Влияние опасных факторов среды обитания на здоровье населения

В последние десятилетия наблюдается все возрастающий интерес к различным аспектам охраны окружающей среды от истощения, загрязнения и деградации. Основной причиной чрезвычайной актуальности этой проблемы является интен­сивное изменение окружающей среды под влиянием антропогенной (связанной с человеком) деятельности: быстрого развития промышленности, энергетики и транспорта, химизации сельского хозяйства и быта, урбанизации, роста городов, что приводит к увеличению промышленных, сельскохозяйственных, транспорт­ных, бытовых и других отходов, интенсивно загрязняющих окружающую среду. Это оказывает как прямое, так и опосредованное влияние на здоровье и заболе­ваемость населения, условия его труда, быта и отдыха.

Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный ха­рактер, то есть осуществляется человеком сознательно, во имя достижения кон­кретных целей. Анализ экологических последствий антропогенной деятельности позволяет разделить их на положительные и отрицательные. К положительным относятся воспроизводство природных ресурсов, рекультивация земель на месте разработок полезных ископаемых, лесонасаждения, восстановление нарушенных биогеоценозов и другие мероприятия. Наиболее распространенным видом отри­цательного воздействия человека на биосферу является физическое, химическое, биологическое и другие виды загрязнений. Таким образом, антропогенное воздействие оказывает существенное влияние на функционирование системы «человек — природа» и предполагает рассмотрение мер по обеспечению экологической безопасности.

Экологическая безопасность — состояние защищенности биосферы, жизненно важных интересов личности, об­щества, государства от реальных и потенциальных угроз, возникающих в резуль­тате антропогенных и природных воздействий на окружающую среду. Экологическая безопасность может быть количественно оценена степенью эко­логического риска и достигаться совокупностью мероприятий, направленных на снижение отрицательного антропогенного воздействия на окружающую среду.

Экологический риск — это вероятность деградации окружающей среды или пере­хода ее в неустойчивое состояние. Экологический риск характеризуется вероятно­стью возникновения неблагоприятного события, величиной возможного ущерба, неопределенностью момента возникновения, интенсивности и последствий воз­можного события. Экологический риск может быть количественно оценен про­изведением вероятности негативного воздействия источника опасности и вели­чины ущерба в результате этого воздействия.

Примерная последовательность оценки экологического риска заключается в сле­дующих действиях: первичной идентификации опасности; описании источников опасности и связанного с ними ущерба; оценки риска в условиях нормальной ра­боты, вероятностных аварий и возможных сценариев развития аварии; статисти­ческой оценки и вероятностного анализа риска. Экологический риск может быть вынужденным (ситуации, в которых отдельный человек мало что может сделать, чтобы уменьшить степень риска) и добровольным (ситуации, которые могут кон­тролироваться каждым отдельным человеком).

На человека повседневно воздействует сложный комплекс многих факторов ок­ружающей среды, причем одни из них оказывают влияние постоянно, другие — периодически и практически никогда не действует ни один из них изолированно. Поэтому оценивать важно весь комплекс факторов с целью решения практиче­ских задач по профилактике заболеваний населения, по оздоровлению окружаю­щей среды. Опасные факторы окружающей среды обычно делят на химические, биологи­ческие и физические.

Химические опасные факторы среды могут быть природного и антропогенного происхож­дения. Значительную роль в химическом загрязнении среды играет транспорт: сухопутный, водный, воздушный, использующий в качестве источника энергии нефтепродукты. Количество химических веществ очень велико. Так, уже сегодня в банке данных Chemical Abstract Services (США) имеются сведения о почти 8 млн различных химических соединений, причем несколько десятков тысяч из этого количества находят широкое применение в многообразных сферах жизни и постоянно используются людьми.

К наиболее опасным химическим загрязнителям относят тяжелые металлы, пестициды, канцерогенные и радиоак­тивные вещества, оксид углерода II, оксид углерода IV, оксид серы IV, оксиды азота, фураны и др. В зависимости от степени токсического воздействия, хими­ческие вещества подразделяют на три класса опасности:

1. Мышьяк, ртуть, кадмий, селен, свинец, цинк, фтор, бензапирен.

2. Бор, кобальт, никель, медь, сурьма, хром.

3. Вольфрам, марганец, стронций, ванадий.

Промышленные предприятия загрязняют воздух оксидами серы, азота, взвешен­ными пылевыми частицами, многими органическими соединениями, асбестом, солями тяжелых металлов, включая свинец, кадмий, ртуть, бериллий, и другими веществами, представляющими собой исходное сырье, промежуточные или ко­нечные продукты производства, промышленные отходы.

В результате аварий на химически опасных объектах (ХОО) тысячи людей оказы­ваются пораженными АХОВ. Самая крупная авария XX в. произошла в 1984 г. в Бхопал (Индия). В результате утечки метилизоцианата на заводе американской транснациональной компании «Юнион Карбайд» 3000 человек погибли и 200 тыс. получили отравления различной степени тяжести.

Основными причинами загрязнения водоемов химическими веществами является сброс в них неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод, содержа­щих множество разнообразных химических соединений; значительное количество удобрений и пестицидов может поступать в источники воды с поверхностным сто­ком с сельскохозяйственных полей; ливневые воды с городских территорий содер­жат большое количество взвешенных веществ, нефтепродукты и другие загрязните­ли. Загрязнение почвы может происходить в результате внесения в нее удобрений, пестицидов, орошения полей сточными водами, содержащими различные хими­ческие соединения, устройства свалок промышленных и бытовых отходов.

В продукты питания химические вещества могут попадать в результате обработ­ки полей минеральными удобрениями, пестицидами, при транспортировке, ис­пользовании химических добавок с целью улучшения внешнего вида, товарных и других свойств продуктов. Известны случаи загрязнения продуктов питания соединениями металлов и других элементов — свинца, мышьяка, ртути, кадмия, олова, марганца, а также нефтепродуктами, пестицидами, нитросоединениями.

Однако условия для образования наиболее высоких концентраций химических веществ чаще всего создаются в производственной среде, где эти вещества непо­средственно применяются или получаются в процессе производства. По характеру токсического действия химические соединения делят на вещества с преимущест­венным общетоксическим действием и на вещества, обладающие способностью к специфическим эффектам — канцерогенному, мутагенному, аллергенному, тера­тогенному, эмбриотоксическому и др. Вещества второй группы являются более опасными, чем вещества только общетоксического действия, в силу того, что они способны вызывать более тяжелые поражения организма или воздействовать на потомство.

Биологические опасные факторы — это совокупность биологических компонентов, воздействие которых на человека или окружающую среду связано с их способно­стью в естественных или искусственных условиях оказывать неблагоприятное влияние на здоровье людей. Они могут быть как природного, так и антропоген­ного происхождения, встречаться во всех средах — в воде, воздухе, почве, про­дуктах питания, на производстве, в быту. Биологические загрязнители окружаю­щей среды весьма многочисленны и разнообразны. Основными компонентами биологического фактора являются: макроорганизмы (животные, птицы, рыбы); микроорганизмы (патогенные, условно-патогенные и др.); продукты микробио­логического синтеза (ферменты, антибиотики, токсины, аминокислоты, белково-витаминные концентраты и т. д.).

По данным Всемирной организации здравоохранения, через пищу и воду чело­век может заражаться возбудителями многих инфекций, в том числе сальмонел­лами, холерными вибрионами, стафилококками, стрептококками, риккетсиями, микробактериями туберкулеза, вирусами и т. д. По воздуху распространяется более 20% всех инфекционных болезней человека, в том числе грипп, корь, коклюш, натуральная и ветряная оспа, краснуха, цереброспинальный менингит, пневмо­ния, дифтерия, скарлатина, ангина и другие.

Другая группа биологических факторов загрязнения окружающей среды возник­ла в связи с развитием промышленности микробиологического синтеза — произ­водством кормовых и пищевых добавок, дрожжей, аминокислот, антибиотиков, что повлекло за собой появление качественно нового вида загрязнения микроор­ганизмами — продуцентами (ферменты, витамины, аминокислоты, белки) и про­дуктами их жизнедеятельности.

В районах размещения биопредприятий загрязняются атмосферный воздух, вода водоемов, почва, растительность. В середине 70-х гг. в Киришах (200 км от Санкт-Петербурга) на базе нефтеперерабатывающего производства было созда­но еще одно предприятие — Киришский биохимический завод (КБХЗ), который должен был производить белково-витаминный концентрат (БВК), изготавливае­мый из парафинов нефти. Почти сразу с началом производства БВК в Киришах увеличилось число аллергических и хронических заболеваний. У БВК есть и дру­гие опасные свойства: он влияет на иммунную систему, вызывает иммунодефицит и этим подобен СПИДу. Более того, БВК воздействует на генетический код че­ловека: последствия его воздействия могут проявиться и через поколение.

Среди биологических факторов следует назвать большую группу опасных для человекапаразитов, которые вызывают ряд опасных заболеваний — гельминтозов.

Приведенные примеры увеличения заболеваемости населения, связанного с био­логическим загрязнением окружающей среды, показывают его большую сани­тарно-гигиеническую значимость, сохраняющуюся несмотря на успехи медици­ны в лечении ряда инфекционных заболеваний.

Физические опасные факторы окружающей среды, действующие на человека, весьма раз­нообразны и довольно многочисленны. По происхождению они могут быть при­родными и антропогенными. Среди них могут быть факторы благоприятные, необходимые для здоровья человека, и вредные, что зависит как от вида, так и ин­тенсивности их воздействия.

К природным факторам среды относятся температура, влажность, движение воз­духа, солнечная радиация, включающая видимую и невидимую части спектра, атмосферное давление, гравитация, магнитное поле Земли, атмосферное электри­чество, космическое излучение и др. Антропогенными физическими факторами являются радиационное, тепловое, световое, электромагнитное, шумовое и дру­гие загрязнения.

Загрязнение среды шумом возникает в результате недопустимого превышения естественного уровня звуковых колебаний. Человек способен воспринимать зву­ковыечастоты в диапазоне 16-20 000 Гц. Диапазон слышимых звуков для человека составляет от 0 до 170 дБ. Звуки очень большой силы, уровень которых превышает 120-130 дБ, вызывают болевое ощущение и повреждения в слуховом аппарате. Основные источники шума в городах — промышленные предприятия и транспорт. Например, на автомобильных дорогах крупных городов России уровень шума от транспорта в дневное время достигает 90-100 дБ.

В России примерно 30% городского населения подвержены существенному, превышающему нормативы воздействию уровня шума, который повышает утом­ляемость человека, негативно воздействует на нервную систему, вызывает бес­сонницу, неспособность сосредоточиться, что ведет к снижению производитель­ности труда.

Электромагнитные — космическое, рентгеновское и γ-излучения, а также корпус­кулярные — α-, β-, протонное и нейтронное излучения являются ионизирую­щими. Неионизирующими электромагнитными излучениями являются излуче­ние систем радиосвязи и радиовещания, микроволновое излучение, используемое в радарных установках, телевидении и промышленности, инфракрасное излуче­ние нагревательных приборов, видимый свет некоторых лазеров, ультрафиоле­товое излучение и др.

Влияние неблагоприятных факторов среды обитания на здоровье населения. Изменения среды обитания человека в результате загрязнения окружающей сре­ды влекут за собой рост экологически обусловленной заболеваемости. Среди за­грязнителей окружающей среды особое место занимают тяжелые металлы — свинец, ртуть, цинк, никель и др.

Свинец и его соединения относятся к классу высокоопасных веществ, способ­ных причинить ощутимый вред здоровью человека. Свинец влияет на нервную систему, что приводит к снижению интеллекта, а также вызывает изменение физической активности, координации, слуха. Свинец воздействует также на сер­дечно-сосудистую систему, приводя к заболеваниям сердца. Существуют дока­зательства того, что воздействие свинца нарушает женскую и мужскую репро­дуктивную систему, а это приводит к росту числа выкидышей и врожденных заболеваний. Расчет риска показывает, что при современном уровне загрязненияокружающей среды и продуктов питания у 44% детей в городах России могут возникать проблемы с обучением и в поведении, обусловленные воздействием свинца, около 9% детей нуждаются в лечении и примерно 0,01% детей — в неот­ложном медицинском вмешательстве.

Основным источником загрязнения атмосферного воздуха свинцом в России яв­ляется автотранспорт. Основной вклад в свинцовое загрязнение окружающей среды стационарными источниками вносят предприятия цветной металлургии (600 т/год, или около 87% регистрируемых свинцовых выбросов всех отраслей промышленности).

Другим высокотоксичным металлом является ртуть. Ее среднее содержание в ат­мосфере обычно ниже 50нг/м³, в земной коре — около 0,08 мг/кг. Выбросы рту­ти в окружающую среду в результате деятельности человека весьма значитель­ны. Общая (природная и антропогенная) эмиссия ртути в атмосферу составляет свыше 6000 т ежегодно, причем менее половины — 2500 т — составляют поступ­ления из естественных источников. Ртуть обладает широким спектром токсиче­ского воздействия на теплокровных. Она способна нарушать биосинтез белков, причем очевидно, что любые дозы ртути, которые кажутся безопасными для взрослого организма, могут повреждать мозг плода.

Структура заболеваемости в определенной местности зависит от качественного состава выбросов и вида промышленности. Так, при воздействии выбросов пред­приятий цветной металлургии отмечается более высокий уровень заболеваний сердечно-сосудистой системы, а на развитие легочной патологии в большей сте­пени влияют выбросы предприятий черной металлургии и энергетики. В рай­онах размещения предприятий химической и нефтехимической промышленно­сти широко распространены аллергические заболевания и т. д.

Врожденные пороки у детей, живущих в крупных индустриальных центрах с раз­витой химической, нефтехимической и машиностроительной промышленностью, встречаются значительно чаще, чем у детей из сельской местности. Так, на 10 тыс. детей, родившихся в таких городах, они отмечаются у 108-150 новорожденных, в то время как в сельской местности этот показатель составляет 20-50.

Достоверно доказано, что продолжительность течения респираторных заболева­ний у детей, проживающих в загрязненных районах, в 2-2,5 раза длительнее, чем у живущих в «чистых» районах. В городах и регионах с неблагоприятной экологи­ческой обстановкой у детей наблюдаются функциональные отклонения в системе иммунитета, кроветворения и внутриклеточных ферментов, выявляются наруше­ния компенсаторно-адаптационных механизмов к условиям внешней среды.

Влияние загрязнения атмосферы на состояние здоровья детей отмечено во всех возрастных группах. Наибольшее влияние оно оказывает на увеличение забо­леваемости детей болезнями органов дыхания в возрастных группах 1-2 года и 3-6 лет. В городах, входящих в список городов с наибольшим уровнем загряз­нения атмосферы, младенческая смертность достоверно выше, чем в остальных городах. Анализ взаимосвязи младенческой смертности с конкретными загрязняю­щими веществами показал, что концентрация диоксида азота более 60 мкг/м³ приводит к повышению относительного риска младенческой смертности на 128% по сравнению с городами, где уровень этого вещества ниже 20 мкг/м³.

Повышение качества питьевой воды. Фактором риска заболеваемости населения страны является также загрязнение питьевой воды химическими соединениями. По данным Госсанэпиднадзора Рос­сии, в целом по РФ в 1996 г. 20% проб воды коммунальных и 23,6% ведомствен­ных водопроводов не отвечали гигиеническим нормативам по санитарно-химическим показателям. Удельный вес нестандартных по санитарно-химическим показателям проб из источников централизованного водоснабжения составил 29,0%, в том числе с превышением содержания тяжелых металлов — 9,2%. Нали­чие в источниках централизованного водоснабжения солей тяжелых металлов и хлорорганических соединений при недостаточной «барьерной» способности водоочистных сооружений создает серьезную опасность для здоровья населения. Регионы и области России, характеризующиеся стойким ухудшением качества воды в водных объектах — источниках централизованного хозяйственно-питье­вого водоснабжения, имеют тенденцию к повышению заболеваемости населения кишечными инфекциями бактериальной и вирусной природы.

По данным ВОЗ около 80% всех инфекционных болезней в мире связа­но с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водо­снабжения. К заболеваниям, распространяющимся водным путем, относится холера, бактериальная ди­зентерия, брюшной тиф, сальмонеллезы, туляремия, вирусный энтерит, вирусный гепатит А, вирусы по­лиомиелита, различные адено- и энтеровирусы. Ин­фекционная заболеваемость населения, связанная с водоснабжением, достигает 500 миллионов случаев в год. Это дает основание назвать проблему гигиены воды, т.е. снабжения доброкачественной водой в достаточном количестве, проблемой номер один.

Патогенные микробы попадают в водоисточники с выделениями людей и животных. Наиболее подверже­ны бактериальному загрязнению поверхностные водо­емы, особенно в густонаселенных и урбанизированных районах. Крайне опасны в этом отношении необеззараженные стоки инфекционных и ветеринарных больниц, городские бытовые стоки и отходы предприятий по пе­реработке животного сырья. Патогенные микробы проникают в открытые водоемы при сбросе нечистот в водоемы с речных судов, при загрязнении берегов и смы­вании загрязнений с поверхности почвы атмосферными осадками, при водопое скота, стирке белья и купании.

Вода может стать также источником заражения че­ловека животными паразитами — гельминтами (глис­тами). С загрязненной фекалиями водой к человеку могут попасть их яйца, которые в кишечнике превра­щаются во взрослых паразитов. К таким относятся ас­кариды, власоглав, острицы.

Основные правила предупреждения распростра­нения инфекций водным путем:

• купание в отведенных для этих целей местах;

▪ купа­ние в участках рек ниже поступления сточных вод и расположения животноводческих ферм катего­рически запрещается;

• из открытых водоемов для питья можно использо­вать воду только после кипячения;

• благоустройство шахтных колодцев (наличие глиня­ного замка, крыши, навеса, общественного ведра);

• правильная эксплуатация водоочистных сооруже­ний;

• лабораторный контроль за источниками питьевой воды.

Неудовлетворительное санитарно-техническое со­стояние водопроводных сооружений и сетей в России является причиной вторичного микробного загрязне­ния питьевой воды при транспортировании по разво­дящей системе. Причинами этого являются износ водоразводящих сетей (50 и более процентов), Несвое­временное устранение аварий и утечек, отсутствие профилактического обеззараживания водопроводов.

На водопроводных станциях в нашей стране ис­пользуется следующая техническая схема водоочист­ки: водозабор, хлорирование, флокуляция (осаждение взвешенных примесей на осадке гидроокиси алюми­ния), фильтрация.

Основные причины неэффективности технологии очистки воды методом хлорирования:

• образование хлорорганических соединений;

• образование комплексов хлорорганических соединений с ионами тяжелых металлов;

• коррозия водопроводных труб и арматуры;

• образование сложных комплексов хлорпроизводных, тяжелых металлов с продуктами коррозии во­допроводных труб;

• сохранение при хлорировании (и длительном кипяче­нии!) и образование новых классов устойчивых мик­роорганизмов и продуктов их жизнедеятельности с мутагенными и иммунодепрессивными свойствами;

• загрязнение хлорированной водой природных ис­точников воды.

Таким образом, при хлорировании водопроводной воды образуются еще более опасные для человека ве­щества, чем хлор и исходные органические загрязне­ния, так как они не задерживаются на фильтрах и по­падают в питьевую воду. Из них идентифицировано более 600 токсичных соединений с канцерогенными и мутагенными свойствами.

Возможные пути решения проблемы безвреднос­ти питьевой воды:

• замена железных труб и арматуры на нержавею­щие;

• реконструкция канализационных систем с выво­дом всех стоков на очистные сооружения;

• замена метода очистки воды хлорированием на окислительные методы очистки с использованием активированного кислорода в сочетании с ультра­фиолетовым облучением, феррата натрия, озона, перекиси водорода;

• замена хлора гипохлоритом натрия или лития, которые в десятки раз эффективнее, чем хлор;

• замена песчаных фильтров на природные сорбен­ты (шунгит, природные цеолиты и др.), которые мо­гут адсорбировать хлорорганические соединения и тяжелые металлы.

Человек всреднем потребляет в сутки около 400 л воды, из них только 1% уходит на приготовление пищи. Вот эту воду следует доочистить (фильтры, отстаива­ние, кипячение).

В настоящее время рынок предлагает большой выбор портативных очистителей. Однако, не все из них достаточно эффективны. Наиболее эффективными являются те, в которых в качестве сорбента использу­ется активированный уголь.