде достигает 500-700 мг/л (Пи­воваров Ю.П., 1999). Вредное воздействие проявляется тогда, когда происходит восстановление нитратов в нитриты, а их всасывание при­водит к образованию метгемоглобина крови. Поражению младенцев способствуют дисбактериоз и слабость метгемоглобиновой редуктазы, наблюдаемой до года.

Считается, что повышенное содержание меди в воде вызывает поражение печени и почек, высокие концентрации никеля — пора­жение кожи, цинка — поражение почек, а бериллий относится к кан­церогенам. Канцерогенным действием обладают некоторые галогеносодержащие соединения, образующиеся в процессе хлорирования воды. Характеристика опасности и возможного риска для здоровья населения приоритетных химических загрязнителей воды представ­лена в таблице 2.

Вода как фактор внешней среды и ее влияние на организм человека

Вода как фактор внешней среды и ее влияние на организм человека


*ПСП — это количество вещества в питьевой воде в пересчете на мас­су тела (мг/кг), которое может потребляться ежедневно на протяжении всей жизни человека без риска для здоровья

К этой же подгруппе следует отнести заболевания, распростране­нию которых способствует низкая или высокая степень минерализа­ции питьевой воды. В настоящее время признается, что длительное (годами) употребление для питья «мягкой» воды (содержащей недо­статочное количество солей кальция и магния) обусловливает высокую заболеваемость сердечно-сосудистыми заболеваниями, а «жесткая» (высокоминерализированная) вода способствует возникновению мочекаменной болезни, склероза, гипертонической болезни (Плитман Г.. Новиков Ю., 1989).

Водные ресурсы — самый уязвимый компонент в отношении ан­тропогенного влияния окружающей среды. Около 2/3 поверхностных вод не отвечает нормативным требованиям. Ежегодно в стране регис­трируется около тысячи залповых сбросов канализационных стоков. Сейчас наиболее загрязненными водоемами России являются Волга, Дон, Ока, Северная Двина, Нева, Тобол, Иртыш, Обь, Томь, а также водоемы Северного Кавказа, Прикаспийской низменности. За пос­ледние годы увеличилось загрязнение вод Дона нитритным азотом, солями меди, формальдегидом, Иртыша — нефтепродуктами, солями железа, Волги — солями меди, Амура солями цинка, никеля, хрома.

Изученность загрязненности подземных вод недостаточная. Око­ло 75% очагов загрязнения расположены в наиболее заселенной евро­пейской части России. Самые крупные участки загрязнения находятся в Ростовской, Воронежской, Тамбовской областях.
загрузка...