Оксиды серы. Химический смог и кислотные осадки, их возможные экологические и медицинские последствия

В атмосфере крупных промышленных городов в значитель­ных количествах содержатся соединения серы — SO2, H2S, суль­фатные частицы. Сера попадает в воздух в результате вулкани­ческой деятельности, жизнедеятельности анаэробов. К основ­ным антропогенным источникам относят сжигание ископаемого топлива; химическую, нефтеперерабатываю­щую и металлурги­ческую промышленность, производство цемента.

Диоксид серы — политропный яд. Резорбируется непосредст­венно в верхних дыхательных путях, где раздра­жает слизистые оболочки, усиливает слезотечение, вызы­вает бронхоспазм.

В атмосфере диоксид серы претерпевает ряд химических пре­вращений, ведущих к образованию сернистой и серной кислот. Сернистая кислота во влажном воздухе постепенно окисляется до серной. Аэрозоли серной и сернистой кислот приводят к конденсации водяного пара и становятся причи­ной кислотных осадков (дожди, туманы, снег). На живые ор­ганизмы кислотные осадки могут оказывать прямое и кос­венное воздействие.

Прямое действие на человека приводит к дистрофиче­ским из­менениям кожи, крапивнице, экземе; раздражению слизистых оболочек глаз (кератиты, конъюнктивиты) и верхних дыхатель­ных путей; пневмосклерозам, хрониче­скиме бронхитам, астма­тическим реакциям; раздражению слизистой оболочки полости рта, некрозам зубной эмали.

Косвенное действие кислотных осадков на живые орга­низмы может осуществляться за счет изменения pH водоемов и нару­шения кислотности почв, снижения всасывания фос­фат-иона, изменения состава микроорганизмов почв. В ки­слой почве по­вышается растворимость тяжелых металлов (Cd, Pb, Mn, Cu), которые поглощаются растениями, а затем по пищевым цепоч­кам поступают в организм человека.

 

Стратосферный озон. Проблема разруше­ния озонового слоя. Биолого-медицинские по­следствия разрушения озоно­вого слоя.

Озон — чрезвычайно сильный окислитель. Точка его при­ложения — ткани легких; поражение легких носит характер респираторного стресса. В клетках О₃ может стать причиной разнообразных нарушений: в липидных структурах мембран ини­циируется перекисное окисление, протеины, а также гиалу­роновая кислота подвергаются окисле­нию, что сопровождается изменением функцио­нальной активности клеток. В легких из­меняется активность ряда ферментов (сукцинатдегидроге­назы, щелочной фосфатазы, нуклеотидазы), нару­шается соотношение нуклеиновых кислот, стенки альвеол инфильтрируются лимфо­цитами и плазма­тическими клетками. Раздражаются слизистые ды­хательных путей и глаз. Его хроническое поступле­ние может привести к эмфизематозным и фиброти­ческим изменениям ткани лёгких, гиперплазии аль­веолоцитов, в макрофагах нару­шается образовании супероксидных радикалов – что ведёт к не­завер­шенному фагоцитозу и частым инфекциям.

Дети более чувствительны к озону.

Озон легко проникает в хвою или листья в про­цессе дыха­ния, нарушая процесс фотосинтеза.

Компоненты фотохимического смога оказывают раздра­жающее действие на слизистую глаз, верх­них дыхательных пу­тей, способствуют развитию аллергического конъюнктивита, вызывают сухость слизистых, вазомоторный ринит, насморк.

 

Заболевания, связанные с экологическим состоянием гидросферы. Эвтрофикация водоемов. Эколого-медицин­ская характеристика хлора и летучих органических со­единений, содержащихся в воде.

Согласно имеющейся классификации ВОЗ можно выделить пять групп заболеваний, связанных с экологическим состояние гид­росферы:

- заболевания от зараженной воды

(тиф,холера,дизентерия,полиомиелит,гепатит);

- заболевания кожи и слизистых (трахома,проказа);

- заболевания, вызываемые живущими и размножающимися в воде насекомыми (малярия,желтая лихорадка);

- заболевания, вызываемые моллюсками (шистосомоз,ришта);

- заболевания от загрязненной воды.

Эвтрофикация водоемов — обогащение воды в водоеме био­генами, сопровождающееся повышением продуктивности расти­тельности в водоёмах. Эвтрофикация может быть результатом как естественного старения водоёма, так и антропогенных воз­действий. Основные химические элементы, способствующие эв­трофикации — фосфор и азот.

Характеристика хлора

Хлор широко используется для обеззараживания воды от бакте­рий, вирусов и других микроорганизмов. Его использование привело к тому, что такие болезни, как холера и тиф, которые легко распространяются через зараженную воду, практически не встречаются в развитых странах.

Тем не менее существует несколько проблем, которые касаются присутствия хлора в питьевой воде.

Во-первых, это проблема качества воды. Присутствие в воде из­быточного количества хлора придает ей неприятный вкус и «за­пах плавательного бассейна».

Во-вторых,это заболевания, которые может вызвать сам хлор. Показано, что люди, которые пьют хлорированную воду, имеют риск возникновеия рака мочевого пузыря на 21% больше и риск возникновения рака прямой кишки а 38% больше, чем те,кто пьет воду с небольшим содержанием хлора.

В-третьих, действие хлорзамещенных метана. Эти соединения образуются в питьевой воде под воздействием хлора, даже ко­гда в ней имеются безвредные органические соединения, в том числе и летучие. Действие хлорзамещенных метана также свя­зывают с возможностью индуцировать онкологические заболе­вания.

Уровень остаточного хлора после обезвреживания воды норма­лизуется (свободный – 0,3-0,5 мг/л, связанный – 0,8-1,2 мг/л). Тем не менее известны факты избыточного содержания хлора в водопроводной воде, особенно в весенний и летний периоды.

Летучие органические соединения (ЛОС) – водные примеси, которые представляют опасность, когда их концентрация дости­гает даже незначительных уровней. Отличительная особенность - трудность и высокая стоимость их определения. К ЛОС отно­сятся: бензол, тетрахлористый углерод, винилхлорид, толуол, дихлорэтан и др.

ЛОС – побочные продукты при производстве ядохимикатов, кра­сок, клеев, красителей, парфюмерных изделий, перегонке нефти и др. ЛОС проникают в питьевую воду в результате ан­тропогенной деятельности из-за индустриальных утечек, про­мышленных аварий и халатности. Основной путь проникновения в питьевую воду – это попадание на поверхность почвы, мигра­ция вглубь и достижение водоносного слоя. В значительных ко­личествах ЛОС находятся в воде открытых водоемов, рек, осо­бенно в районе расположения индустриальных зон. В связи с истощением подземных запасов питьевой воды и использова­нием все в больших количествах воды открытых водоемов веро­ятность загрязнения питьевой воды увеличивается.

Как было указано выше, ЛОС – опасные примеси и могут при длительном воздействии вести к развитию ряда заболеваний.

В процессе его обезвреживания образуются много численные продукты, обладающие широким спектром действия. Возникаю­щий при монооксигеназной реакции трихлороксиран обладает способностью связываться с макромолекулами и тем самым ока­зывать токсические воздействия на печень и почки. Помимо того, из него образуются: хлоральгидрат, трихлорэтанол и три­хлоруксусная кислота, которые имеют седативное, токсическое для ЦНС и раздражающее действие соответственно. Возникаю­щие при действии глютатиона метаболиты трихлорэтана обла­дают канцерогенным действием.