Химическое загрязнение окружающей среды.

Наиболее значительной в Волгограде и области является группа химических загрязнителей окружающей среды. Глобальное загрязнение воздуха сопровождается ухудшением состояния здоровья населения. Хронические отравления встречаются довольно часто, но они редко регистрируются. Статистически достоверная зависимость от загрязнения атмосферного воздуха установлена для заболеваний бронхитом, пневмонией, эмфиземой лёгких, а также для острых респираторных заболеваний (ОРЗ). Загрязнение атмосферного воздуха влияет на сопротивляемость организмов, что проявляется в росте числа инфекционных заболеваний. Так, респираторное заболевание у детей, проживающих в загрязнённых районах, длится в 2-2,5 раза дольше, чем у детей, проживающих на относительно чистых территориях. В городах с повышенным уровнем загрязнения среднее число заболеваний органов дыхания увеличивается на 41%, сердечно-сосудистой системы – на 132%, болезней кожи – на 176% и число злокачественных новообразований – на 35%. Установлено, что у детей, проживающих в районах с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха, отмечается низкий уровень физического развития. Опасность воздействия загрязнённого воздуха обусловлена следующими факторами: разнообразие загрязнений (до нескольких сотен тысяч химических веществ); возможность массированного воздействия, так как акт дыхания является беспрерывным, и человек за сутки вдыхает до 20 000 л. воздуха; непосредственный доступ загрязнителей во внутреннюю среду организма; трудность защиты от ксенобиотиков. Человек, отказавшись употреблять в пищу загрязнённые продукты или недоброкачественную воду, не может не дышать загрязнённым воздухом. При этом загрязнитель действует на все группы населения круглосуточно. Основными химическими загрязнителями в Волгоградской области являются оксид углерода, диоксид серы (SO₂) и серный ангидрид (SO₃), свинец, бенз(а)пирен, фтор и фторсодержащие соединения, хлористый водород, фенол, формальдегид, группа стойких органических загрязнителей (СОЗ), нефтепродукты, тяжелые металлы и др. Рассмотрим основные источники поступления ряда этих веществ в окружающую среду и их влияние на здоровье человека.

Оксид углерода:концентрация СО, превышающая предельно допустимую, приводит к физиологическим изменениям в организме человека, а концентрация более 750 млн. – к смерти. Объясняется это тем, что СО – исключительно агрессивный газ, легко соединяющийся с гемоглобином. При соединении образуется карбоксигемоглобин, повышение (сверх нормы, равной 0,4%) содержания которого в крови сопровождается: - ухудшением остроты зрения и способности оценивать длительность интервалов времени; - нарушением некоторых психомоторных функций головного мозга (при содержании 2-5%); - изменениями деятельности сердца и лёгких (при содержании более 5%); - головными болями, сонливостью, спазмами, нарушениями дыхания и смертью (при содержании 10-80%).

Степень воздействия оксида углерода на организм зависит не только от его концентрации, но и от пребывания человека в загазованном воздухе. Так, при концентрации СО равной 10 – 50 млн. (нередко наблюдаемой в атмосфере площадей и улиц больших городов), при экспозиции 50-60 мин., наблюдаются нарушения, приведённые в пункте 1, 8-12 ч. – 6 недель отмечаются изменения, указанные в пункте 3. Нарушение дыхания, спазмы, потеря сознания наблюдаются при концентрации СО, равной 200 млн., экспозиции 1-2 ч при тяжёлой работе и 3-6 ч – в покое. К счастью, образование карбоксигемоглобина в крови – процесс обратимый: после прекращения вдыхания СО начинается его постепенный вывод из крови. У здорового человека содержание СО в крови каждые 3-4 ч уменьшается в 2 раза. Оксид углерода – очень стабильное вещество, время его жизни в атмосфере составляет 2-4 мес. При ежегодном поступлении 350 млн.т. концентрация СО в атмосфере должна была бы увеличиваться примерно на 0,03 млн.-1 в год. Однако этого, к счастью, не наблюдается, чем мы обязаны в основном почвенным грибам, очень активно разлагающим СО (некоторую роль играет также переход СО в СО₂).

Диоксид серы (SO₂) и серный ангидрид (SO₃) в комбинации со взвешенными частицами и влагой оказывают наиболее вредное воздействие на человека, живые организмы и материальные ценности. SO₃ – бесцветный и негорючий газ, запах которого начинает ощущаться при его концентрации в воздухе 0,3-1,0 млн., а при концентрации свыше 3 млн. SO₂ имеет острый раздражающий запах. Диоксид серы в смеси с твёрдыми частицами и серной кислотой уже при среднегодовом содержании 9,04-0,09 млн. и концентрации дыма 150-200 мкг/м³ приводит к увеличению симптомов затруднённого дыхания и болезней лёгких, а при среднесуточном содержании SO₂ 0,2-0,5 млн. и концентрации дыма 500-750 мкг/м³ наблюдается резкое увеличение числа больных и смертельных исходов. При концентрации SO₂ 0,3- 0,5 млн. в течение нескольких дней наступает хроническое поражение листьев растений (особенно шпината, салата, хлопка и люцерны), а также иголок сосны.

Свинец является одним из наиболее токсичных металлов, включенных в списки приоритетных загрязняющих веществ ряда международных организаций, в том числе ВОЗ, ООН, Американского агенства по контролю за токсичными веществами и заболеваниями и аналогичных государственных организаций в других странах. Свинец поступает в окружающую среду в основном с выбросами автомобильного транспорта, работающего на этилированном бензине, выбросами металлургических предприятий, машиностроительного производства и.т.п.

Основная часть свинца (70-85%) поступает в организм человека с пищей, не более 10% - с питьевой водой и до 2-25% - из атмосферного воздуха. Курильщики потребляют дополнительно по 1 мкг на сигарету.

Практически весь поступивший в кровь свинец абсорбируется эритроцитами и откладывается в костях. Время полувыведения свинца из костей составляет 27 лет. Действие свинца на организм человека продолжается на протяжении 15-20 лет после прекращения контакта с ним в детстве. Свинец также способен проходить через плацентарный барьер.

Воздействие повышенных концентраций свинца приводит к изменению репродуктивной, нервной, сердечно-сосудистой, иммунной, эндокринной систем. Его токсическое действие проявляется в изменениях функционального состояния почек, синтеза гемма – основы гемоглобина, процессов окислительного метаболизма и энергетического обмена.

Например, влияние свинца на репродуктивную систему сказывается у мужчин в виде нарушения сперматогенеза, снижения уровня тестостерона и других показателей сексуальной функции; у женщин - повышение частоты самопроизвольных абортов, преждевременных родов; у детей – снижение массы тела новорожденных, возникновение врожденных пороков развития и др.).

Воздействие свинца на нервную систему вызывает астенический синдром, вызывает чувство страха, депрессии, двигательные расстройства, снижение памяти и внимания и т.п.

В сердечно-сосудистой системе воздействие свинца вызывает биохимические нарушения в миокарде, функциональные изменения сердца.

Бенз(а)пирен является наиболее типичным представителем полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). По своим канцерогенным свойствам это вещество относится к группе 2А.

Источником бенз(а)пирена являются энергетические установки, транспорт; он образуется в процессе горения практически всех видов горючих материалов. Среди промышленных предприятий на первом месте по выбросам бенз(а)пирена находятся алюминиевые заводы, производства технического углерода и нефтеперерабатывающие предприятия. Воздействия бенз(а)пирена вызывают увеличение показателей смертности и заболеваемости населения раком легких.

Фтор и фторсодержащие соединенияпопадают в организм в основном с пищей и водой. Из пищеварительного тракта фтор поступает в кровь и накапливается в костях и зубах. При избыточном поступлении фтора в организм начинается разрушение зубной эмали, замедляется рост и возникают нарушения окостенения скелета у детей, могут происходить изменения в сердце, нарушения деятельности нервной системы и щитовидной железы. В Волгограде одним из предприятий, загрязняющих окружающую среду фторсодержащими соединениями является алюминиевый завод.

Хлористый водород (НСl) поступает в окружающую среду с выбросами производств органического синтеза, особенно там, где производится продукция хлорной химии. Повышенные концентрации хлористого водорода вызывают острый дерматит, раздражают глаза и верхние дыхательные пути, вызывают катары верхних дыхательных путей, образование коричневых пятен и эрозий на зубах.

Фенол:основными источниками поступления фенола в окружающую среду являются металлургические заводы, производство фенолформальдегидных смол, клеев, различных пластиков, кожевенная и мебельная промышленность. Фенол поражает нервную систему, раздражает слизистые оболочки рта, носоглотки, верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и т.п.

Формальдегид:источником формальдегида являются химические и металлургический заводы, производства полимеров, строительных материалов, мебельные фабрики, отработанные газы автотранспорта. Формальдегид оказывает общетоксическое действие, обладает раздражающим, аллергенным, мутагенным и канцерогенным действием (группа 2А).

Группа стойких органических загрязнителей включает 12 соединений. Основные экологические проблемы связаны с производством и применением диоксинов и полихлорбифенилов (ПХБ). Особенностью СОЗ является их способность сохраняться в неизменном виде в окружающей среде десятки и даже сотни лет. СОЗ действуют прежде всего на эндокринную систему, разрушая ее.

Диоксины/фураны включают группу химических соединений, находящихся обычно в виде сложных смесей. В атмосферный воздух они попадают в от процессов сжигания, при обработке металлов и в ходе других технологических процессов. Диоксины относятся к супертоксикантам. Они влияют почти на все системы и органы человека и способны, например, нарушать обмен веществ, вызывая расстройство тканевого дыхания, нарушение обмена кальция и холестерина, метаболизма печени, влиять на репродукцию человека, вызывать злокачественные новообразования и т.п..