Электронная онлайн библиотека

 
 Экология человека

Лекция №4. Тема: Влияние на человеческий организм антропогенных нарушений биосферы


· Определение понятия загрязнения, типы классификаций загрязняющих агентов.

· Антропогенное загрязнение атмосферного воздуха. Основные источники загрязнения атмосферного воздуха.

· Глобальные экологические проблемы (озоновые дыры, парниковый эффект, кислые дожди) и их влияние на здоровье человека

· Влияние антропогенных факторов (химических веществ) загрязнения атмосферы на состояние здоровья людей.

 
Проблема загрязнения атмосферного воздуха возникла в связи с развитием промышленного производства. Особую остроту она приобрела во второй половине ХХ ст., в период научно-технической революции, которая характеризуется чрезвычайно высокими темпами роста промышленного производства, потребления электроэнергии и использования моторных транспортных средств.


Научно-технический прогресс в промышленном производстве привел к расширению использования природных ресурсов. Перечень химических элементов, которые применяет человек в промышленном производстве, существенно увеличился за последнее десятилетие. Если в начале ХХ в. использовали 19 химических элементов, то в середине века в промышленном производстве были задействованы около 50, а в 70-х годах - более 100. Эти изменения в промышленном производстве, понятно, что отразились на складе промышленных выбросов, что привело к качественно новому загрязнения атмосферного воздуха, а именно, аэрозолями тяжелых металлов и редких металлов.


Всемирная организация здравоохранения дает такое определение загрязнения - это появление в окружающей среде человека загрязняющих веществ или любых других агентов (от вирусов до звуковых волн чрезмерной интенсивности), которые непосредственно или косвенно негативно влияют на человека и созданное ею для собственных нужд искусственную среду.


Именно такой подход присущ большинству людей, которые находятся на ан тропоцентрических позициях (человек является венцом природы). В экологическом определены понятия загрязнения предпринята попытка отойти от антропоцентризма, при этом экологи отмечают, что загрязнение касается не только людей и созданного ими искусственной среды, а и совокупности всех видов в биосфере и Земли с ближним космосом. При таком подходе загрязнения трактуется как внесение в окружающую среду, возникновения или внезапное повышение в нем значений или концентраций химических, физических, биологических, информационных или любых других традиционных или новых агентов и факторов, что влечет за собой потерю равновесия и наносит ущерб части или большинства видов экосистемы, где произошло это явление.


Загрязнение делятся на естественные и антропогенные.


Примером первых есть пыль и газы во время извержения вулкана, вода в периодических паводках, неожиданный заморозки или даже снег для цветущих вишен, вирус гриппа или нашествие саранчи.


Более серьезной опасностью являются антропогенные, созданные или вызванные человеком загрязнения. Антропогене загрязняющие вещества или агенты по продолжительности воздействия на биосферу делится на устойчивые и неустойчивые.


Устойчивые - это незруйновані биосферой за короткое время без негативных последствий для нее. К ним относятся металлы, пластмассы, полиэтилены.


Неустойчивые - те, что исчезают или видоизменяются до безопасного состояния под влиянием биосферы или физических условий на поверхности Земли (целлюлоза).


Для нужд практики загрязняющие агенты зачастую разделяют по происхождению на промышленные и непромышленные (сельскохозяйственные). В пределах промышленных загрязнений выделяют отдельно механические (металлы, изделия из пластмассы), химические (газы, жидкие составы и искусственные вещества), физические (все виды полей, волн и излучений), биологические (созданные или измененные влиянием человека простейшие, растения, животные (трансгенный картофель, животные)).


Источники антропогенного загрязнения атмосферы.


Общий современный уровень техногенного загрязнения атмосферы достигает порядка 1 млрд. т. аэрозолей и газовых выбросов и 300-500 млн. т. пыли. Содержание загрязнителей атмосферы над городом примерно в 15 раз больше, чем в сельской местности, и в 150 раз больше, чем над океаном.


В индустриально развитых странах в процентном отношении источника загрязнения делятся следующим образом:


1. Транспорт - 59%


2. Сжигание ископаемого топлива и деревья - 28%


3. Черная и цветная металлургия - 13%


4. Другие источники - 10%.


Известно, что более 40% оксида углерода, 46% углеводов и около 30% оксидов азота от общего количества этих веществ, которые попадают в атмосферу приходится на транспорт. Автотранспорт является источником выбросов в атмосферу и тетраэтилсвинца.


Топливно-энергетический комплекс является основным источником поставки в атмосферу СО2 и серного газа.


Предприятия энергетики и металлургии выбрасывают в атмосферу основное количество оксидов азота (72%), сернистый ангидрид.


Глобальные экологические проблемы и их влияние на организм человека.


Высокая концентрация загрязняющих веществ привела к появлению глобальных экологических проблем которыми является парниковый эффект, озоновые дыры, кислотные дожди.


Озоновая дыра - это зона стратосферы над Антарктидой с очень уменьшенной от нормального значения для этих высот концентрацией озона. Она возникает во время антарктической зимы, достигая максимума в самосу ее окончании. Затем постепенно пополняется, а летом антарктическая стратосфера возвращается к норме. В момент наибольшего размера “озоновая дыра” в последние годы местами даже выходит за пределы континента Антарктиды, учитывая заметное уменьшение количества озона над Южной Австралией и Новой Зеландией. Причиной исчезновения озона являются соединения хлора и фтора. Изучали озоносферу над Антарктидой с 1957 г. ученые Великобритании.


В процессах образования и распада озона в незагрязненной атмосфере самую активную роль играют 2 из 3 ультрафіолетів А.В.С. Все коротковолновые фотоны в солнечном излучении ученые разделяют на следующие:


1. Ультрафиолет А, который неплохо проходит сквозь атмосферу, имеет заметную энергию, химически (но мягко) действует на клетки нашей кожи, участвует в образовании витаминов группы Д, вызывает характерную загар. Вреден только в чрезмерных дозах;


2. Ультрафиолет В с большей на 20-40% энергией фотонов. К сожалению, она оказывается вполне достаточной для расщепления связей в біомолекулах, чем повреждает клетки и приводит к нежелательных мутаций (часть которых ведет к рака кожи - меланомы). Если изъять из воздуха озон, то остальные газов плохо поглощает этот вид ультрафиолета, его вредное воздействие на биосферу станет очень опасным;


3. Ультрафиолет С еще большей энергией фотонов. К счастью, их количество было, и часть газов воздух поглощает этот “третий” ультрафиолет.


В процессе поглощения парным кислородом О2 УФ-С в верхней стратосфере изымается этот опасный фотон и образуется 2 атомы кислорода. Последние присоединяются к целых молекул “парного” кислорода и образуют уже триатомну молекулу озона. Максимальная концентрация которого наблюдается на высоте 20-30 км.


Озон прекрасно поглощает УФ-В, распадаясь на атом кислорода и молекулу парного кислорода. В незагрязненной стратосфере количество соединений, которые являются врагами озона мала и поэтому до недавнего времени озоновый щит был надежной защитой жизни на планете.


Другой экологической катастрофой, которая ждет населения вероятно, уже через 20-30 лет является техногенная перегрева атмосферы - это парниковый эффект, вызванный углекислым газом.


Парниковые газы, к которым принадлежит водяной пар, Со2, приземний озон. Окись азота и метан выполняют роль пленки, что влияет на явление излучения тепловых волн в космос.


Последствия:


1. Повышение средней температуры воздуха и смещение благоприятных для зерновых зон в полярном направлении. Даже при сохранении уровня осадков это уменьшит урожаи, потому что на этих широтах лежат не черноземы, а бедные на гумус подзолистые, лесные и тундровые почвы.


2. Расширится пояс пустынь со всеми негативными последствиями этого явления.


3. Тропическая зона станет еще более благоприятной для людей


4. Начнется постепенное повышение уровня мирового океана вследствие таяния ледников Гренландии и Антарктиды.


Это одна экологическая проблема - это кислотные дожди, как вторичного загрязнения. Образование осадков с повышенной кислотностью предшествует появление в воздухе окислов серы и азота - первичных загрязнителей. Реагируя с газами воздуха они образуют серную и азотную кислоты, которые подкисливают капли дождя.


Собственно все дожди мира по естественным причинам (извержения вулканов) имеют небольшую кислотность, индекс кислотности нормальных дождей рН больше 6.


Кислыми называют дожди в которых естественная концентрация кислого агента превышена в 10 и более раз, индекс кислотности 5,6 и ниже.


Примеры ущерба, который наносят кислотные дожди.:


1. поражаются листья и другие части растений


2. Меняется химический состав почв


3. Нарушаются цепи питания в озерах, которые становятся мертвыми


4. В отдельных случаях кислотность повышалась так, что непосредственно пошкоджувались дыхательные пути людей и животных.


Влияние антропогенных факторов (химических веществ) загрязнения атмосферы на состояние здоровья людей.


Первыми сигналами которые привлекли внимание человека на то, что атмосферные загрязнения возможно негативно влияют на здоровье населения были так называемые токсичные туманы - это случаи острого воздействия атмосферных загрязнений, концентрация которых росла за неблагоприятных метеорологических условий. Токсичные туманы стали первым сигналом того, что уровни загрязнения воздуха в городах могут достигать такого предела, превышение которого может оказывать вредное влияние на здоровье человека.


Вторая группа факторов, которые побудили повысить внимание к проблеме загрязнения атмосферного воздуха, связанная с хроническими неспецифическими заболеваниями. Как известно в последнее десятилетие отмечено изменения в структуре заболеваемости населения, а именно фиксируется рост хронических неспецифических заболеваний. При этом привлекают к себе внимание не только изменения в структуре заболеваемости, но и рост смертности от них.


Рассмотрим более подробно что такое токсичные туманы и как они влияют на человеческий организм.


Токсичные туманы еще называют фотохімічними туманами - это многокомпонентная смесь газов и аэрозольных частиц первичного (в виде сухих осадков) и вторичного (кислотные дожди) происхождения. Эти туманы возникают вследствие нарушения циркуляции воздуха, то есть привычно теплый воздух поднимается выше в лежащие холодные области и забирает с собой значительную часть загрязняющих воздух продуктов жизнедеятельности человека. Иногда пласт теплого воздуха образуется вблизи от земли над холодным пластом, в результате токсичные выделения накапливаются непосредственно над землей. Основной причиной образования фотохимического тумана сильное загрязнение городского воздуха газовыми выбросами предприятий химической промышленности и транспорта и главным образом выхлопными газами автомобилей. лос-анджелеского людей фитохимический смог вызывает раздражения глаз, слизистых оболочек носа и горла, симптомы удушья, обострение легочных и различных хронических заболеваний. Такое действие фотохимического тумана обусловлена тем, что основным его действующим компонентом является серный газ, который образуется при сожжены большого количества топлива. Влияние серного газа и его производных на человека проявляется прежде всего в повреждены верхних дыхательных путей, что и обуславливает возникновение перечисленных выше симптомов.


Необходимо отметить, что выделяют острые и хронические отравления химическими веществами. Острые отравления наблюдаются в случае одноразового попадания больших доз яда в организм. Хронические - при постепенном медленном накопленные ядовитых веществ., при этом в тканях и системах организма возникают стойкие, как правило, необратимые патологические изменения.


Среди промышленных химических ядов достаточно распространенными являются металлы. До последнего времени используют преимущественно тяжелые металлы: свинец, ртуть, цинк, марганец, хром, никель, кадмий; легкие (бериллий, литий); тугоплавкие (ванадий, титан, молибден, вольфрам) и другие.


В производственных условиях металлы встречаются в различных сочетаниях. Редкие металлы чаще всего действуют на организм в виде аэрозолей, но могут встречаться в состоянии жидкости или пара.


Тяжелые металлы, как правило, является загальнопротоплазматичними ядами, которые имеют в то же время избирательное действие. Редкие металлы имеют токсичные или фібриногенні свойства или те или другие.


Характерной особенностью тяжелых металлов после попадания в организм является их неравномерное распределение между клетками и тканями и способность образовывать в организме депо.


Выделяясь через мочевые пути, слизистые оболочки пищеварительного канала и различные железы, некоторые металлы вызывают у них патологические изменения.


Свинец и его соединения: До организма человека свинец и его соединения поступают через дыхательные пути в виде пыли и пара, а также через пищеварительный канал, попадая в полость рта с загрязненных рук. Лишь 25% свинца в толстых кишках превращается в нерастворимую сірчанокислу соединение и выводится из организма. Остальные 75% откладываются во всех тканях, а основная его часть аккумулируется в костях. Алкоголизм, переутомление, голодание, инфекции способствуют выходу свинца из костной ткани и вызывают обострение заболевания. Свинец и его соединения являются ядами которые действуют на все органы и системы организме и вызывают тяжелые изменения в нервной системе.


Высшей формой свинцового отравления является свинцовая энцефалопатия, что возникает как следствие спазма сосудов мозга или органических поражений сосудов мозга - атеросклероза. Энцефалопатия характеризуется самыми разнообразными симптомами: головной болью, головокружением, нарушением сна, эпилептическими припадками, переходными расстройствами речи и зрения, спастическими параличами, помрачением сознания, коматозним состоянию.


Кроме нервной, поражается также и система пищеварения. Развиваются гастриты с нарушением секреторной функции желудка. Отмечают увеличение и болезненность печени, а также случаи ее острой атрофии.


Анализ работы Всемирного центра лечения отравлений показал, что чаще всего случаются массовые отравления хлором, аммиаком и угарным газом.


Хлор и его соединения являются ядами нервной системы и паренхиматозных органов, они также имеют раздражающее и припікаючу действие. Клиническая симтоматика отравлений соединениями хлора разнообразна. Возможны гости и хронические отравления.


В случае острых отравлений в пострадавших появляются тошнота, головокружение, резко выраженный коньюктивит, а в тяжелых состояниях - судороги и коматозное состояние.


Для хронического отравления хлором и его производными характерна потеря аппетита, бессонница, быстрая утомляемость, сосудистый боль в конечностях. В случае дальнейшего действия наблюдают заболевания внутренних органов - гастрит, гепатит, колит, изменения со стороны сердечно-сосудистой системы.


Угарный газ является составляющей выхлопных газов автомобилей, тракторов. В условиях производства оксид углерода образуется в результате неполного сгорания. Он не имеет цвета и без запаха. В организм человека попадает по закону диффузии газов. Он проходит через легкие вследствие разницы парциального давления крови и альвеолярного воздуха. Чем больше эта разница, тем больше насыщается кровь оксидом углерода. Попадая в организм, он связывается с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобін, который не способен транспортировать кислород. Вследствие этого наступает гіпоксенія и гипоксия, а в тяжелых случаях - аноксія. Это приводит к тому, что нарушается обмен веществ, в крови резко повышается содержание сахара, накапливается молочная кислота, наступает ацидоз.


В целом, по характеру воздействия химических веществ на человеческий организм выделяют: раздражающее, фіброгенну, токсическое, аллергическую, кожную и канцерогенное действие.



Назад