Тема:
Вплив антропогенних факторів на здоров’я людини.
План
1.Основні антропогенні фактори.
2.Контроль стану середовища.
3.Найвпливовіші хімічні та фізичні фактори.
1. Основні антропогенні фактори.
Негативний вплив людини на своє власне здоров’я величезний. Різноманітність засобів, якими вона руйнує своє здоров’я й генофонд, не може не вражати: отрутохімікати й побутова хімія, важкі метали й пластмаси, наркотики й тютюн, шум та електромагнітні поля радіація й кислотні дощі, біологічна й хімічна зброя, промислові відходи, нафта й багато іншого. Кількість антропогенних факторів не підлягає облікові й повній класифікації. Людина дослідила вплив на себе лише декількох груп створених нею факторів і тільки умовно виокремила кілька їх категорій, які вважає провідними. Сьогодні до таких « найвпливовіших » факторів належать : хімічні – пестициди (отрутохімікати), мінеральні добрива, важкі метали, сильнодіючі отруйні промислові речовини, дими(в тому числі тютюновий), будівельні матеріали й побутова хімія; фізичні-шум, електромагнітне випромінювання та радіація.
Багато із зазначених хімічних речовин не розкладаються протягом тривалого часу й здатні нагромаджуватися в ланцюгах живлення. Деякі речовини довго не виводяться з організму, акумулюючися в тканинах та органах ;через таке збільшення концентрації їхній негативний вплив на організм постійно зростає й посилюється(так званий кумулятивний ефект).
За даними міжнародної організації Європейський союз виробників хімічних речовин, промисловість виробляє більше ніж 11 тис. хімікатів, з яких 3 тис. становлять серйозну не лише для здоров’я людини, а й для її життя.
Вміст приблизно 800 речовин у довкіллі контролюється в Україні Міністерством екології і природних ресурсів, Міністерством охорони здоров’я, гідрометеорологічною службою, громадськими організаціями. Втім такий контроль не охоплює навіть третини відомих речовин, небезпечних для людини. Контроль хімічного стану середовища потребує великих фінансових і матеріальних затрат, високої кваліфікації експертів. Тому в розвинених країнах Європи створюються спеціалізовані екологічні університети. Прикладом може слугувати екологічний університет у місті Арлоні (Бельгія), де на базі вищої біологічної, хімічної . медичної чи економічної освіти готуються експерти-екологи, здатні контролювати стан середовища й приймати ефективні рішення щодо його охорони.
2. Контроль стану середовища .
Основний метод контролю ступеня чистоти середовища – це оцінка вмісту в ньому певних шкідливих речовин відносно гранично допустимих концентрацій (ГДК) і доз (ГДД) цих речовин як у біотопі, так і на певних рівнях трофічних ланцюгів. Розробку ГДК і ГДД здійснюють спеціалізовані науково-дослідні організації. Зазвичай ГДК відображають критичний діапазон якогось фактора, за межами котрого людина із зони оптимуму потрапляє і зону песимуму. Перевищення ГДК і ГДД, завжди супроводжуються погіршенням популяційного здоров’я населення.
3.
Отрутохімікати, або пестициди
, становлять велику групу різних речовин і сполук для боротьби із шкідниками й хворобами сільськогосподарських рослин та бур’янами.
Запризначенням отрутохімікати поділяють на: інсектициди
(застосовуються для боротьби зі шкідливими комахами) ; бактерициди
(направлені проти збудників бактеріальних хвороб); фунгіциди
(протигрибні препарати); зооциди (застосовуються для винищення гризунів); нематоциди (направлені проти круглих черв’яків, зокрема нематод); гербіциди (застосовуються для боротьби з бур’янами) та ін. Багато препаратів мають комбіновану дію, наприклад інсектицид ДДТ знищує й комах, і нематод, і гризунів.
Основними характеристиками отрутохімікатів є їхні леткість, здатність проникати крізь шкіру, нагромаджуватися, розкладатися й виводитися з організму. Промисловість виробляє переважно 7 груп отрутохімікатів: хлорорганічні, фосфороорганічні, ртутєорганічні сполуки, карбамати, нітрофеноли, специфічні гербіциди та мідєвмісні фунгіциди.
Хлороорганічні сполуки (ХОС).
Найвидоміший пестицид цієї групи – інсектицид ДДТ (дихлородифенілтрихлорометилметан). Інсектицидні властивості ДДТ відкрив швейцарський хімік П. Мюллер (за це йому присуджено Нобелівську премію) . В 1943 р. розпочалось масове виробництво ДДТ, одна мільйонна частка грама якого миттєво паралізувала комаху. До середини 60-х років у світі вже було вироблено й розпилено по полях близько 1,5 млн. т цього препарату. Застосування ДДТ різко підвищило сільськогосподарське виробництво й дало змогу Латинської Америки та Південно-Східної Азії.
Однак уже в 50-х роках з’явилися нові дані про те, що деякі комахи втратили сприйнятливість до ДДТ . Почали надходити відомості про загибель деяких видів комахоїдних птахів, бджіл і креветок, про зменшення ефективності опилення квіткових рослин. ДДТ у підвищених концентраціях стали виявляти в тканинах промислових риб, зокрема макрелі, споживання якої призводило до тяжких отруєнь людей. Підвищений уміст препарату виявляли в печінці пінгвінів і навіть у жіночому молоці. З’ясувалося, що ДДТ є хімічно стійкою сполукою з періодом природного напіврозпаду 49 років, він має здатність нагромаджуватися в ґрунті й воді. З ґрунту та з водою пестицид находив у ланцюги живлення. На кожному наступному трофічному рівні його концентрація збільшувалася в десятки, сотні й навіть тисячі разів. Потрапляючи в таких дозах до останнього консумента трофічного ланцюга – людини, ДДТ нагромаджувався в тканинах і спричиняв захворювання нервової системи, серця, печінки. Отже, ДДТ виявився токсичним довго існуючим пестицидом із вираженою кумулятивною дією. Через небезпечність для здоров’я людини цей пестицид було заборонено практично в усіх країнах світу, але навіть тепер уміст його в тканинах людини в середньому вдвоє перевищує ГДК.
До ДДТ близькі за дією гексахлороциклогексан (ГХЦГ), гептахлор, хлорбензол, через що ці ХОС майже повсюдно заборонені або ж їх застосування дуже обмежено.
Фосфорорганічні сполуки (ФОС),
на відміну від ХОС, сьогодні досить інтенсивно виробляються й використовуються в сільському господарстві. Серед ФОС є речовини отруйні
(метафос, меркаптофос) і високотоксичні
(фосфамід), застосування яких уже цілком заборонено; є сполуки середньої токсичності
(хлорофос, карбофос), які застосовуються досить широко. Більшість ФОС, навіть низькотоксичні, характеризуються кумулятивним ефектом і тому можуть становити небезпеку для здоров’я людини.
Ртутєорганічні сполуки (РОС)
є потужними фунгіцидами й бактерицидами. Вони високотоксичні, легко проникають у мозок, характеризуються кумулятивним ефектом. РОС, насамперед гранозан і меркурам, у деяких господарствах використовуються для передпосівного протруювання насіння. Тому найчастіше отруєння пов’язані з випадковим уживанням такої дезінфікованої сировини.
Головною діючою речовиною є ртуть. Потрапляючи в кров, вона нагромаджується в різні органах, зв’язується S-S– группами ферментів і порушує їхню роботу. У випадках отруєння з’являються металевий присмак у роті, кволість, головний біль. Високі дози ртуті призводять до смерті від гострої серцево-судинної недостатності або до тяжких порушень свідомості.
Отруєння можуть спричиняти будь-які ртутєвмісні сполуки. Ртуть сама по собі ні в організмі, ні в біотопах не дезактивується. Вона нагромаджується в ґрунтах чи водоймах і далі мігрують трофічними ланцюгами, поступово концентруючись, як ДДТ. Із біологічного кругообігу ртуть вилучається лише в результаті її виносу в Світовий океан і поховання в донних осадових відкладах.
Карбамати
. Пестициди цієї групи синтезовані на основі карбамінової кислоти та її похідних.
Карбамати мають широкий спектр дії й можуть бути використані і як інсектициди, і як фунгіциди, і як бактерициди, і як гербіциди. Спільна їхня особливість полягає у відсутності кумулятивного ефекту, швидкому розпаді (протягом одного-кількох тижнів), низькій токсичності для людини й малій леткості. Завдяки цим властивостям карбам ати є основною групою комерційних пестицидів, які застосовуються в розвинених країнах. Поки що єдиною негативною властивістю цих препаратів вважається їхня невибірна токсичність для комах, зокрема для бджіл.
На жаль, останнім часом з’явилися дані про небезпечність для людини й карбаматів : так, доведено, що севім і деякі інші препарати спричинюють мутагенні ефекти.
Нітрофеноли
– це фенольні сполуки, що добуваються з кам’яного вугілля й застосовуються як інсектициди, фунгіциди та гербіциди. Нітрофеноли впливають на будь-які клітини організму, тобто мають неспецифічну дію, й порушують регуляцію процесів окисного фосфоритування. В результаті посилюється робота мітохондрій, значно активізуються процеси окислення й дихання. Нітрофеноли токсичні для людини, мають канцерогенні властивості, й у розвинених країнах їх виробництво та ви користування заборонено.
Специфічні гербіціди.
До них належать та звані контактні гербіциди і системні.
Ці препарати порушують фотосинтез чи гормональний обмін у рослин і тому застосовуються для боротьби з бур’янами. Специфічні гербіциди, подобні до атразину й 2,4-Д, нестійкі, не виявляють кумулятивного ефекту, проте деякі з них високотоксичні. На основі таких гербіцидів було розроблено дефоліант «оранж» (пестицид, що викликає вспихання та опадання листя). «Оранж» застосовувався армією США під час війни у В’єтнамі для демаскування партизанів, і це спричинило численні захворювання й мутації не тільки у в’єтнамців, які потрапили під «оранжевий » дощ (точніше, в « оранжеву » пилюку), а й у американських солдатів. Наслідки цієї хімічної війни досі дають взнаки як у В’єтнамі, так і в Сполучених Штатах.
Мідєвмісні фунгіциди.
Найвідоміші пестициди цієї групи – бордоська рідина
та мідний купорос.
Діюча речовина в них – сульфат міді. Мідєвмісні препарати надзвичайно широко використовуються для боротьби з поширеним захворюванням винограду – мільдью. Та ці препарати, як і ртуть, не втрачають із часом своєї токсичності, вони нагромаджуються в ґрунті, частково – у винограді, й можуть потрапити в організм людини. Мідь спричинює отруєння, в разі якого з’являються
Загалом отруєння пестицидами й продуктами їх трансформації в екосистемах належить до основних проявів зворотного впливу антропогенного фактора на людину.
Мінеральні добрива
належать доосновних забруднювачів довкілля. Сьогодні промисловість випускає кілька сотень найменувань азотних, фосфатних, калійних і комбінованих добрив. Щороку в ґрунті вносяться десятки мільйонів тонн добрив. Рослини засвоюють лише близько 40 % цієї маси, решта потрапляє у водойми й забруднює їх. Питна вода, забруднена мінеральними добривами (насамперед азотними), стала звичайним явищем у багатьох регіонах світу. Крім того, через надмірні концентрації добрив у ґрунті вони також у надмірних кількостях нагромаджуються в рослинах і потрапляють до нашого столу.
Реальну загрозу здоров’ю людини становлять нітратні
та нітритні сполуки –
діючі речовини багатьох азотних добрив. Нітрати взаємодіють із гемоглобіном, переводячи його у форму, не здатну зв’язувати кисень. Летальна доза нітратів для людини – близько 2,5 г. Гостре отруєння, що супроводжується нудотою, блюванням, проносом, синюшністю шкіри, болем у грудях, настає за концентрації нітратів близько 1 г на 1 л питної води або на 1 кг їжі; легке отруєння, що проявляється у кволості й загальній депресії, настає за концентрації від 300 мг/л у дорослих і від 100 мг/л у дітей. Нітратні отруєння як питною водою, так і «перевдобреними» фруктами та овочами сьогодні стали досить звичайними в південних районах України.
Важкі метали
. Отруєння ними – на третьому місці після отруєнь пестицидами й нітратами . Важкі метали - ртуть, свинець, цинк, манган, хром, нікель – використовуються людиною з давніх часів. Про небезпечні властивості деяких із них, зокрема « живого срібла » - ртуті
, було відомо ще на початку другого тисячоліття. Ознаки ртутного отруєння спостерігалися в робітників капелюшних фабрик (у процесі виготовлення фетру вовну вимочували в нітраті ртуті), в шахтарів ртутних шахт, у поліцейських (вони використовували ртутну фарбу для знімання відбитків пальців) . А в другій половині 20 ст. з’явилися перші дані про ртутні отруєння, не пов’язані з безпосереднім контактом із цим металом.
Відкриття хвороб, спричинених отруєнням свинцем
(так званим сатурнізм) .також належить до « надбань » 20 ст.
Цікаво, що непрямі відомості про це захворювання можна знайти, досліджуючи ті часи, коли зі свинцю виготовляли… водопровідні труби.
Сьогодні, мабуть, ніде в світі немає свинцевих водопроводів, та кількість випадків захворювань на сатурнізм зростає. Свинець викидається в атмосферу під час згоряння бензину в двигунах автомобілів. Свинець потрапляє в довкілля під час видобування свинцевих руд. В Україні велика кількість свинцю забруднила ґрунт і водойми й надійшла в ланцюги живлення під час ліквідації аварії на ЧАЄС. Забруднення біосфери свинцем наочно ілюструє такий факт: уміст свинцю в кістках первісної людини становив лише 2 мг, тоді як сучасної людини – 100 – 200 мг.
Інші важкі метали, подібно до ртуті й свинцю, також справляють загально токсичну дію й уражають насамперед нервову систему. Всі вони здатні нагромаджуватися в організмі людини, всі мають пролонговану дію, всі вилучаються з кругообігу тільки після їх вимивання у Світовой океан і поховання в донних відкладах.
Сильнодіючі отруйні речовини (СДОР) та дими
стали постійними супутниками сучасної людини. Пошкодження сховищ, пожежі, вибухи, аварійні викиди, що трапляються на підприємствах, катастрофи на морському й залізничному транспорті в різних регіонах світу призводять до отруєнь цими речовинами дуже багатьох людей. За даними Всесвітнього центру лікування в разі отруєнь, найчастіше спостерігаються отруєння хлором, аміаком, випарами різних кислот, сірководнем, сумішшю вуглеводнів і меркаптанів.
Тютюновий дим.
– поширений і вкрай небезпечний фактор, що впливає на здоров’я людини. Курець вдихає повітря, рівень забруднення
якого в 384 тис. разів (!) перевищує всі ГДК
. Паління в абсолютно чистій атмосфері завдає такої самої шкоди, як перебування в місцях, де забруднення в тисячі разів перевищує допустиме. За оцінками медиків, удихати тютюновий дим у чотири рази шкідливіше, ніж гази безпосередньо з вихлопної труби автомобіля.
До складу тютюну входить близько 1200 компонентів, тому не дивно, що курці щороку додають у повітря понад 550 тис. т чадного газу, 384 тис. т аміаку (як кілька тваринницьким ферм), 108 тис. т нікотину, 720 т синильної кислоти та інші компоненти тютюнового диму. А враховуючи, що під час вирощування тютюн поглинає з ґрунту радіонукліди, то це ще й радіоактивне забруднення.
Будівельні матеріали й побутова хімія
. Джерело постійного шкідливого впливу на здоров’я людини – це світ речей, які її оточують у побуті. Будівельні матеріали, лаки, фарби, органічні розчинники, синтетичні мийні засоби, дезодоранти, зволожувачі повітря, аерозолі, численні полімери – все це відбивається на рівні захворюваності популяцій Homosapiens.
Серед речовин, які виділяються будівельними матеріалами, найбільшу загрозу становлять формальдегід та азбестові мікрочастки.
Різноманітні органічні розчинники, лаки й фарби, дезодоранти й аерозолі мають слабкі та середні канцерогенні властивості, здатні викликати алергічні реакції, подразнення слизових оболонок, захворювання дихальних шляхів, печінки й нирок, нервові розлади (особливо це стосується метиленхлориду й тетрахлоретилену, що входять до складу деяких розчинників і зволожувачів повітря). Навіть із хлорованої гарячої води в невеликих кількостях виділяється канцероген хлороформ, а з пластмасових виробів і штучних килимових покриттів – токсичні для внутрішніх органів сирени.
Тому дедалі популярнішими стають будівельні матеріали й побутові вироби та речовини, виготовлені не з синтетики, а з природної сировини.
Шумове забруднення
. Про шкідливий вплив шуму на здоров’я було відомо давно. Ще в 16 ст. німецький лікар Парацельс вважав, що саме шум спричинює глухоту й головний біль у шахтарів, мірошників і карбувальників. Сирени літаків-штурмовиків та пікіруючих бомбардувальників викликають у нього жах, бажання втекти. Тепер цьому знайдено пояснення: гучні звуки збуджують людину, сприяють находженню в кров великої кількості гормонів, зокрема адреналіну, внаслідок чого виникає відчуття небезпеки,страху.
Проти 19 ст. рівень шуму в містах зріс у 10-10 000 разів.
До джерел шуму належать усі види транспорту, машини й механізми, промислові об’єкти, гучномовні пристрої, ліфти, телевізори й радіоприймачі, музичні інструменти, скупчення людей та окремі несвідомі особи.
Шуми шкідливо впливають на здоров’я людей і тварин, знижують працездатність, спричинюють захворіння органів слуху (глухоту), нервової, ендокринної, серцево-судинної систем.
Електромагнітне випромінювання
також належить до фізичних факторів і впливає насамперед на нервову систему. За напруженості електромагнітного поля 1000 В/м з’являються головний біль і відчуття сильної втоми, за більших значень – безсоння, розвиваються неврози та інші захворювання.
Особливо небезпечні потужні армійські радіолокаційні станції (РСЛ): напруженість електромагнітного поля поблизу їхніх антен настільки висока, що птахи, які пролітають мимо, згоряють живцем.
Вібраційне забруднення.
Вібрації в середовищі, як виникають під час виконання різноманітних робот (укладення бетону, пневмоподрібнення порід чи дорожніх покриттів, користування відбійним молотком), спричинюють вібрації всього організму або окремих його частин. Тривала дія вібрацій дуже небезпечна для здоров’я: підвищується стомлюваність, розвивається вібраційна хвороба в шахтарів-прохідників, можуть статися струс мозку, розрив тканин, порушення роботи серця й функції нервової системи. Для зменшення впливу вібрацій на організм людей застосовуються колективні та індивідуальні засоби захисту : віброізолювальні кожухи для механізмів, пружні основи й опори, віброгасильні рукавиці, прокладки й килимки.
Радіація.
Протягом усієї своєї історії людина, як і біота в цілому, зазнавала впливу радіоактивного випромінювання, що надходило з Космосу та від радіоактивних ізотопів, розсіяних у літосфері, гідросфері й атмосфері. Це випромінювання становило природний радіаційний фон (ПРФ) Потужність експозиційної дози іонізуючого випромінювання за ПРФ у різних районах планети дорівнювала (2,6 – 18,1)10 Кі/(кг/рік). Таке опромінення сприяло еволюційному процесові, бо забезпечувало стійкий невеликий фон мутацій. Це, своєю чергою, збільшувало генетичну різноманітність популяцій і давало матеріал для природного добору. Проте з середини 20 ст. людина почала інтенсивно освоювати атомну енергію. З’явились атомна зброя, атомні електростанції (АЕС), дослідні й лікувальні радіоактивні препарати й пристрої. В результаті випробувань і застосування ядерної зброї, аварій на АЕС (тільки на момент аварії на Чорнобильській атомній станції в світі їх уже сталося більш як 200), порушень гігієнічних вимог поводження з радіоактивними речовинами й т.д. дози опромінення на планеті в цілому та окремих її регіонах почали зростати.
Зростання рівня радіаційного забруднення планети зумовило виникнення окремої галузі екології, біології, медицини та фізики – радіаційної біології (радіобіології).
Іонізуюче випромінювання має високу біологічну активність. Воно негативно впливає на живу речовину, в тому числі й на людину, а в разі великих доз призводять до смерті. Іонізуюче випромінювання може діяти двояко. По-перше, воно уражає носії спадковості – молекули ДНК, спричинюють хромосомні та генні мутації. Наслідки таких мутацій проявляються відразу або через кілька поколінь. По-друге, іонізуюче випромінювання здатне уражати клітини й тканини (насамперед, ушкоджуючи ферменти) й викликати соматичні порушення, що проявляються в опіках, катарактах, зниженні імунітету, ненормальному перебігові вагітності, розвиткові злоякісних пухлин різних органів.
Література:
Основи екології. Г.О. Білявський, Р.С. Фурдуй, І.Ю. Костіков., Київ «Либідь» 2004р.,Міністерство освіти і науки України.