/ Главная / Без рубрики / Влияние загрязнение воздуха на здоровье человека /

Влияние загрязнение воздуха на здоровье человека

Воздействие загрязненного атмосферного воздуха на человека, окружающую среду и биосферу в целом чрезвычайно многогранно и проявляется в отрицательном влиянии на здоровье и санитарно-бытовые условия жизни людей, на микроклимат и световой климат населенных мест, приносит значительный экономический ущерб, негативно действует на водные объекты и почву, животный и растительный мир, т.е. может оказывать как прямое, так и косвенное воздействие на жизнь и здоровье населения.

Серьезную экологическую проблему представляет парниковый эффект который возникает из-за загрязнения атмосферного воздуха. Такие газы, как углекислый газ, метан, оксиды азота, озон, фреоны, пропуская солнечные лучи, препятствуют длинноволновому тепловому излучению с земной поверхности. Повышенная концентрация этих газов в атмосфере значительно уменьшает утечку тепла от приземных слоев атмосферы и приводит к так называемому «парниковому» эффекту. За последнее столетие температура на Земле повысилась на 0,6 є С. Наибольший рост температуры произошел в последние 25 лет.

Увеличение содержания в атмосфере углекислого газа имеет несколько причин. Во-первых, во всем мире постоянно растет объем сжигаемого топлива, а следовательно, увеличиваются объемы двуокиси углерода, поступающей в атмосферу (5 -7% от количества); углекислый газ постоянно выделяется зелеными растениями. Примерно половина этого количества остается в атмосфере, не вовлекаясь в процесс фотосинтеза и не растворяясь в водных поверхностях Земли. Накоплению двуокиси углерода в атмосфере способствует и снижение ее потребления тропическими лесами за счет их интенсивной вырубки.

Итогом загрязнения атмосферного воздуха тепличными газами является всеобщее потепление климата на нашей планете. Однако скорость повышения температуры околоземного слоя воздуха невелика и составляет около 0,01єС в год. Кроме того, происходит отражение в космическое пространство солнечного излучения частицами пыли и взвешенных веществ, количество которых увеличилось как за счет антропогенного загрязнения атмосферы, так и за счет усиления вулканической деятельности на поверхности Земли.

При высоком уровне загрязненности атмосферы и неблагоприятной для ее самоочищения погоде (антициклональная погода с туманом и безветрие, а также температурная инверсия) возникают токсические туманы. В обычных условиях температура воздуха понижается по мере удаления от поверхности Земли. Однако периодически возникают такие состояния атмосферного воздуха, которые называются температурной инверсией («перевертывание»), при которой нижние слои воздуха становятся более холодными, чем верхние слои. Поэтому загрязнения атмосферы не могут подниматься вверх и остаются в приземном слое воздуха, где концентрации этих загрязнений резко возрастают. Наиболее высокие концентрации наблюдаются при сильных морозах в период зимних инверсий. Они возникают в результате сильного охлаждения земной поверхности и приземных слоев воздуха. Нередки и ночные инверсии вследствие охлаждения земли за счет потери тепла радиацией, чему способствует ясное небо и сухой воздух (высокая влажность и облачность препятствуют ин- версии). Ночные инверсии достигают максимума в ранние утренние часы. Нередко инверсии образуются в долинах гор, так как с гор спускается холодный воздух и подтекает подтеплый.

Различают два типа токсических туманов: смог лос-анджелесского типа (фотохимический туман) и смог лондонского типа.

Фотохимический туман впервые наблюдался в Лос-Анджелесе, а теперь возникает во многих городах различных стран. Причина фотохимического тумана заключается в следующем. Первичной реакцией является разложение диоксида азота под действием УФ-излучения солнечной радиации (с длиной волн 400 нм) на оксид азота и атомарный кислород .Эта реакция приводит к образованию озона, который реагирует с углеводородами и образует комплекс соединений, названных фотооксидантами (органические перекиси, свободные радикалы, альдегиды, кетоны). Накапливаясь при соответствующей погоде (ясная, безветрие) в атмосферном воздухе озон и другие фотооксиданты вызывают сильное раздражение слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей. О концентрации фотооксидантов в воздухе судят по содержанию озона. Считают, что 0,5 -- 0,6 мг/м3 озона вызывает сильный фотохимический туман. Максимально при фотохимическом тумане обнаруживалось 1,2 мг/м3 озона.

Смог лондонского типа наблюдается при пасмурной, туманной погоде,

способствующей возрастанию концентрации сернистого газа и трансформации его в еще более токсичный аэрозоль серной кислоты.

При действии смогов на население отмечается раздражение слизистых оболочек глаз (резь в глазах, слезотечение), верхних дыхательных путей (мучительный кашель). У части пострадавших от смога людей наблюдается одышка, общая слабость, иногда -- чувство удушья. Тяжело переносят смог лица, страдающие бронхиальной астмой, декомпенсированными формами заболеваний сердца, хроническим бронхитом и т.п. В дни смога возрастает обращаемость населения за медицинской помощью, а также смертность от хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы и органов дыхания.

Вредное воздействие атмосферных загрязнений на здоровье по времени проявления эффекта можно разделить на две основные группы:

  • 1. острое действие, когда эффект наступает непосредственно за периодом возрастания концентраций атмосферных загрязнений до критических величин;
  • 2. хроническое действие, являющееся результатом длительного резорб-тивного влияния атмосферных загрязнений малой интенсивности.

Типичными примерами острого действия атмосферных загрязнений являются случаи токсических туманов, периодически наблюдающиеся в различных странах и на разных континентах.

Известны многочисленные случаи острого действия атмосферных загрязнений, являющиеся результатом кратковременного подъема концентраций или появлением специфических загрязнителей. При этом астматические приступы развивались также и у лиц, никогда не страдавших этим заболеванием. Эти вспышки оказались связанными с загрязнением воздуха в городе продуктами сжигания мусора в определенные сезоны года, когда ветер приносил эти загрязнения в город. Появление острых случаев аллергических заболеваний связано с загрязнением воздуха атмосферными выбросами биотехнологических производств (загрязнение воздуха микроорганизмами-продуцентами, продуктами их жизнедеятельности, промежуточными, сопутствующими продуктами микробиологического синтеза).

Хроническое действие на организм загрязненного атмосферного воздуха встречается значительно чаще, чем острое и может быть разделено на две подгруппы: 1) хроническое специфическое действие; 2) хроническое неспецифическое действие.

Хроническое специфическое действие могут вызывать такие загрязнители воздуха, как фтор, бериллий, соединения свинца, мышьяка, зола и многие др. Так, зарегистрированы многочисленные случаи флюороза среди детского населения, в связи с загрязнением воздуха соединениями фтора в районах размещения алюминиевой промышленности. При загрязнении воздуха соединениями бериллия у населения отмечаются случаи специфического хронического заболевания бериллиоза. У детей, проживающих в условиях загрязнения атмосферного воздуха высокими концентрациями золы -- пресиликотические изменения в легких и т.д.

Особую роль играют примеси в атмосферном воздухе, вызывающие oтдаленные последствия. К ним относятся вещества, обладающие канцерогенным, эмбриотропным, тератогенным, гона-дотоксическим и мутагенным действием. Хроническое неспецифическое действие атмосферных загрязнений выражается в ослаблении иммунозашитных сил, ухудшении физического развития детей, увеличении обшей заболеваемости, что отражено в таблице 1 «Список заболеваний, связанных с загрязнением атмосферного воздуха»

Таблица 1

Патология

Вещества, вызывающие патологию

Болезни системы

кровообращения

окислы серы, окись углерода, окислы азота, сернистые соединения, сероводород, этилен, пропилен, бутилен, жирные кислоты, ртуть, свинец

Болезни нервной системы и органов чувств

хром, сероводород, двуокись кремния, ртуть

Болезни органов дыхания

пыль, окислы серы и азота, окись углерода, сернистый ангидрид, фенол, аммиак, углеводород, двуокись кремния, хлор, ртуть

Болезни органов пищеварения

сероуглерод, сероводород, пыль, окислы азота, хром, фенол, двуокись кремния, фтор

Болезни крови и кроветворных органов

окислы серы, углерода, азота, углеводорода, азотисто-водородная кислота, этилен, пропилен, сероводород

Болезни кожи и подкожной клетчатки

фторосодержащие вещества

Болезни мочеполовых органов

сероуглерод, двуокись углерода, углеводород, сероводород, этилен, окись серы, бутилен, окись углерода

По оценкам экспертов загрязнение атмосферного воздуха сокращает продолжительность жизни в среднем на 3-5 лет.

Наиболее чувствительны к воздействию атмосферного загрязнения органы дыхательной системы. Интоксикация организма происходит через альвеолы легких, площадь которых (способная к газообмену) превышает 100 м2. В процессе газообмена токсиканты поступают в кровь. Твердые взвеси в виде частиц различных размеров оседают в различных участках дыхательных путей. Согласно данным статистики все виды транспорта дают 60% общего количества загрязнений, поступающих в атмосферу, промышленность - 17%, энергетика - 14%, остальные - 9% приходятся на отопление зданий и других объектов и уничтожение отходов.

Ведущим антропогенным фактором антропогенного воздействия на качество атмосферного воздуха и здоровье населения в городах является автомобильный транспорт. Основная причина загрязнения воздуха заключается в неполном и неравномерном сгорании топлива. Всего 15% его расходуется на движение автомобиля, а 85% «летит на ветер». К тому же камеры сгорания автомобильного двигателя - это своеобразный химический реактор, синтезирующий ядовитые вещества и выбрасывающий их в атмосферу. Даже невинный азот из атмосферы, попадая в камеру сгорания, превращается в ядовитые окислы азота.

К числу вредных компонентов относятся и твёрдые выбросы, содержащие свинец и сажу, на поверхности которой адсорбируются циклические углеводороды (некоторые из них обладают канцерогенными свойствами). Закономерности распространения в окружающей среде твёрдых выбросов отличаются от закономерностей, характерных для газообразных продуктов. Крупные фракции (диаметром более 1 мм), оседая поблизости от центра эмиссии на поверхности почвы и растений, в конечном счете, накапливаются в верхнем слое почвы. Мелкие фракции (диаметром менее 1 мм) образуют аэрозоли и распространяются с воздушными массами на большие расстояния.

На основании статистики отработавшие газы содержат сложную смесь, насчитывающую более 280 соединений. В основном это газообразные вещества и небольшое количество твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии. Влияние этих веществ на здоровье человека показано в таблице 2.

Влияние отработанных газов автомобилей на организм человека

Вредные вещества

Последствия воздействия на организм

Оксид углерода

СО

Препятствует адсорбированию кровью кислорода, что ослабляет мыслительные способности, замедляет рефлексы, вызывает сонливость и может быть причиной потери сознания и смерти.

Свинец

Влияет на кровеносную, нервную и мочеполовую системы. Вызывает снижение умственных способностей у детей, откладывается в костях и других тканях, поэтому опасен в течении длительного времени.

Оксидыазота

NO, NO2, N2O4

Могут увеличивать восприимчивость организма к вирусным заболеваниям, раздражают легкие, вызывают бронхит и пневмонию.

Углеводороды

Приводят к росту легочных и бронхиальных заболеваний. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) обладают канцерогенным действием

Альдегиды

Раздражают слизистые оболочки, дыхательные пути, поражают ЦНС.

Сернистые соединения

Оказывают раздражительное действие на слизистые оболочки горла, носа и глаз человека.

Пыльные частицы

Раздражают дыхательные пути.

Токсичность (ядовитость) -это свойство некоторых химических соединений и веществ при попадании которых в определенных количествах в организм человека, животного или растения вызывают нарушения его физиологических функций, в результате чего возникают симптомы отравления (интоксикации, заболевания), а при тяжелых - гибель.

В действии ядов на организм принято выделять следующие основные стадии.

  • 1. Стадия контакта с ядом и проникновения вещества в кровь.
  • 2. Стадия транспорта вещества с места аппликации кровью к тканям-мишеням, распределения вещества по организму и метаболизма вещества в тканях внутренних органов - токсико-кинетическая стадия.
  • 3. Стадия проникновения вещества через гистогематические барьеры (стенки капилляров и другие тканевые барьеры) и накопления в области молекулярных биомишеней.
  • 4. Стадия взаимодействия вещества с биомишенями и возникновения нарушений биохимических и биофизических процессов на молекулярном и субклеточном уровнях - токсико-динамическая стадия.
  • 5. Стадия функциональных расстройств организма развития патофизиологических процессов после "поражения" молекулярных биомишеней и возникновения симптомов поражения.
  • 6. Стадия купирования основных симптомов интоксикации, угрожающих

жизни пораженного, в том числе с использованием средств медицинской защиты, или стадия исходов.

Схематически реакцию организма на хроническое воздействие химического фактора при привыкании к нему можно разделить на три фазы: фазу первичных реакций, фазу развития привыкания, иногда с более или менее длительным устойчивым привыканием, и фазу срыва привыкания и выраженной интоксикации.

Фаза первичных реакций - это период поисков путей адаптации организма к изменившимся условиям внешней среды. В начальном периоде воздействия развивающиеся сдвиги непостоянны, обычно компенсируются и часто с трудом выявляются. Как правило, отсутствуют и изменения, характерные для специфического действия данного яда, но оказывается нарушенной стабильность функций ряда органов и систем, особенно регулирующих. Ранее всего возникают изменения функции и структуры щитовидной железы, которые затем нормализуются, причем, видимая нормализация одних показателей часто сопровождается изменениями других.

В фазе первичных реакций происходит функциональная активация систем, осуществляющих биотрансформацию яда, повышается активность симпатического отдела нервной системы, вместе с тем наблюдается снижение резистентности организма по отношению к экзогенным воздействиям. Первичная реакция отличается неустойчивостью, вариабельностью и практической не воспроизводимостью, границы их очень расплывчаты. В части случаев в этот период сдвиги вообще не обнаруживаются, они выявляются только при применении различных дополнительных, достаточно интенсивных воздействий. В эксперименте этот период длится относительно недолго (недели), а в жизни может растягиваться на несколько лет. При этом малая клиническая симптоматика сочетается с повышенной возбудимостью нервной системы, неустойчивостью нейрорегуляторных механизмов и часто - активизацией щитовидной железы.

Вторая фаза - развитие привыкания - характеризуется, как уже упоминалось, уменьшением реакции на воздействие (однако в течение этой фазы возможны и периоды снижения толерантности к токсическому агенту). Внешне - это фаза благополучия организма. Во время ее происходит тренировка наиболее адекватных, отобранных доминантой в одну фазу, приспособительных механизмов. В результате процесса приспособления достигается возможный в данной ситуации максимум привыкания. Далее устойчивость организма либо длительно сохраняется на этом уровне, либо имеет волнообразное течение без существенных спадов. В тех случаях, когда повышение резистентности и поддержка этого состояния достигаются напряжением компенсаторно-защитных механизмов, могут развиваться сдвиги функций ряда систем и органов; могут развиваться и патологические явления как без срыва привыкания, так и с его срывом. Привыкание может быть нарушено усилением действующего фактора или действием другого агента, требующего иных приспособительных механизмов.

Третья фаза - выраженной интоксикации - не является обязательной. Она связана со срывом привыкания. Как правило, и срыву предшествует период напряженности адаптивных процессов, когда адаптационные механизмы все более заменяются компенсаторными. В таких случаях обнаружить напряженность можно, применяя либо экстремальные нагрузки, одинаковые для подопытных и контрольных животных (если говорить об экспериментальных условиях), либо наблюдая многие неспецифические показатели, которые иллюстрируют определенно нарастающие сдвиги. Срыв привыкания ведет к явной патологии, а пониженная чувствительность к основному агенту, вызвавшему привыкание, переходит в повышенную чувствительность к нему. Фаза выраженной интоксикации характеризуется наличием симптомов, специфичных для действующего яда.

Следует отметить, что фаза привыкания и в жизни, и в длительном эксперименте, как правило, прерывается периодами проявления интоксикации. Это связано с ослаблением компенсаторно-защитных механизмов либо вследствие перенапряжения (чаще при достаточно сильной интенсивности воздействия), либо с действием дополнительного фактора (например заболевания, переутомления). С течением времени периоды проявления интоксикации повторяются все чаще и становятся все длительнее и, наконец, завершаются полным переходом в третью фазу - фазу выраженной интоксикации.

Стадия декомпенсации

Любой компенсаторный механизм имеет определённые ограничения по степени выраженности нарушения, которое он в состоянии компенсировать. Лёгкие нарушения компенсируются легко, более тяжёлые могут компенсироваться не полностью и с различными побочными эффектами. Начиная с какого-то уровня тяжести компенсаторный механизм либо полностью исчерпывает свои возможности, либо сам выходит из строя, в результате чего дальнейшее противодействие нарушению становится невозможным. Такое состояние и называется декомпенсацией.

Болезненное состояние, в котором нарушение деятельности органа, системы или организма в целом уже не может быть скомпенсировано приспособительными механизмами, называется в медицине «стадией декомпенсации». Достижение стадии декомпенсации является признаком того, что организм уже не может собственными силами исправить повреждения. При отсутствии радикальных способов лечения потенциально смертельное заболевание в стадии декомпенсации неизбежно приводит к летальному исходу. Так, например, цирроз печени в стадии декомпенсации может быть излечен только перессадкой самостоятельно печень восстановиться уже не может. Покaзaтелем токсичности веществa является доза. Дозa вещества, вызывaющая определенный токсический эффект,

называется токсической дозой. Для животных и человека она определяется количеством вещества, вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность. Так как реакция каждого организма на одну и ту же токсодозу конкретного токсического вещества индивидуальна, то и степень тяжести отравления применительно к каждому из нихразный. Одни могут погибнуть, другие получат поражения различной степени тяжести или не получат их совсем. Из химических веществ, поступающих в воздух, наибольшее значение имеет свинец. Он накапливается в придорожной пыли, растениях, грибах и т. п.

Свинец особенно опасен тем, что он способен накапливаться не только во внешней среде, но и в организме человека. При хроническом отравлении свинцом он накапливается в костях в виде трехосновного фосфата. При определенных условиях (травмах, стрессе, нервном потрясении, инфекции и т. п.) происходит мобилизация свинца из его депо: он переходит в растворимую двухосновную соль и появляется в больших концентрациях в крови, вызывая тяжелое отравление.

Основными симптомами хронического отравления свинцом являются свинцовая кайма на деснах (его соединение с уксусной кислотой), свинцовый цвет кожи (золотисто-серая окраска), базофильная зернистость эритроцитов, гематопорфирин в моче, повышенное выведение свинца с мочой, изменения со стороны центральной нервной системы и желудочно-кишечного тракта (свинцовый колит).

Уровень загазованности магистралей и прилежащих к ним территорий зависит от интенсивности движения автомобилей, ширины и рельефа улицы, скорости ветра, доли грузового транспорта, автобусов в общем потоке и других факторов.

Немаловажное влияние на здоровье населения оказывает существующая в воздухе пыль. Причины основных выбросов пыли в атмосферу - это пыльные бури, эрозия почв, вулканы, морские брызги. Около 15- 20% общего количества пыли и аэрозолей в атмосфере - дело рук человека: производство стройматериалов, дробление пород в горнодобывающей промышленности, производство цемента, строительство. Промышленная пыль часто включает также оксиды различных металлов и неметаллов, многие из которых токсичны (оксиды марганца, свинца, молибдена, ванадия, сурьмы, теллура).

Ртуть. По токсикологическим свойствам ртуть весьма агрессивна и обусловливает серьезные нарушения ферментативных систем организма, всех видов обмена веществ, прежде всего белкового. Прием внутрь 1 г ртути и ее солей смертелен, патологические нарушения проявляются уже при поступлении внутрь 0,4 мг "чистой" ртути. Ее токсическое действие отличается большим разнообразием клинических проявлений в зависимости от того, в каком виде она поступает в организм (пары металлической ртути, неорганические или органические соединения), а также от путей поступления и дозы.

При длительном воздействии низких концентраций её паров в воздухе, что особенно типично для условий городов и многих промышленных производств (профессиональная вредность), может быть хроническое отравление с отсроченным поражением нервной системы, проявляемым в виде так называемого меркуриализма. Его признаками являются: снижение работоспособности, быстрая утомляемость, повышенная возбудимость. Постепенно указанные явления могут усиливаться, происходит нарушение памяти, появляются беспокойство и неуверенность в себе, раздражительность и головные боли. Такие жалобы имеются у значительного числа людей разного возраста. Из других симптомокомплексов отравления ртутью и её соединениями следует отметить, наряду с общетоксическим поражением, воздействие на половые железы, на эмбрионы в утробе матери, тератогенное (вызывает пороки развития и уродства), мутагенное (обусловливает возникновение наследственных изменений) и, возможно, канцерогенное (злокачественные образования) свойства. Есть основания предполагать неблагоприятное влияние ртутной интоксикации на иммунную систему. Уже при восемнадцати градусах ртуть начинает испаряться, насыщая своими парами окружающий воздух. Попадание ртути в человеческий организм через легкие представляет огромную опасность для его здоровья.

Когда ртуть попадает в кровоток, то она моментально разносится по всем системам, органам. Сильнее всех страдает от интоксикации почки, сердечно сосудистая система, центральная нервная система. Долгое вдыхание даже маленькой дозы ртути может привести к снижению иммунитета, что вызовет обострение хронических болезней.

В последнее время специалисты в медицинской экологии уделяют пристальное внимание заболеваниям, приводящим к нарушению репродуктивного здоровья. Этому способствуют такие загрязнители среды, как бензол, мышьяк, нефтепродукты, а также радиация. Большое внимание уделяется стойким органическим загрязнителям, основными из которых являются диоксины и полихлорированные бифенилы. Именно они в большей степени, чем другие соединения, ответственны за нарушение репродуктивного здоровья мужчин, женщин и даже у детей.

Бензапирен - искусственное химическое вещество, член родства полициклических углеводородов, соединение высшего класса опасности. Формируется при сжигании углеводородного твёрдого, жидкого и, собственно, газообразного ресурса (в малой степени при сгорании вещества в газообразном состоянии). Бензапирен представляет собой обыкновенный канцероген химического свойства, опасный для человека в самых малых по дозе концентрациях, так как обладает функцией накапливания в естественной среде организма. Кроме этого, он имеет мутагенные свойства, т.е. он способен вызывать мутации на генном уровне. Молекула бензапирена умеет соединяться с другими подобными элементами, образуя крепкие молекулярные системы с ДНК и внедряясь в её комплекс, она расширяет двойную спираль, постепенно нарушая взаимосвязи молекул ДНК. Следовательно, спираль раскручивается и появляется новая -- испорченная, а это уже генетическая модификация (преобразование) молекулы ДНК и, собственно, происходит мутация.

Врожденные уродства, сходные с наследственными, могут возникать под влиянием факторов внешней среды в эмбриональный период, особенно в ранний (так называемые фенокопии).

Бензапирен способен вызывать развитие и эволюцию злокачественной раковой опухоли у всех объектов исследования.

Влияние загрязнения атмосферного воздуха на санитарно-бытовые

условия.Твердые и жидкие частицы, содержащиеся в атмосферном воздухе,

к значительному загрязнению оконных стекол, снижая освещенность внутри помещений. Пыль, сажа и газы проникают в жилище через открытые окна и форточки, загрязняя внутреннюю обстановку, одежду, а также вызывают ощущение неприятных запахов. Все это вынуждает людей реже проветривать помещения и пользование чистым свежим воздухом резко ограничивается.

Влияние атмосферных загрязнений на микроклимат и световой климат городов.Наличие взвешенных частиц и газообразных загрязнений в атмосферном воздухе промышленных городов сопровождается ухудшением ряда факторов микроклимата и светового климата этих населенных мест.

Таким образом, в результате загрязнения атмосферного воздуха возрастает облачность, увеличивается частота туманов, снижается видимость и происходит значительная потеря ультрафиолетовой радиации. Подобные изменения природной среды оказывают негативное влияние на здоровье людей.

Одним из важных последствий загрязнения атмосферного воздуха является экономический ущерб, масштабы которого чрезвычайно велики. Эта проблема связана с тем, что выброс промышленными предприятиями загрязнителей приводит к потерям сырья, полуфабрикатов, реагентов, готового продукта, топлива. Материальный ущерб в промышленно развитых странах только по этой причине составляет миллиарды долларов в год

Source: studwood.ru