Загрязнение воздуха в городах

В крупных городах 60-80% зафязнений атмосферного воздуха приходится на автотранспорт. По этой причине основными загряз­няющими веществами являются оксиды азота, угарный и углекислый газ, диоксид серы, металлическая и резиновая пыль, бензо-(а)пирен, свинец, пары бензина и другие углеводороды.

В среднем один автомобиль за год выбрасывает около 200 кг окиси углерода, 60 кг окислов азота, 40 кг углеводородов, 3 кг металлической и резиновой пыли, 2 кг двуокиси серы до 2 кг бензо(а)пирен а. Парк автотранспорта растет столь стремительно, что снижение выбросов, достигаемое за счет совершенствования автомобилей и установки на них различного вида очистных устройств, перекрывается увеличением числа автомобилей. Из перечисленных загрязнителей наиболее значи­тельные отрицательные последствия вызывают окислы азота, угарный газ, свинец и бензо(а)пирен. Последний является од­ним из наиболее сильных канцерогенов может длительное время (в течение нескольких месяцев) сохраняться в почвах, не теряя своих ядо­витых свойств, и, кроме этого, подавляет процессы нитрификации.

Результат комплексного действия различных загрязните­лей – смоговые явления в атмосфере городов.

 

Смог представля­ет собой результат комплексного действия различных загрязните­лей. Первоначально под ним понималась смесь пылевых частиц и капель тумана (англ. смог-дым, колоть и фог-густой туман). В дальнейшем термин приобрел более широкое значение.

Пылевые загрязнения также являются в основном продук­том городской среды. Воздух осредненного мирового города име­ет концентрацию пыли примерно в 150 раз более высокую, чем воздух над океаном и в 15 раз большую, чем воздух в сельской мест­ности. Пыль оказывает влияние на органы дыхания, радиационный и тепловой баланс, является ядрами конденсации для осадков, на ее поверхности концентрируются многие вредные вещества. В этом отношении наиболее опасна для человека и других организмов мел­кая пыль. Она обогащена сульфатами, свинцом, мышьяком, кад­мием, цинком. Бензо(а)пирен в воздухе на 90% связан с частицами пыли. Кроме того, пыль обладает значительным накопительным эффектом в атмосфере. На больших высотах (15-30 км) она мо­жет удерживаться в атмосфере до 1-2 лет.

Шум -уникален как загрязнитель. Он, как правило, не постоянен, не накаплива­ется, не переносится на большие расстояния. Вместе с тем понижает качество жизни, наносит ущерб здоровью. Чрезмерный шум вызыва­ет головные боли, бессонницу, повреждение opганов слуха, нервные рас­стройства, сужение кровеносных сосудов и увеличение артериального давления. Он вызывает или усиливает стрессовые явления, стимулирует агрессивность, способствует выделению адреналина в кровь и в конеч­ном счете ведет к сокращешио продолжительности жизни.

Кроме -этого, шум выступает как фактор беспокойства для живот­ных. Измеряется шум в децибелах (дБ).

Сильный шум может действовать как физический наркотик и вызывать так называемое звуковое «опьянение». Оно аналогично алкогольному и наркотическому. В этом одна из причин «успеха» современной шумной музыки, действующей аналогично возбужда­ющей ритмической музыке дикарей.

Существует также понятие «шум информационный», с ним свя­зывается лишняя, не несущая смысловой нагрузки информация.

Уменьшение данного вида загрязнения связано, с одной сторо­ны, со снижением его уровня, создаваемого теми или иными объек­тами, а с другой - с осуществлением комплекса мероприятий по шумозашите: применение звукопоглощающих материалов (напри­мер, в ФРГ начинают внедрять шумопоглощающий пористый ас­фальт), использование специальных звукопоглощающих или звуко-отражающих экранов (стенки различной конструкции, земляные валы, зеленые насаждения и т. п.), рациональное размещение объек­тов (отнесение жилых строений вглубь кварталов, вынос шумных производств за пределы жилых районов).

Тепловое загрязнение Данный вид загрязнения связан с по­вышением температуры среды главным образом под влиянием ан­тропогенных факторов. Применительно к городской среде тепло­вое загрязнение пока носит локальный характер. «Острова тепла» с повышенной температурой на несколько градусов имеют место в крупных гародах, внутри производственных комплексов и т. п.

Электромагнитное загрязнение. Этот вид загрязнения - ре­зультат изменения электромагнитных свойств среды. Наиболее часто возникает под влиянием линий электропередач, радио и те­левидения, работы некоторых промышленных объектов и т. п. Ска­зывается на живых организмах обычно через нарушение работы клеточных и молекулярных биологических структур. Имеются дан­ные о возможности появления катаракты хрусталика глаза под вли­янием данного вида загрязнений.

Радиоактивное загрязнение. Данное загрязнение вызывает­ся превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ в среде. Обычно устанавливают нормы годовой радиаци­онной нагрузки (облучения).

Питание – важнейший фактор, определяющий здоровье человека. К приоритетным направлениям современной науки о питании относятся организация рационального сбалансированного питания, профилактика заболеваний, связанных с дефицитом белка и др. незаменимых элементов.

Население Земли в настоящее время составляет около 6 млрд. человек, и его численность растет примерно на 90 млн. человек в год. Скорость роста численности населения превышает скорость роста производства продуктов питания. Около 4 млн людей на планете не доедают, а около 35 тысяч, главным образом, детей до 5 лет, ежедневно умирают от голода. Хроническая проблема голода существует в тех странах, где люди ежедневно потребляют меньше, чем необходимо, калорий и белка. В блиближайшем будущем необходимо увеличить производство продуктов питания примерно в 3 раза, чтобы обеспечить достаточным количеством продовольствия все население.

Сложные проблемы обеспечения человечества питанием в огромной степени зависят от состояния биосферы. Постоянно растущее загрязнение биосферы препятствует решению этих проблем.

Из токсичных веществ, регулярно попадающих в организм человека,70 % поступает с пищей, 20 % - из воздуха и 10 % - с водой. Природные яды могут поступать в нашу пищу из почвы, воды и воздуха, но значительно большее количество ядов, поступающих в пищу из окружающей среды, вносится в эту среду самим человеком.

Среди таких веществ следует назвать тяжелые металлы и их соединения, разнообразные пестициды, галогенсодержащие соединения, фосфаты, нитрозосоединения, антибиотики, гормоны и другие.

Нерациональное применение пестицидов во всем мире, недостаточная изученность поведения пестицидов в окружающей среде привели к накоплению их в пищевых цепях, особенно в их конечных звеньях. Если, например, ДДТ распыляли с самолета над стоячим водоемом, то уже через несколько дней его нельзя обнаружить в воде, так как он успевает перейти в микроорганизмы (бактерии и водоросли) или в донный ил. Поэтому у некоторых исследователей еще 20-30 лет назад складывалось мнение о безопасности ДДТ. Однако теперь мы знаем, что ДДТ быстро переходит в пищевые цепи типа: фитопланктон - рачки - рыбы - хищные рыбы - теплокровные животные, питающиеся рыбой. Коэффициент накопления в каждом звене пищевой цепи составляет 10. Таким образом, рыбы могут содержать в тысячи раз больше пестицидов, чем их содержит водная среда.

По подсчетам, сделанным в Германии в 1981 году, каждый грудной ребенок с молоком матери получает в среднем в 2 раза больше ДДТ, почти в 10 раз больше гексахлорбензола и полихлорированных дифенилов, чем это допускается по нормам. В грудном молоке матерей в США содержится в 4 раза больше ДДТ, чем допускается нормами. Несмотря на то, что международное сообщество приняло решение с 1970 года ограничить применение ДДТ, в связи с длительны периодом его полураспада (около 10 лет) и в конце 20 века нельзя ожидать уменьшения ДДТ в рыбе.

Аналогично ДДТ в окружающей среде накапливаются и другие пестициды, в частности полихлорированые дифенилы. В биологическом отношении это одни из самых страшных ядов среди хлорорганических пестицидов. Они практически не разрушаются в окружающей среде. Их можно обнаружить практически повсюду: полихлорированные дифенилы выносятся со сточными водами, их находят в речном иле, морской воде, в древесине, бумаге, жировой ткани и яйцах морских птиц и т.д. Полагают, что эти токсичные вещества могут быть и продуктами расщепления ДДТ под действием ультрафиолетовых лучей. Полихлорированные дифенилы обнаруживают в растениях и ягодах. Если из древесины, содержащей эти вещества, производили бумагу и использовали ее для пакетов для муки, яды находили в муке. В настоящее время полихлорированные дифенилы находят даже в организмах антарктических пингвинов, что свидетельствует об их всемирном распространении.

Достаточно хорошо изучено накопление в пищевых цепях и попадание в пищу человека ртути. Соединения ртути применяются в качестве фунгицидов (веществ для борьбы с патогенными грибами - возбудителями болезней сельхозрастений), а также используются при производстве бумажной массы и служат катализаторами в химической промышленности. Из всего количества ртути, которое мы получаем с пищей, примерно половина приходится на продукты животного происхождения и одна треть - на растительную пищу. Всего в мире ежегодно производится 9000 т ртути, из их 5000 т впоследствии оказываются в океанах. По пищевым цепям ртуть из воды попадает в тела рыб, а вместе с ними - на стол человеку.

Например, высокое содержание ртути было обнаружено в некоторых видах атлантических рыб, почти у каждого второго угря, выловленного в Эльбе в 1983 году, содержание ртути было выше предельно допустимого значения. Щуки, окуни, угри, выловленные в Балтийском море вблизи Стокгольма, содержали 5 мг/кг ртути и если этой рыбой кормили кошек, то последние умирали через 2-3 месяца.

Для рыб летальной (смертельной) дозой считается содержание ртути 20 мг/кг. За естественное содержание ртути в рыбах принимают величину 0,1-0,2 мг/кг. Всемирная организация здравоохранения предложила считать предельно допустимой концентрацией ртути в продуктах 1 мг/кг. Поэтому, например, в Финляндии рекомендуют есть рыбу не чаще 1-2 раз в неделю.

В водных объектах ртуть превращается в сильно токсичное соединение - метилртуть. Попадание в организм человека метилртути вызывает тяжелое заболевание. Оно сопровождается поражением зрения, головного мозга, в том числе и у эмбрионов. Волосы человека, в которых отлагается ртуть, являются индикаторами в случае угрозы ртутного отравления.

Еще безопасной считается концентрация ртути в волосах человека 10 мг/кг, а угрожающей жизни человека - концентрация 300 мг/кг.

Свинец относится к наиболее известным ядам и даже среди современных токсикантов играет весьма заметную роль. Основное количество свинца в окружающую среду поступает в виде алкильных соединений, которые примешивают к бензину в качестве антидетонаторов. Подобно другим тяжелым металлам, свинец включается в организме человека в различные клеточные ферменты, в результате чего эти ферменты не могут выполнять свои функции. Отравление свинцом проявляется расстройствами нервной системы и вызывает поражение головного мозга человека. Свинец, как кадмий или ртуть, отрицательно влияет на сетчатку глаза, ухудшая сумеречное зрение. В связи с этим положение водителей автотранспорта вдвойне опасно: в их организм попадает больше свинца и как раз для них ухудшение сумеречного зрения может иметь катастрофические последствия.

Роль свинца в канцерогенезе заключается в том, что он усиливает действие веществ, вызывающих рак: в его присутствии достаточно в 5 раз меньшего количества канцерогенных углеводородов.

В пище свинец находят в количестве до 2 мг/кг, прежде всего в листовых и стеблевых овощах, поэтому около двух третей всего поглощаемого свинца человек получает через потребление растительных продуктов. Свинец, поглощаемый листовыми овощами, на 95 % аккумулируется из воздуха на 5 % - из почвы. Часто свинец находят в сухом молоке. Люди, живущие в городе около магистралей с интенсивным движением, подвергаются риску аккумулировать в своем организме всего за несколько лет такое количество свинца, которое превышает допустимые пределы. Установлено, что плоды деревьев, растущих вдоль дороги (в пределах 50 м) не следует употреблять в пищу.

Морские организмы концентрируют свинец из воды, например устрицы осуществляют более чем 500-кратное концентрирование свинца. Если свиней кормят мукой из китового мяса, то в их организме создается более высокая концентрация свинца, как, например, в австралийской ветчине.

Есть особый вид свинцового отравления дикой водоплавающей птицы, это свинцовая охотничья дробь и свинцовые грузила рыбаков. Эти шарики из свинца птицы проглатывают вместо необходимых им для пищеварения кусочков гравия. Свинец в желудках птиц размалывается гравием и, растворяясь, проникает в кровь. В связи с этим, например, в США разрешено использовать только стальную дробь.

В последние 3-4 десятилетия применение в технике нашел тяжелый металл кадмий. Он содержится в мазуте и дизельном топливе (и освобождается при сжигании), его используют в качестве присадки к сплавам, при нанесении гальванопокрытий, для получения пигмента красок и эмалей, в качестве стабилизатора пластмасс и т.д.

Кадмий опасен в любой форме. Из-за медленного его выведения из организма может произойти хроническое отравление. Самые ранние симптомы его - поражение почек и нервной системы, костные боли, нарушение функции легких. Больше всего кадмия мы получаем с растительной пищей, так как он чрезвычайно легко переходит из почвы в растения. Особенную опасность в этом отношении представляют грибы. Например, луговые шампиньоны аккумулируют, главным образом, кадмий. В некоторых европейских странах не рекомендовано употреблять в пищу дикорастущие грибы, а также меньше свиных и говяжьих почек.

Количество кадмия, попадающее в организм человека, зависит не только потребления им кадмийсодержащих продуктов питания, но и в большей степени от качества диеты. В частности, даже весьма незначительная недостаточность железа может заметно усилить аккумуляцию кадмия. Особой опасности подвергаются беременные женщины, у которых потребность в железе выше. Вообще достаточное количество железа в крови, по-видимому, тормозит аккумуляцию кадмия. Большие дозы витамина Д действуют при отравлении кадмием как противоядие. В организме курильщиков накапливается примерно вдвое больше кадмия, чем у некурящих. Одна сигарета содержит примерно

2 мг кадмия. Табачный дым содержит 3900 химических соединений, влияние многих на организм человека не изучено.

Загрязнение пищевых продуктов вредными химическими веществами может происходить также в условиях технологии их производства, когда нарушаются требования стандартов к чистоте сырья, полуфабрикатов, вспомогательных материалов, тары, упаковочных материалов.

Используемый во всем мире упаковочный материал для пищевых продуктов - поливинилхлорид при несовершенной технологии его получения может содержать остаточные количества винилхлорида (канцероген), который переходит в пищевые продукты.

Имеются сведения о нахождении винилхлорида в уксусе, фруктовых соках и горчице, которые были упакованы в бутылки из поливинилхлорида. Растительное масло растворяет пластик, в него переходит опасный мономер, поэтому после вскрытия масло либо переливают в стеклянную тару, либо хранят в холодильнике.

Вредные вещества могут попасть в организм человека в результате нарушения правил уничтожения грызунов. При несоблюдении необходимых предосторожностей погибшие грызуны могут оказаться пищей для свиней, а через мясо последних яд может оказаться в организме человека.

Источником загрязнения вредными веществами может быть тара, контактирующая с пищевыми продуктами, поэтому жестяные консервные банки покрываются антикоррозионным составом, в котором не должно быть вредных примесей (свинца, меди и др.).

В последние годы в животноводстве довольно широко применяют лекарственные препараты в дозах, меньших, чем лечебные дозы. Например, если животным в таких дозах дают антибиотики, то снижается риск заболевания сельхозживотных, они лучше усваивают корм, может удлиняться срок хранения мяса по этой причине и т.п. Но если остаточные количества антибиотиков попадают в мясные продукты, то они могут вызвать у людей аллергию или устойчивость у болезнетворных микробов.

В качестве гормональных средств, использующихся при откорме животных, применяют диэтилстильбэстрол и производные тиоурацила. При переходе этих веществ в мясо они способны нарушить гормональный баланс человека, употребившего такое мясо. Более того, диэтилстильбэстрол является канцерогенным препаратом. При запрете в некоторых странах диэтилстильбэстрола находчивые поставщики мяса стали использовать

 

другие гормоны, которые трудно определялись при анализе или которые мало изучены. Часто такие мясопродукты, как печень или почки, могут быть просто несъедобны из-за содержания в них медикаментов.

В связи со средствами, применяемыми для ускоренного откорма животных, следует упомянуть блокаторы бета-рецепторов, представляющие угрозу, прежде всего, для сердечных больных и диабетиков. Эти вещества применяют при

откорме свиней, так как массовое содержание последних в тесных помещениях вызывает у животных крайнюю перегрузку сердечно-сосудистой системы. Блокаторы бета-рецепторов служат для предупреждения сердечных инфарктов у животных, но могут быть опасными для людей с больным сердцем или вызывать аллергию. Вспомогательным средством при откорме крупного рогатого скота служат тиреостатики - лекарственные препараты, которые подавляют включение йода в гормоны щитовидной железы. В результате уменьшается выведение воды из организма животных, и увеличивается привес. У человека тиреостатики могут вызвать увеличение щитовидной железы.

С давних пор человеком использовались пищевые добавки: уксус, сода, лимонная кислота и другие. В современной пищевой промышленности их большое количество: антиокислители, красители, эмульгаторы, разрыхлители, консерванты, подсластители, загустители и т.д. Можно или нельзя применять ту или иную добавку, решают органы здравоохранения каждой страны, а на международном уровне - Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам. Во многих странах существуют свои списки разрешенных пищевых добавок. Например, краситель Е 123 (амарант) запрещен в России, но разрешен в Европе. В связи с обилием импортных продуктов питания на российском рынке потребителю следует знать, какие вещества зашифрованы под соответствующим кодом "Е + число". По данным Госсанэпиднадзора, опубликованным в 1994 году, в список запрещенных веществ включены три: Е 121 (цитрусовый краситель), Е 123 (амарант) и Е 240 (формальдегид). Однако многие вещества, применяемые в качестве пищевых добавок, находятся еще в стадии изучения, поэтому вполне возможно подтверждение вредного влияния на здоровье человека некоторых из них.

При приготовлении пищи следует помнить, что даже пряности в больших количествах могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье.

Нарушение технологии консервирования продуктов может привести к попаданию в пищу токсина ботулизма, вырабатываемого бактерией Clostridium botulinum и являющегося наиболее опасным из ядовитых веществ.

Современный человек, живущий в мире, загрязненном токсичными веществами, должен быть внимательным к сведениям об источниках опасности при потреблении пищевых продуктов, информированным о соответствующих кодах и шифрах, свидетельствующих о применении в продуктах питания тех или иных веществ, о свойствах упаковок пищевых продуктов и т.п. Знания эти не могут считаться избыточными, ибо они способствуют сохранению здоровья.Замена естественных материалов на синтетические приводит к целому ряду непредвиденных последствий, так как в биохимический цикл включается ряд синтетических соединений, не свойственных естественным природным средам. Например, при попадании в водоем мыла, основой которого являются жиры, вода самоочищается, а если в воду попадают синтетические моющие средства, содержащие фосфаты, то происходит размножение сине-зеленых водорослей, которые приводят к гибели водоемов. Моющие химические соединения передаются по пищевым цепям и накапливаются в живых организмах, а попадая в организм человека, увеличивают его химическую нагрузку (табл.)

Углеводороды	СО	Пестициды	Фториды	Фенол	Свинец	Ртуть	Тяжелые металлы
2-8 т	2-4 т	140 кг	6,3 кг	2,1 кг	1 кг	12 г	1 кг

 

Химическая нагрузка - общее количество вредных и токсических веществ, которые попадают в организм человека за время его жизни.