Загрязнение воды и экология человека

Под загрязнением воды понимают присутствие в ней посторонних жидких, твердых, газообразных и растворенных веществ. Человеку тре­буется в сутки воды: для удовлетворения жизненных потребностей — 5 литров, для бытовых нужд — 40-50 литров, для сельского жителя, занимающегося земледелием и животноводством около 100 литров, для промышленных нужд и поливного земледелия — 400-500 литров. В городе с миллионным количеством жителей для хозяйственных нужд требуется около 200 тыс. м³ в сутки, для промышленности — в 10 раз больше.

Загрязнение воды связано с регулярным сбросом в водоисточни­ки сточных вод (промышленных, бытовых, сельскохозяйственных). Могут иметь место и случайные или преднамеренные (загрязнения воды при военных действиях) случаи загрязнения воды, часто с очень серьезными последствиями для здоровья людей. В последние десяти­летия резко усилился сток загрязнителей с полей в связи с увеличе­нием применения удобрений, пестицидов и строительством иррига­ционных сооружений.

Больше загрязняются поверхностные воды. Подземные воды обыч­но чистые, поскольку почва является превосходным биологическим и химическим фильтром. Особенно загрязняются прибрежные воды мо­рей (сток с побережья, очистка и аварии кораблей, захоронение отхо­дов. использование богатств морского дна и др.), также непроточные (слабопроточные) водоемы.

На здоровье людей отражаются все виды загрязнения воды: биоло­гического, химического, радиоактивного.

Биологическое загрязнение происходит через заражение воды па­тогенными организмами — это может быть результатом природных процессов, но может быть результатом действия человека, особенно в связи со сбросом коммунальных или животноводческих отходов в во­доисточники. Бактериальное загрязнение воды является непосредствен­ной причиной возникновения серьезных эпидемических заболеваний: брюшного тифа, холеры, дизентерии. С употреблением загрязненной вирусами воды связаны инфекционный гепатит, ряд гельминтозов, обусловленных загрязненной яйцами и личинками паразитических червей водой, а также лептоспироз.

При контакте человека с загрязненной водой при купании, стирке, рыбной ловле, водном спорте и так далее может иметь место проник­новение через кожу различных возбудителей, вызывающих тяжелые заболевания (в развивающихся странах тропиков и субтропиков): шистосомозы, дерматиты — «чесотка пловцов» и другие.

Химические загрязнители воды оказывают токсическое воздействие прежде всего при попадании в пищеварительный тракт с питьем и пищей (рыбой) и др. При этом необходимо иметь в виду комплекс протекающих в водной среде биохимических и химических реакций, связанных с различными превращениями загрязнителей, причем про­дукты этих превращений могут быть более токсичными чем исходные загрязняющие вещества.

Природные воды делятся на пресные (минерализация не превыша­ет 1 г/л), минерализованные (1-50 г/л) и рассолы (более 50 г/л). Вода с повышенной минерализацией отрицательно влияет на секре­цию желудка, вызывает отеки, нарушает водно-солевой обмен, хуже утоляет жажду. Высокое содержание хлоридов в воде приводит к сни­жению водопотребления, заболеваниям органов пищеварительной си­стемы, уменьшению диуреза, повышению артериального давления. Вы­сокое содержание сульфатов в воде приводит к снижению водопотреб­ления, диспепсическим явлениям, подавлению желудочной секреции.

Вода с общей жесткостью более 7 мг/л имеет неблагоприятные гигиенические свойства. Употребление жесткой воды приводит к нарушению вводно-солевого баланса, развитию мочекаменной болезни — отложению камней в почках и мочевом пузыре. Высокоминерализованную воду с повышенным уровнем жесткости получает население Ростовской и Тюменской областей, Республики Татарстан и др.

Среди химических загрязнителей воды особое место занимают нитраты — по глобальным масштабам распространения этого загряз­нения. Обычная природная концентрация нитратов в воде — около 5.чг/л, международный стандарт содержания нитратов в питьевой воде, установленный ВОЗ (1971) — 45 мг/л. Между тем, отмечено множество случаев существенного превышения этой величины — бо­лее 100 мг/л, и даже более 300 мг/л (заболевание — метагемоглобинемия).

Клинические симптомы метагемоглобинемии обусловлены кисло­родным голоданием вследствие присоединения нитритов к гемоглоби­ну и образованию метгемоглобина. Заболевание развивается при кон­центрации нитратов выше 45 мг/л.

 

Кроме того, нитраты обладают мутагенным и эмбриотоксическим эффектами и могут преобразовываться в канцерогенные соединения — нитрозамины — непосредственно в организме человека.

В воде могут обнаруживаться повышенные концентрации метал­лов. Вода с повышенным содержанием железа имеет неприятный «железистый» привкус и запах, желтоватый цвет. Присутствие в пить­евой воде железа природного происхождения (часто вместе с марган­цем) наиболее характерно для подземных вод, широко используемых в южной и центральной частях России, а также в Сибирском регионе. Повышенные концентрации железа имеют место при использовании стальных и чугунных водопроводных труб в результате их коррозии. В частности, от этого страдает население Санкт-Петербурга.

Имеет место интоксикация человека солями тяжелых металлов (Cd, As, Hg, Pb). Специфика их действия заключается в том, что они способны к биоаккумуляции вследствие легкого поглощения и мед­ленного выведения из организма. На высших звеньях цепей питания концентрация тяжелых металлов может увеличиваться в сотни и ты­сячи раз (например, в теле птиц, питающихся рыбой) по сравнению с их содержанием в среде. Тяжелые металлы легко связываются с бел­ками, в них же и концентрируются.

За счет антропогенных источников в среду поступает 94-97% свин­ца, 84-89% кадмия, 56-87% меди, 66-75% никеля, до 60% ртути.

Свинец — кумулятивный (то есть накапливающийся постепенно в организме) яд. Основные источники поступления — автомобильное горючее, металлургические предприятия, сельское хозяйство (в соста­ве пестицидов). Количество свинца в окружающей среде стало возра­стать с начала промышленной революции (XVIII в), но особенно — с середины 20 века (концентрация свинца в настоящий момент в 400 раз больше по сравнению с доиндустриальным периодом). Отравление свинцом имело место уже в древнем мире, что было связано с исполь­зованием свинцовых водопроводных труб, свинцовых чанов для изго­товления виноградного вина.

Признаки отравления свинцом («свинцовая болезнь»), или сатур­низм, довольно типичны. Они выражаются в повышенной утомляемо­сти, ухудшении сумеречного зрения, малокровии, нервных параличах, поражениях почек, болях в сердце и др. Особенно чувствительны к отравлению свинцом дети. Симптомы болезни: потеря аппетита, поте­ря интереса к игре, непослушание, в тяжелых случаях — рвота, обмо­роки, припадки, запоры. Последствия — умственная отсталость, ос­лабление способности к учебе.

Свинец интенсивно накапливается в почвах. В кислых почвах под­вижность свинца увеличивается, поэтому его больше попадает в грун­товые воды. Свинец способен накапливаться на листьях и других органах растений. Много свинца накапливается вдоль дорог.

Свинец, попавший в пищеварительный тракт, обычно (на 90-95%) выводится из организма, наиболее опасно вдыхание свинца, так как он, накапливаясь, быстро поступает в кровь.

Французские исследователи установили, что дно Атлантического океана загрязнено попадающим с суши свинцом на расстоянии до 160 км от берега и на глубине до 1610 м, причем более высокая его кон­центрация в верхнем слое донных отложений (что свидетельствует об антропогенном факторе его накопления).

Ртуть. Широко распространена в окружающей среде и использу­ется в разнообразных окислах: в электронике, медицинской, а также химической промышленности (как катализатор при производстве по­ливинил хлорида), при производстве пестицидов, пластмасс и др.

Металлическая (элементарная) ртуть практически неопасна для организма. Существенно опаснее вдыхание паров ртути. Они могут привести к отравлению, сопровождающемуся тошнотой, рвотой, по­чернением зубов и другими симптомами. Значительную опасность представляют соли ртути, когда они попадают в организм с пищей или через кожу. Особую опасность представляют ртутьорганические со­единения (метилртуть), с которыми связаны массовые отравления людей.

Классическим примером ртутного отравления стал случай в Японии на берегах бухты Миномата. По месту отравления было названо и заболевание — «болезнь Миномата». Заболевали люди, питающиеся рыбой, выловленной в этой бухте.

С 1953 по 1972 годы были зарегистрированы 292 случая заболева­ний, из них 62 со смертельным исходом. Исследования показали, что причина болезни — метилртуть, поступавшая со стоками в бухту с химкомбината «Тиссо». Далее она включалась в пищевую цепь: мел­кие морские организмы — рыба — пища человека (или кошек). В каждом последующем звене концентрация ртути увеличивалась. При­чем ПДК 0,001 мг/л, в воде бухты ее содержалось от 1 до 10 мг/л, а в донных осадках 30-40 мг/л. У больных отмечалось сужение поля зрения, расстройство координации движений, необратимые психичес­кие расстройства.

Признаки ртутного отравления фиксировались и у рыбоядных птиц.

Другой случай массового ртутного отравления был зафиксирован в Ираке в 1971/72 гг. что было связано с употреблением населением в пищу семенного зерна, протравленного ртутьсодержащими фунги­цидами (более 6500 заболеваний, 459 из которых со смертельным исходом). Еще в старину подобные симптомы болезни фиксировались у изготовителей фетровых шляп, поскольку в производственном цикле использовалась ртуть. В легких случаях — бессонница, страхи, раз­дражительность, головная боль, депрессия, неадекватное поведение.

Ртуть можно назвать постоянным загрязнителем, так как она, од­нажды попав в окружающую среду, в процессе круговорота переходит из воздуха в воду — водные организмы — пищу людей — эти циклы бесконечны. Безопасной на дне водоема она становится только тогда, когда покроется толстым слоем ила.

Кадмий применяется в производстве красок, сплавов, баллонов электроламп, пестицидов, деталей атомных реакторов. Загрязнены кад­мием отходы предприятий, занимающихся гальванотехникой, отходы шахт, которые попадают в поверхностные и подземные воды. Сжига­ние отходов на свалках способствует поступлению кадмия в воздух. Широкое использование нефтепродуктов вместо угля на ТЭС увели­чивает содержание в воздухе кадмия, мышьяка, свинца. С дождями они попадают в природные воды.

Кадмий и свинец, содержащиеся в канализационных сбросах или фосфорных удобрениях, способны повысить содержание этих элемен­тов в пищевых продуктах. Они содержатся также в табачных изделиях. так как при выращивании табака используются кадмийсодержа- щие пестициды.

Основное воздействие кадмия на организм связано с его накопле­нием в почках, что способствует повышению кровяного давления, на­рушает деятельность нервной системы, отрицательно влияет на орга­ны дыхания.

С кадмием связано заболевание, которое получило название «ита-ита» (буквально «ой-ой»). Эта болезнь описана в 1955 году после от­равления людей рисом, который поливался сточными водами, содер­жащими кадмий (были случаи со смертельным исходом).

В отличие от свинца кадмий более легко поступает из почвы в растения (до 70%) и, кроме того, очень слабо выводится из организма. Кадмий из воды может удаляться путем смягчения воды. ПДК кадмия (США) около 0,01 мг/л.

Эндемическая интоксикация мышьяком была описана в Латинс­кой Америке при концентрации его в питьевой воде 0,6-0,8 мг/л и в западной части Тихого океана (восточное побережье Азии) при упот­реблении рыбы с концентрацией мышьяка до 0,96 мг/кг веса. Некото­рые моллюски и креветки накапливают мышьяка до 50-100 мг/кг веса (ПДК мышьяка 0,05 мг/л).

Известны случаи отравления селеном (селеноз) при употребле­нии воды с концентрацией селена 9 мг/л (ПДК 0,01 мг/л).

Нефть и нефтепродукты — относятся к числу наиболее вред­ных химических загрязнителей воды. Ежегодно в океан попадает око­ло 10 млн. т нефти (аварии на танкерах и утечки нефти при подвод­ном бурении, привнос с речными водами). В период между 1970-1982 гг. в мире зарегистрировано 169 крупных аварий танкеров и более 17000 второстепенных случаев разлития нефти.

Нефть и нефтепродукты оказывают вредное воздействие на живые организмы и пагубно влияют на все звенья пищевой цепи. Нефтяная пленка на поверхности океана может повлиять на климат Земли, так как препятствует испарению воды, не пропускает солнечные лучи вглубь. Нефть замедляет обновление кислорода в воде, в результате перестает размножаться планктон — основной продукт питания мно­гих морских обитателей.

Очень ядовиты растворимые компоненты нефти. Они нередко ста­новятся причиной гибели рыбы, морских птиц, отрицательно сказыва­ются на вкусовых качествах вылавливаемой рыбы. То же относится к внутренним бассейнам рек, где активно ведется добыча нефти (Сред­не Приобье).

Бытовые отходы. В моря и океаны через реки, непосредственно с суши, а также с судов и барж попадают жидкие и твердые бытовые отходы (фекалии, отстойный шлам, отбросы). Часть этих загрязнений оседает в прибрежной зоне, часть — рассеивается в разных направле­ниях под влиянием ветра и морских течений.

Бытовые отбросы являются причиной усиленного размножения болезнетворных микроорганизмов, в том числе и болезней человека (главным образом кишечной группы — брюшной тиф, дизентерия, холера).

Бытовые отбросы являются кнслородпоглощающими веществами, поэтому способны снизить содержание кислорода растворенного в воде, результатом является снижение биопродуктивности.

Для двух третей населения мира одна из самых сложных и насущ­ных проблем — снабжение чистой, безопасной для здоровья водой. Только в развитых странах существует разветвленная санитарно-эпи- демиологнческая служба, следящая за состоянием вод.

Годовой объем сброса городских и промышленных стоков в водо­емы составляет около 420 км\ при этом загрязняется в 12-15 раз больше воды в результате процессов диффузии.

Употребление недоброкачественной питьевой воды может быть причиной инфекционных и паразитарных заболеваний, связанных с загрязнением водоисточников хозяйственно-фекальными сточными водами или нечистотами из выгребов; заболеваний неинфекционной природы, связанных с особенностями природного химического состава воды: заболеваний неинфекционной природы, связанных с загрязне­нием воды химическими веществами, попавшими туда в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового и иного загрязнения, добавляемыми в виде реагентов или образующимися в качестве побоч­ных продуктов в процессе обработки воды на водопроводных станциях.

Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиа­ционном отношении, безвредна по химическому составу и иметь бла­гоприятные органолептические свойства.

 

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: