1. Ультрафіолет А, який непогано проходить крізь атмосферу, має помітну енергію, хімічно (але м’яко) діє на клітини нашої шкіри, бере участь в утворенні вітамінів групи Д, викликає характерну засмагу. Шкідливий лише у надмірних дозах;
2. Ультрафіолет В з більшою на 20-40% енергією фотонів. На жаль, вона виявляється цілком достатньою для розщеплення зв’язків у біомолекулах, чим пошкоджує клітини і призводить до небажаних мутацій (частина яких веде до раку шкіри — меланоми). Якщо вилучити з повітря озон, то решта газів погано поглинає цей вид ультрафіолету, його шкідлива дія на біосферу стане дуже небезпечною;
3. Ультрафіолет С ще з більшою енергією фотонів. На щастя, їх кількість мала, і частина газів повітря поглинає цей “третій” ультрафіолет.
У процесі поглинання парним киснем О2 УФ–С у верхній стратосфері вилучається цей небезпечний фотон і утворюється 2 атоми кисню. Останні приєднуються до цілих молекул “парного” кисню і утворюють уже триатомну молекулу озону. Максимальна концентрація якого спостерігається на висотах 20–30 км.
Озон чудово поглинає УФ–В, розпадаючись на атом кисню і молекулу парного кисню. У незабрудненій стратосфері кількість сполук які є ворогами озону мала і тому до недавнього часу озоновий щит був надійним захистом життя на планеті.
Іншою екологічної катастрофою, яка чекає на населення ймовірно, вже через 20–30 років є техногенне перегрівання атмосфери — це парниковий ефект, спричинений вуглекислим газом.
Парникові гази, до яких належить водяна пара, Со2, приземний озон. Окис азоту і метан виконують роль плівки, що впливає на явище випромінювання теплових хвиль у космос.
Наслідки:
1. Підвищення середньої температури повітря і зсув сприятливих для зернових зон у полярному напрямі. Навіть за збереження рівня опадів це зменшить врожаї, бо на цих широтах лежать не чорноземи, а бідні на гумус підзолисті, лісові і тундрові ґрунти.
2. Розшириться пояс пустель з усіма негативними наслідками цього явища.
3. Тропічна зона стане ще не сприятливішою для людей
4. Розпочнеться поступове підвищення рівня світового океану внаслідок танення льодовиків Гренландії і Антарктиди.
Це одна екологічна проблема — це кислотні дощі, як вторинного забруднення. Утворенню опадів з підвищеною кислотністю передує поява в повітрі окислів сірки і азоту — первинних забруднювачів. Реагуючи з газами повітря вони утворюють сірчану і азотну кислоти, які підкислюють краплі дощу.
Власне всі дощі світу з природних причин (виверження вулканів) мають невелику кислотність, індекс кислотності нормальних дощів рН більше 6.
Кислими називають дощі у яких природна концентрація кислого агента перевищена у 10 і більше разів, індекс кислотності 5,6 і нижче.
Приклади ушкоджень, що завдають кислотні дощі.:
1. пошкоджуються листя та інші частини рослин
2. Змінюється хімічний склад ґрунтів
3. Порушуються ланцюги живлення в озерах, які стають мертвими
4. В окремих випадках кислотність підвищувалась так, що безпосередньо пошкоджувались дихальні шляхи людей і тварин.
Вплив антропогенних чинників (хімічних речовин) забруднення атмосфери на стан здоров’я людей.
Першими сигналами які привернули увагу людини на те, що атмосферні забруднення можливо негативно впливають на здоров’я населення були так звані токсичні тумани — це випадки гострого впливу атмосферних забруднень, концентрація яких зростала за несприятливих метеорологічних умов. Токсичні тумани стали першим сигналом того, що рівні забруднення повітря у містах можуть досягати такої межі, перевищення якої може справляти шкідливий вплив на здоров’я людини.
Друга група чинників, які спонукали підвищити увагу до проблеми забруднення атмосферного повітря, пов’язана із хронічними неспецифічними захворюваннями. Як відомо в останнє десятиріччя відзначено зміни у структурі захворюваності населення, а саме фіксується ріст хронічних неспецифічних захворювань. При цьому привертають до себе увагу не тільки зміни у структурі захворюваності, але й ріст смертності від них.
Розглянемо більш детально що таке токсичні тумани і як вони впливають на людський організм.
Токсичні тумани ще називають фотохімічними туманами — це багатокомпонентна суміш газів та аерозольних частинок первинного (у вигляді сухих опадів) та вторинного (кислотні дощі) походження. Ці тумани виникають внаслідок порушення циркуляції повітря, тобто звично тепле повітря піднімається у вище лежачі холодні області і забирає із собою значну частину забруднюючих повітря продуктів життєдіяльності людини. Інколи пласт теплого повітря утворюється поблизу від землі над холодним пластом, у результаті токсичні виділення накопичуються безпосередньо над землею. Основною причиною утворення фотохімічного туману є сильне забруднення міського повітря газовими викидами підприємств хімічної промисловості і транспорту і головним чином вихлопними газами автомобілів. лос-анджелеського людей фітохімічний смог викликає подразнення очей, слизових оболонок носа і горла, симптоми задухи, загострення легеневих і різних хронічних захворювань. Така дія фотохімічного туману обумовлена тим, що основним його діючим компонентом є сірчаний газ, який утворюється при спалені великої кількості палива. Вплив сірчаного газу та його похідних на людину проявляється перш за все у пошкоджені верхніх дихальних шляхів, що і обумовлює виникнення перелічених вище симптомів.
Необхідно відмітити, що виділяють гострі та хронічні отруєння хімічними речовинами. Гострі отруєння спостерігаються у випадку одноразового попадання великих доз отрути до організму. Хронічні — при поступовому повільному накопичені отруйних речовин., при цьому у тканинах і системах організму виникають стійкі, як правило, незворотні патологічні зміни.
Серед промислових хімічних отрут досить поширеними є метали. До останнього часу використовують переважно важкі метали: свинець, ртуть, цинк, марганець, хром, нікель, кадмій; легкі (берилій, літій); тугоплавкі (ванадій, титан, молібден, вольфрам) та інші.
У виробничих умовах метали зустрічаються у різних поєднаннях. Рідкі метали найчастіше діють на організм у вигляді аерозолів, але можуть зустрічатися у стані рідини чи пари.
Важкі метали, як правило, є загальнопротоплазматичними отрутами, які мають у той же час вибіркову дію. Рідкі метали мають токсичні чи фібриногенні властивості або ті чі інші.
Характерною особливістю важких металів після потрапляння до організму є їх нерівномірний розподіл між клітинами і тканинами та здатність утворювати в організмі депо.
Виділяючись через сечові шляхи, слизові оболонки травного каналу і різні залози, деякі метали спричинюють у них патологічні зміни.
Свинець та його сполуки: До організму людини свинець та його сполуки надходять через дихальні шляхи у вигляді пилу і пари, а також через травний канал, потрапляючи у порожнину рота із забруднених рук. Лише 25% свинцю у товстих кишках перетворюється в нерозчинну сірчанокислу сполуку і виводиться з організму. Інші 75% відкладаються в усіх тканинах, а в основна його частина акумулюється у кістках. Алкоголізм, перевтома, голодування, інфекції сприяють виходу свинцю із кісткової тканини і спричинюють загострення захворювання. Свинець та його сполуки є отрутами які діють на всі органи і системи організмі і зумовлюють важкі зміни у нервовій системі.
Найвищої формою свинцевого отруєння є свинцева енцефалопатія, що виникає як наслідок спазму судин мозку чи органічних уражень судин мозку — атеросклерозу. Енцефалопатія характеризується найрізноманітнішими симптомами: головним болем, запамороченням, порушенням сну, епілептичними припадками, перехідними розладами мовлення та зору, спастичними паралічами, потьмаренням свідомості, коматозним станом.
Окрім нервової, уражується також і система травлення. Розвиваються гастрити з порушенням секреторної функції шлунка. Відзначають збільшення і болючість печінки, а також випадки її гострої атрофії.
Аналіз роботи Всесвітнього центру лікування отруєнь показав, що найчастіше трапляються масові отруєння хлором, аміаком та чадним газом.
Хлор та його сполуки є отрутами нервової системи і паренхіматозних органів, вони також мають подразнюючу і припікаючу дію. Клінічна симтоматика отруєнь сполуками хлору різноманітна. Можливі гості та хронічні отруєння.
У випадку гострих отруєнь у потерпілих з’являються нудота, запаморочення, різко виражений коньюктивіт, а у важких станах — судоми і коматозний стан.
Для хронічного отруєння хлором та його похідними характерна втрата апетиту, безсоння, швидка втомлюваність, судинний біль у кінцівках. У разі подальшої дії спостерігають захворювання внутрішніх органів — гастрит, гепатит, коліт, зміни з боку серцево–судинної системи.
Чадний газ є складником вихлопних газів автомобілів, тракторів. В умовах виробництва оксид вуглецю утворюється внаслідок неповного згорання. Він немає кольору і без запаху. В організм людини потрапляє за законом дифузії газів. Він проходить через легені внаслідок різниці парціального тиску крові та альвеолярного повітря. Чим більша ця різниця, тим більше насичується кров оксидом вуглецю. Потрапляючи до організму, він зв’язується з гемоглобіном, утворюючи карбоксигемоглобін, який не здатний транспортувати кисень. Внаслідок цього настає гіпоксенія та гіпоксія, а у важких випадках — аноксія. Це призводить до того, що порушується обмін речовин, в крові різко підвищується вміст цукру, накопичується молочна кислота, настає ацидоз.
Загалом, за характером впливу хімічних речовин на людський організм виділяють: подразнюючу, фіброгенну, токсичну, алергічну, шкірну і канцерогенну дії.
Лекція № 5. Вплив на здоров’я людини забруднень водного середовища
• Вода як найважливіший фактор навколишнього середовища.
• Основні джерела забруднення поверхневих і підземних вод.
• Класифікація забруднюючих водне середовище речовин
• Інфекційні захворювання водного походження
• Хімічне забруднення водойм і здоров’я людини.
• Вплив на людину хімічного складу води. Геохімічні ендемії (зо, флюороз) та заходи по їх запобіганню.
Вода – найбільш поширена неорганічна сполука, “найбільш важливий мінерал” на Землі. Водні ресурси поруч з атмосферними та космічними ресурсами належать до невичерпних природних ресурсів. Вони невичерпні як фізичне тіло. Проте такі ресурси як вода та повітря суттєво піддаються значним змінам в процесі техногенезу, а при значному забрудненні можливе вичерпання цих ресурсів.
Серед інших геологічних оболонок Землі (літосфери, атмосфери, гідросфери) водна оболонка або гідросфера, займає найбільше по об’єму та важливе значенню місце. Гідросфера об’єднує всі вільні води на Землі, тобто не зв’язані фізично і хімічно з мінералами земної кори. Під впливом сонячної енергії та сил гравітації води можуть перетворюватись, переходячи з рідкого стану в твердий або пароподібний. Гідросфера міцно пов’язана з іншими оболонками Землі.
Займаючи проміжне положення між атмосферою та літосферою, гідросфера постійно знаходиться з ними в тісному взаємозв’язку. Одним з його проявів є взаємообмін. Він відіграє важливу роль у створенні умов життя у всій біосфері.
Ми знаємо про воду чимало, бо вивчали її властивості у курсах фізики і хімії. Поглянемо на воду з екологічного погляду, аналізуючи і гідросферу і саму речовину. Рухливістю вода поступається лише повітрю, але розрив між ними все ж таки великий. Оскільки у вигляді пари вона опанувала лише найнижчі кілька кілометрів атмосфери, а в 1 м3 повітря її вміст не перевищує 40–60 г, то майже вся вода лишається у рідкому стані і має чималу щільність. Наслідком є розташування води у западинах і під Землею, повна або часткова відсутність на більшій частині поверхні суходолу. Ще суттєвіше те, що один водний басейн може дуже відрізнятися від сусіднього за складом домішок, вміст яких часто робить воду непридатною для пиття чи життя у ній.
Лише океан завдяки інтенсивному обміну водами між різними його частинами більш–менш вирівнює свій склад, чим схожий на атмосферу. Проте і в океані вирівнювання неповне, тому, на відміну від всюди однакового повітря, водні організми далеко не завжди можуть переселятися з одного місця в інше. Вода там за складом може бути непридатна для них.
Для живих істот найсуттєвішими є наступні дві властивості води:
1. Вона має рекордне серед поширених речовин значення поверхневого тиску, високі “капілярні властивості”, розвиваючи великі сили при взаємодії з твердими тілами (змочуванні чи незмочуванні). Діапазон наслідків цього надзвичайно широкий: від засвоєння водомірками поверхні до важливої для всього живого участі у керуванні мембранними біохімічними процесами.
2. Здатність води легко розчленовувати на фрагменти більшість речовин.
Ці властивості води обумовлюють те, що вода є : 1) основою всіх життєвих процесів, 2)єдиним джерелом кисню в основному рушійному процесі на планеті – фотосинтезі. Рослини на 90%, тварини на 75% складаються із води. Втрата 10-20% вологи живими організмами приводить до їх загибелі. Люди вмирають без води на восьму добу. Крім того водні розчини – необхідна умова міграції будь-яких хімічних елементів; тільки при наявності води проходять складні хімічні реакції.
Як і атмосфера, гідросфера зазнає значного антропогенного впливу. Більшість з того, що обговорювалось нами про види забруднюючих речовин атмосферного повітря, стосується і води.
Основні джерела забруднення поверхневих і підземних вод.
Джерела забруднення підземних вод:
1) місця збереження і транспортування промислової продукції і відходів в-ва;
2) місця акумуляції комунальних і побутових відходів;
3) с/г та інші угіддя, на яких застосовуються добрива, пестициди та інші хімічні речовини;
4) забруднені ділянки поверхневих водних об’єктів, що живлять підземні води;
5) забрудненні ділянки водоносного горизонту, природно чи штучно зв’язані з суміжними водоносними горизонтами;
6) ділянки інфільтрації забруднених атмосферних опадів;
7) промислові площадки підприємств, поля фільтрації, бурові скважини та інші горні виробки.
