Н. П. Бабушкина М. В. Черепанова


Глава 3. Загрязняющие вещества и организм ребенка



страница13/30
Дата17.10.2016
Размер2.16 Mb.
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   30

Глава 3. Загрязняющие вещества
и организм ребенка

3.1. Основные виды загрязняющих веществ
и их воздействие на здоровье человека


В середине ХХ века резко обострились проблемы, связанные с химическим загрязнением биосферы, нередко приводящие к острым токсико-экологическим ситуациям. Это вызвало расширение исследований, связанных с определением масштабов и темпов загрязнения окружающей среды, поиск наиболее эффективных приемов охраны атмосферы, природных вод, почвенного покрова, изучение влияния вредных загрязняющих веществ на здоровье человека и возможностей предотвращения их отрицательного влияния.

Под загрязнением понимают поступление в биосферу любых твёрдых, жидких и газообразных веществ или видов энергии (теплоты, звука, радиоактивности и т.п.) в количествах, оказывающих вредное влияние на человека, животных и растения, как непосредственно, так и косвенным путём [275, с. 423; 137, с. 15–18].

Говоря о загрязнении окружающей среды, в первую очередь следует остановиться на загрязнении атмосферы. Все развитые государства разрабатывают программы как по проведению мониторинговых наблюдений за загрязнением атмосферы, так и мероприятий по ее охране [320, с. 1945–1947]. Загрязнение атмосферы имеет и естественное, и искусственное происхождение. Среди естественных факторов выделяются:

а) внеземное загрязнение воздуха космической пылью и кос­мическим излучением;

б) земное загрязнение атмосферы при извержении вулканов, выветривании горных пород, пыльных бурях, лесных пожарах, выносе морских солей [254, с. 287].

Выделяют следующие виды загрязнения атмосферного воздуха: радиоактивное, электромагнитное, шумовое, дисперсное и газообразное. Существует три основных источника искусственного загрязнения атмосферы – это промышленность, бытовые ко­тельные и автотранспорт. Главная доля загрязнителей приходится на бытовые котельные и автотранспорт, они же являются главной причиной образования опасных температурных инверсий над городами. При наличии высоких заводских труб большая часть про­мышленных выбросов пробивается через инверсионную «крышку» в верхние слои, где происходит перемещение воздушных масс. Коммунальные котельные, а ещё больше автотранспорт загрязняют нижние, приземные слои атмосферы и поэтому во всех случаях способствуют накоплению вредных газов в воздухе [291, с. 40–41]. К вредным выбросам, загрязняющим атмосферу, относятся атмосферная пыль, газы и пары, которые прямо или косвенно влияют на условия жизни человека.



Пыль и аэрозоли. Находящиеся в воздухе пыль и аэрозоли, как правило, не вступают в какие-либо особые химические реакции, но в сочетании с другими факторами могут нанести существенный ущерб здоровью человека [331, с. 1994].

Под атмосферной пылью понимают взвешенные в воздухе твёрдые частицы диаметром более 1 мкм. Эти частицы трудно классифицировать химически, так как они могут представлять собой как частицы кварца, так и органические материалы самого различного происхождения. Согласно Г. Фелленбергу (1997), атмосферная пыль в основном имеет минеральное происхождение, но ее состав может меняться с изменением источников образования. Здесь могут преобладать соединения щелочных и щелочноземельных металлов, тяжёлые металлы, углеводороды и, наконец, споры растений или одноклеточные организмы.

Аэрозоли представляют собой коллоидные системы, в которых дисперсионной средой служит, как правило, воздух. Диаметр частиц лежит в пределах 0,1–0,001 мкм. В отличие от пыли аэрозоли содержат не только твёрдые, но и жидкие частицы. Жидкие капельки могут содержать и растворённые в них вещества [269, с. 378].

Атмосферная пыль и дымы антропогенного происхождения поступают в результате промышленных выбросов; сажа и дымы – при сжигании топлива в промышленных, бытовых и транспортных котельных установках; ряд химических продуктов – при взаимодействии газов, имеющихся и поступивших в атмосферный воздух. Максимальное выделение пыли антропогенного происхождения отмечается в отопительный зимний период.

Пыль и аэрозоли могут нанести значительный ущерб человеческому организму, разрушая здоровье людей как прямым, так и косвенным образом. Атмосферная пыль и аэрозоли ослабляют солнечное излучение в результате рассеяния, отражения и поглощения лучей. При этом сокращается доля ультрафиолетового излучения, необходимого для поддержания физиологической активности. Ультрафиолетовые лучи, наряду с поддержанием нормальной температуры человеческого тела, необходимы для образования витамина Д3 из провитамина (7-дегидрохолестерина), со­держащегося в коже. При недостатке ультрафиолетового излучения организм ощущает недостаток в витамине Д3, отрицательно сказывающийся на формировании костей, а также развитии некоторых видов заболеваний, например сахарного диабета [334, с. 1886–1888].

Уменьшение доли УФ излучения, прежде всего в городах, приводит к ослаблению стерилизующего действия ультрафиолетовых лучей на микроорганизмы и соответственно к повышению возможности возникновения инфекционных заболеваний. Пыль разного вида может вызывать аллергию [138, с. 48–49]. Особенно опасна способность мелкой пыли служить абсорбентом для ядовитых веществ. Иначе говоря, тонкая пыль может связывать на поверхности своих частиц токсичные вещества, имеющиеся в среде, например SO2 или канцерогенные углеводороды, и проносить их в организм. Наиболее опасными компонентами пыли являются мышьяк, кадмий, свинец, селен, ртуть, ванадий, асбест [275. с. 421; 78, с. 94–95; 79, с. 96–97].

Таким образом, пыль оказывает значительное влияние на человека, проявляющееся в различных формах. Причем многие компоненты пыли и аэрозолей могут вызвать ряд серьезных специфических заболеваний.

Оксиды углерода и углеводороды. Одним из источников поступления оксидов углерода и газообразных углеводородов в атмосферу являются промышленные предприятия и коммунальное хозяйство [160, с. 198].

Окись углерода, или угарный газ, – главная составная часть выхлопных газов автомашин. Однако он образуется и при сжигании угля. Угарный газ бесцветный, не имеющий запаха, неощутимый, возникает при неполном сгорании органических соединений. Это одно из наиболее токсичных веществ, загрязняющих атмосферу. Он может активно взаимодействовать с гемоглобином крови и уже при очень низкой концентрации снижает её способность переносить кислород [195, с. 53–54]. Это приводит к кислородному голоданию тканей. Содержание CO в воздухе около 0,001% вызывает головную боль, головокружение, снижение умственной деятельности и расстройство ряда физиологических функций организма [275, с. 421]. Повышение концентрации СО в воздухе вызывает потерю сознания, паралич, прекращение дыхания и смерть.

Диоксид углерода, или углекислый газ, – бесцветный газ. В атмосферном воздухе его содержится 0,03%. Но за последние сто лет содержание углекислого газа в воздухе выросло на 14%, что связано с увеличивающимися количествами сжигаемых угля и нефти, а также с вырубкой лесов [201, с. 315]. Продолжающийся рост содержания углекислого газа в воздухе может привести к угнетению дыхания живых организмов, а в глобальных масштабах – к потеплению климата, т.е. явлению «парникового эффекта».

Углеводороды – органические соединения, состоящие из углерода и водорода, имеют огромное значение не только для природы, но и для техники. Они используются в качестве топлива, например природный газ, пропан, бензин и др. [275, с. 421]. Особое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, в частности гексан и пентен. Углеводороды образуются при сгорании карбюраторного горючего (при работе как бензинового двигателя, так и дизельного мотора) и в небольшом количестве при сжигании угля. Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества. Выхлопные газы автомобилей содержат также полициклические углеводороды, в частности бензопирен [194, с. 89; 75, с. 21–23]. На поверхности мельчайших дымовых частиц бензопирен попадает в лёгкие и откладывается там. Он, как и другие углеводороды, канцерогенен. Длительное вдыхание даже низких концентраций этого вещества может привести к раку лёгких [80, с. 409; 84, с. 145; 201, с. 315].

Соединения углерода играют важную роль в круговороте веществ в природе, но, несмотря на это, их высокие концентрации оказывают отрицательное действие на живые организмы, в частности на человека.

Диоксид серы. Сера – биогенный элемент, необходимый для живых организмов. Но в настоящее время основным поставщиком серы стали техногенные выбросы промышленных предприятий.

Диоксид серы SO2 составляет более 95% всех техногенных выбросов серосодержащих веществ в атмосферу [160, с. 198]. Диоксид серы антропогенного происхождения образуется при сжигании угля и нефти, при различных химических технологических процессах. Большая часть выбросов SO2 связана с энергетикой и промышленностью [9, с. 455; 233, с. 38; 51, с. 153].

Двуокись серы – бесцветный, остро пахнущий газ, раздражающий дыхательные пути человека и способствующий внедрению туда инфекций. Двуокись серы, соединяясь с влагой атмосферы, образует агрессивные кислоты (H2SO3), вредящие здоровью человека. В тяжёлых случаях может возникнуть отёк лёгких. При длительном воздействии SO2 пропадает чувствительность к запахам и вкусам.

По данным Г. Хефлинга (1990), двуокись серы сама по себе не особенно опасна для организма человека, но её опасность увеличивается, если она присутствует в воздухе вместе с тонкой пылью, т.к. на пылинках двуокись серы может проникать глубоко в дыхательные пути. Комбинация двуокиси серы с пылью раздражает кожу и слизистые оболочки, в высоких концентрациях приводит к нарушениям дыхания и болям в груди, а при очень высоких концентрациях вызывает смерть от удушья. Особенно опасен этот газ для больных астмой [221, с. 6–8].

Итак, диоксид серы может оказать прямое токсическое действие на живые организмы. Его реакционная способность значительно выше, чем у углекислого газа. Выбросы SO2 в биосферу оказывают существенное влияние на здоровье человека.

Оксиды азота. Азот – важнейший элемент в природе. Он входит в состав белков, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, гемоглобина. Соединения азота играют большую роль в процессах обмена веществ, образования новых клеток. В воздухе атмосферы содержится 75,53% газообразного азота [216, с. 18–20].

Техногенные выбросы азота в воздушную среду в основном включают оксид азота и его диоксид [71, с. 10–12]. Окислы азота – газообразные вещества, которые могут вырабатываться ми­кроорганизмами, а, кроме того, возникать в процессах горения, при высокой температуре – особенно в автомобильных двигателях, в топках электростанций, а также в химической промышленности [76, с. 52–54]. По мнению Г. Фелленберга (1997), главный виновник выбросов оксидов азота – автомобильный транспорт.

Роль монооксида и диоксида азота приходится оценивать совместно, т.к. в атмосфере эти газы встречаются только вместе. Окислы азота могут раздражать органы дыхания, особенно в том случае, если кроме них в воздухе присутствует двуокись серы, в этом случае они действуют комплексно, оказывая зачастую синергетический эффект. Окись азота влияет на мозг, двуокись азота раздражает и зачастую разъедает слизистые оболочки, ее воздействию особенно подвержены слизистые глаз и лёгких [275, с. 421; 333, с. 1139–1143]. Под действием этих газов могут утяжеляться уже имеющиеся заболевания дыхательной системы – бронхит, астма, и сильнее распространяются инфекции дыхательных путей.

Оксиды азота должны рассматриваться как вещества, представляющие серьёзную опасность для здоровья человека, даже если фактическое содержание оксидов азота в воздухе меньше максимально допустимой концентрации, которая составляет 9 мг/м3 [160, с. 198; 286, с. 11–13].



Тяжёлые металлы. К тяжёлым металлам относят более 40 хи­мических элементов периодической системы Д.И. Менде­леева с атомными массами свыше 50 а.е. м. Тяжёлые металлы – в основном политропные яды, которые с относительно небольшой избирательностью накапливаются в разных органах и тканях и дают широкий спектр патологических симптомов [256, с. 28–31]. Особенно опасно их попадание в организм на ранних стадиях онтогенеза [180, с. 11–13; 9, с. 455; 308, с. 64–69; 309, с. 114–129; 310, с. 12–30; 306, с. 415–486]. Мельчайшие частицы металлов или ионы металлов, попадая в кровь, вызывают образование токсичных продуктов биохимических реакций в клетках [195, с. 53–54]. К числу наиболее опасных ядовитых металлов – загрязнителей окружающей среды, относится свинец, который вызывает серьезные патологические явления в организме [165, с. 41–43; 3, с. 9–11; 230, с. 3–6; 253, с. 15–18]. Основным поставщиком его в окружающую среду являются промышленные предприятия. Образуется свинец в результате неполного сгорания горючего в моторах, работающих на бензине [289, с. 70–73; 271, с. 45–48]. Свинец содержится в красках, служащих антикоррозийными покрытиями, может выделяться из оцинкованной посуды (в цинке возможна примесь свинца), из глазури в керамической посуде, свинцового стекла, особенно при потреблении кислых блюд и напитков.

Свинец способен поражать систему кроветворения, нерв­ную систему, печень, почки. Поступая в организм с водой, вды­хаемым воздухом или пищей, свинец образует соединения с ор­ганическими веществами. Многие из них нейтропны и способ­ны вызвать энцефало- и нейропатии. Особенно опасны скрытые хронические отравления свинцом у детей, проявляющиеся в ви­де неврологических расстройств, нарушений психомоторики, деконцентрации внимания и других патологиях [9, с. 455; 143, с. 89–91]. По данным Г. Фелленберга (1997), свинцовое отрав­ление приводит к нарушению синтеза гемоглобина, нарушени­ям деятельности гладких мышц, болезням почек. У детей также отмечается заметное замедление умственного развития [215, с. 91–93]. Нельзя недооценивать действие на организм человека накапливающегося вблизи земной поверхности кадмия. Он по­ступает в организм человека из продуктов питания, питьевой воды и воздуха. Этот металл используют в производстве акку­муляторов и для получения гальванических защитных покры­тий на металлических деталях. Немало кадмия используется в красках и стабилизаторах для производства пластмасс [275, с. 421].

Кадмий вытесняет кальций и замещает цинк в составе биомолекул, что приводит к нарушениям важных биохимических реакций. Накапливаясь в печени и почках, кадмий вызывает почечную недостаточность и другие нарушения. У детей хроническое отравление кадмием вызывает нейропатии и энцефалопатии, сопровождающиеся, в частности, нарушениями речи [165, с. 15–17]. Кадмий оказывает воздействие на костную систему (вытесняет Са2+ и вызывает усыхание скелета), вызывает желтоватый налёт на зубах, повышает возможность возникновения рака лёгких [181, с. 30–32].

Не меньшее влияние на развитие негативных явлений в детском организме вызывают и легкие металлы, такие как алюминий, калий и др. [317, с. 2245–2247].

Возрастающие темпы изменения окружающей среды приводят к нарушению взаимосвязи между ней и человеком, снижению адаптационных возможностей организма. Среда обитания может содержать такие вещества, с которыми организм в ходе эволюции не сталкивался и поэтому не имеет соответствующих анализаторных систем, сигнализирующих об их наличии [195, с. 53–54]. Всемирная организация здравоохранения в 1968 г. основным кри­терием состояния природной среды определила здоровье населения [229, с. 376]. Было установлено, что загрязнение повышает уровень заболеваемости населения в среднем на 20% [254, с. 287; 218, с. 65–72; 224, с. 201–212]. На экологическое неблагополучие особенно остро реагирует детский организм. Увеличивается число хронических болезней детского возраста (аллергических, бронхиальнолегочных, сердечно-сосудис­той системы, болезней почек, печени, крови и т.д.). Высокий уровень загрязнения приво­дит к дефициту кислородного обеспечения организма, в первую очередь детского, что сказывается на нормальной деятельности всех его систем, особенно нервной [244, с. 8–12; 213, с. 6–7].

Таким образом, различные виды загрязнений атмосферного воздуха влияют на все важнейшие системы организма человека: центральную и периферическую нервные системы, кроветворе­ние, внутреннюю секрецию, а также на репродуктивную функ­цию, способствует возникновению злокачественных опухолей, нарушению наследственного аппарата. В настоящее время дос­таточно хорошо изучено действие загрязняющих веществ на ор­ганизм взрослого человека. Но детский формирующийся орга­низм гораздо более чувствителен к воздействию загрязнения. У детей 6 летнего возраста значительную проницаемость имеет гематоэнцефалический барьер – мощный защитный фактор, пре­пятствующий проникновению вредных веществ в мозг. В ре­зультате происходит нарушение тонких биохимических процес­сов, и в связи с этим может возникнуть задержка или отклоне­ние в развитии центральной нервной системы ребенка, что соз­даёт определенные трудности при поступлении в школу.





Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   30


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал