Вода и почва, их физические и химические свойства, гигиеническое и экологическое значение

Известно, что тело человека на 70% состоит из воды. При потере воды до 10% отмечаются резкое беспо­койство, слабость, тремор конечностей. В экспериментах на животных по­казано, что потеря до 20% воды приводит к гибели. Это объясняется тем, что процессы пищеварения, синтез живого вещества в организме и все об­менные реакции происходят только в водной среде.

При обезвоживании организма усиливается процесс распада тканевого белка: нарушаются водно-солевой баланс, деятельность органов внутрен­ней секреции, нервной и сердечно-сосудистой систем, снижается работо­способность, ухудшается самочувствие. В сутки человек должен употреб­лять не менее 1,5—2,5 л жидкости. Без пищи, но с водой человек способен жить около 2 месяцев, без воды — несколько дней.

В условиях умеренного климата при отсут­ствии физической нагрузки человек теряет (и потребляет) 1,5 л воды в сут­ки. На уровень потребления воды для питья оказывают влияние природные (температура и влажность воздуха, инсоляция, ветер) и социальные (усло­вия труда) факторы. Однако гигиеническое значение воды не исчерпывает­ся лишь ее физиологической ролью. Большое количество ее необходимо для санитарных и хозяйственно-бытовых целей. Использование воды в достаточном количестве способствует развитию гигиенических навыков (уход за телом, поддержание в чистоте предметов обихода и т. д.). В результате чистая кожа лучше выполняет свои физиологические функции, в том числе обладает бактерицидными свойствами, служит барьером от внедрения воз­будителей многих инфекционных болезней.

Санитарное состояние лечебно-профилактических учреждений находится в большой зависимости от количества потребляемой воды. Рациональное централизованное водоснабжение является важным условием предупрежде­ния внутрибольничных инфекций. Вода необходима для создания должного режима на предприятиях пищевой промышленности, общественного пита­ния; проведения оздоровительных и физкультурных мероприятий (бассей­ны); мойки улиц и полива зеленых насаждений и др. В зонах водопользования из водосборных колонок водопотребление на од­ного жителя составляет 30—50 л в сутки.

Нарушение санитарных правил при организации водоснабжения и в процессе эксплуатации водопровода влечет за собой санитарно-эпидемиологическое неблагополучие. Употребле­ние недоброкачественной воды может быть причиной возникновения ин­фекционных и паразитных заболеваний, связанных с загрязнением водоис­точников сточными водами.

Через воду передаются холера, брюшной тиф, сальмонеллез, дизентерия, вирусный гепатит А и другие инфекционные заболевания, а также гельминтозы. Сроки выживаемости бактерий в воде различны: до 183 дней — у возбуди­телей брюшного тифа, до 92 дней — у возбудителей дизентерии. Не вызывает сомнений то, что опасность заражения через воду совершенно реальна.

Распространение заражений через воду зависит от количества населения, связанного с источником, и от условий водопользования. При заборе воды непосредственно из реки или колодца опасность возрастает, но обычно для небольшой группы населения. При заражении же источника, питающего во­допровод, возникает угроза для всего или большинства населения города.

Заболевания неинфекционной природы мо­гут быть связаны с особенностями природного химического состава воды и экзогенным антропогенным загрязнением. Химические компоненты в воде могут привести к острым и хроническим нарушениям здоровья. Экспери­ментальные исследования на добровольцах и лабораторных животных по­казали, что вода с повышенной минерализацией влияет на секреторную де­ятельность желудка, нарушает водно-солевое равновесие, в результате чего наступает рассогласование многих метаболических и биохимических про­цессов в организме.

Жесткость воды, обусловленная суммарным содержанием кальция и магния, обычно рассматривалась в хозяйственно-бытовом аспекте (образование накипи, повышенный расход моющих средств, длительное разваривание мяса и т. д.). Существует предположение об этиологической роли с лей, обусловливающих жесткость воды, в развитии мочекаменной болезни.

Высказано предположение, что вода с низким содержанием солей жесткости способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

Повышенное содержание нитратов в воде вызывает токсический цианоз (метгемоглобинемию), который в 1945 г. был отмечен у грудных детей, находящихся на искусственном вскармливании сухими питательными смесями, разведения которых использовалась вода с повышенным содержанием нитратов. Их вредное действие проявляется тогда, когда в результате диспепсии дисбактериоза в кишечнике они восстанавливаются в нитриты. Всасывание нитритов приводит к повышению содержания метгемоглобина в крови.

В последние годы внимание гигиенистов привлекают нитрозамины — вещества, образующиеся при взаимодействии нитратов с ароматическими аминами. Нитрозамины являются активными канцерогенами.

Гигиеническое значение микроэлементов определяется их биологиче­ской ролью. Наиболее изучено влияние на организм фтора. При содержа­нии фтора в воде более 1,5 мг/л может развиться флюороз, менее 0,7 мг/л — кариес зубов.

Чрезмерное содержание в воде молибдена приводит к увеличению ак­тивности ксантиноксидазы, сульфгидридных групп и щелочной фосфатазы, увеличению мочевой кислоты в крови и моче, патоморфологическим изменениям внутренних органов.

При низком поступлении в организм йода развивается эндемический зоб, внешне проявляющийся в увеличении размеров щитовидной железы.

Ртуть — токсичный элемент, наличие ее в воде приводит к болезни Минамата, для которой характерно поражение центральной нервной системы.

Различают два вида водоснабжения — централизованное и нецентрализо­ванное. При централизованном водоснабжении (водопровод) воду забирают из поверхностных или подземных источников механическим путем и по сети труб доставляют под давлением к месту потребления. Нецентрализованным водоснабжением является использование для питьевых и хозяйственных нужд населения воды подземных источников, забираемой с помощью раз­личных сооружений и устройств, открытых для общего пользования или на­ходящихся в индивидуальном пользовании, без подачи ее к месту расходова­ния. Источниками нецентрализованного водоснабжения являются подземные воды, захват которых осуществляется путем устройства и специального оборудования водозаборных сооружений (шахтные и трубчатые колодцы, каптажи родников) общественного и индивидуального пользования.

Гигиенические требования к качеству питьевой воды, а также правила контроля воды, производимой и подаваемой централизованными системами питьевого водоснабжения населенных мест, изложены в СанПиН 2.1.4.1074—01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизован­ных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного во­доснабжения установлены в СанПиН 2.1.4.1175—02 «Гигиенические тре­бования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитар­ная охрана источников».

В числе последних нормативных документов, регламентирующих ка­чество питьевой воды, следует отметить ГОСТ-Р 51-592—2000 «Государ­ственный стандарт РФ. Вода питьевая. Общие требования к отбору проб», СанПиН 2.1.4.1116—02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству йоды, расфасованной в емкости. Контроль качества», СанПиН 2.1.4.1110—02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения».

Почва – поверхностный слой коры Земного шара, играющий большое значение в жизни человека. Почва – это поверхностная часть литосферы, сформировавшаяся после появления жизни на Земле под влиянием климата, растительных и почвенных организмов. Почва – неотъемлемое звено кругооборота веществ в природе – элемент ее биосферы.

Можно сказать, что почва – живой покров Земли. Почва формирует химический состав потребленных человеком продуктов питания, питьевой воды и, отчасти, атмосферного воздуха. Человек, включаясь через почву в биогеоценоз данной экосистемы, формируется как соответствующий адаптивный тип в виде национальных признаков, наиболее приспособленный к выживанию в условиях данного климата и местности. Человек, переселившийся в другой климатический пояс, через десятилетия приближается к облику местного населения (по уровню обмена веществ, составу пищеварительных ферментов, функционированию сердечно-сосудистой, легочной и других систем). Почва через пищу, воздух и воду активно влияет на этот адаптивный процесс. Таким образом, в экологическом плане почва – это важнейшее экологическое звено, которое через климат, пищу, воздух и воду обеспечивает выживание человека в данной местности, формирует его здоровье, болезненный статус и срок жизни. Кроме того, почва – это поглотитель всего живущего на Земле. Постоянно загрязняясь и самоочищаясь, почва является непременным участником биологического круговорота живых существ на Земле.

Почва состоит из минеральных, органических и органо-минеральных комплексов, соединений, почвенных растворов, воздуха, почвенных микроорганизмов, насекомых, животных и загрязнителей.

Для гигиенической оценки почвы важно знать ее естественный химический состав.

Минеральные вещества составляют 60-80% - это кремнозем, кварц, алюмосиликаты. Особый интерес имеется к микроэлементам – F, J, Mn, Se - их повышенное или пониженное содержание влияет на формирование естественных геохимических провинций с их эндемическими заболеваниями (флюороз, кариес, эндемический зоб). Гигиеническая оценка степени загрязнения почвы неорганическими соединениями основана на сравнении их содержания с ПДК, например: Cr - 0,05; Hg - 2,1; Pb - 20,0; Мg - 1500,0; As - 45,0 мг/кг почвы.

Органические вещества представлены в почве органическими кислотами (гуминовыми и др.), веществами, синтезированными почвенными микроорганизмами, называемыми гумусом, и чужеродными для почвы веществами, поступающими извне. В гуминовых веществах сосредоточены огромные запасы углерода Земли.

Все останки растений и животных, поступающие в почву, перерабатываются почвенной флорой и фауной. На возможности почвы к переработке попавших в нее органических веществ и на уровень происшедшей переработки указывает степень переработки органических веществ в гуминовые вещества, о чем судят по коэффициенту гумификации, который определяется по формуле:

углерод гумуса ____________ норма: 1-2

углерод растительного происхождения

О загрязнении почвы судят по общему азоту почвы и числу Хлебникова.

Если содержание общего азота в конкретном месте возрастает в 2-3 раза, то говорят о загрязнении почвы. О степени загрязнения почвы органическими веществами свидетельствует соотношение азота гумуса (переработанных веществ) ко всему органическому азоту, находящемуся в почве:

число Хлебникова = азот гумуса норма = 0,98-1,0

весь органический азот

Чем чище почва, тем это число ближе к 1,0.

Большую роль играет влажность почвы. Только в ней передвигаются все химические вещества, происходят химические и биологические процессы, осуществляющие самоочищение почвы и снабжение питанием всего в ней и на ней живущего.

Если в экологическом плане человек своей жизнедеятельностью связан с почвой через климат, пищевую цепь, воздух и воду, то гигиеническое значение почвы определяется:

· Выявлением факторов, обуславливающих ее влияние на жизнедеятельность человека,

· Необходимостью оценки степени этого влияния на здоровье и

· Разработкой профилактических мероприятий по защите как почвы от антропогенного воздействия, так и человека от заболеваний, обусловленных этим загрязнением.

Основные факторы почвы, оказывающие огромное влияние на здоровье человека и имеющие большое гигиеническое значение:

А) через формирование климата местности – влияет на тепловой режим местности, состав воздуха и растительности и тем формирует адаптивный экологический тип человека. Здоровые местности – возвышенные, сухие, солнечные; нездоровые - низко расположенные, холодные, затопляемые, сырые, с частыми туманами;

Б) составляет важное звено в пищевой цепочке - «внешняя среда – человек»: 1) как производитель пищи (Б,Ж,У, витаминов, минеральных веществ, микроэлементов) - оказывает влияние на человека через питание и 2) как поставщик в организм через пищу всех химических, физических и биологических антропогенных загрязнений, попавших в почву и оставшихся необезвреженными;

В) почва – естественная среда обезвреживания отходов путем самоочищения. Почва – это огромная лаборатория, в которой постоянно идут процессы синтеза и разрушения органических веществ, фотохимические процессы, образование новых органических веществ, гибель многих бактерий, вирусов, яиц гельминтов, насекомых. Почва используется для очистки и обезвреживания стоков, нечистот, мусора;

Г) почва – это фактор, определяющий нозологию геоэндемических заболеваний, как природно присущих данной местности (флюороз, зоб), так и в результате ее антропогенного загрязнения (например, тяжелыми металлами); загрязненная почва - источник химического, физического и биологического загрязнения окружающей среды (воздуха, воды, растений);

Д) почва – это фактор распространения ряда инфекционных болезней (раневых, ботулизма), эпидемических заболеваний (группы кишечных, сибирской язвы) и гельминтозов (аскаридоз).

Гигиена питания

Основой жизненных процессов в организме человека является постоянный обмен веществ. По данным ВОЗ качество питания стоит на 1 месте по жизнеобеспечению человека, обеспечивая продолжительность жизни, снятие последствий от вредных привычек и воздействий, малоподвижности, вредной экологии. Пищевые вещества всецело обеспечивают физическую и умственную работоспособность, определяют здоровье и качество жизни, внешний вид человека, проживающего в данной местности (вид аборигена). От питания зависит обмен веществ, структура и функция всех клеток, тканей и органов. С возрастом потребности организма меняются. Изменяется потребность не только в количественном, но и качественном составе пищи. С прекращением обмена веществ прекращается жизнь. Правильное (рациональное, сбалансированное) питание вместе с равноценными физическими затратами являются одним из основных факторов поддержания здоровья и профилактики заболеваний.

Питание – это важнейшая физиологическая потребность человека (как дыхание, терморегуляция, размножение). Оно необходимо для:

· Пластической функции - построения и обновления клеток тканей организма;

· Поступления энергии, обеспечивающей жизнедеятельность организма и труда;

· Поступления веществ, необходимых для создания гормонов, ферментов и других биологически активных веществ, регулирующих обменные процессы и жизнедеятельность организма в соответствии с возрастом, полом и ритмом жизни.

Питание – это сложный процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения в организме пищевых веществ. Пища – сложная смесь приготовленных для еды пищевых продуктов. Основными пищевыми веществами являются: Б,Ж,У, минеральные вещества, витамины и вода. Пищевые вещества делятся на незаменимые и заменимые. Незаменимые вещества не образуются в организме и поступление их с пищей обязательно – это Б, некоторые жирные кислоты, витамины, минеральные вещества и вода. Заменимые вещества тоже нужны, т.к. когда их поступает мало, то организм начинает расходовать ценные незаменимые вещества, имеющиеся внутри его, истощая жизненные запасы, нарушая обмен веществ. При этом возникают заболевания, ухудшается качество жизни и сокращается ее продолжительность.

Энергетическая ценность питания обеспечивается Б,Ж,У, выделяющими при разложении энергию в количестве на 1 г: Б и У – по 4 ккал, Ж – 9 ккал. Основным источником энергии служат Ж+У, а при их недостатке – Б. Суточная потребность в энергии зависит от ее затрат на: основной обмен + усвоение пищи + физических затрат на трудовую деятельность.

Питание здорового человека осуществляется за счет цельных продуктов, содержащих комплекс пищевых веществ, которые организм должен разложить на составные части и усвоить. Только больным при лечебном питании вводят в организм пищу, уже разложенную на отдельные пищевые вещества – аминокислоты, витамины, глюкозу и др.

Усвоение пищи начинается с ее разложения на части путем переваривания в пищеварительном тракте, продолжается при пребывании ее в крови и лимфе и заканчивается усвоением пищевых веществ клетками и тканями организма. В ходе переваривания пищи под действием ферментов желудка, 12-перстной и тонкой кишок, Б расщепляются до аминокислот, Ж – до жирных кислот и глицина, У - до глюкозы, фруктозы и галактозы. Только эти простейшие вещества могут всасываться через стенку тонких кишок в лимфу и кровь и разноситься по организму до их потребителей – клеток органов и тканей. Неразложившаяся ферментами пища переходит в толстый кишечник для дальнейшей переработке ее микроорганизмами.

Усвояемость пищи – это степень использования организмом содержащихся в пище питательных веществ. Она зависит от: особенностей съеденной пищи; способа кулинарной обработки пищи; состояния органов пищеварения; полноты набора ферментов в кишечнике и их качества; уровня основного обмена веществ, определяемого наследственностью, физическим состоянием на данное время, полом, возрастом; способностью клеток организма включать принесенные кровью и лимфой пищевые фрагменты в свой обмен и др.

Чувство насыщения зависит от: скорости еды (чувство насыщения приходит после 25 минут от начала еды); жирности пищи (более жирная пища скорей насыщает); объема съеденной пищи и состава еды (углеводы придают объем еде).

Площадь слизистой оболочки ЖКТ составляет около 400 м² Длительные нарушения в питании и движении сопровождаются развитием заболеваний сердечно-сосудистой системы, органов пищеварения, опорно-двигательного аппарата, нарушением обмена веществ и др.

Гигиена питания – это раздел общей гигиены, изучающий проблемы рационального питания и разрабатывающий мероприятия по обеспечению безопасности пищевых веществ. Рекомендации гигиены питания разрабатываются с: учетом индивидуальных особенностей организма, пола, возраста, роста, веса, физической нагрузки, характера трудовой деятельности, климатических и географических условий, в которых живет человек, национальных особенностей. За последние 50-100 лет в мире произошли существенные изменения как в отношении человека к процессу питания, так и в характеристике самой пищи, обозначившиесовременные приоритеты питания.Их можно объединить в два направления:

А) Изменения питания в человеческом факторе:

1) уменьшились энерготраты люде с возрастанием роли гиподинамии, в связи с чем уменьшилась потребность людей в энергии при сохранении удовольствия от принятия пищи и аппетита, что обусловило возрастающую роль заболеваний малоподвижного образа жизни – ожирения, атеросклероза, инфаркта миокарда, язвы желудка и др. Если раньше пожеланием к еде было «ешь вволю», «ешь от пуза», то теперь «отходи от стола слегка годным», «ешь не до сыта - посиди ещё за столом и придет насыщение»;

2) изменилась социальная структура населения: в 5 раз за столетие уменьшилась численность производителей сельхозпродукции - сельских жителей (в России с 85% до 15%). Последствием этого процесса стало изменение технологии производства сельхозпродуктов. Возникла необходимость интенсификации сельского труда: использовать более урожайные культуры и способы ускоренного выращивания животных, «растить больше, сохранять дольше». В принципе, это привело к обеднению продуктов полезными веществами;

3) изменилось эстетическое представление о «здоровье»: ранее под этим подразумевался вес, тучность, теперь - стройность, подтянутость, закаленность. Теперь пожелание «едите на здоровье» – не означает есть много;

4) с улучшением благосостояния людей изменилось понятие о «качественной пище»: качество оценивается не только калориями, а витаминами, минеральными веществами и др.; увеличилась роль овощей, фруктов, качественного мяса (уменьшилась роль картофеля, хлеба, жира); повысилась роль режима питания, необходимости сочетания пищевых продуктов по усвояемости;

5) в связи с расширением в быту использования холодильников уменьшилась сезонность потребления пищи, зависимость поступления пищи от урожая (уменьшилась роль сезонного потребления продуктов, необходимости соблюдения традиционных постов и т.д.). Благодаря холодильникам, консервантам и др. питание круглогодичное;

6) раньше питание было необходимостью, теперь – во многом, удовольствие; отсюда переедание, употребление вкусной, но многокалорийной пищи с большим числом вредных вкусовых приправ.

Б) Изменения питания в характеристике пищи:

1) пища изменилась по составу (стало меньше свежей, больше консервированной) и по объему (с уменьшением энергозатрат объем потребляемой пищи уменьшился);

2) изменилась структура питания: раньше в связи с преобладанием тяжелого труда требовалась высококалорийная жирная пища, теперь при преобладании легкого труда требуется низкокалорийная;

3) увеличился ассортимент необязательных для питания, но высококалорийных напитков, закусок, сладостей, сдоб и др.; доля пищи быстрого приготовления – концентратов и полуфабрикатов, протертых или дробленых круп, имеющих более низкую пищевую ценность;

4) потеря в РФ производителей сельхозпродукции и в результате снижение ее производства привели к необходимости увеличение импортной продукции (до 40-50%), которая на 20-40% является некачественной, перемороженной, с повышенным содержанием химикатов;

5) уменьшение объема пищи привело к снижению потребляемого количества витаминов, микро- и макроэлементов; из меньшего количества пищи невозможно получить требуемое количество витаминов и минеральных веществ;

6) если раньше пища поступала в свежем натуральном виде и содержала достаточное количество витаминов, то в консервированной пище их количество снижено. С учетом уменьшения объема пищи и употребления ее в консервированном виде у большинства людей ощущается недостаток тех или иных важнейших веществ: вит.С – у 90%; белка, кальция, вит.В, вит.Е - у 40%, а также железа, йода, селена, клетчатки. Все это обусловило необходимость применении их в концентрированном виде – в виде пищевых добавлений - биологически активных добавок (БАД);

7) стал добавляться к пище широкий ассортимент вредных или небезразличных для здоровья ксенобиотиков, предназначенных для более длительного ее хранения, улучшения органолептики, быстроты приготовления и др. Без них невозможно современное производство, реализация и хранение пищевых продуктов, когда сбыт может надолго отставать от их изготовления;

8) с целью увеличения количества пищи и ее сохранности расширяется роль генетически измененных с помощью генно-инженерных технологий и трансгенных продуктов растительного и животного происхождения, влияние которых на организм и потомство пока выясняется.

Данные исследований структуры питания населения России показывают, что у большинства населения РФ питание характеризуется как нерациональное: отмечается недостаточное потребление белка и растительных жиров - основным питанием являются хлеб, картофель и молоко, при сниженном потреблении мяса и растительного масла.