Влияние некоторых загрязняющих веществ атмосферного воздуха на здоровье населения

Особенностью нормирования качества атмосферного воздуха является зависимость воздействия загрязняющих веществ, присутствующих в воздухе, на здоровье населения не только от значения их концентраций, но и от продолжительности временного интервала, в течение которого человек дышит данным воздухом.

Диоксид серы (SO₂) токсичен, биологический период полураспада составляет несколько лет. При вдыхании диоксида серы за счет влажности дыхательных путей из него образуется сернистая кислота, которая вызывает бронхо- и ларингоспазмы, сенсибилизацию, склеротические изменения в легких, нарушает свойства мембранного комплекса, создает гипоксию.

При повышенной концентрации пыли токсическое действие SO₂ проявляется значительно сильнее, чем в воздухе, свободном от пыли. Комбинация диоксида серы с оксидами азота значительно увеличивает число заболеваний дыхательных путей. При среднесуточной концентрации сернистого газа 0,1-0,2 мг/м³ у населения наблюдается обострение заболеваний верхних дыхательных путей. Резкое увеличение числа случаев заболеваемости бронхитами у людей старше 55 лет отмечается на следующий день после повышения среднесуточной концентрации сернистого газа до 0,7 мг/м³.

Диоксид азота (NO₂) – относится к классу высокоопасных химических веществ. Исследования ВОЗ показывают, что экспозиция по диоксиду азота в атмосферном воздухе в крупных городах может приводить как к острым, так и к хроническим эффектам на здоровье, особенно у восприимчивой части населения, к которой относятся люди, страдающие хроническими заболеваниями дыхательных путей, сердечно-сосудистыми болезнями и дети. Диоксид азота вызывает сенсорные, функциональные и патологические эффекты. К сенсорным эффектам можно отнести обонятельные и зрительные реакции организма на воздействие NO₂. Даже при малых концентрациях, составляющих всего 0,23 мг/м³, человек ощущает присутствие этого газа. Однако способность организма обнаруживать NO₂ пропадает после 10 минут вдыхания вследствие снижения обоняния. Диоксид азота ослабляет ночное зрение – способность глаза адаптироваться к темноте. Функциональным эффектом, вызываемым NO₂, является затруднение дыхания. Эта реакция наблюдается у здоровых людей при концентрации NO₂ 0,056 мг/м³, у больных хроническими заболеваниями легких при концентрации 0,038 мг/м³. У людей, подвергшихся воздействию высоких концентраций диоксида азота, развиваются патологические эффекты: катаральные явления верхних дыхательных путей, бронхиты, пневмонии, в тяжелых случаях отек легких.

При контакте оксида азота с влажной поверхностью легких образуются кислоты (HNO₂ и HNO₃), раздражающие легочную ткань, вызывающие расширение сосудов и снижающие кровяное давление. Попадая в кровь, они повреждают эритроциты, превращая оксигемоглобин в метгемоглобин, что приводит к развитию кислородной недостаточности.

Д.А. Шмаров и др. (2000), исследуя показатели эритроцитарной системы у людей, длительно работавших в атмосфере, загрязненной окислами азота, определили снижение уровня эритроцитов в крови, а также увеличение кислотной резистентности эритроцитов и проницаемости их мембран. Таким образом, при хронической интоксикации окислами азота наблюдается «неэффективный эритропоэз».

Воздействие на организм человека NO₂ снижает сопротивляемость к заболеваниям, усиливает действие канцерогенных веществ, способствуя возникновению злокачественных новообразований. Поскольку присутствие в атмосфере диоксида азота тесно связано с формированием или присутствием в воздухе других загрязнителей, еще не совсем ясно, может ли длительное воздействие относительно малых концентраций исключительно диоксида азота влиять на смертность или заболеваемость.

Взвешенные частицы оказывают множество неблагоприятных эффектов на здоровье. Доказано их влияние на показатели общей смертности, смертности от сердечно-сосудистых и легочных заболеваний. Отмечена их роль в развитии таких симптомов как кашель, боли в грудной клетке, свистящее затрудненное дыхание, затруднение носового дыхания, жжение и краснота глаз.

При контакте пылевой частицы с альвеолярным макрофагом, повышается уровень потребления клеткой кислорода. Однако поглощенная молекула кислорода ферментной системой фагоцитов превращается в кислородные радикалы, что может являться причиной развития патологии.

Поглощая коротковолновую часть солнечного спектра, пылевые частицы снижают количество достигающего земной поверхности ультрафиолета, что способствует ослаблению адаптивных свойств у всех живых организмов. Сажевые частицы способны адсорбировать значительные количества различных соединений, включая полиароматические, перенося, таким образом, вредные соединения в атмосфере.

По данным ВОЗ при концентрации пыли в атмосферном воздухе 0,08 мг/м³, человек ощущает дискомфорт. При дальнейшем увеличении содержания пыли до 0,25-0,5 мг/м³ наблюдается ухудшение состояния больных с легочными заболеваниями. Постоянное пребывание людей в атмосфере с концентрацией пыли выше 0,5 мг/м³ приводит к более частым заболеваниям и возрастанию смертности.

Фенол (C₆H₅OH) – является общим протоплазматическим ядом и токсичен для всех клеток. Вдыхание паров фенола в течение непродолжительного времени может привести к раздражению носоглотки, ожогам дыхательных путей. C₆H₅OH очень быстро всасывается даже через неповрежденную кожу. Острое отравление сопровождается сильной слабостью, головной болью, тошнотой, рвотой, возможны аллергические проявления. После начальной фазы учащенного дыхания, обусловленной стимуляцией дыхательного центра, развивается отек легких, ступор, цианоз, нередко судороги. При хронических отравлениях наблюдается нарушение функций печени и почек. Зачастую фенол является причиной онкозаболеваний.

По результатам исследований Г.М. Забировой (1999) у детей, подвергшихся водному «фенольному» воздействию во внутриутробном, либо в грудном возрасте, отмечается увеличение частоты различных отклонений в состоянии здоровья в виде изменений опорно-двигательного аппарата, нервной системы, патологии желудочно-кишечного тракта, которые тесно коррелируют с иммунологическими и гормональными сдвигами. Со стороны эндокринной системы наблюдается активация коры надпочечников, нарушение реципрокных взаимоотношений в гипофизарно-тиреоидной системе с увеличением продукции тироксина у детей, подвергшихся «фенольному» воздействию в грудном возрасте, и вторичной гипофункцией щитовидной железы у детей, подвергшихся «фенольному» воздействию во внутриутробном периоде развития. «Фенольное» воздействие на иммунологическую реактивность в детском возрасте характеризуется угнетением клеточного иммунитета и активацией гуморального звена, приобретающей характер ответной реакции на стресс. Если это происходит во внутриутробном периоде развития, то наблюдается более глубокая поломка в иммунной системе.

Формальдегид (CH₂=O) – действует на организм как иммунотоксикант, быстро и полно всасывается, накапливаясь в костном мозге. Токсикологическая характеристика формальдегида позволяет отнести данное соединение к веществам, обладающим аллергенной активностью. Литературные данные свидетельствуют о повышении содержания общего Ig E при контакте с формальдегидом, как маркера первого типа иммунопатологических реакций, что является проявлением сенсибилизации атопического генеза или реакцией гиперчувствительности немедленного типа (Н.В. Зайцева, О.В. Долгих, Т.И. Тырыкина и др., 2000).

Формальдегид раздражающе действует на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей, воздействует на ЦНС.

Н.Я. Янышева, Н.В. Баленко, И.А. Черниченко и др. (1998) установили модифицирующее влияние формальдегида на канцерогенез. Аллергизация организма, развивающаяся под воздействием этого соединения, в зависимости от стадии канцерогенеза может служить мощным фактором его стимуляции.

Оксид меди (Cu₂O) поступает в воздух с выбросами металлургических производств. Вещество раздражает глаза и дыхательные пути. Вдыхание этого соединения может вызвать металлический вкус во рту, боли в горле, кашель, головную боль, тошноту, рвоту, металлическую лихорадку. Симптомы могут быть отсроченными и проявиться в течение 4–12 часов. Неблагоприятными результатами воздействия оксида меди, как и соединений других тяжёлых металлов, являются ослабление роста и развития, нарушение деятельности нервной системы, снижение иммунитета.