Химические факторы городской среды
Химические вещества, используемые человеком в процессе производства, стали постоянно действующим фактором на здоровье населения. Аварии и химические катастрофы усугубляют отрицательное воздействие токсических веществ на организм человека. Ведущую роль в загрязнении городов играют бензпирен, свинец, ртуть, хром и никель. Наиболее высокий индекс загрязненения получен по тяжёлым металлам, соединениям углерода, азота и серы.
Загрязнение воздуха, почв и поверхностных вод городов стало важнейшей проблемой века. Эта проблема касается не только отдельных стран, но и всей Земли в целом. Известно, что чем больше численность города, тем выше «фоновое загрязнение». Города и посёлки делятся в зависимости от численности населения на крупнейшие, крупные, большие, средние и малые.
При равном числе жителей загрязнение воздуха обычно выше при наличии в населённом пункте предприятий нефтехимической промышленности, чёрной и цветной металлургии. Загрязнение воздуха выше также в городах, расположенных в местах с неблагоприятными метеорологическими условиями рассеивания (например, расположенных в горных долинах).
Атмосферный воздух
Исследования показали, что в атмосферу городов ежегодно поступает от нескольких тон до сотен тысяч сернистого газа, оксидов азота, оксида углерода и твёрдых веществ.
Количество выбросов в городах зависит от:
• развития индустрии
• автотранспорта
• уровня очистки выбросов вредных веществ.
Загрязнение воздуха оказывает негативное влияние как на население, так и на все городские объекты. Так, кислотные дожди и агрессивные химические соединения приводят к разрушению бетонных конструкций, ускорению коррозии металлических покрытий и ограждений.
От загрязнённого воздуха очень страдает городская растительность. Пыль закупоривает поры растений, затрудняет фотосинтез, в результате чего листья желтеют, задерживается рост деревьев, они легко погибают от болезней и вредителей. Наиболее губительное действие на растения оказывает диоксид углерода. Вокруг экологически неблагополучных промышленных предприятий растительность намного беднее, чем в районах с незагрязнённым воздухом. В то же время вредное влияние выбросов обнаруживается и на значительном расстоянии от предприятия. К загрязнению воздуха очень чувствительны хвойные и плодовые деревья, наиболее устойчивы – липа, ясень, тополь. На листьях растений осаждаются взвешенные частицы и адсорбируются газообразные примеси. С гибелью растений этот естественный фильтр, очищающий воздух, устраняется. Кроме того город лишается источника кислорода и фитонцидов. В пригородных районах крупного промышленного центра отмечается низкая урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность животноводства. При отборе овощных культур на исследование, которые росли на участках, расположенных в зоне действия промышленных выбросов химико-металлургических предприятий, обнаружено существенное превышение ПДК тяжёлых металлов.
Загрязнение атмосферы обуславливает до 30 % общих заболеваний населения промышленных центров. Только 15 % горожан проживает на территории с допустимым уровнем загрязнения воздуха.
Атмосферный путь поступления токсических веществ в организм человека является ведущим. Это связано с тем, что при ингаляционном пути поступления химические элементы поглощаются наиболее интенсивно. Так, свинец, поступающий с воздухом, адсорбируется кровью на 60 %, а при поступлении с водой – на 10 %, в то время как с пищей – лишь 5 %.
В атмосферном воздухе промышленных городов содержатся аллергены и поллютанты, провоцирующие гиперреактивность дыхательных путей.
Аллергены атмосферного воздуха:
• формальдегид,
• сероводород,
• хром,
• никель.
Поллютанты атмосферного воздуха:
• двуокись азота,
• взвешенные частицы (пыль),
• двуокись серы,
• окись углерода.
Вклад загрязнения атмосферного воздуха в формирование заболеваемости респираторными аллергозами составляет в некоторых городах от 16 % (бронхиальная астма) до 33 % (аллергический ринит). Существуют научные исследования, демонстрирующие выраженную связь заболеваемости аллергическим ринитом с содержанием формальдегида, сероводорода и оксида азота. Установлены прямые корреляционные связи средней силы заболеваемости бронхиальной астмы с содержанием сероводорода и окиси углерода. Известно, что аллергические риниты могут предшествовать заболеванию бронхиальной астмы. Загрязнение атмосферного воздуха влияет отрицательно и на репродуктивное здоровье. При этом страдает репродуктивная функция, как женщин, так и мужчин. В крупных промышленных центрах, в городских районах, расположенных недалеко от предприятий химической, нефтехимической и металлургической промышленности, наблюдается высокий уровень патологии беременности и родов (в 1,5-2 раза выше относительно чистых территорий), спонтанных абортов (в 2,5 раза выше), преждевременных родов, мертворожденности, частоты рождения детей с врождёнными аномалиями и пороками развития (в 6,7 раз).
Химическое загрязнение городской почвы
Загрязнители городской почвы:
• металлы, в том числе тяжёлые,
• нефтепродукты и их производные, бензпирен
Клиническими особенностями респираторных аллергозов экологически неблагоприятных городских районов являются:
• появление заболеваний у лиц, не имеющих наследственной предрасположенности к аллергии,
• раннее начало заболевания,
• более тяжёлое течение,
• повышенный риск развития инфекционных осложнений,
• частое развитие полисенсибилизации.
Городские канцерогены:
• атмосферные: Ni, Cr, Cd,
• содержащиеся в пыли: подвижные формы Cd, As
• почвенные: Pb, As, бензпирен
Городские сточные воды
Современные города интенсивно загрязняют природные воды. Вместе со стоками промышленные предприятия сбрасывают в водоёмы токсические соединения Hg, Cd, Pb, F, агрессивные жидкости, поверхностно-активные вещества (ПАВ), минеральные и органические взвеси, нефтепродукты и др.
Город с миллионным населением ежегодно сбрасывает через канализационную сеть и помимо неё 350 млн. тонн загрязнённых сточных вод (включая ливневые и талые воды с промышленных площадок, городских свалок, стоянок автотранспорта и др.)
Сточные воды городов отрицательно воздействуют на источники питьевого водоснабжения, расположенные ниже по течению от места их выпуска. Они служат причиной тяжёлых экологических последствий при проникновении в водоносные горизонты, из которых вода используется для питья и хозяйственных целей.
Целый комплекс городских проблем связан с подземными водами. Существует три причины негативных гидрологических процессов:
1. загрязнение атмосферы, почв и поверхностных вод;
2. эксплуатация артезианских вод;
3. утечки из подземных водонесущих коммуникаций.
Состав дождей и снега в городе всё более отличается от естественного из-за прогрессирующего загрязнения атмосферного воздуха, деградации лесопаркового защитного пояса и других причин. Так, повышается кислотность дождей, меняется химический состав (до нитратного и аммонийного), снег содержит до 30-40 г/л хлоридов натрия и калия. Атмосферные выпадения на почвы города содержат чрезвычайно высокие концентрации тяжёлых металлов (десятки и сотни раз превышающие фоновые ПДК). Почвы перестают быть барьером на пути загрязнений к грунтовым водам, так как сорбирующая способность исчерпана, а например, для ионов хлора практически равна нулю.
Усиленная и длительная эксплуатация артезианских вод города и пригорода ведёт к значительному понижению их уровня и напора. Формирование депрессии напоров ведёт к тому, что не чистые артезианские воды питаются холодными ключами, а наоборот, сильно загрязнённые речные и грунтовые воды просачиваются в артезианские пласты.
К негативным экологическим последствиям ведёт и утечка из канализации:
• из-за повышения влажности приземистого слоя атмосферы обостряются хронические заболевания,
• разрушаются фундаменты зданий, трубы, силовые кабели и линии связи,
• в подвалах плодятся комары, и разводится плесень,
• заболачиваются почвы,
• на деревьях появляются различные гнилостные образования и сухие вершины.
Социальные факторы города
Научные исследования выявляют достоверное различие в уровнях и структуре заболеваемости населения различных социо - экологических зон в границах одного города.
Социо-экологические факторы оказывают наиболее выраженное влияние на развитие:
• болезней органов дыхания,
• сердечнососудистой патологии,
• болезни нервной системы.
Наиболее выраженное влияние на состояние здоровья оказывают следующие социальные факторы:
• образование,
• курение и употребление алкоголя,
• полноценность питания,
• материальное состояние (доходы),
• жилая площадь.
Информационные факторы города
В больших городах функционирует мощное информационное поле, создаваемое средствами массовой информации. В настоящее время на смену традиционным СМИ, таким как печать, радио, телевидение, пришла независимая пресса, многоканальное телевидение. Стала развиваться компьютерная культура с выходом во «всемирную паутину» - интернет.
С одной стороны, увеличение информационного поля расширяет возможности для самореализации. Люди получают возможность совершенствовать свои знания, развивать художественный вкус.
С другой стороны, стремительное развитие СМИ стало причиной психологического стресса. Резкое изменение информационного поля, а также некоторая информация, содержащаяся в СМИ, разрушающая консервативное сознание людей, стали одним из самых мощных психологических факторов. Противоречивость поступающей информации при нередком отсутствии достоверной, нестабильность жизненного уклада вызывают длительные стрессовые состояния, сопровождающиеся изменением поведения.
Перегрузка психики огромным потоком противоречивой, как правило, негативной информацией, ведёт к развитию информационного стресса. Длительные стрессы вызывают нарушения иммунного и генетического аппарата, становятся причиной многих психических и соматических заболеваний, повышенной смертности. У одних людей они вызывают депрессию и апатию, а также политическое и социальное безразличие, у других – агрессию, озлобленность, политический и социальный экстремизм, и как следствие, обострение криминальной обстановки.