Влияние химически активных веществ на здоровье человека
Федеральное агентство по образованию
ГОУ Ульяновский Государственный педагогический университет
им. И. Н. Ульянова
кафедра химии
ТЕМА: «Влияние химически активных веществ на здоровье человека»
Выполнил: студент 5 курса
гр. ФИЯ-ОО
Глухов Дмитрий
Ульяновск, 2005г.
Содержание.
§1. Краткая характеристика экологической обстановки в России. 3
§2. Проблемы города в результате влияния вредных веществ. 6
§3. Загрязнение атмосферы. 11
§4. Экология и экологическая безопасность. 15
§5. Загрязнение почв. 17
§6. Влияние вредных веществ на экосистему. 21
§7. Загрязнение водных ресурсов. 22
§8. Список литературы. 27
§1. Краткая характеристика экологической обстановки в России.
Из всех предприятий России, выбрасывающих вредные вещества в атмосферу и водоемы-33% дают предприятия металлургии, 29% энергетичес-кие объекты 7% химические, 8% угольной промышленности. Более половины выбросов приходится на транспорт. Особенно тяжелая обстановка складывает-ся в городах, где велика концентрация населения. В России определены 55 городов, где уровень загрязнения очень велик. Ежегодно в нашей стране улав-ливается и обезвреживается лишь около 76% общего количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу. Значительно хуже дело обстоит с очисткой сточных вод: 82% сбрасываемых вод не подвергается очистке. Реки Волга, Дон, Енисей, Лена, Кубань, Печора загрязнены органикой, соедине-ниями азота, тяжелыми металлами, фенолами, нефтепродуктами. В настоящее время свыше 70 миллионов человек дышит воздухом насыщенным опасными для здоровья веществами, в пять и более раз превышающими предельно допустимые концентрации (ПДК). В окружающую среду человеком введено около 4 миллионов химических соединений, из которых лишь немногие изучены на токсическое воздействие.
Многие экосистемы России, особенно в Европейской ее части, потеряли способность к самоочищению. Деградация окружающей природной среды, ее изменения, даже локального характера, значительно сказываются на состоянии здоровья населения. Это воздействие настолько сильно, что даже приводит к изменениям в генетической системе людей.
Человек, обладающий крепким здоровьем, справедливо считает, что ему повезло. Когда же речь идет о заболеваемости и смертности в той или иной группе населения, то дело здесь отнюдь не в везении. Чем дальше, тем больше здоровье людей зависит от их активной деятельности, от принимаемых ими решений. Другими словами, формируя тот или иной образ жизни, каждое общество, тем самым закладывает и причину смертности.
Деятельность экологических организаций и научные исследования позволили сформулировать некоторые рекомендации по обеспечению экологической безопасности нашей повседневной жизнедеятельности.
1. Используйте бытовые фильтры для очистки питьевой воды. Обязательно дайте ей отстояться несколько часов.
2. Не потребляйте сельскохозяйственной продукции, выращенной на территориях, расположенных вблизи экологически опасных предприятий и автотрасс с интенсивным движением.
3. Не используйте для повышения урожая на садовом участке в чрезмерно большом количестве химические удобрения. При необходимости применяйте только проверенные удобрения и в минимально потребном количестве.
4. Выбрасывайте бытовой мусор в специально отведенные места, не сливайте масла и другие нефтепродукты в почву и воду.
5. Не поджигайте свалки мусора, дым и содержащиеся в нем вредные вещества загрязняют воздух атмосферы, которым вы дышите.
6. Не купайтесь в загрязненных неизвестных вам водоемах, даже если вода кажется чистой.
7. Боритесь за установление коллективного порядка принятия производ-ственных решений. Сами люди должны решать, какой вид деятельности будет развиваться на территории их проживания. Только они должны иметь право голосовать по проектам угрожающим общественному здоровью или окружающей среде.
8. Требуйте свободного доступа к информации. Все сведения о производстве товаров, услуг и продуктов питания должны быть доступными. Необходимо обеспечить отчетность всех отраслей промышленности и правительства. Случаи использования коммерческими компаниями вредных веществ, изготовление ими токсичной продукции или выработки токсичных отходов должны становиться достоянием гласности. У жителей региона должно быть право снятия контрольных проб на местах.
9. Пресекайте случаи захоронения, слива и выброса в атмосферу токсичных отходов. Активно информируйте об этом региональную администрацию и средства массовой информации. Вновь создаваемые предприятия не должны иметь разрешения на применение загрязняющих технологий.
10. Рационально потребляйте витамины. Последнее время наука активно изучает вещества, способные остановить вредное действие мутагенов. Они называются антимутагенами. Некоторые из них делают мутагены неактивными, другие изменяют влияние мутагенов так, что оно становятся неопасным, третьи усиливают систему исправления повреждений. Наиболее активными антимутагенами признаны следующие витамины.
Витамин А (Ретинол).
Обеспечивает нормальный рост, участвует в образовании зрительных пигментов, регулирующих темновую адаптацию глаза, нормализует обменные процессы в коже, в тканях печени, глазах. Витамин А содержится в продуктах животного происхождения сливочном масле, яичном желтке, печени трески и морского окуня. В пищевых продуктах растительного происхождения витамин А как таковой не встречается, но многие из них (морковь, шпинат, салат, петрушка, щавель, зеленый лук, красный перец, черная смородина, черника, крыжовник, персики и абрикосы) содержат каротин, из которого в организме образуется витамин А.
Витамин Е.
Содержится в зеленых частях растений, особенно в молодых ростках злаков. Богаты витамином Е растительные масла: подсолнечное, хлопковое, кукурузное, арахисовое, соевое и облепиховое. Некоторое количество витамина Е содержится в яйцах и молоке.
Витамин С (аскорбиновая кислота).
Содержится в значительных количествах в продуктах растительного происхождения, таких как шиповник, капуста, лимон, фрукты, ягоды, апельсины и хрен. Витамин С улучшает свертываемость и регенерацию крови. Помните: чрезмерное потребление витамина может вызвать аллергическую реакцию и другие заболевания.
11. Вступайте в экологические организации и активно участвуйте в их движении.
§2. Проблемы города в результате влияния вредных веществ.
Города имеют свою достаточно длительную историю. В городских поселениях сформировалась особая, городская, среда жизни человека. Она включает природную среду (неживую - абиотическую). Это рельеф, климат, воды и живая среда (биота) - растительность, животный мир. Искусственно созданную человеком часть городской среды составляет техносфера. Это промышленные предприятия, транспорт, жилые здания. Обязательным компонентом городской среды является население города. Все эти компоненты взаимодействуют друг с другом, развиваются и совершенствуются. Неравномерности этого развития приводят городскую среду к различного рода нарушениям. Критерием успешности социально-экономического развития выступают показатели здоровья человека. Но поскольку между всеми частями городской среды существуют противоречия, это и порождает многочисленные и разнообразные экопроблемы города. Ресурсно-хозяйственные проблемы вызваны большими масштабами использования природных ресурсов, их переработкой и образованием различных, в том числе и токсичных, отходов. Антропологические проблемы связаны со здоровьем жителей городов. Практически все производства (заводы и фабрики) вызывают такого рода проблемы, а поскольку большинство из них сосредоточено в городах – концентрация различных веществ в воздухе и воде представляют большую опасность для здоровья, а то и жизни людей.
Наибольшая опасность для горожан – это загрязненная питьевая вода и воздух, некачественные продукты питания, повышенный уровень радиации, сильное воздействие радио магнитных волн.
По прогнозам, к концу века ¾ всех жителей развитых стран и почти половина развивающихся будут жить в промышленных центрах. И если в 1950 году в мире было лишь пять городов с населением более 5 миллионов человек в каждом и общей численностью 47 миллионов человек, то в 1980 году таких городов стало 26 с общей численностью жителей 252 миллиона человек. К 2000 году предполагается возникновение около 60 городов с общей численность 650 миллионов человек.
Подсчитано, что в сутки городу с населением в один миллион человек требуется 625 тысяч тонн воды, 2 тысячи тонн пищи, 4 тысячи тонн угля, 2800 тонн нефти, 2700 тонн газа и 1000 тонн топлива для автомобилей.
Отходы такого города огромны: 500 тысяч тонн сточных вод, 2000 тонн твердых отходов, в атмосферу выделяется 150 тонн соединений серы, 100 тонн оксидов азота, много углеводорода.
Плохо обстояли дела и с чистой водой. В
период правления Августа (27 год до н. э. – 14 год н. э.) протекающая через Рим
река была крайне загрязнена, после ее очистки Август учредил должность
попечителя русла Тибра. Во времена правления Клавдия (41-54 год н. э.) в Риме
было проложено
Однако эта вода в домах патрициев могла содержать в 100 раз больше свинца, чем это допускают современные нормы, так как водопроводные трубы в домах делались из дефицитного свинца. Они могли хранить в свинцовых сосудах вина, тем самым, отравляя себя ни о чем не подозревая. Кстати на Руси в 1655-1737 годах в царских покоях московского Кремля водопровод так же был из свинцовых труб.
В период бурного развития промышленности, города превратились в сплошные фабрики и заводы. Сюда привозилось разное сырье (такое с которым ни человек, ни другое живое существо не соприкасается в природе вплотную), оно шло в переработку, и образовывались токсичные отходы, которые выбрасывались в воздух или в виде стоков поступали в водоемы, загрязняя их, а заодно и почву, и грунтовые воды.
В процессе существования города
медленно, но верно нарушается природный биогеохимический баланс, изменяется
круговорот веществ. С появлением химических производств эти нарушения еще
больше увеличились. Параллельно с развитием промышленности, развивался
соответственно и транспорт (водный, железнодорожный, автомобильный). Что так же
вело за собой усиление загрязнения окружающей среды. Природные вещества и
соединения, раннее покоящиеся на большой глубине и не вступавшие в активный
круговорот веществ, в большом количестве теперь лежат на поверхности и
вовлекаются в природные процессы. В результате переработки, сжигания,
окисления, растворения. Это не могло не сказываться на здоровье людей, имеющих
прямые контакты с ними. А таких людей становится с каждым годом все больше и в
основном в городах, на различных производствах. В середине нашего века
общественность стала более активно бороться с рядом фирм и производств за
чистоту воды и воздуха в городах. Радикальным образом изменилось отношение к
проблемам охраны городской среды в целом. Стали издаваться законы,
ограничивающие промышленников, обязывающие очищать и обезвреживать отходы
производства. Сильно загрязняющие производства стали удалять из города, а часто
и из страны. Можно вспомнить в связи с этим, что 1955 году более 100 жителей
города Минамата в Японии заболели странной нервной болезнью. У них быстро
ухудшалось зрение и слух, расстраивалась координация движений, конвульсиями и
судорогами сводило мышцы, нарушалась речь, появлялись серьезные психические
отклонения. Тяжелые случаи заканчивались полной слепотой, параличем, безумием,
смертью. Всего в Минамате умерло 50 человек. От этой болезни страдали и
домашние животные и за 3 года погибла половина кошек. При выяснении причин
заболевания выяснилось, что все пострадавшие потребляли в пищу морскую рыбу,
выловленную у тех берегов, где сбрасывали промышленные отходы предприятия
химического концерна «Тисо», содержащие ртуть. Концентрация ртути в рыбе
достигала 50 мг на
Важный фактор здоровья и безопасности горожан - зелень. Она радует глаз своей красотой, определяет пейзаж и эстетику района города. Но самое главное зеленые насаждения являются природным фильтром, очищая и увлажняя воздух. Так же растения выделяют зеленые вещества – фитонциды, которые обладают бактерицидным действием и влияют на тонус человека. Зеленые насаждения играют большую роль в жизни города. Вот некоторые цифры и примеры.
В черте города полоса зеленых
насаждений снижает концентрацию выхлопных газов автотранспорта до 15% в единице
объема воздуха. Одно дерево средней величины за 24 часа способно выделить
кислорода для дыхания трех человек. Так за один теплый солнечный день один
гектар зелени поглощает 220 -
Деревья хорошо задерживают пыль, которая оседает на их листьях. Один гектар хвойных пород деревьев способен задержать 40 тонн пыли, а лиственных- 1000 тонн. Хвойные породы деревьев являются вечнозелеными растениями и поэтому имеют важное значение в очистке воздуха зимой, когда концентрация пыли и газов наиболее высока. Из кустарников такими свойствами обладают сирень, акация, шиповник. В городском парке по сравнению с не озелененными участками территории, запыленность воздуха снижается на 42%.
Зеленые насаждения улучшают микроклимат
и уменьшают содержание бактерий в воздухе. По данным ученых одно растение
можжевельника может выделить
Особое значение имеют растения высаживаемые около промышленных предприятий. Они должны хорошо поглощать фитотоксины и быть устойчивыми к ним. К таким растениям относятся тополь канадский, сирень обыкновенная, клен серебристый.
Некоторые растения могут поглощать ядовитые вещества. Например, тополь, ясень, ива белая, береза пушистая - поглотители сернистого газа, а сероводорода - алисум морской, левкой двурогий. Из тяжелых металлов такие растения как каштан конский, липа сердцевидная, тополь черный - поглощают свинец. С оксидами азота справляется клен американский, сосна черная, яблоня обыкновенная. Поглотители радиоактивности - дуб, брусника.
Все больше города становятся малопригодными для здоровой жизни человека. Известно, что продолжительность жизни горожан сократилась на 10%. С развитием городов, ростом промышленности в окружающую среду поступают различные вещества ,изменяющие состав воздуха, воды, почвы. Адаптационные механизмы человека не поспевают за быстрыми изменениями окружающей среды. В продукты питания часто попадают различные загрязнители химического и биологического происхождения. Это пищевые аллергены, антибиотики, флатоксины и так далее.
Еще одной бедой горожан являются болезни зубов. Пресловутым кариесом страдают 90% жителей городов. Причины этой болезни кроются в некачественной питьевой воде и недостатке фтора. Усиление болезней глаз обуславливается тем, что городское население много времени проводит перед телевизорами и компьютерами. Жизнь горожан требует внимательного наблюдения и различных рекомендаций, способствующих снизить риск заболеваний. В городах необходимо разбивать больше красивых и уютных скверов, парков. Требуется жесткий контроль за качеством питьевой воды, воздухом, за качеством пищевых продуктов, медицинского обслуживания. Наиболее опасные для жизни городского населения предприятия выводить за пределы города. Такие предприятия следует оснащать различными фильтрами и отстойниками, изменять технологию производства.
§3. Загрязнение атмосферы.
Среди проблем окружающей природной среды проблема атмосферного воздуха занимает особое место. Это обуславливается несколькими причинами. Во-первых, исключительной важностью атмосферного воздуха для всего живого на Земле. Во-вторых, высокой чувствительностью атмосферы к антропогенным воздействиям и огромной подвижностью воздушных масс, с которыми могут перемещаться вредные примеси. Что представляет собой атмосфера? Это воздушная среда вокруг Земли, состоящая из смеси газов: азота – 78,1%, кислорода – 21%, инертных газов – 0,9%, углекислого газа – 0,03%. Наличие атмосферы определяет общий тепловой режим нашей планеты, предохраняет от вредного воздействия коротковолнового излучения живые организмы. А циркуляция воздуха влияет на погоду и климат.
В результате деятельности человека в атмосферу поступает большое количество различных антропогенных веществ, что ведет к изменению химического состава воздушной среды. Загрязнение воздушной среды прямо или косвенно наносит вред человеку, животным, растениям. По масштабам антропогенного воздействия можно выделить в этой проблеме локальные загрязнения (нередко значительного уровня), региональные и загрязнения глобального масштаба. Локальные загрязнения представляют важную проблему для городов, промышленных районов. В основном в городских зонах существует три источника загрязнения. Промышленность, бытовые котельные и автотранспорт. Наиболее существенные уровни загрязнения отмечаются по двуокиси серы, окислам азота, пыли и углерода. Доля этих загрязнений достигает 85%. Остальное количество приходится на долю веществ, которые связаны с работой специфических предприятий. К ним относятся: сероводород, хлор, сероуглерод, аммиак и соединения фтора.
Наше здоровье в немалой степени зависит от того, чем мы дышим. Человек может сразу не ощущать воздействия вредных веществ, загрязняющих воздух. Окись углерода или угарный газ не имеет ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Вместе с тем постепенно накапливаясь в гемоглобине, окись углерода мешает поступлению кислорода в кровь. А высокие концентрации этого вещества могут вызвать тяжелые последствия, вплоть до паралича сердца. Так же при вдыхании паров ртути человек не ощущает непосредственного пагубного воздействия. Между тем, это вещество нарушает работу центральной нервной системы и почек. Поскольку ртуть может накапливаться в организме человека, то в конечном итоге приводит к расстройству умственных способностей. Часто встречающийся оксид азота, не имея запаха и цвета, очень ядовит. Этот газ в больших количествах выделяется при сжигании нефти и угля. Основным источником выбросов оксида азота являются промышленные и химические предприятия. Влияние оксида азота на человека проявляется в раздражении органов дыхания. Этот газ вызывает отек легких и расширение артерий. Даже небольшая его концентрация приводит к болезни бронхов и другим подобным заболеваниям.
Неблагоприятное воздействие на человека оказывает свинец. Это вещество поступает в атмосферу главным образом в результате неполного сгорания горючего в моторах, работающих на бензине. Постепенное накопление организмом свинца вызывает нервные расстройства, малокровие и слепоту. Острое отравление свинцом ведет к нарушению синтеза гемоглобина, болезням почек. При работе как бензинового, так и дизельного моторов образуются углероды. Эти вещества попадают в дыхательные пути человека, оказывают вредное влияние на кожный покров, накопление выхлопных газов в слоях атмосферы обуславливает появление под воздействием солнечного света из углерода и оксида азота – оксидантов. Эти вещества вызывают раздражение слизистой оболочки и затрудняют дыхание. Так же из-за загрязнения воздушной среды городов у населения могут появляться психосоматические нарушения: слабость и рассеянность, расстройства сна.
К загрязнению воздуха относится и накопление пыли в воздушной среде. Она попадает туда при сжигании твердого горючего, богатого зольными веществами, а так же при переработке минеральных веществ. В результате концентрации атмосферных аэрозолей, особенно над крупными городами, существенно понижается прозрачность атмосферы для солнечного света и ультрафиолетовых лучей. Атмосферные аэрозоли – это частицы взвешенные в воздухе. Сюда относятся: пыль, смог, сажа. По сравнению с довольно слабой загрязненность атмосферы над океаном, воздушная среда небольшого города имеет концентрацию аэрозолей в 35 раз больше, а крупный город в 50 раз. Такая загрязненность атмосферы способствует поглощению от 10 до 50% солнечных лучей и почти полному поглощению коротковолновой части солнечного спектра. Отсюда может появиться УФ-дефицит. За год человеку надо получить не менее 45 «порций» солнца, т. е. эритемных доз ультрафиолета. Ультрафиолетовое облучение является обязательным условием нормальной жизнедеятельности человека. Оно убивает микроорганизмы на коже человека, предупреждает рахит, повышает стойкость организма к инфекционным и другим заболеваниям. Специальные наблюдения установили, что дети получившие достаточное количество ультрафиолетового облучения в 10 раз менее подвержены простудным заболеваниям. При ультрафиолетовом дефиците нарушается фосфорно-кальциевый обмен, возникают функциональные расстройства нервной системы, снижается общая физиологическая активность. Особенно чувствительны к световому голоду дети. У которых он приводит к развитию авитаминоза Д (рахит).
Загрязнение воздушной среды кроме всего прочего может повлечь
за собой проблемы глобального масштаба. Одной из таких проблем является
образование озоновых дыр. Основная озоновая масса в воздушной среде нашей
планеты расположена в виде слоя озоносферы на высоте от 10 до
Наличие озоносферы защищает нашу планету от жестких ультрафиолетовых лучей. Снижение плотности озонового «экрана» повлечет за собой увеличение числа случаев таких заболеваний как доброкачественная мелонома, катарактов и рака. При этом латентный период (скрытый) возникновения заболеваний достигает 10 – 15 лет, т. е. последствия станут ощутимы не сейчас, а через одно-полтора десятилетия. В результате антропогенного воздействия человека на атмосферу, происходит изменение климатических условий. По мнению ученых, повышение содержания углекислого газа и увеличение различных выбросов, ведет к антропогенному потеплению климата всей планеты. Попадая в атмосферу, молекулы углекислого газа пропускают коротковолновые лучи солнца, но не пропускают длинноволновое излучение, благодаря которому идет отток энергии от поверхности Земли в космос. Это влечет за собой повышение температуры поверхности Земли. Расчеты ученых показывают, что в результате увеличения антропогенного воздействия на атмосферу средняя температура у земной поверхности с конца XIX века повысилась на 0,5 градуса Цельсия. По прогнозам, ожидается потепление климата к 2025 году на 2-3 градуса, а к 2050 году на 3-5 градуса Цельсия.
В результате загрязнения окружающей среды большой урон наносят кислотные дожди. Термин – кислотные дожди был введен английским химиком А. Смитом свыше 100 лет назад. Однако пагубные экологические последствия кислотных осадков проявились лишь в последние 20-25 лет.
При сжигании любого ископаемого топлива (уголь, мазут) в составе выделяющихся газов всегда обнаруживаются диоксиды серы и азота. В зависимости от состава топлива их может быть больше или меньше. Высокосернистые угли и мазут дают особо богатые сернистым газом выбросы. Миллионы тонн диоксидов серы, выбрасываемые в атмосферу, превращают выпадающие дожди в слабые растворы кислот.
В своей эволюции живые организмы приспособились к физической и химической среде. Они могут существовать лишь в определенном интервале pH. При снижении pH гибнут планктонные организмы, насекомые и многие рыбы. Зеленые растения тоже страдают от кислотных дождей. Снижается продуктивность почв, сокращается поступление питательных веществ, меняется состав находящихся в почве микроорганизмов. А так же такие дожди наносят вред лесам. Они высыхают, развивается суховершинность на больших площадях. Повреждаются покровные ткани сельскохозяйственных культур. Изменяется обмен веществ в клетках. Нарушается рост и развитие растений. Отсюда снижаются доходы сельского хозяйства, из-за снижения урожаев.
Косвенно страдает и здоровье людей. Возникает дополнительное загрязнение питьевых вод, так как кислоты вытесняют из пород различные токсичные металлы: ртуть, свинец, кадмий, цинк. Установлена так же связь кислотных дождей с повышенным содержанием ртути в рыбе.
§4. Экология и экологическая безопасность.
Стремление людей получать более высокие урожаи, обусловило использование минеральных удобрений – пестицидов и гербицидов. Однако их чрезмерное применение приводит к высокой концентрации вредных веществ в сельскохозяйственной продукции. На виноградниках часто в виде ядохимикатов применялся мышьяк. Человек, употребляющий вино систематически отравлял себя этим веществом. Так как печень выделяющая энзимы для разложения ядовитых веществ полностью не может нейтрализовать ядохимикат. Со временем происходит его накопление и патологические изменения тканей в виде раковых опухолей. Сегодня можно наглядно увидеть к каким последствиям ведет отравление окружающей среды. Раньше рак у людей был почти неизвестен, в наше же время лейкемия (белокровие) встречается все чаще и чаще. Увеличилось число случаев наследственных заболеваний новорожденных.
При решении задач снижения загрязнения природной среды, главным является создание и внедрение принципиально новых безотходных технологических процессов. Как производства товаров и услуг, так и эксплуатации технических систем. Вместе с этим, в условиях зародившегося экологического кризиса, остро стоит вопрос защиты человека от воздействия на него видоизмененной и зараженной среды, т. е. обеспечение экологической безопасности.
Как в повседневной жизни можно ослабить вредное воздействие находящихся в воздухе вредных веществ на организм? Для этого следует придерживаться некоторых правил: прежде всего нужно научиться дышать носом, слизистая оболочка носа со множеством ресничек собирает большую часть пыли и микробов, не пропуская их в легкие. Следует воздерживаться от занятий оздоровительным бегом на городских улицах, вблизи автомагистралей, заводов, вдохи надо делать неглубокие (поверхностные). Ведь воздух, наполненный вредными и опасными веществами при глубоком дыхании постепенно загрязняют легочную ткань вредными веществами.
Сельским жителям, в дни агрохимической обработки полей с самолетов, нужно не только закрывать окна и двери домов, но и самим как можно реже появляться на улице.
Не менее серьезную опасность, чем загрязнение воздушного бассейна, представляет и домашний воздух. По данным ученых, сравнивавших воздух в квартирах с загрязненным городским воздухом, оказалось, что воздух в комнатах в 4 – 6 раз грязнее наружного и 8 – 10 раз токсичнее. Что отравляет воздух в наших квартирах? Конечно, свинцовые белила, линолеум, пластики, ковры из синтетических волокон, поролоновая обивка кресел и диванов. Львиная доля 70 – 80 % вредных веществ в воздух квартир привносит современная мебель. В древесно-стружечных плитах (основа мебели) содержится много синтетического клеящего вещества, кроме того, полимеры, лаки, краски этой мебели, в силу деструкции, тоже загрязняют воздух токсичными химическими соединениями. Загрязнение комнатного воздуха сказывается на здоровье не сразу. Сначала ухудшается самочувствие, потом начинает болеть голова, от бессонницы появляется раздражительность, утомляемость. Поэтому лучше квартиру раз в день проветривать ранним утром. Наличие комнатных растений в доме, так же будет способствовать очищению домашнего воздуха.
Как известно вредные вещества из воздушной среды могут переходить в водную среду. В домашних условиях качество питьевой воды можно оценить следующим образом. Взять стакан воды, накрыть его листком бумаги, слегка нагреть и быстро убрать листок. Если у воды будет резкий запах – это говорит о том, что она не доброкачественная. Можно так же налить в прозрачный стакан воды и оставить на несколько часов. Не должно быть ни осадка, ни пленки на поверхности воды. Как можно, хотя бы частично, обезвредить воду для питья? Прежде всего, питьевую воду следует отстаивать. Для обеззараживания, водопроводную воду хлорируют, порой даже гиперхлорируют, поэтому прежде чем кипятить чай или готовить пищу, следует воду из под крана выдерживать в стеклянной посуде не менее 3 часов. За это время значительная часть хлора в виде газа выйдет из жидкости. Пользуясь только кипяченой водой вы тем самым убережете свой организм от микробов и избытка солей кальция.
Загрязнение окружающей среды, чрезмерное применение ядохимикатов, не могут не отразиться на качестве продуктов питания. Дома определить содержание нитратов в растительной пище поможет вам индикаторная бумажка нитрат-теста. При контакте с продуктами она меняет цвет, чем больше нитратов, тем интенсивней окраска. Однако, ученые считают, что нитратная опасность на порядок менее актуальна, чем опасность присутствия в продуктах пестицидов и тяжелых металлов. Поэтому корнеплоды, фрукты и овощи перед употреблением нужно тщательно мыть, так как большая часть накапливается на поверхности. В тех случаях, когда имеется возможность снять кожицу с плода, нужно это делать, особенно если вы не знаете об условиях в которых выращен продукт. В домашнем питании так же необходим контроль. Он заключается в предупреждении дополнительного загрязнения продуктов. Вскрытые консервы из жестяных банок рекомендуется даже для кратковременного хранения помещать в стеклянную или фарфоровую посуду. Так как под влиянием воздуха резко увеличивается коррозия банок, то содержание свинца и олова в продукте многократно возрастает. Не следует маринованные овощи и фрукты хранить в оцинкованной посуды, во избежание загрязнения продуктов цинком и кадмием. Нельзя хранить пищу в декоративной фарфоровой или керамической посуде, так как очень часто, особенно глазурь желтого и красного цвета, содержит соли свинца, которые легко переходят в пищу. Тоже самое относится и к красивым пластиковым пакетам, посуде. Продукты в них можно хранить лишь непродолжительное время и только сухими.
Конечно, предложенные выше советы не могут гарантировать полную защиту, но ими не следует пренебрегать. Выполняя эти рекомендации, вы не избавите полностью свой организм от вредных веществ, но значительно уменьшите их концентрацию и это пойдет на благо вашему здоровью.
§5. Загрязнение почв.
Почва – это особое природное образование, обладающее рядом свойств. Она сформировалась в результате длительного преобразования поверхностных слоев литосферы под взаимообусловленным воздействием гидросферы и атмосферы, живых и мертвых организмов. Почва является одной из составных частей окружающей человека среды. Важнейшее ее свойство – плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Это свойство почвы играет первостепенную роль в жизни человека. Но ценность почвы не ограничивается ее значением для сельскохозяйственного производства. Она является важнейшим звеном биогеоценозов и биосферы Земли. Воздействие человека на почву – составная часть общего влияния человеческого общества на земную кору и всю природу в целом. Особенно влияние человека на плодородный слой земли возросло в век научно – технической революции. При этом не только усиливается взаимодействие человека с землей, но и меняются основные черты взаимодействия. Проблема «почва – человек» осложняется урбанизацией, все большим использованием земель, ростом потребностей продуктов питания. По воле человека меняется характер почвы, изменяются факторы ее образования. Под влиянием промышленных и сельскохозяйственных загрязнений снижается плодородие почв, а отсюда технологическая и питательная ценность продукции.
Хищническая деятельность человека приводит к отрицательным результатам воздействия на почву: прогрессирующим сокращениям биологически активных площадей почвы, ее эрозией, засолением и загрязнением. Почва в отличие от атмосферного воздуха обладает способностью аккумулировать попадающие в нее различные загрязнения. Загрязняющие вещества поступая в почву накапливаются в избыточных количествах за счет выбросов промышленных предприятий, животноводческих комплексов.
Так же почва загрязняется в результате нерационального применения различного рода минеральных удобрений и пестицидов. Пестициды – это общепринятое собирательное название ядохимикатов, используемых в сельском хозяйстве для защиты растений и животных. К ним относятся разнообразные химические соединения, обладающие способностью уничтожать или прекращать развитие живых организмов. В почву пестициды поступают с протравленными семенами, при обработке пестицидами растений, с отмирающими частями растений. Исследования ученых показали, что некоторые ядохимикаты могут сохраняться в почве очень длительное время. Например: препарат севин может сохраняться в почве один – два года. Такие свойства имеют так же некоторые гербициды. К ним относятся: диурон, моурон и симпозин. Срок сохранения этих веществ в почве – от нескольких месяцев до нескольких лет. Степень накопления препаратов в почве и пути их миграции определяется свойствами яда. Наиболее длительное сохранение в почве имеет дилдрин, линдан, токсафен, гептахлор и алдрин. Они могут сохраняться в течении пяти – пятнадцати лет.
Как известно, пестициды обладают высокой биологической активностью и поэтому способны отрицательно воздействовать на организм человека. Поступая тем или иным путем в организм человека пестициды вызывают отравления различной степени: острые, подострые и хронические.
Острые отравления вызываются поступлением больших количеств веществ и сопровождаются бурным развитием болезни. Например, при остром отравлении фосфороорганическими пестицидами наблюдается тошнота, слюноотделение, сужение зрачков, мышечные подергивания. Позднее может наступить нарушение психики, дрожание рук и даже коматозное состояние. Острые отравления могут протекать сравнительно легко, а могут быть с крайне тяжелым течением – со смертельным исходом.
Подострое отравление вызывается поступлением в организм относительно небольшого количества препарата и протекает в более легкой форме.
Хроническое отравление связано с длительным поступлением препарата, способного накапливаться в организме. При таком отравлении ядохимикаты поступают в организм в количествах не превышающих предельно допустимых норм.
Человек пока еще не может отказаться от использования пестицидов – наиболее эффективного средства борьбы с сельскохозяйственными вредителями и болезнями растений. Во избежание вредного влияния на здоровье человека ядохимиката нужен контроль за использованием пестицидов.
Почву загрязняют не только пестициды. В процессе производственной деятельности человека усиливается техногенная нагрузка на почвенный покров – загрязнение металлами и их соединениями. Ежегодно из недр Земли извлекается не менее 4 млн. км3 горных пород и руд, причем прирост добычи постоянно увеличивается на 3% в год. Если в древние времена человек использовал всего 18 элементов таблицы Менделеева, то сейчас используются все известные элементы.
Наиболее опасными загрязнителями считаются: ртуть, свинец и их
соединения. В окружающую среду ртуть может поступать вместе с пестицидами,
отходами целлюлозно-бумажной промышленности. Очень часто отходы предприятий
содержат металлическую ртуть, а так же ее неорганические соединения.
Загрязнение почвы свинцом и его соединений носит прямо таки массовый характер.
При выплавке и рафинировании свинца на каждую полученную тонну металла в
окружающую среду выбрасывается до
На здоровье человека может оказывать существенное влияние химический состав почвы. Еще академик В.И. Вернадский обратил внимание на значение для живых организмов некоторых микроэлементов в почве. Многочисленными исследованиями установлено, что в составе организмов постоянно присутствует до 47 химических элементов. К числу достаточно изученных относятся: медь, цинк, кобальт, марганец, йод, фтор, бор. Микроэлементы – это биогенные химические элементы, играющие роль катализаторов в организме. Велико значение микроэлементов для человека. В состав его крови входит 24 элемента. Некоторые микроэлементы входят в состав важных желез внутренней секреции – щитовидной и поджелудочной. Так цинк входит в состав щитовидной железы и гипофиза. Существенное влияние микроэлементы оказывают на функции эндокринных желез. В состав многих химических комплексов эти вещества входят как соединения металла с белками, различными ферментами, дыхательными пигментами и гормонов. Микроэлементы участвуют в промежуточных процессах обмена веществ. В организм человека они попадают с растительной и животной пищей, отчасти с водой, по схеме: почва – растение – организм животного. Уровень обеспеченности растительных и животных организмов микроэлементами зависит в первую очередь от их содержания в почве. Недостаток или избыток микроэлементов в почве приводит так же к их недостатку у растений, животных и у человека. Отсюда происходит нарушение обмена промежуточных веществ, влечет за собой усиление или ослабление синтеза биологически активных веществ, возникновение заболеваний. Заболевания, связанные с недостатком или избытком микроэлементов, получили название эндермических. В ходе хозяйственно деятельности человека идет искусственное перераспределение химических элементов в земной коре. Отсюда следует, что и химический состав почвы тоже будет изменяться. Вследствие этого могут появляться болезни связанные с недостатком или избытком микроэлементов. Например низкий уровень йода в почве может послужить причиной возникновения зобной болезни или кретинизма. Низкое содержание в почве и питьевой воде фтора приводит к кариесу зубов. А при высоком содержании фтора у человека и животных зубы поражаются «пятнистой эмалью». При этом заболевании нередко поражается косная система организма (флюороз). У детей раннего возраста может наблюдаться метгомоглобинемия, вызванная избытком солей азотной кислоты.
Так же загрязняющими почву веществами являются канцерогены. Под канцерогенными веществами подразумеваются химические и биологические вещества, играющие существенную роль в возникновении опухолевых заболеваний как у животных, так и у человека. Наиболее распространенными из канцерогенных веществ – ароматические углеводороды. В эту группу веществ входит до двухсот агентов, обладающих высокой канцерогенностью. Основные источники загрязнения канцерогенами – выхлопные газы автотранспорта, самолетов, выбросы промышленных предприятий. В почву высоко канцерогенные вещества попадают из атмосферы вместе с частичками пыли, а так же в результате утечки нефти и ее переработки.
В настоящее время самоочищение почв практически не происходит. Накопление отравляющих веществ способствует изменению химического состава плодородного слоя земли, что в свою очередь отразится не только на здоровье человека, но и на его практической деятельности. Поэтому борьба с разрушением и загрязнением почв должна включать в себя комплекс мероприятий, требующих серьезного научного обоснования. Мероприятия, направленные на предупреждение загрязнения почв должны обеспечивать санитарную охрану плодородного слоя.
§6. Влияние вредных веществ на экосистему.
Часто деятельность людей приводит к экологической катастрофе. В результате приводящая к труднообратимым, либо вообще необратимым последствиям. Таким как опустынивание, загрязнение. Отсюда, в таких местах ведение хозяйства любого вида становится невозможным и приводит к опасности тяжелых заболеваний и даже смерти. Экологическая катастрофа, произошедшая в результате деятельности людей – называется техногенной. В основном она связана с авариями на технических объектах.
Крупнейшая экологическая катастрофа произошла в прибрежных
водах Аляски. Танкер «Экссон-Валтисс» из-за неумелых действий экипажа сел на
риф. В резервуарах танкера находилось 53 млн. галлонов сырой нефти. Более 11
млн. галлонов нефти, вылившихся из танкера, загрязнили свыше 2600 квадратных
миль морской акватории и
В наш век любую сложившуюся экологическую систему можно разрушить во много раз быстрее, чем скажем сто лет тому назад. Атомные взрывы, химические заводы, различного рода комбинаты по добыче свинца, меди и ряда других полезных ископаемых, работающие без соблюдения надлежащих природоохранных мер могут быстро создавать вокруг себя безжизненную среду. И.П. Бородин – известный русский ученый сказал: «Природа, такой же уникум, как картины Рафаэля, уничтожить ее легко, а воссоздать практически невозможно.
§7. Загрязнение водных ресурсов.
Вода – это минерал, обеспечивающий существование живых организмов на Земле. Вода входит в состав клеток любого животного и растения. В общей массе взрослого животного содержится 45-70% воды, у эмбрионов человека 97%. Сложные реакции в животных организмах и растениях могут протекать только при наличии воды. Потеря 10-12% воды тяжело сказывается на состоянии организма, проявляется слабость, жажда, дрожь; ПОТЕРЯ 20-25% воды – может привести к смерти. Недостаточное количество воды в организме человека приводит к нарушению вывода продуктов обмена пищеварения, кровь обедняется водой, человека лихорадит. Доброкачественная вода – важный фактор жизни человека, животных и их здоровья.
Из всех водных ресурсов Земли, только 2,5% приходится на пресную воду, большая часть которых 70% сосредоточено во льдах полярной зоны, ледниках. Именно пресные воды подвергаются интенсивному истощению, так как для человека они имеют наибольшее практическое значение. Вода необходима в промышленности. Она служит источником электроэнергии. В некоторых производствах, для того чтобы выпустить одну тонну готовой продукции необходимо затратить сотни тонн воды. Так же вода необходима в сельском хозяйстве, для удовлетворения хозяйственно-бытовых нужд населения. В настоящее время изучение водных ресурсов Земли в связи с непрерывным увеличением их потребления показало, что в ряде стран с развитой экономикой назрела угроза недостатка воды. Причины истощения кроются не только в неравномерном распределении ресурсов на поверхности земли, но и в том, что вода, после ее использования, загрязняется и не подвергается эффективной очистке. Вода, покрывающая 70% поверхности земного шара, в наши дни становится одним из самых дефицитных минералов.
Самым крупным потребителем пресных вод
является сельское хозяйство. В настоящее время на орошение земель затрачивается
4200 км3 воды в год. При этом ¾
теряется безвозвратно. Для того чтобы вырастить одну тонну пшеницы, требуется
полторы тонны воды. Одна тонна риса – более 7000 тонн, а для одной тонны хлопка
– около 10000 тонн воды. Прежде чем в магазине появится банка консервов овощей
или фруктов, на нее будет истрачено
Особое место в использовании водных
ресурсов занимает водопотребление для нужд населения. На коммунально-бытовые
нужды объем потребления для одного человека составляет от 3 до
Сегодня во всем мире наибольшую опасность водам суши несет загрязнение. Под загрязнением подразумеваются всевозможные физические и химические отклонения от природного состава воды: частое и длительное ее помутнение, повышение температуры, гниющие органические вещества, нередко, присутствие в воде сероводорода и других ядовитых веществ. Ко всему этому прибавляются еще и сточные воды: хозяйственно-бытовые, пищевой промышленности, сельского хозяйства. Нередко сточные воды содержат нефтепродукты, цианиды, соли тяжелых металлов, хлор, щелочи, кислоты. Не следует забывать и о заражении вод гербицидами и радиоактивными веществами. Так же сегодня повсеместно воды загрязнены сбрасываемым отовсюду мусором. Кроме того сбросовые воды с полей попадают в водоемы неочищенными.
В результате роста промышленности сильно загрязняются водоемы и реки. Можно установить различные категории загрязнений, в зависимости от химической природы, вызывающей их. На предприятиях нефтехимической и химической промышленности вода используется как растворитель, при этом образуются, как правило, специфические сточные воды. На целлюлозно-бумажных и гидролизных заводах вода нужна в качестве рабочей среды. В этом же качестве она используется на предприятиях легкой и пищевой промышленности. Среди загрязняющих веществ от промышленных предприятий наиболее заметно загрязнение углеводородами. Производство и широкое применение синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ), особенно в составе моющих средств, обуславливает их поступление, вместе со сточными водами во многие водоемы. В том числе источники хозяйственно-питьевого водоснабжения. Неэффективность очистки воды от ПАВ является причиной их появления в питьевой воде водопроводов. Поверхностно-активные вещества могут оказывать отрицательное влияние на качество воды, самоочищающую способность водоемов, организм человека.
Интенсивное использование земель в сельском хозяйстве усилило загрязнение водоемов смывами с полей вод, содержащих химические вещества, пестициды. Многие загрязняющие вещества могут попадать в водную среду из атмосферы вместе с осадками. Например такой элемент как свинец. Разница между средними концентрациями свинца безвредными для людей и теми, что вызывают симптомы отравления самая маленькая. Первым под удар попадают нервная и кровеносная системы, особенно к свинцовым отравлениям чувствительны дети. В среднем в организме человека содержится 120 мг свинца. Внутри тела этот элемент распределяется по всем органам и тканям. Большую роль в аккумулировании свинца играет скелет. Для того, чтобы накопленный металл уменьшился в организме лишь на половину требуется 10 лет.
Химические вещества, сбрасываемые вместе со сточными водами, попадая в реки и озера, часто изменяют водную среду. Некоторые из загрязняющих веществ могут изменить окраску воды, ее прозрачность, температуру. Под действием таких веществ вода может приобрести гнилостный запах и вкус. Стать непригодной для деятельности человека и поддержания жизнедеятельности флоры и фауны.
По мере развития производственных сил в бассейне озера Байкал заметно усилилось антропогенное воздействие на природную среду. Появились новые источники загрязнения. В Байкал ежегодно сбрасывалось свыше 700 млн. кубометров сточных вод. В реке Селенга, впадающей в Байкал, почти на километр ниже сброса стоков Селенгинского целлюлозно-картонного комбината концентрация загрязняющих веществ существенно превышает предельно допустимые нормы. По оценке специалистов, основное количество всех минеральных, органических и взвешенных веществ поступает в озеро со стоками Селенги, а остальные с других притоков (около 500 рек). До сих пор, несмотря на все принимаемые меры, выразившиеся в закрытии ряда целлюлозных комбинатов на берегу озера и установки очистных сооружений на оставшихся, положение к лучшему не изменилось. Загрязнение озера идет полным ходом. В озере Байкал рыбы становится все меньше и меньше. Сравните сами, 250 тонн сдавали в 1960 году и 120 в 1990 году. Такое происходит со многими озерами России.
Ничем не ограждены от загрязнения и моря, которые давно служат местом свалки различных нечистот. Моря и океаны загрязняются такими вредными для их жизнедеятельности веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы. Загрязнение происходит в результате сброса в реки, а затем и в океан сточных вод различных предприятий. Сколько полей и лесов обработанных пестицидами и потерь нефти, при ее перевозке танкерами?
Газообразные токсические вещества, такие как оксид углерода, оксид серы, попадают в морские воды через атмосферу. По подсчетам, вместе с дождем в моря и океаны попадает 50000 тонн свинца. Вблизи береговой линии и в районе больших городов в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязнения морской воды все больше и больше увеличивается. Нередко способность морей и океанов к самоочищению оказывается уже недостаточной. В основном поля загрязнений формируются в прибрежных водах крупных промышленных центров и узких рек, а так же в районах интенсивного судоходства и добычи нефти. Очень быстро загрязнения распространяются течениями и оказывают вредное воздействие на зоны, наиболее богатые животными и растительностью. Наносят серьезный ущерб состоянию морских экосистем.
К числу наиболее вредных химических веществ относят нефть и нефтепродукты. В связи с ростом добычи, транспортировки, переработки и потребления нефти расширяются масштабы загрязнения природы. Первыми жертвами загрязнения нефтепродуктами морских пространств оказываются птицы. Их оперение, когда они садятся на поверхность воды, затянутой пленкой нефти, утрачивают свои теплоизоляционные свойства. Вскоре птица погибает в результате кровоизлияния и расстройств вызванных нарушением терморегуляции. Но не только птицы страдают от действия нефтепродуктов, поскольку пленка нефти препятствует насыщению воды кислородом, прекращается жизнедеятельность организмов, в частности планктона. Кроме того, некоторые компоненты нефти действуют как настоящие яды на морских беспозвоночных, в особенности на ракообразных и даже на рыб. Серьезную угрозу для человека представляют съедобные моллюски, которые концентрируют некоторые канцерогенные компоненты нефтепродуктов. Так в раковинах сердцевидки, устриц и мидий был найден бензопирен. Отходы нефти, разносимые течениями, прибиваются к берегам и прибрежной зане. Эти скопления оказывают большое влияние на организмы животных прибрежной полосы и очень неприятны для людей, посещающих пляжи.
Растворимые компоненты нефти являются очень ядовитыми. Присутствие их в морской воде приводит к гибели их обитателей. Они отрицательно влияют на вкусовые качества морских животных. Если оплодотворенную икру рыбы поместить в аквариум, с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то большинство зародышей погибает. А многие из уцелевших оказываются уродами. Негативное влияние нефти на живые организмы выражается в нарушении работы ферментативного аппарата, нервной системы и в патологическом изменении тканей и органов. Для морских обитателей нефть – своего рода наркотик. Замечено, что некоторые рыбы «хлебнув» однажды нефти, уже не стремятся покинуть отравленную зону. Нефтяное загрязнение – это грозный фактор, влияющий на жизнь всего мирового океана.
Ежедневно с земли в океан поступает до 5000 тонн ртути, используемой в сельском хозяйстве и промышленности. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продуктивность морских вод. В зонах наибольшей концентрации отмечается уменьшение количества мельчайших зеленых водорослей, синтезирующих органические вещества и выделяющих кислород. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем, по пищевой цепочке, передаются высокоорганизованным организмам. В результате в рыбах и морских млекопитающих металлы могут накапливаться в опасных концентрациях.
Мировая продукция пестицидов достигает больших масштабов. Относительная химическая устойчивость многих из этих соединений, а так же характер распространения, способствовали их поступлению в моря и океаны. Постоянное накопление в воде хлорорганических веществ представляет серьезную угрозу для жизни людей.
Моря и океаны, через реки непосредственно с суши, с судов и барж сбрасываются жидкие и твердые отходы. Часть этих загрязнений оседают в прибрежной зоне, а часть под влиянием морских течений, рассеивается в разных направлениях. В поверхностном слое моря, в огромных количествах развиваются бактерии и не только полезные, играющие большую роль в жизни моря. В последнее время, вблизи крупных городов, все чаще появляются патогенные виды бактерий возбудители желудочно-кишечных заболеваний. Это следствие выпуска в море бытовых сточных вод без предварительной их биологической очистки.
Последнее десятилетие особым видом твердых отбросов, загрязняющих океаны, стали пластмассовые изделия. Эти материалы, будучи более легкими чем вода, длительное время плавают на поверхности, загрязняя побережье. Известны случаи гибели крупных морских млекопитающих, вызванные механической закупоркой легких обрезками синтетической упаковки.
В настоящее время загрязнение мирового океана – одна из серьезных проблем человечества. Так как мировой океан определяет лицо биосферы: огромная масса его вод влияет на климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Более половины кислорода поступает из океана, он является уникальным регулятором углекислоты. Мировой океан – это протеин для голодающих, новые лекарства, энергия и минералы для промышленности, условия для отдыха. Все это с избытком может дать человечеству океан, если к его богатству подойти по хозяйски, рационально. Основной путь решения проблемы использования мирового океана – рациональное океаническое природопользование, сбалансированный, комплексный подход к его богатствам, основанный на объединений усилий всего мирового сообщества.
§8. Список литературы.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.