Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека

Лекция

Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека

Вклад загрязнения окружающей среды и его отдельных видов в рост заболеваемости и смертности населения пока еще служит предметом дискуссий среди профессионалов, ввиду сложности взаимодействия многочисленных факторов влияния и трудностей выявления факторов заболеваний. В таблице представлен общий список заболеваний человека, которые могут быть связаны с загрязнением окружающей среды.

Список заболеваний, связанных с загрязнением атмосферного воздуха

Воздействие загрязнений на организм весьма многообразно и зависит от его вида, концентрации, длительности и периодичности воздействия. В свою очередь реакция организма определяется индивидуальными особенностями, возрастом, полом, состоянием здоровья человека. В целом более уязвимы дети, больные, лица, работающие во вредных производственных условиях, курильщики. Все же многократно зарегистрированные и изученные явления повышенной смертности и заболеваемости в районах с высоким загрязнением атмосферы свидетельствуют об очевидности и массовости такого воздействия от загрязнения окружающей среды.

В соответствии с оценками экспертов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) различают пять категорий реакций состояния здоровья населения на загрязнение окружающей среды: 1) повышение смертности; 2) повышение заболеваемости; 3) наличие функциональных изменений, превышающих норму; 4) наличие функциональных изменений, не превышающих норму; 5) относительно безопасное состояние.

Упомянутые категории можно рассматривать как относительные показатели, совокупно характеризующие состояние здоровья человека и качество окружающей среды. Показателем здоровья, в первую очередь, является количество здоровья, т.е. средняя ожидаемая продолжительность жизни. Если иметь в виду этот показатель, то к числу наиболее важных факторов экологического риска относят: 1) загрязнение атмосферы; 2) загрязнение питьевой воды.

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

В зависимости от дозы, времени и характера воздействия химических загрязнений в организме человека развиваются острые или хронические отравления, а также имеют место отдаленные болезнетворные патологические процессы.

Кратковременное поступление в организм больших количеств токсических веществ приводит к развитию клинически выраженного патологического процесса — острого отравления. Такие отравления подразделяются на легкие, средней тяжести и тяжелые. Последние иногда заканчиваются смертельным исходом.

Хронические отравления обусловлены систематическим или периодическим поступление в организм сравнительно небольших количеств токсичных веществ. Эти отравления редко имеют ярко выраженную клиническую картину. Их диагностика весьма сложна, так как одно и тоже вещество у одних лиц вызывает поражение печени, у других — кроветворных органов, у третьих — почек, у четвертых — нервной системы. Только незначительное число химически загрязнителей при воздействии в малых дозах вызывают строго специфический патологический процесс, подавляющее же большинство дает так называемый обще токсический эффект.

Под «отдаленными последствиями» или «отдаленным эффектом» влияния химических загрязнителей понимается развитие болезнетворных процессов и патологических состояний у людей, имеющих контакт с химическими загрязнителями среды обитания в отдаленные сроки их жизни, а также в течении жизни нескольких поколений их потомства. Отдаленные эффекты объединяют широкую группу патологических процессов. Патологические явления в нервной системе в более отдаленный после химических воздействий период вызывают такие болезни как паркинсонизм, полиневриты, парезы и параличи, психозы; в сердечно-сосудистой системе — инфаркты, коронарную недостаточность и т.д.

Отдаленным эффектом с последствиями является канцерогенез (образование злокачественных новообразований), мутагенез (нарушения наследственности на генетическом уровне), эмбринотропное (на внутренний плод) действие ядов.

О значении отдаленных эффектов можно судить по статистике смертности от сердечно-сосудистых патологий (около 50 %), злокачественных образований (около 20 %) в промышленно развитых городах.

Наиболее чувствительны к воздействию атмосферного загрязнения органы дыхательной системы. Токсикация 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.

Атмосферные аэрозоли также могут оказывать болезнетворное воздействие на человека, поскольку металлосодержащие и органические частицы обладают канцерогенными свойствами.

Атмосферный путь поступления токсичных веществ в организм человека является ведущим, так как в течение суток он потребляет около 15 кг воздуха, 2,5 кг воды и примерно 1,5 кг пищи, кроме того, при ингаляции химические элементы поглощаются организмом наиболее интенсивно. Так, свинец, поступающий с воздухом, абсорбируется кровью приблизительно на 60%, тогда как поступающий с водой - на 10%, а с пищей - лишь на 5%. Загрязнением атмосферы обусловлено до 30% общих заболеваний населения промышленных центров.

В настоящее время автомобиль стоит на первом месте по абсолютному выбросу газов. Он источник почти половины загрязнителей воздуха. Главный вред причиняет угарный газ, однако негативно на организм человека влияют также углеводы, окислы азота, содержащиеся в выхлопных газах, и фотохимические окислители.

Окислы азота при контакте с влажной поверхностью легких образуют кислоты, а те, в свою очередь, - нитраты и нитриты. Как сами кислоты, так и их производные оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки, особенно глубоких отделов дыхательных путей, что может привести к рефлекторным расстройствам дыхания и даже отеку легких. Кроме того, нитраты и нитриты переводят оксигемоглобин в мета-гемоглобин, что вызывает .кислородную недостаточность.

Среди источников загрязнения, отрицательно влияющих на здоровье человека, автомобиль играет значительную, но не основную роль. Автомобили являются причиной 10-25% заболеваний, хотя, как мы уже говорили, вырабатывают почти половину всех загрязнителей воздуха. Окислы серы и разнообразные мелкие частицы (смеси сажи, пепла, пыли, капелек серной кислоты, асбестовых волокон и т.д.) вызывают больше болезней, чем выхлопные газы автомобилей. Они поступают в атмосферу от электростанций, заводов и жилых домов. Окислы серы и частицы пыли обычно концентрируются в местах наиболее интенсивного сжигания угля, они опасны, главным образом, зимой, когда сжигается больше топлива. Фотохимический смог, наоборот, бывает более плотным в летнее время. Загрязненный воздух поражает, прежде всего, легкие, наиболее опасны окислы серы и мелкие частицы. Среди заболеваний органов дыхания выделяют острые (простуда, бронхит, воспаление легких). Во всех странах на долю респираторных заболеваний приходится больше случаев, чем на все остальные болезни, вместе взятые. Катар верхних дыхательных путей до сих пор остается самой распространенной болезнью.

Загрязнение окружающей среды сказывается и на возникновении такого заболевания, как рак легких, хотя основная роль в патогенезе этого заболевания принадлежит курению. Для жителей крупных городов вероятность этой болезни примерно на 20-30% выше, чем для людей, живущих в деревнях или небольших городках. Установлена связь между содержанием твердых частиц в воздухе и частотой рака желудка и предстательной железы. Предполагается, что находящиеся в воздухе окислы азота, соединяясь с другими загрязнениями, образуют нитрозамины - вещества, относящиеся к наиболее активным канцерогенам. Только в Москве ежегодно выбрасывается в атмосферу около 120 тыс. т окислов азота. По-видимому, в возникновении рака легких принимают участие и радиоактивные частицы, рассеянные по всему миру в связи с испытаниями ядерного оружия и деятельностью атомных электростанций. Среди разнообразных радиоактивных веществ наиболее опасен плутоний, отличающийся очень медленным распадом.

Получены данные о влиянии загрязненного воздуха на смертность от коронарной болезни. В период экстремального загрязнения наблюдается особенно много таких случаев. Причина кроется отчасти в том, что затрудненное дыхание увеличивает нагрузку на сердце. Другое объяснение -отрицательное влияние на сердце окиси углерода.

Обнаружена связь загрязнения атмосферного воздуха с ростом заболеваний генетической природы, при этом уровень врожденных пороков развития в условиях промышленных городов зависит не только от интенсивности загрязнения, но и от характера атмосферных выбросов. Ряд химических веществ обладает мутагенным действием, которое может проявляться в увеличении частоты хромосомных аберраций в соматических и половых клетках, что приводит к новообразованиям, спонтанным абортам, перинатальной гибели плода, аномалиям развития и бесплодию. В загрязненных районах чаще встречаются неблагоприятно протекающие беременности и роды. Дети, рожденные после патологической беременности, в загрязненных атмосферными выбросами районах, часто имеют низкие массу. тела и уровень физического развития, а также функциональные отклонений сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Отмечено разнонаправленное действие факторов различной интенсивности на человека. Так, большая степень загрязнения воздуха вызывает замедление процессов роста и развития, нарастание дисгармоничности за счет повышения жироотложения, а малые концентрации вредных веществ активируют процессы акселерации. Сравнение антропометрических данных у детей показало, что рост, масса тела и окружность грудной клетки в районе с загрязненным воздухом больше, чем в районах с меньшей степенью загрязнения. Такое явление свидетельствует о возможной стимуляции физического развития воздействием неблагоприятных внешних факторов малой интенсивности (рост и масса тела наибольших величин достигают в районах со средней степенью загрязнения). Однако такое ускорение физического развития сопровождается заметным ослаблением эффективности сердечно-сосудистой системы.

Обнаружена взаимосвязь содержания токсических веществ в крови, моче, волосах и других тканях людей со степенью их вредного действия на организм. Концентрация вещества в тканях и выделениях служит показателем степени неблагоприятного влияния на организм. Выявлены зависимости между уровнями кадмия и свинца в волосах школьников и их умственным развитием. Самый распространенный из токсичных тяжелых металлов - свинец, так как он входит в состав бензина. Переносимые по воздуху никель, кадмий, бериллий и ртуть относительно редки, но в некоторых районах они представляют собой серьезную угрозу. Причем особенно опасно то, что накопление этих металлов в организме начинается с уровня загрязнения, значительно меньшего ПДК.

Во многих крупных промышленных городах сильное загрязнение атмосферы приводит к понижению ее прозрачности для солнечного света и в значительной степени для УФИ. Пыль, сажа, диоксид серы и другие загрязнители воздуха, поглощая коротковолновую часть солнечного спектра, снижают общее количество достигающего поверхности природного УФИ, создают условия относительного УФ-дефицита в средних широтах (52,5—57,5° с.ш.), где в условиях незагрязненной атмосферы имеет место УФ - комфорт, и усугубляют УФ - дефицит севернее 57,5° с.ш. Недостаток УФ способствует снижению сопротивляемости организма к действию неблагоприятных факторов, в том числе и к химическим загрязнениям окружающей среды .

УФ-облучение — обязательное условие нормальной жизнедеятельности человека. Оно уничтожает микроорганизмы на коже, предупреждает рахит, нормализует обмен минеральных веществ, повышает стойкость организма к инфекционным и другим болезням. Дети, получившие достаточное количество ультрафиолета, в десять раз менее подвержены простудным заболеваниям, чем дети, не получавшие достаточного количества УФ-облучения. При его недостатке нарушается фосфорно-кальциевый обмен, увеличивается чувствительность к инфекционным заболеваниям и к простуде, возникают функциональные расстройства центральной нервной системы, обостряются некоторые хронические заболевания, снижается общая физиологическая активность, а следовательно, и работоспособность человека.

Естественный, а также связанный с загрязнением атмосферы искусственный УФ-дефицит требуют профилактических мероприятий с целью компенсации недостаточности природного УФИ — дифференцированных (в зависимости от степени УФ-дефицита) профилактических УФ-облучений населения, особенно детей и ослабленных болезнями. При этом, как считают медики, человеку надо получить за год не менее 45 «порций Солнца», т.е. эритемных доз ультрафиолета. Естественно, чем севернее расположена местность, тем больше приходится тратить времени на то, чтобы набрать эту норму.

Наименее комфортными для проживания в крупном промышленном городе являются городские микрорайоны с высоким транспортно-промышленным прессингом, нерациональной планировкой, без достаточно санитарно-защитных зон между промышленными и селитебными застройками, пониженным потенциалом самоочищения атмосферы. «Зонами экологического риска» обычно становятся территории, прилегающие к крупным транспортным коммуникациям — автомагистралям.

Загрязнение окружающей среды вредными веществами и влияние их на здоровье человека — это одна из важнейших проблем на сегодняшний день, требующая немедленного решения.

В целях предотвращения неблагоприятного воздействия загрязнения на здоровье можно воспользоваться несколькими подходами. Следует предпринимать усилия по улучшению окружающей среды, по контролю выбросов, а также по мониторингу и контролю уровня загрязнения окружающей среды. Таким образом можно будет добиться оздоровления окружающей среды в целом.

Антропогенное загрязнение окружающей среды оказывает выраженное воздействие на формирование популяционного здоровья населения, особенно в связи с изменением социально–экономических условий. Поэтому проблема неблагоприятного влияния факторов окружающей среды на состояние здоровья с каждым годом приобретает все большую актуальность.

Определение количественных зависимостей в системе “среда – здоровье” как первоочередная задача гигиены окружающей среды была впервые поставлена Г.И.Сидоренко в конце 60–х – начале 70–х годов и в дальнейшем получила развитие в разработке критериев и методов количественной оценки воздействия факторов окружающей среды.

Вклад антропогенных факторов в формирование отклонений здоровья составляет от 10 до 57%

В Российской Федерации сложилась сложная и неблагоприятная, а в некоторых районах даже острая экологическая обстановка. В неблагоприятной санитарно–гигиенической обстановке проживают 109 млн. человек, или 73% всего населения

Одним из ведущих факторов антропогенного воздействия на здоровье является аэрогенное. При этом влияние на организм человека может проявляться, в основном, тремя типами патологических эффектов.

1. Острая интоксикация возникает при одномоментном поступлении токсической ингаляционной дозы. Токсические проявления характеризуются острым началом и выраженными специфическими симптомами отравления.

2. Хроническая интоксикация обусловлена длительным, часто прерывистым, поступлением химических веществ в субтоксических дозах, начинается с появления малоспецифических симптомов.

3. Отдаленные эффекты воздействия токсикантов.

а) Гонадотропный эффект проявляется воздействием на сперматогенез у мужчин и овогенез у женщин, вследствие чего возникают нарушения репродуктивной функции биологического объекта.

б) Эмбриотропный эффект проявляется нарушениями во внутриутробном развитии плода:

- тератогенный эффект – возникновение нарушений органов и систем, проявляющиеся в постнатальном развитии;

- эмбриотоксический эффект – гибель плода, или снижение его размеров и массы при нормальной дифференцировке тканей.

в) Мутагенный эффект – изменение наследственных свойств организма, за счет нарушений ДНК.

г) Онкогенный эффект – развитие доброкачественных и злокачественных новообразований.

Результаты медико–экологических и гигиенических исследований убедительно свидетельствуют, что загрязнение атмосферного воздуха вызывает те или иные проявления токсических реакций у населения, начиная с ранних этапов онтогенеза.

Выхлопные газы (отходящие газы) — отработавшее в двигателе рабочее тело. Являются продуктами окисления и неполного сгорания углеводородного топлива. Выбросы выхлопных газов — основная причина превышения допустимых концентраций токсичных веществ и канцерогенов в атмосфере крупных городов, образования смогов, являющихся частой причиной отравления в замкнутых пространствах.

Наибольшую опасность представляют оксиды азота, примерно в 10 раз более опасные, чем угарный газ, доля токсичности альдегидов относительно невелика и составляет 4—5% от общей токсичности выхлопных газов. Токсичность различных углеводородов сильно отличается, однако особенно опасно, что непредельные углеводороды в присутствии диоксида азота фотохимически окисляются, образуя ядовитые кислородсодержащие соединения — составляющие смогов.

Обнаруженные в газах полициклические ароматические углеводороды — сильные канцерогены.

Кроме того при использовании сернистых бензинов в отходящие газы могут входить оксиды серы, при применении этилированных бензинов — свинец, бром, хлор, их соединения. Считается, что аэрозоли галоидных соединений свинца могут подвергаться каталитическим и фотохимическим превращениям, участвуя в образовании смога.

Длительный контакт со средой, отравленной выхлопными газами автомобилей, вызывает общее ослабление организма – иммунодефицит. Кроме того, газы сами по себе могут стать причиной различных заболеваний. Например, дыхательной недостаточности, гайморита, ларинготрахеита, бронхита, бронхопневмонии, рака лёгких. Кроме того, выхлопные газы вызывают атеросклероз сосудов головного мозга. Опосредованно через легочную патологию могут возникнуть и различные нарушения сердечно-сосудистой системы.

Выхлопные газы автомобиля нарушают работу головного мозга. Таково мнение голландских исследователей, изучивших воздействие загрязненного воздуха на организм человека. Оказалось, даже кратковременное вдыхание выхлопных газов может вызвать изменения в мозге.

Изучить влияние выхлопного газа на головной мозг ученым помогли 10 добровольцев. В течение часа часть из них находилась в комнате с чистым воздухом, другая часть - в комнате с дизельными выхлопами. В течение эксперимента и после него участникам делали энцефалограмму головного мозга.загрязнение атмосферный химический

У людей, находившихся в комнате с выхлопами, были обнаружены изменения деятельности мозга. Даже кратковременное вдыхание выхлопных газов способно вызвать головную боль, тошноту и головокружение. Более длительное воздействие дизельных выхлопов, по мнению врачей, могло бы нарушить обработку информации в головном мозге.

Эксперимент голландских ученых показал, что выхлопные газы влияют на работу головного мозга крайне негативно. Изменения его деятельности могут привести к серьезным психическим заболеваниям.

Среди источников загрязнения, отрицательно влияющих на здоровье человека, автомобиль играет значительную, но не основную роль. Автомобили являются причиной 10-25% заболеваний. Окислы серы и разнообразные мелкие частицы (смеси сажи, пепла, пыли, капелек серной кислоты, асбестовых волокон и т.д.) вызывают больше болезней, чем выхлопные газы автомобилей. Они поступают в атмосферу от электростанций, заводов и жилых домов. Доказано, что высокая концентрация окислов серы и мелких частиц усугубляет течение хронических респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний. Загрязненный воздух поражает прежде всего легкие, наиболее опасны окислы серы и мелкие частицы. Загрязнение окружающей среды сказывается и на возникновении такого заболевания, как рак легких, хотя основная роль в патогенезе этого заболевания принадлежит курению. Для жителей крупных городов вероятность этой болезни примерно на 20-30% выше, чем для людей, живущих в деревнях или небольших городках. Установлена связь между содержанием твердых частиц в воздухе и частотой рака желудка и предстательной железы. Получены данные о влиянии загрязненного воздуха на смертность от коронарной болезни. Загрязнение атмосферного воздуха пробудило в людях большую озабоченность, чем любой другой вид разрушения окружающей среды.

Скачано с www.znanio.ru