Зональность водной среды.

Для водной среды характерна четко выраженная вертикальная и горизонтальная зональность.

Все гидробионты приурочены к обитанию в определенных зонах, различающихся условиями обитания в Мировом океане.

Толща воды – пелагиаль (пелагические животные), дно – бенталь (бентические животные).

Горизонтальная зональность (в зависимости от глубины залегания дна):

1) Литораль – кромка берега, заливаемая водой во время приливов.

2) Сублитораль – область плавного понижения дна до глубины 200м.

3) Батиаль – крутой склон дна от 200 до 3000м.

4) Абиссаль – область океанического ложе (3000-6000м).

5) Ультраабиссаль – дно океанических впадин (6000-10000м).

Вертикальная зональность толщи воды:

1) Эпипелагиаль – верхние слои воды, соответствующие материковой отмели.

2) Батипелагиаль – средний слой толщи воды, соответствующий материковому склону.

3) Абиссопелагиаль – глубинные воды, соответствующие океаническому ложе.

Наиболее богаты видами литораль и сублитораль (много солнечного света, низкое давление, значительные колебания температур).

Такая же зональность присуща и пресноводным водоемам.

Тема № 5-6 : Экологические проблемы техногенеза. Техногенные аномалии

Цель:Рассмотреть основные экологические проблемы техногенеза, и встречаемые аномалии в следствии влияния техногенеза

Основные вопросы:

Техногенез и здоровье населения

Аэрогенное воздействие на состояние здоровья детского населения

Онкопатология – как критерий неблагоприятного воздействия антропогенного загрязнения геосферы на организм человека

Техногенез и здоровье населения

Антропогенное загрязнение окружающей среды оказывает выраженное воздействие на формирование популяционного здоровья населения, особенно в связи с изменением социально-экономических условий. Поэтому проблема неблагоприятного влияния факторов окружающей среды на состояние здоровья с каждым годом приобретает все большую актуальность.

Определение количественных зависимостей в системе «среда- человек- здоровье» как первоочередная задача гигиены окружающей среды была впервые поставлена Г.И.Сидоренко в конце 60-х - начале 70-х годов и в дальнейшем получила развитие в разработке критериев и методов количественной оценки воздействия факторов окружающей среды.

Вклад антропогенных факторов в формирование отклонений здоровья составляет от 10 до 57%.

В мире сложилась сложная и неблагоприятная, а в некоторых районах даже острая экологическая обстановка. В неблагоприятной санитарно-гигиенической обстановке проживают 109 млн. человек, или 73% всего населения.

Существующая неблагоприятная эколого-гигиеническая обстановка предопределяет то, что в литературе широко обсуждается вопрос о влиянии загрязнения окружающей среды на состояние здоровья населения.

Оценка значимости загрязнения среды по биологическим ответам организма человека, по показателям здоровья более объективна, чем сопоставление концентраций отдельных загрязнителей с гигиеническими нормами, т.к. интегрально учитывает влияние всех, в том числе не идентифицированных, загрязнителей, их комплексное и комбинированное действие на организм человека.

Одним из ведущих факторов антропогенного воздействия на здоровье является аэрогенное. При этом влияние на организм человека может проявляться, в основном, тремя типами патологических эффектов.

1. Острая интоксикация возникает при одномоментном поступлении токсической ингаляционной дозы. Токсические проявления характеризуются острым началом и выраженными специфическими симптомами отравления.

2. Хроническая интоксикация обусловлена длительным, часто прерывистым, поступлением химических веществ в субтоксических дозах, начинается с появления малоспецифических симптомов.

3. Отдаленные эффекты воздействия токсикантов.

а) Гонадотропный эффект проявляется воздействием на сперматогенез у мужчин и овогенез у женщин, вследствие чего возникают нарушения репродуктивной функции биологического объекта.

б) Эмбриотропный эффект проявляется нарушениями во внутриутробном развитии плода:

тератогенный эффект - возникновение нарушений органов и систем, проявляющиеся в постнатальном развитии;

эмбриотоксический эффект - гибель плода, или снижение его размеров и массы при нормальной дифференцировке тканей.

в) Мутагенный эффект - изменение наследственных свойств организма, за счет нарушений ДНК.

г) Онкогенный эффект - развитие доброкачественных и злокачественных новообразований.

Результаты медико-экологических и гигиенических исследований убедительно свидетельствуют, что загрязнение атмосферного воздуха вызывает те или иные проявления токсических реакций у населения, начиная с ранних этапов онтогенеза.

Аэрогенное воздействие на состояние здоровья детского населения

Формирование нарушений здоровья детей в перинатальном периоде преимущественно связано с состояниями, возникающими у матери во время беременности, и обусловлена влиянием материнского организма на плод и загрязнением окружающей среды. Установлено, что плаценты женщин, проживающих в условиях повышенного атмосферного загрязнения, имеют различные признаки угнетения компенсаторно-приспособительных механизмов. Определенные поллютанты обладают способностью проникать через плацентарный барьер. Известно более 600 химических веществ, способных проникать от матери к плоду через плаценту и в той или иной степени отрицательно влиять на его развитие. Поэтому нарушения эмбрионального развития тесно связаны с этой способностью ксенобиотиков, в силу чего развитие эмбриона происходит в условиях химизации его внутренней среды.

Установлено статистически значимое и последовательное, по мере увеличения уровня загрязнения атмосферного воздуха, снижение массы и длины тела новорожденных. В загрязненных районах выявлено увеличение числа недоношенных детей, суммарной доли маловесных и крупных детей.

Установлена достоверная прямая корреляционная связь частоты рождения крупновесных новорожденных с суммарным воздействием диоксидов серы и азота на ранних этапах внутриутробного развития, а также с воздействием бенз[а]пирена и на более поздних этапах. Таким образом, поллютанты атмосферного воздуха обладают разнонаправленным действием.

Вклад загрязнения атмосферного воздуха в формирование различных антропометрических показателей новорожденных составляет от 1.1% (окружность головы) до 12.6% (масса тела), а в формирование дисгармонических нарушений весоростовых характеристик при рождении достигает 16.8%. Наибольшее значение имеет запыленность воздуха селитебных территорий.

Частота преждевременных родов выше в экологически неблагоприятных условиях. Установлено, что у беременных подвергшихся сочетанному действию химических веществ и физических факторов, отмечается супрессия клеточного и гуморального иммунитета, а также имеет место высокий титр антител против тканей плодного яйца и плода, что свидетельствует об истощении "блокирующих" сывороточных факторов и ускоряет реакцию отторжения гомотрансплантата.

Вклад загрязнения атмосферного воздуха в изменение сроков внутриутробного развития плода составляет 18.1% и определяется концентрациями сероводорода. По-видимому, комплекс факторов окружающей среды оказывает влияние на антропометрические показатели новорожденных опосредованно, через изменение сроков гестации.

Нельзя не отметить, что в последние годы в целом по стране отмечается рост распространенности врожденных аномалий у детей раннего возраста.

Широкий спектр научных исследований позволил установить, что интенсивное загрязнение окружающей среды оказывает влияние на распространенность врожденных аномалий.

С учетом величины показателя заболеваемости и роста в сравнении с многолетним уровнем наиболее значимыми нозологическими группами являются психические расстройства и болезни органов пищеварения. Из отдельных нозологических форм наибольшее эпидемиологическое значение представляют контактные дерматиты; раны, поверхностные травмы и размозжения; близорукость; хронические болезни миндалин и аденоидов.

Не вызывает сомнения связь между химическим аэрогенным воздействием и различной патологией органов дыхания.

Наиболее высокий уровень заболеваемости верхних дыхательных путей (р<0.05) зарегистрирован в районе с наиболее высоким загрязнением атмосферного воздуха. При оценке корреляционных зависимостей установлены, наибольшие прямые связи с концентрациями в атмосферном воздухе диоксида азота, ванадия, диоксида серы.

Установлено, что в районах с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха отмечается снижение числа здоровых детей в 2.9 раза, повышение числа детей с функциональными отклонениями - в 2.4 раза, с хронической патологией - в 2 раза, со снижением гармоничности и уровня физического развития - соответственно в 2.1 и 2.6 раза. Наибольший вклад загрязнений атмосферного воздуха по группе болезней органов дыхания отмечался у детей в возрасте от 1 года до 11 лет, наименьший - в возрасте до 1 года и в 12-14-летнем возрасте.

Известно, что аллергические заболевания являются одними ведущих экопатологических состояний.

Многие промышленные загрязняющие вещества по своей природе обладают сенсибилизирующим действием, и после адсорбции на белковом носителе могут приобретать свойства полноценных аллергенов.

Проведенная оценка корреляционных зависимостей заболеваемости с 26 поллютантами атмосферного воздуха, позволила выявить прямую сильную корреляционную связь, в порядке значимости, с концентрациями свинца, оксидов азота, бария. Отмечается прямая связь аллергической заболеваемости с ростом количества автотранспорта.

Установлено, что по мере усиления техногенного воздействия на окружающую среду возрастает удельный вес стафилококковых (резидентных) бактерионосителей среди населения. Поэтому важным показателем антропогенной нагрузки на организм может служить коэффициент резидентного стафилококкового бактерионосительства, отражающий соотношение уровня стафилококкового резидентного бактерионосительства у детей в исследуемом районе и аналогичного показателя чистой (фоновой) зоны.

Так, в районе с наиболее высоким уровнем аэрогенной нагрузки у детей школьного возраста отмечается наибольший процент носительства на слизистой оболочке переднего отдела носа патогенных видов стафилококка, в том числе S. aureus (золотистый стафилококк), с факторами вирулентности (высокая b - гемолитическая активность и наличие хлопьеобразующего фактора), высокая частота персистирующих штаммов патогенной группы и наименьшая стабильность микробного биоценоза у школьников.

Аэрогенное воздействие оказывает влияние на состояние и функционирование сердечно-сосудистой системы.

В районах, где одним из ведущих загрязнителей атмосферного воздуха является диоксид азота, у детей преобладали гипотензивные реакции. В районах же с высокой техногенной нагрузкой (ртуть, свинец, цинк, мышьяк), напротив, гипертензивные реакции.

В районе с высоким уровнем антропогенного загрязнения атмосферного воздуха пылью, диоксидом азота, сероводородом, оксидом углерода и металлами в структуре сердечно-сосудистой заболеваемости преобладали органические кардиопатии - 60.6%, за счет малых аномалий сердца (36.7%) и первичного порока митрального клапана (48.3%). В районе с высокими концентрациями сульфатов, пыли, формальдегида преобладала функциональная патология сердечно-сосудистой системы: вторичные кардиопатии (28.4%), нарушения процессов реполяризации (16.8%) и функциональные нарушения сердечного ритма и проводимости (16.4%).

Онкопатология – как критерий неблагоприятного воздействия антропогенного загрязнения геосферы на организм человека

Канцерогенные свойства соединений никеля и шестивалентного хрома установлены многими исследователями. Они являются пульмонотропными канцерогенами, т.к. чаще всего они вызывают рак легких. Кроме того, загрязнение воздушного бассейна хромом может стать причиной роста злокачественных новообразований кожи, лимфатической и кроветворной систем. Исследователи отмечают роль кадмия в формировании опухолей предстательной железы, также рака легкого. Установлена канцерогенность бериллия.

Определена бластомогенная активность летучей угольной золы, которая может быть обусловлена наличием таких компонентов, как никель, кобальт, бериллий, хром. Выявлены канцерогенные свойства у технических масел.

Установлено, что в районах с высоким содержанием в воздухе бенз[а]пирена выше заболеваемость и смертность от рака легкого. Установлена связь рака пищевода с высоким содержанием в окружающей среде бенз[а]пирена и других полициклических ароматических углеводородов. Доказанными канцерогенами являются полихлорированные бифенилы и диоксины.

Виниловый хлорид вызывает ангиосаркому печени.

Не вызывает сомнений связь между содержанием бензола в окружающей среде и распространенностью лейкемий. Распространенность данной нозологической формы онкологической патологии также связывают с воздействием бутадиена.

Обсуждается связь рака желудка и воздействия этилированного бензина. Доказана канцерогенная роль выбросов от автомобилей с дизельными двигателями. Обсуждается канцерогенность акролеина. Имеются ограниченные подтверждения связи воздействия формальдегида и возникновения рака носоглотки и возможно рака носа.

Одно из ведущих значений в формировании онкологической заболеваемости городского населения имеет радон.

За 1996-1998 годы удельный вес смертности от злокачественных новообразований составил 16.8% в общей структуре, что ниже многолетнего показателя. Это обусловлено возрастанием удельного веса неестественных причин смерти (убийства, самоубийства, несчастные случаи и т.д.). Среди умерших мужчины составляют 54.6%. Средний возраст умерших от злокачественных новообразований (ЗН) 63.9 ± 0.2 года. Общие трудопотери в среднем за год составляют 2960 человек/лет. На первом месте в структуре трудопотерь среди нозологических групп находятся ЗН органов пищеварения и брюшины (коды МКБ 150-159) - 26.7%; на втором месте - ЗН других и неуточненных локализаций (коды МКБ 190-199) - 21.1%; на третьем месте ЗН органов дыхания и грудной клетки (коды МКБ 160-165) - 16.3%.

При анализе территориальных особенностей онкологической патологии установлено, что заболеваемость раком предстательной железы выше в районе с более высокими концентрациями кадмия в атмосферном воздухе и депонирующих средах на 102% (р = 0.24); заболеваемость раком легких трахеи и бронхов выше в районе с высокой аэрогенной нагрузкой никелем и хромом на 34% (р = 0.17).

В последние годы в отечественных и зарубежных исследованиях воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения большое внимание уделяется характеристике риска, под которым понимается качественная, количественная или полуколичественная оценка вероятности развития определенных изменений в состоянии здоровья людей в анализируемой популяции за конкретный период экспозиции.

Вопросы для самоконтроля:

Назовите один из ведущих факторов антропогенного воздействия на здоровье человека

Перечислите типы патологических эффектов, которые проявляются при этом влиянии на организм человека

Литература

Ясаманов Н.А. «Основы геоэкологии» М., 2003г.

Милютин А.Г. «Экология Геоэкология недропользования» М., 2007г.

Голубев Г.Н. Геоэкология 1999г.

Миланова Е.В., Рябчиков А.М. Использование природных ресурсов и охрана природы М., 1986г.