Токсичні компоненти та шляхи їх надходження в організм людини і навколишнє середовище

Застосування етилованого  бензину, що містить сполуки свинцю, призводить до сильного забруднення атмосферного повітря. Близько 70 % свинцю, що додається до бензину з етиловою рідиною, потрапляє у вигляді сполук в атмосферу з відпрацьованими газами, з них 30 % осідає на землі відразу за вихлопною трубою автомобіля, 40 % залишається в атмосфері.

Дослідження багатьох учених підтвердили, що один автомобіль у середньому за рік викидає з вихлопної  труби в атмосферу близько 1 т токсичних газів: оксиду вуглецю, оксиду азоту, сполук свинцю, альдегідів, вуглеводнів та ін.

Для підвищення октанового числа в бензин додають тетраетил-свинець, свинець після згоряння палива викидається з вихлопними газами, забруднює атмосферу, осідає на рослини і ґрунт уздовж автотранспортних магістралей.

Систематичне вдихання забрудненого повітря помітно погіршує здоров'я  людей. Газоподібні і пилові домішки  можуть надавати повітрю неприємного  запаху, подразнювати слизові оболонки очей, верхніх дихальних шляхів і  тим самим знижувати їхні захисні  функції, бути причиною хронічних бронхітів  та захворювань легенів. Численні дослідження  показали, що на фоні патологічних відхилень  в організмі (захворювання легенів, серця, печінки, нирок та інших органів) шкідлива дія атмосферного забруднення  проявляється сильніше. Важливою екологічною  проблемою стало випадання кислотних  дощів. Щорічно при спалюванні палива в атмосферу надходить до 15 млн. т двоокису сірки, який, сполучаючись з водою, утворює слабкий розчин сірчаної кислоти, що разом з дощем  випадає на землю. Кислотні дощі негативно  впливають на людей, врожай, споруди  і т. ін.

Забруднення атмосферного повітря  може також опосередковано впливати на здоров'я і санітарні умови  життя людей.

Накопичення в атмосфері  вуглекислого газу може викликати потепління клімату в результаті парникового  ефекту. Суть його полягає в тому, що шар двоокису вуглекислого газу, який вільно пропускає сонячну радіацію до Землі, буде затримувати повернення у верхні шари атмосфери теплового  забруднення. У зв'язку з цим у  нижніх шарах атмосфери підвищуватиметься температура, що, у свою чергу, призведе до танення льодовиків, снігів, підйому рівня океанів і морів, затоплення значної частини суші.

Певну проблему сьогодні становлять викиди в атмосферу хлористих  і фтористих сполук, а саме —  фреонів, які забезпечують дію холодильних  установок та аерозольних упаковок. Фреони руйнують озон, який, перебуваючи  у верхніх шарах атмосфери, перешкоджає  доступу до поверхні Землі ультрафіолетового  опромінення. За сучасних темпів викиду фтористих сполук уже у 2000 році передбачається зменшення кількості озону на 10 відсотків. Глобальною проблемою  людства є утворення так званих «озонових дір». Уперше озонову діру було виявлено в озоновому шарі над Південним полюсом 25 років тому. Нині ця діра розрослась до розмірів континенту. Останнім часом шар озону над Європою зменшився на 15 відсотків, а в окремих місцях — на 20 — 30 відсотків. У Сибіру озоновий шар став тонший на 40 відсотків. У цілому ж за рік планета втрачає 0,3 відсотка озону. Натомість посилилося ультрафіолетове випромінювання, що призвело до поширення захворювання раку шкіри. До того ж, воно негативно впливає на врожаї сільськогосподарських культур.

Гідросфера — це водяна сфера планети, що тісно пов'язана  з атмосферою і літосферою і становить 71 відсоток поверхні планети (361млн. км). Вода — найрозповсюдженіша речовина у природі. її загальна

кількість становить близько 1,4 млрд. км3, з цього обсягу 92,2 відсотка

-  солона морська вода. Добова норма споживання води  людиною —

1,5 л. Водні ресурси  України становлять 50—70 млрд. м³. На території нашої країни є понад 22 тис. річок. Запаси підземних вод дорівнюють 16 млрд. м³. Однак у багатьох місцях уже вичерпуються запаси підземних прісних артезіанських вод. Нестача води часто обмежує розвиток промисловості, знижує врожайність, ставить під загрозу життя людей. Проте внаслідок недбалої господарської діяльності продовжується забруднення річок і озер, в які скидаються мільярди кубометрів недостатньо очищених промислових і господарських стічних вод. Така вода містить збудники інфекційних хвороб.

Основними джерелами забруднення  гідросфери є:

•    стічні води промислових  і комунальних підприємств, води рудників, шахт, нафтопромислових підприємств;

•    забруднення  радіоактивними відходами, що становлять потенційну небезпеку;

•    викиди водного, залізничного та автомобільного транспорту; змивання міндобрив і отрутохімікатів  із сільськогосподарських угідь, стоки  з тваринницьких ферм та ін.

Забруднення води поділяються  на: хімічні, фізичні, біологічні і теплові.

Хімічне забруднення відбувається при потраплянні у водоймища  кислот, лугів, нафтопродуктів, солей  важких металів, отрутохімікатів і  міндобрив. Особливу небезпеку становить  вода, забруднена солями ртуті, свинцю, міді, хрому, кадмію та інших важких металів. Основними постачальниками  цих речовин є підприємства целюлозно-паперової  промисловості, нафтопереробні підприємства, металургійні і коксохімічні комбінати, тваринницькі комплекси.

Особливо небезпечні синтетичні миючі засоби, наявність їх у воді призводить до інтенсивного розвитку синьо-зелених водоростей, цвітіння води, загибелі флори і фауни.

Кількість хімічних речовин  у воді постійно зростає, 1995 року їх зафіксовано вже близько 1000 (959 різновидів).

Фізичне забруднення води пов'язане зі зміною її фізичних властивостей: прозорості, наявності суспензій, температурного режиму. Суспензії (пісок, частинки глини, радіоактивні речовини) сповільнюють процеси фотосинтезу водяних  рослин, забруднюють зябра риб, погіршують смак води.

Біологічне забруднення  води відбувається в результаті потрапляння  у воду різних видів мікроорганізмів (віруси, грибкові захворювання), більшість  з яких небезпечні для людей, тварин і рослин. Серед джерел біологічного забруднення перше місце посідають енергетично-комунальні стоки, а також стоки підприємств мікробіологічної, м'ясо-молочної промисловості і цукрових заводів.

Теплове забруднення відбувається при спуску у водойми води з  теплових та атомних електростанцій.

За останні роки спостерігається  катастрофічне забруднення морів  та океанів нафтопродуктами, що виливаються із танкерів під час аварійних ситуацій.

При спалюванні кам'яного  вугілля, мазуту та ін. в атмосферу разом з CO і С0₂ викидаються оксиди сірки, які при взаємодії з вологою і киснем утворюють сірчану кислоту — виникають так звані кислотні дощі, що згубно впливають на водні, земельні й рослинні ресурси.

Грунт - один із важливих елементів навколишнього природного середовища. Життя не можливе без землі ,як без повітря та води. За допомогою ґрунту населення планети забезпечує себе продуктами харчування , а промисловість — сировиною.

Забруднення ґрунтів, як правило, відбувається одночасно із забрудненнями  атмосферного повітря і водоймищ. Значної шкоди ґрунтам завдають кислотні дощі, спричинені викидами діоксидів сірки й азоту в атмосферу. Кислотні опади у вигляді дрібних крапель розчинів сірчаної та азотної кислоти пошкоджують рослинний покрив, потрапляють в ґрунт, відбувається укислення, деградація ґрунтів, з ґрунту вимивається кальцій, магній, калій. Кислотні дощі завдають значної шкоди: в лісах гинуть дерева і рослини (особливо кедр, бук і тис), отруюються води озер і ставків, гинуть численні види комах, птахів і тварин.

Дедалі відчутнішими стають негативні наслідки хімізації лісового господарства — надмірне внесення в ґрунти мінеральних добрив та отрутохімікатів. Унаслідок застосування високих доз мінеральних добрив ґрунти забруднюються баластними речовинами — хлоридами, сульфатами.

Пестициди пригнічують біологічну активність ґрунтів, знищують корисні  мікроорганізми, хробаків, зменшують  природну родючість. Крім цього, гинуть комахи-запилювачі, що теж різко знижує врожайність, наприклад, гречки, баштанних культур та ін.

Вже сьогодні внаслідок спричиненої  людиною пестицидної еволюції близько 500 видів комах є стійкими до застосовуваних інсектицидів. Така стійкість спостерігається також у рослин, молюсків, гризунів, грибів.

Пестициди належать до отрут широкого спектра дії, і тому, потрапляючи в продукти харчування, вони завдають значної шкоди здоров'ю людей. Дослідження в нашій країні засвідчили: там, де інтенсивно застосовуються сільськогосподарські отрутохімікати, у місцевого населення спостерігається ушкодження структури спадковості, розлади діяльності центральної нервової системи, життєво важливих органів, у жінок частішають ускладнення вагітності, випадки народження неповноцінних або мертвих дітей, виникає алергія.

Ґрунти забруднюються  також відпрацьованими газами автотракторної техніки, мастилами та пальним, що часто виливаються під час виконання робіт. Негативно впливає на якість ґрунту надмірне його ущільнення колесами важкої техніки — тракторів, лісовозів тощо. Нормальна об'ємна маса структурного ґрунту — 1,1—1,2 г/см³ — після роботи у ряді випадків змінюється аж де 1,6—1,7 г/см³, що значно перевищує критичні величини. У таких ґрунтах майже вдвічі зменшується загальна пористість, різке знижується водопроникна і водоутримуюча здатність, зменшується стійкість ґрунту до ерозійних процесів.

Значних збитків зазнає лісове господарство внаслідок ерозії ґрунтів. Основною причиною ерозії є вирубування  лісів на схилах, знищення трав'яного і чагарникового покриву автотракторною технікою. Ерозії ґрунтів сприяє також активне яроутворення, зумовлене діяльністю людини. Ріст рослин на таких ґрунтах різко сповільнюється, знижується врожайність лісових плодово-ягідних рослин.

На гірських схилах, в  місцях інтенсивних вирубувань лісу часто виникають порохові бурі, під час яких у повітря підіймаються сотні тонн пилу, піску, внаслідок чого пошкоджується ґрунтовий покрив, на декілька сантиметрів оголюється земна поверхня. У таких місцях активно діє не тільки вітрова, але й водна ерозія, яка зменшує в ґрунті вміст азоту, фосфору, калію та інших мікроелементів, що погіршують його родючість.

Нині основними джерелами  радіоактивних забруднень біосфери є радіоактивні аерозолі, які потрапляють в атмосферу під час випробовувань ядерної зброї, аварій на АЕС та радіоактивних виробництвах, а також радіонукліди, що виділяються з радіоактивних відходів, захоронених на суші й у морі, з відпрацьованих атомних реакторів та іншого обладнання. Радіоактивні опади залежно від розміру часток і висоти їх виносу в атмосферу мають різний час осідання та радіус поширення. Під час аварій атомних реакторів, розгерметизації захоронень радіоактивних відходів радіа ційний бруд поширюється на десятки й сотні кілометрів, унаслідок вибухів ядерних бомб — на всю планету. Викиди стронцію,цезію забруднили не лише землю, але й воду. Це все привело до зараження всього харчового ланцюга, а це негативно вплинуло на здоровя людей і стан біосфери в цілому.

Вплив токсичних  речовин на організм людини.

Значний вплив різноманітних  антропогенних факторів зовнішнього середовища на організм людей відбувається перш за все через забруднене повітря. Дослідження, проведені вітчизняними і зарубіжними вченими, показують, що існує деяка однотипність фізіологічних реакцій на дію певних різновидів хімічних атмосферних забруднювачів. Багато речовин (окисли сірки, азоту, ряд органічних речовин) спричиняють подразнюючу дію на слизову оболонку. У місцях із забрудненим атмосферним повітрям спостерігається зростання кількості запальних захворювань органів дихання, очей, слизової оболонки, які першими реагують на атмосферні забруднення.

Шкідливі речовини проявляють специфічну дію на певні органи і системи. Так, забруднення атмосферного повітря жирними кислотами може спричинити появу артеріальної гіпертонії, а ряд органічних речовин, які присутні в атмосфері завдяки викидам хімкомбінатів - гіпотонію.

Світова практика свідчить, що забруднення атмосферного повітря  сполуками фтору викликає захворювання зубів - флюороз, свинцю - специфічну свинцеву, а ртуті - ртутну інтоксикацію.

Атмосферні забруднювачі довгострокової дії навіть у невеликих концентраціях послабляють захисні властивості організму і роблять його менш захищеним від впливу інших несприятливих зовнішніх і внутрішніх факторів. В таких умовах спостерігаються захворювання серцево-судинної і нервової систем, шлункові захворювання. Атмосферні забруднення, викликаючи значне пониження захисної дії організму, сприяють ростові інфекційних захворювань.

Основними забруднювачами атмосферного повітря є викиди підприємств ряду галузей промисловості і енергетики, та транспорту.

Шкідливі речовини потрапляють  в організм людини переважно через систему дихання. Органи дихання пошкоджуються безпосередньо, оскільки близько 50% часточок атмосферних домішок радіусом 0,01 - 0,1 мкм проникають у легені, осідаючи в них.

Мікрочастинки викликають в  організмі токсичний ефект, оскільки вони: а) токсичні (отруйні) за своєю  хімічною чи фізичною природою; б) перешкоджають одному чи декільком механізмам, за допомогою яких очищується респіраторний (дихальний) шлях; в) стають носіями шкідливих речовин в організмі.

В деяких випадках дія одних  забруднюючих речовин в комбінації з іншими призводить до більш серйозних розладів здоров'я, ніж дія кожного із них окремо. Важливу роль відіграє тривалість їхньої дії.

Статистичний аналіз дозволив встановити залежність між рівнем забрудненням повітря і такими захворюваннями, як: пошкодження верхніх дихальних  шляхів, серцеві напади, бронхіти, астма, пневмонія, емфізема легень, а також хвороби очей. Різке збільшення концентрації домішок, що зберігається протягом певного часу, збільшує смертність людей похилого віку від респіраторних і серцево-судинних захворювань. У грудні 1930 р. в долині ріки Маас (Бельгія) на протязі 3 днів відмічалося сильне забруднення повітря. У зв'язку з цим сотні людей захворіли, а 60 чоловік померли - що в 10 разів вище середнього рівня смертності. В січні 1931 р. в районі Манчестера (Великобританія) на протязі 9 днів спостерігалося сильне задимлення повітря, що спричинило смерть 592 осіб. Відомий випадок сильного забруднення атмосфери Лондона, який викликав велику кількість смертельних випадків. У 1923 р. в Лондоні було зареєстровано 260 непередбачених смертей. Сильне задимлення і туман в період з 5 по 8 грудня 1952 р. призвели до загибелі більше 4 тис. мешканців Лондона. В січні 1956 р. майже тисяча лондонців загинули внаслідок затяжного задимлення. Велика частина тих, хто вмер випадково, страждали бронхітом, емфіземою легень або серцево-судинними захворюваннями.