Виділяють: мікробіологічне і хімічне забруднення підземних вод.
В підземних умовах деякі бактерії і віруси зберігають життєздатність, деякі навіть до 100 діб і більше. Зони забруднень утворюється при наявності полів асенізації і фільтрації, тваринницьких дворів, через які йде пряма фільтрація забруднених вод.
Забруднення підземних вод хімічними речовинами може йти через забруднення поверхневих вод , що живлять підземні.
Забруднення ПАР може йти через поповнення запасів підземних вод із поверхневих джерел води, що містять ПАР.
При забрудненні або небезпеці забруднення підземних вод об’єм і спосіб спостережень за їх режимом і якістю визначається в залежності від значення і виду водокористування , а також з врахуванням можливих наслідків забруднень.
Причини забруднення поверхневих вод:
1)скидання в водойми неочищених або недостатньо очищених стічних вод промислових підприємств, комунальним і сільським господарствам;
2)залишки добрив та отрутохімікати ,що змиваються талими та дощовими водами.
3) Виробництво і широке застосування ПАР, особливо в складі миючих засобів обумовлює поступлення їх з стічними водами в багато водойм в тому числі в джерела господарсько-побутового забезпечення.
Основна небезпека - не безповоротність використання, а забруднення природних вод промисловими стоками.
За фізичним станом забруднення розділяють : нерозчинні, колоїдні, розчинні.
За природою: мінеральні, органічні, бактеріальні, біологічні.
Мінеральні — пісок, глинисті частинки, мін. солі, розчини кислот, лугів, та ін.
Органічні — 1) рослини :залишки рослин (овочів, злаків, росл.масло). 2)тваринні: фізіол. виділ. тварин і людини, залишки тканин тварин та ін.
Бактеріальне і біологічне забруднення - побутові стічні води і стоки деяких промислов підприємств (шкіряні заводи, фабрики первина обробка шерсті, хутряні виробництва, біофабрикати, п-ства мікробіологічної промисловості)
Слід відзначити, що у воді біологічні забруднюючі агенти набувають особливого значення, випереджаючи за небезпекою навіть хімічні. Це трапляється тоді, коли вода стає життєвим середовищем для патогенних організмів. При чому повітряним шляхом (найчастіше мікрокраплями слини чи води) передаються лічені хвороби, водним — їх більшість. Через воду передаються такі бактеріальні хвороби як холера, тиф, бактеріальна дизентерія; вірусні інфекції: інфекційний гепатит, поліомієліт; а також дизентерія, викликана найпростішим — дизентерійною амебою, та шистосоміаз, які викликають паразити.
Збільшення біологічного забруднення гідросфери внаслідок антропогенних впливів цілком можна віднести до “помсти” природи, до ефектів протидії надмірному втручанню надто великої кількості людей у довкілля. На користь такої оцінки ситуації можна навести наступні факти:
Антропогенна зміна фізико–хімічних умов довкілля вже призвела до кількох випадків поширення форм бактерій з перетворенням їх на значно патогенніші. За кордоном найширшого розголосу набула поява принципово нової “хвороби легіонерів”, спричиненої мутацією такого поширеного мешканця боліт, як легіонела. Персоналові пологових будинків багатьох країн світу доводиться боротися з хворобою породіль викликаною синьо–гнійною паличкою. Спираючись на загальні закони синекології, фахівці стверджують, що явище біологічної патогенізації довкілля лише почалося. У майбутньому ситуація погіршиться, якщо поведінка людей не зміниться.
Не буде перебільшенням стверджувати, що практично всі елементи і речовини, які використовує чи виготовляє людина, так чи інакше опиняються у гідросфері. За масою переважають хімічні: кислоти, мінеральні солі різного складу, луги, метали і т.п.
Постійно зростає кількість у воді органічних сполук, продуктів “великої хімії”: нафти, проміжних і кінцевих речовин її переробки, пестицидів, миючих засобів та інших поверхнево–активних сполук.
Серед хімічних забруднень на особливу увагу заслуговують екотоксиканти — діоксини, які можуть бути присутніми у воді.
Діоксини — це узагальнена назва великої групи дибензо–п–діоксинів, дибензофуранів і біфенилів. До родини діоксинів входять сотні хлорорганічних, борморганічних і змішаних хлорброморганічних ефірів. Одним з джерел їх утворення є хлорування питної води, біологічна очистка багатьох вод. Вони утворюються у целлюлозо–паперовій, деревообробній і металургійній промисловості. По токсичності ці речовини значно переважають сполуки важких металів і пестициди.
Діоксини володіють яскраво вираженою гострою і хронічною токсичністю, яка проявляється у вигляді переродження шкіри і слизових оболонок кишково–шлункового тракту, сечових шляхів, жовчного протоку, атрофії кісткового мозку, синдрому виснаження.
Ці речовини є причиною генетичних ушкоджень і порушень плоду у вагітних жінок, викликаючи спонтанні аборти і внутрішньоутробну загибель плоду.
Вони викликають такі шкірні хвороби як ороговіння шкіри, порушення пігментації.
Найбільш чутлива до впливу діоксинів імунна система людини. Наслідки хронічного впливу даної групи можна розглядати як прояви помірного імунодефіциту порівняно із змінами у системі при СНІДі. Токсичний ефект на ендокринну систему проявляється у понижені продукції полового гормону у чоловіків. Діоксини викликають незворотні зміни у печінці, стимулюючи дію канцерогенів, радіації.
Дані речовини відрізняються високою стійкістю (їх період полурозкладу на відкритій місцевості складає 25 років) і здатністю до накопичення в організмі людей і тварин. У людини половина діоксинів, які утримуються в жирових тканинах, виводиться лише за 7 років.
За даними ВООЗ, на сьогоднішній день від хвороб, які викликаються забрудненої питною водою, у світі вмирає біля 5 млн. новонароджених. Поступлення на стаціонарне лікування кожного 4 хворого обумовлено забрудненням води водопроводів. Появилися особливі захворювання, пов’язані із забрудненням води хімічними елементами: “ітай–ітай” — при вживанні води з високим вмістом кадмію”. “Міномата” — при вживанні води забрудненої сполуками ртуті. Молібденова подагра — у випадку хронічного отруєння молібденом.
Вплив на людину хімічного складу води.
У природній воді є мінеральні солі. Вода вважається доброю, якщо мінералізація не перевищує 1000 мг/л. Води з великим вмістом солей належать до солоних і непридатні для пиття. Дуже мала мінералізація води погіршує її смак, а позбавлену солей (дистильовану) воду взагалі вважають шкідливою — вона порушує травлення і діяльність залоз внутрішньої секреції. Гранично допустимий вміст заліза у воді — до 0,3 мг/л, міді — 1 мг/л, цинку — 5 мг/л.
Іноді у питній воді зустрічається багато солей хлористоводневої та сірчаної кислот (хлориди і сульфати), які надають воді солоного та гірко–солоного смаку. Вживання такої води призводить до порушення діяльності травної системи. Воду, яка містить більше ніж 500 мг/л сульфатів і 350 мг/л хлоридів, вважають шкідливою для здоров’я.
Із вмістом у воді солей кальцію та магнію тісно пов’язана інша її властивість — жорсткість. Припустимий рівень загальної жорсткості дорівнює 7 мг. Екв –1/л-1, при таких рівнях жорсткості вода не впливає на ліпідний обмін в умовах тривалого введення холестерину, і не може спричинювати розвиток атеросклеротичних змін артерій.
Зміни у концентрацій розчинених у воді солей призводять до виникнення багатьох ендемічних хвороб, наприклад, ендемічного зобу і флююрозу.
Ендемічний зоб. Вже стародавнім лікарям були відомі захворювання, що характеризувалися збільшенням щитовидної залози і мають нині назву ендемічний зоб. За даними ВООЗ, зараз на Землі нараховується близько 200 млн таких хворих. Встановлено, що причиною ендемічного зобу є дефіцит йоду в біосфері.
В Україні ендемічний зоб зустрічається на території Західної України і Полісся. Район вважають ендемічним, якщо понад 10% населення мають ознаки зоба. Ендемічний зоб найчастіше зустрічається серед жінок, але в районах важкої ендемії (понад 60% населення уражено зобом) захворюваність чоловіків так само висока.
Доведено, що поряд з йодною недостатністю в осередках ендемічного зоба є й інші чинники, які сприяють розвитку цього захворювання: високий вміст у воді та ґрунті гумінових кислот, зміна концентрації міді, цинку, ртуті, кобальту, молібдену, кальцію. Таким чином промислове забруднення навколишнього середовища і біохімічних провінціях з нестачею йоду в біосфері сприяє росту захворюваності на зоб.
Хворі на ендемічний зоб найчастіше скаржаться на косметичні незручності, інколи велика або розташована за грудиною пухлина здавлює стравохід, трахею, кровоносні судини, порушуючи кровообіг і дихання.
Лікування ендемічного зоба залежить від його форми — призначають лікарські препарати чи проводять оперативне видалення пухлини.
Для профілактики зоба підвищують вміст йоду у харчових продуктах, перш за все у солі
Флюороз — ендемічна хвороба людина, яка також пов’язана з геохімічними чинниками: вона викликає в разі тривалого надмірного надходження до організму фтору та його сполук.
Біохімічні провінції з підвищеним вмістом фтору у воді характеризуються випадками ендемічного флюорозу, який найчастіше обмежується ураженням зубів. Спочатку на симетричних зубах з’являються не дуже помітні плями, потім — жовто–бура пігментація, емаль стирається, коронка деформується. Якщо концентрація фтору перевищує у воді 6 мг/л, з’являються зміни в кістках (грибовидні та дзьобовидні кісткові вирости, закостеніння кісток), стійкі ураження печінки, травного каналу.
Профілактика флюорозу забезпечується механізацією та автоматизацією виробництва; ефективною вентиляцією, захистом дихальних шляхів; заміною джерел питного водопостачання або дефторування види на водогінних спорудах.
Лекція № 6. Вплив на здоров’я людини забруднень ґрунтів
• Основні джерела забруднення ґрунтів.
• Застосування пестицидів і наслідки цього для здоров’я людини.
• Вплив нітратів на здоров’я людини
• Бактерицидне забруднення ґрунтів.
• Основні принципи нормування допустимих концентрацій шкідливих для людини речовин у ґрунті.
У людини досить складні і неоднозначні взаємовідносини з ґрунтами. Ґрунти і в природних умовах не належать до вічних (як хімічні елементи) об’єктів. 30 років тому середній вміст гумусу у ґрунтах складав 3,5%. Невміле і незбалансоване внесення добрив, використання пестицидів, розміщення просапних культур на схилах та інші помилки призвели до втрат орної землі та зниження середнього вмісту гумусу до 3 %. Що правда позитивним моментом останніх років слід вважати зменшення відведення орних земель на несільськогосподарські потреби. Якщо за кожні 5 років на початку 60–х років воно перевищувало 120 тис. га, то за останні п’ятирічку існування СРСР — майже втричі менше. Загалом в Україні розорано 55 % землі, це у тричі перевищує рівень США і вдвічі — Англії.
Ґрунт є кінцевим накопичувачем практично всіх шкідливих речовин, які згадувалися нами у розділах про забруднення повітря та гідросфери.
Основними джерелами забруднення ґрунтів є “велика і мала промисловості, транспорт він яких у ґрунти через атмосферу потрапляють пил, сажа і величезна кількість кислот. Від кислих дощів страждають не лише озера, де вимирає все, що не може жити у водному розчині кислоти. Дуже знижується і родючість полів та луків. Мінеральні солі впливають не лише на біоту ґрунту, але й на сам гумус, який втрачає частину осадоутворюючих елементів (Mg, Ca, K тощо) і разом з мікроелементами типу заліза чи марганцю легко вимивається з ґрунту.
Не слід забувати, що вугільний попіл з ТЕЦ є своєрідним концентратом сполук кількох елементів серед яких є уран і германій. Випадання пилу з року в рік на одні і тіж самі поля рано чи пізно підвищить їх вміст до рівня , який буде перевищувати ГДК.
Використання бензину з домішками свинцю призвело до того, що в Україні забруднення свинцем прилеглих до автомобільних доріг смуг таке, що плоди яблунь та груш, які там ростуть отруєні свинцем.
Потужними і концентрованими забруднювачами ґрунтів є зони зберігання відпрацьованих руд та порід на Донбасі.
Та “рекордні” площі забруднення належать все ж не підприємствам промисловості та засобам транспорту, а інтенсифікованому і хімізованому сільському господарству. Найбільш небезпечними із сполук, які використовуються у сільському господарстві є пестициди і нітрати.
Застосування пестицидів і їх наслідки для здоров’я людини.
Назва пестициди походить від латинського слова pestis, що означає чума. Пестицидами у наш час називають велику групу речовин переважно штучного походження, які використовують для знищення чи великого пригнічення небажаних для людини видів рослин чи живих істот. Пестициди — це узагальнюючий термін, тому дуже поширені назви вужчих груп:
Інсектициди — створені для знищення шкідливих комах;
Гербіциди — використовують для пригнічення росту бур’янів на полях культурних рослин;
Нематоди — застосовують проти чер’яків із цієї групи;
Фунгіциди — антигрибкові речовини.
До числа отрутохімікатів відносять речовини, різні за своїм хімічним складом: фосфорорганічні сполук, хлорорганічні сполуки, ртутьорганічні, препарати, що містять мідь, біологічні препарати.
Екологами встановлені наступні особливості сучасних хімічних засобів захисту рослин:
1. Крім знищення шкідливих комах чи рослин, хімічні засоби обов’язково шкодять їх природним ворогам чи багатьом іншим нешкідливим видам.
2. Метою винищення через застосування пестицидів є лише 0,2 % усіх видів біосфери, а шкідливий ефект від них поширюється на всі 100 % видів і на людину. Це обумовлено тим, що повний ККД (коефіцієнт корисної дії) пестицідів лежить у межах 0,1–1%, отже у найкращому випадку шкідники з’їдають лише соту частину отрути (а частіше — лише 1/500 чи 1/1000), решта дістається нейтральним чи корисним види і довго отруює довкілля
3. Чимало пестицидів мають дуже тривалий час напіврозпаду у воді й ґрунті (12 років у ДДТ, до 20 — у деяких інших). Можливо, що у підземних горизонтах він ще довший через малий вплив біологічних процесів.
4. Пестициди відносяться до сполук, які здатні накопичуватися при проходженні вздовж трофічного ланцюга. Зокрема, якщо концентрація ДДТ у воді становить – 0,02 частин, то у водній рослинності — 0,04, у травоїдних тварин (дрібна риба) — 10, у хижаках 1 порядку (крупна риба)— 50. Спалах емоцій шведів та інших європейців викликало у 1965 р. дев’ятсотразове перевищення встановлених ВООЗ припустимих норм вмісту решток пестицидів на основі ртуті у тканинах впольованих у лісосмугах фазанів.
Небезпека цих речовин для людини зумовлюється гонадотоксичною, ембріотропною, тератогенною (вади розвитку плода) діями, мутагенною (зміни в хромосомах), канцерогенною дією. Потрапляючи у питну воду і продукти харчування, пестициди викликають порушення діяльності центральної нервової, серцево–судинної та інших систем організму, аномалії новонароджених та зниження опірності імунної системи.
Ступінь токсичності пестицидів визначається ступенем леткості, проникнення через шкіру, здатністю до накопичення в організмі (кумуляції), ступенем і швидкістю знешкодження і виділення з організму.
