Полезные материалы за все 6 курсов / Учебники, методички, pdf / гигиена методичка

Таблица 1

Итоговая интегральная оценка гигиены и экологических дисциплин

(Ушаков, 2004 г.)

21

1.3.Среда обитания человека в современных условиях

Оптимальные для жизни человека условия окружающей среды находятся в относительно узких пределах. Переход тех или иных параметров за границы этих пределов вызывает ухудшение качества жизни человека. Существуют верхняя и нижняя критические границы параметров окружающей среды, переход через которые угрожает необратимыми изменениями в биологической системе и её звеньях. Так, некоторые химические элементы в малых дозах необходимы для нормального развития живых организмов, а в больших дозах являются сильнодействующими ядами.

Изменение среды обитания в результате её загрязнения приводит к росту заболеваемости населения. По данным Всемирной организации здравоохранения, воздействие химических веществ может стать главным фактором развития многих болезней человека. Не случайно современные ученые сравнивают современную индустрию по масштабам загрязнения биосферы с химической войной. За последние 25–50 лет в этой войне уже пострадали миллионы людей. Производство химических элементов к 2000 г. возросло в 2–5 раз, что еще более ухудшило экологическую обстановку.

Структура заболеваемости зависит от количества и качества выбросов. Так, выбросы предприятий цветной металлургии повышают заболеваемость сердечно-сосудистой системы, а загрязнения от предприятий чёрной метал-

22

лургии и энергетики приводят к росту заболеваний лёгких. Предприятия химических комплексов способствуют развитию аллергических заболеваний. Врождённые пороки у детей, родившихся в городе с крупной промышленностью, встречаются в 3–5 раз чаще, чем у детей, родившихся в сельской местности.

В1986 г. произошла самая крупная в истории Земли техногенная катастрофа на Чернобыльской АЭС как следствие попытки «приручить» атом и заставить его работать на себя. В результате этой аварии выделилось больше радиоактивных веществ, чем при бомбардировке Хиросимы и Нагасаки. Чернобыльская авария затронула более 7 млн. человек и коснется еще многих, в том числе и неродившихся. Средства на ликвидацию последствий катастрофы могут превысить экономическую прибыль от работы всех АЭС на территории бывшего СССР.

Всистеме «человек – окружающая среда» приоритетное место по дозовому воздействию и возможным биологическим эффектам занимает атмосферный воздух, который относится к наименее управляемым со стороны человека средам. В России более 2/3 населения проживает в условиях загрязнения атмосферного воздуха. Число городов с высоким и очень высоким уровнем загрязнения воздуха за период 1999–2002 гг. увеличилось на 38%. В течение последних 5 лет в воздушный бассейн Воронежской области выбрасывается ежегодно около 400 тысяч тонн загрязняющих веществ (рис. 1).

Ведущая роль в загрязнении атмосферы принадлежит автомобильному транспорту, на долю которого приходится до 83% от всего валового выброса загрязнителей. Автотранспорт, использующий в качестве горючего углеводородное топливо, является одним из главных источников выбросов углекислого газа в атмосферу, участвующего в формировании парникового эффекта. Одним из наиболее токсичных продуктов, содержащихся в выхлопных газах автомобиля, работающего на углеводородном топливе, является оксид углерода (угарный газ). Хотя сам он и не относится к веществам, вызывающим парниковый эффект, но легко вступает в реакцию с кислородом воздуха

собразованием углекислого газа.

440

420

400

380

360

340

320 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

Рис. 1. Суммарные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу г. Воронежа с 1994 по 2003 гг. (тыс.тонн).

23

Основными загрязнителями, по которым отмечаются превышения ПДК в атмосферном воздухе г. Воронежа, являются: оксид углерода, оксиды азота, ангидрид сернистый, пыль, формальдегид, фенол. Данные загрязняющие вещества после сорбции на частицах пыли попадают в дыхательные пути человека и оказывают прямое повреждающее действие на органы дыхания. Диоксид азота, образуя сложные комплексы с озоном (О3) и гидрокарбонатами, вызывает повреждение дыхательных путей с образованием в организме свободных радикалов. Обладая высокой химической активностью, свободные радикалы инициируют асептическое воспаление, приводящее к развитию хронических бронхообструктивных заболеваний: хронического бронхита и бронхиальной астмы, особенно у детей.

В настоящее время в индустриально развитых странах бронхиальной астмой больны до 55 млн. человек. Накоплен значительный материал о влиянии атмосферных загрязнителей на развитие и течение бронхиальной астмы. Число случаев этим заболеванием в странах Западной Европы в течение 20 лет увеличилось вдвое. Бронхиальная астма поражает в настоящее время каждого седьмого ребенка в Великобритании, а в США каждое третье обращение за неотложной медицинской помощью связано с бронхиальной астмой.

Взаимосвязь заболеваемости детей г. Воронежа астмой и содержания диоксида азота в воздухе отражена на рис. 2.

Рис. 2. Зависимость заболеваемости детей астмой от концентрации азота диоксида в атмосферном воздухе

В разных странах мира выявлен рост числа смертей среди населения (в особенности старше 60 лет) после подъема среднесуточной концентрации в воздухе взвешенных частиц в ближайшие дни. При этом в особенности повышалась смертность от респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний.

Исследования показали, что в результате хронического воздействия пыли на население (точнее, ее мелкодисперсной фракции) возможно допол-

24

нительное количество смертей в г. Воронеже, которое составит порядка 600– 700 случаев в год (табл.2).

Таблица 2

Оценка риска смертности населения от воздействия взвешенных веществ фракции РМ10

Вразвитии патологического процесса при хроническом неблагоприятном воздействии на организм человека пылевых частиц лежит образование избыточного количества активных форм кислорода, возникающее при их проникновении в легкие, которое ускоряет перекисное окисление липидов тканей, приводящее к нарушению баланса оксидантов и антиоксидантов, оказывающее общетоксическое действие на организм.

Возмущения, вносимые людьми в гидросферу, по массе загрязняющих веществ несравненно больше, чем в любой другой сфере. К тому же загрязнения из других сфер оказываются в гидросфере (например, соединения серы из атмосферы в виде кислотных дождей попадают в водоемы).

Всовременных условиях наблюдается стремительное истощение и загрязнение водных ресурсов. Уже более миллиарда человек лишено здорового водоснабжения (Азиатско-Тихоокеанский регион, бассейны рек Нила, Тигра

иЕвфрата, южные республики бывшего СССР). О ситуации на реках «цивилизованной» Европы можно судить по бассейну Дуная, где проживает 80 млн. человек. За год в него сбрасывается 3000 т никеля, 14000 т марганца,

500 т цинка, 36000 т нефтепродуктов, огромное количество хлора, нитратов, пестицидов. Великая река Волга за год несет до 300 млрд. м3 отравленной воды, которая без глубокой предварительной очистки не может быть использована ни для каких целей. Такова же судьба многих других рек (Десны, Дона, Кубани, Невы, Печоры). На грани экологической гибели озеро Байкал, где сосредоточена 1/3 мировых запасов пресной воды.

Вода в хозяйственном использовании и в быту выступает в качестве сырья, энергоносителя, транспортного средства, растворителя, но всегда как система, удаляющая отходы.

Огромны имеющие место залповые выбросы неочищенных стоков в аварийной ситуации, сбросы вод с судов. Это приводит к тому, что многие речные системы не в состоянии справиться с загрязнением на всем своем протяжении. Мировой океан настойчиво превращается человеком в «сточную яму» цивилизации. Там оказывается практически все, что люди сброси-

25

ли в почву, реки, водоемы, атмосферу. Отдельные химические элементы сбрасываются в таких количествах, что водные системы не в состоянии их переработать (ртуть, кадмий, свинец, селен). Тончайшая пленка нефтепродуктов закрывает огромные пространства, уничтожая значительное количество живых организмов, отравляя планктон. Только 1 г нефти в реке способен полностью погубить жизнь в 1 м3 ее объема. Об этом свидетельствует исчезновение до 30% количества и многочисленные заболевания рыб в реках Европы. В результате употребления загрязненной воды ежесуточно на земле умирает до 25000 тысяч человек (по данным ВОЗ).

Объёмы неконтролируемого сброса загрязнённых промышленными стоками вод в реки и закрытые водоёмы составляет 600–700 млрд. м3 в год. Это привело к тому, что водные ресурсы во многих странах стали остродефицитными. А ведь ещё не так давно человечество рассматривало гидросферу как неисчерпаемый источник ресурсов.

Одними из главных загрязнителей гидросферы стали нефтепродукты. В результате аварий судов, промывки резервуаров танкеров, утечек нефти при добыче её в шельфовой зоне ежегодно в воды океана попадает 12–15 млн. т нефти. Нефтяная плёнка приводит к гибели морских животных, нарушает процессы фотосинтеза и выделения кислорода, в результате чего происходит нарушение газо- и влагообмена между атмосферой и гидросферой.

На качество природных вод оказывают влияние природные и антропогенные факторы (табл.3).

26

Огромную нагрузку в результате деятельности человека испытывает и литосфера. Практически все полезные ископаемые вместе с содержащими их породами извлекаются из недр земли. Кроме того, подземная среда используется для строительства (размещение производств, прокладка коммуникаций, создание хранилищ и т.д.). Поверхностные накопители промышленных и бытовых отходов, а также сточных вод в результате несоблюдения правил складирования и захоронения отходов наносят большой ущерб флоре и фауне этих регионов, влияя на динамическое равновесие биосферы. Накопление токсичных веществ приводит к постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Любое загрязнение литосферы твёрдыми отходами может вызвать загрязнение подземных вод.

1.3.1. Основные понятия в экологии

Экосистема – любая совокупность живых организмов и условий среды (участок леса, река, море, аквариум или даже вся биосфера). Таким образом, самой большой экосистемой является биосфера – оболочка планеты, заселенная живыми организмами.

Биосфера – совокупность микроорганизмов, растений, животных и человека, населяющих Землю. Согласно В.И.Вернадскому, биосфера – живая оболочка планеты, включающая в себя не только организмы, но и всю среду их жизни. В.И.Вернадский считал, что именно наука способна коренным образом перестроить биосферу, преобразовать ее в ноосферу – сферу разума. Переход биосферы в ноосферу вовсе не означает какой-либо «смены» сфер. Речь идет о новом состоянии все той же биосферы. Вернадский писал: «Человек своим трудом и сознательным отношением к жизни перерабатывает земную оболочку – биосферу; его трудом и сознанием биосфера переходит в ноосферу».

Как было сказано, при значительном вмешательстве в биосферу (вырубка лесов, сжигание больших количеств топлива, уменьшение испарения с поверхности океана из-за загрязнения нефтью) наступает экологический кризис. Экологические проблемы современности связаны с тем, что человечество нарушает принципы функционирования экосистем: не происходит полного возвращения биогенов в экосистему; используется энергия топлива, приводящая к загрязнению среды обитания; человечество относится к третьему трофическому уровню, и его численность не должна быть чрезвычайно высокой.

27

Различают естественные и искусственные экосистемы. В отношении поступления энергии природные и антропогенные (созданные человеком) экосистемы сходны. И природным, и искусственным экосистемам требуется энергия. Естественные экосистемы получают ее от Солнца, искусственные – от угля и нефти, которые не поддаются переработке внутри самой искусственной экосистемы. Солнечная энергия всегда была и будет доступной в безграничном количестве и бесплатно. Однако для ее получения необходимо разработать технические средства для концентрации энергии. Человечество идет по другому пути: получение энергии при сжигании ископаемых углеводородов (уголь, нефть, газ). Этот процесс стоит на первом месте среди источников загрязнения окружающей среды по количеству образовавшихся отходов: в золе угля и нефти обнаружены практически все металлы.

Экологическими факторами называют любые компоненты внешней среды, оказывающие прямое или опосредованное влияние на организмы. Условно все факторы среды подразделяют на три группы – абиотические, биотические и антропогенные. Абиотические факторы – факторы неживой природы, биотические – факторы живой природы, связанные с влиянием организмов друг на друга.

В табл.4 представлены экологические факторы природной среды.

Таблица 4

Классификация экологических факторов природной среды

В процессе своей деятельности человек по-разному влияет на биосферу. Причины или факторы такого влияния называют антропогенными (от греческого anthropos – человек). Примерами прямого антропогенного воздействия на окружающую среду служат вырубка леса, уничтожение видов животных и растений. Загрязнение окружающей среды является примером опосредованного влияния человека на живые организмы. Антропогенных загрязнители делятся на:

биологические;

микробные (необычно большое количество микроорганизмов);

химические;

28

физические (тепловое, световое, шумовое, электромагнитное, радиоактивное).

Контрольные вопросы:

1. Дайте оценку состояния окружающей среды в современных условиях.

2. Дайте определение экологии, укажите взаимосвязь экологии

сдругими науками.

3.Назовите сходство и различие гигиены и экологии.

4.Дайте определение понятиям: «биосфера» и «ноосфера».

5.Приведите классификацию загрязнений окружающей среды.

6.Укажите отличие природного загрязнения от антропогенного.

7.Приведите примеры глобальных эколого-социальных проблем.

8. Сформулируйте сущность проблемы экологического кризиса и пути ее решения.

29

ТЕМА 4-5.

ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА. ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ. МИКРОКЛИМАТ. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОМПЛЕКСНОГО ВЛИЯНИЯ МЕТЕОФАКТОРОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Цель занятия:

1.Освоение методов оценки физических свойств атмосферного воздуха.

2.Ознакомление с устройством и порядком работы основных приборов, используемых для оценки параметров микроклимата.

3.Получение навыков гигиенической оценки и принципов нормирования микроклимата помещений.

4.Составление гигиенического заключения и выдача практических рекомендаций по улучшению микроклимата.

Место проведения занятия:

Учебно-профильная лаборатория кафедры общей гигиены.

Лабораторное оборудование:

Термометры ртутные и спиртовые, термограф, психрометр стационарный Августа и аспирационный Ассмана, гигрограф, анемометры чашечные и крыльчатые, катотермометры, барометр-анероид, барограф.

Теоретическое обоснование темы:

Гигиеническое значение и нормирование физических свойств атмосферного воздуха.

Среди условий внешней среды, оказывающих постоянное и непосредственное воздействие на организм человека, климатические или физические факторы атмосферного воздуха играют весьма важную роль. К этим факторам относятся – атмосферное давление, температура, влажность, скорость движения воздуха, лучистая энергия и ионизация воздушной среды.

Указанные факторы действуют на организм комплексно, могут отклоняться от комфортных условий и оказывать неблагоприятное влияние на самочувствие, работоспособность, а при длительном воздействии – на здоровье населения.

Микроклимат – состояние окружающей среды в ограниченном пространстве, определяемое комплексом физических факторов и оказывающее различного рода влияние на организм человека.

Классификация типов микроклимата:

Оптимальный микроклимат – микроклимат, при котором обычный человек находится в ощущении теплового комфорта.

Допустимый – микроклимат, который может вызвать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния человека.

Нагревающий – микроклимат, параметры которого превышают допустимые величины и могут быть причиной физиологических сдвигов, а иногда

30