Загрязнение среды обитания и здоровье человека

 

Окружающая среда в настоящее время является одним из компонентов, отрицательно влияющих на здоровье человека. Увеличение антропогенной нагрузки на среду приводит к нарастанию экологически обусловленной заболеваемости людей, увеличению числа онкологических заболеваний.

Большинство токсикантов окружающей среды принадлежит к одному из двух классов: тяжелым металлам или синтетическим органическим соединениям.

Тяжелые металлы – это химические элементы-металлы, у которых в чистом виде высокая плотность (свинец, олово, мышьяк, кадмий, ртуть, хром, медь, цинк). Тяжелые металлы чрезвычайно ядовиты. Их ионы и некоторые соединения растворимы в воде и могут попадать в организм, где, взаимодействуя с рядом ферментов, подавляют их активность.

 

Вещество	Источник	Содержание в среде	Поступление к чел.	Заболевание
Железо	Промышленное производство	Железная посуда, природная вода	С пищей, водой	Цирроз печени, заболевание кровеносной системы
Кадмий	Выплавка цветных металлов, удобрения, пестициды, рудники	Воздух близ предприятий	С водой, пищей, воздухом	Почечные болезни, итай-итай, рак предстательной железы
Медь	Медные промышленные продукты, почва	Посуда, химикаты, красители	С водой, пищей	Интоксикация, анемия, гепатиты
Мышьяк	Промышленное производство, пестициды	Протравленное зерно, почва, воздух городов	С водой, пищей, пивом	Интоксикация, рак легких и кожи, нарушение функций желудка, невриты
Ртуть	Добыча и производство, пестициды, сжигание органического топлива	Обычно воздух, пресная и морская вода	С водой, воздухом, пищей	Интоксикация, болезнь Минамата, параличи, психическая неполноценность новорожденных
Свинец	Выплавка металлов, пестициды, двигатели внутреннего сгорания, придорожная пыль, почва	Обычно вода, воздух городов, почва	С воздухом, водой, пищей	Интоксикация, поражение центральной нервной системы
Хром	Химическая промышленность	Сплавы, красители	С воздухом	Бронхиальный рак
Цинк	Выплавка цветных металлов	Оцинкованная посуда, воздух предприятий	С воздухом	Интоксикация

 

Все сложные молекулы в составе растительных и животных организмов – это природные органические вещества. Помимо них люди получают сотни тысяч органических (в основе которых лежит углерод) соединений, используемых для производства пластмасс, синтетических волокон, искусственного каучука, лакокрасочных покрытий, растворителей, пестицидов, защитных покрытий для дерева и других изделий химической промышленности. Такие вещества называют синтетическими органическими соединениями (СОС). Многие из них настолько напоминают природные, что могут усваиваться организмом и взаимодействовать с некоторыми ферментами и другими системами, нарушая их функционирование. При определенных дозах возможны острое отравление и смерть. Однако и небольшие дозы, получаемые на протяжении длительного периода, приводят к

 

§ канцерогенному (развитие рака),

 

§ мутагенному (появление мутаций) и

 

§ тератогенному (врожденные дефекты у детей) эффектам.

 

Кроме того, они могут вызывать серьезные заболевания печени и почек, невротические расстройства.

Наиболее опасны галогенированные углеводороды – органические соединения, в которых один или более атомов водорода замещены атомами хлора, брома, фтора или йода. Самыми распространенными являются хлорированные углеводороды. Их часто применяют при производстве пластмасс (поливинилхлорид (ПВХ)), пестицидов (ДДТ), растворителей (тетрахлорфенол), электроизоляции (полихлорированные бифенилы (ПХБ)), пламягасящих веществ и многих других изделий.

Ситуацию осложняют такие эффекты, как биоаккумуляция и синергизм.

Биоаккумуляция – увеличение, сосредоточение действующего начала в процессе прохождения вещества по пищевой цепи.

Например, при увеличении концентрации пестицидов в пищевой цепи организмы, находящиеся в основе пищевой цепи, поглощают химикаты из внешней среды и аккумулируют их в своих тканях. Питаясь этими организмами, животные следующего трофического уровня получают исходно более высокие дозы, накапливают более высокие концентрации и т.д. В результате на вершине пищевой цепи концентрация химиката в организмах может стать в 100000 раз выше, чем во внешней среде.

Опасность биоаккумуляции хлорсодержащих углеводородов стала очевидной в 1960-е годы, когда обнаружилось, что сокращение популяций многих видов хищных птиц, в частности белоголового орлана и скопы, вызвано биоаккумуляцией ДДТ.

Синергизм – комбинированное воздействие на организм агентов внешней среды, при котором суммарный эффект оказывается большим, чем если бы все агенты действовали порознь.

Чрезвычайно опасный синергический эффект обнаружился совсем недавно. Некоторые галогенированные углеводороды ослабляют иммунную систему, в результате чего организм становится более подверженным действию инфекций и паразитов.

 

Средства защиты атмосферы

Загрязнение воздуха производственных помещений может происходить за счет выбросов из технологического оборудования или при проведении технологических процессов без локализации выбросов. В этом случае возможно повышенное загрязнение воздуха рабочей зоны, а удаляемый из помещения вентиляционный воздух может стать причиной загрязнения атмосферного воздуха промышленных площадок и населенных мест.

На практике реализуются следующие варианты использования средств защиты атмосферы: локализация токсичных веществ в зоне их образования, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах и его возврат в производственное или бытовое помещение, если после аппарата воздух соответствует нормативным требованиям к приточному воздуху; локализация токсичных веществ в зоне их образования, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере; очистка технологических газовых выбросов в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере. В ряде случаев перед выбросом отходящие газы разбавляют атмосферным воздухом; очистка отработанных газов энергоустановок, например двигатели внутреннего сгорания, в специальных агрегатах и выброс в атмосферу или производственную зону (рудники, карьеры и т.п.).

Устройства для локализации примеси представляют собой местные отсосы или укрытия с отсосами. Эффективность улавливания примесей местным отсосом зависит от формы и размеров источника и отсоса, параметров движения воздуха в отсосе, подвижности воздуха в помещении, расстояния и взаимного положения отсоса и источника вредных веществ. Так как в ряде технологических процессов местоположение источника может непрерывно меняться, разработаны и находят применение переносные местные отсосы.

Во всех системах очистки загрязненных газов используют аппараты очистки вентиляционных и технологических выбросов.

Метод абсорбции - очистка газовых выбросов от газов и паров, основанная на поглощении последних жидкостью. Решающим условием для применения метода абсорбции является растворимость паров или газов в абсорбенте. Для высокоэффективного протекания процесса абсорбции используют специальные конструкции (насадочные башни, скрубберы).

Хемосорберы работают на принципе поглощения газов и паров жидкими или твердыми поглотителями с образованием малорастворимых или малолетучих химических соединений. Основным видом аппаратов для реализации процесса являются насадочные башни, барботажно-пенные аппараты, скрубберы Вентури и т.п. Хемосорбция - один из распространенных методов очистки отходящих газов от оксидов азота.

Метод адсорбции основан на способности некоторых тонкодисперсных твердых тел селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси. В качестве адсорбентов (поглотителей) применяют вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы (активированный уголь, активированный глинозем, силикагель, синтетические цеолиты или молекулярное сито).