Влияние токсичных металлов

Такие токсичные металлы, как ртуть, мышьяк, кадмий и свинец, тоже обладают кумулятивным эффектом. Результат их накопления небольшими дозами может быть таким же, как и при получении однократной большой дозы. Ртуть, содержащаяся в промышленных стоках, осаждается в донных илистых отложениях в реках и озерах. Обитающие в илах анаэробные бактерии перерабатывают ее в ядовитые формы (например, метилртуть), которые могут приводить к серьезным поражениям нервной системы и мозга животных и человека, а также вызывать генетические мутации. Метилртуть - летучее вещество, выделяющееся из донных осадков, а затем вместе с водой попадающее в организм рыбы и накапливающееся в ее тканях. Несмотря на то что рыбы не погибают, человек, съевший такую зараженную рыбу, может отравиться и даже умереть.

Рис. Формирование загрязнения озера ртутью

Другим хорошо известным ядом, поступающим в растворенном виде в водотоки, является мышьяк. Он был обнаружен в малых, но вполне измеримых количествах в моющих средствах, содержащих водорастворимые ферменты и фосфаты, и красителях, предназначенных для окрашивания косметических салфеток и туалетной бумаги. С промышленными стоками в акватории попадают также свинец (используемый в производстве металлических изделий, аккумуляторных батарей, красок, стекла, бензина и инсектицидов) и кадмий (используемый главным образом в производстве аккумуляторных батарей).

Другие неорганические загрязнители

В водоприемных бассейнах некоторые металлы, например железо и марганец, окисляются либо в результате химических либо биологических (под влиянием бактерий) процессов. Так, например, образуется ржавчина на поверхности железа и его соединений. Растворимые формы этих металлов существуют в разных типах сточных вод: они были обнаружены в водах, просочившихся из шахт и со свалок металлолома, а также из естественных болот. Соли этих металлов, окисляющиеся в воде, становятся менее растворимыми и образуют твердые окрашенные осадки, выпадающие из растворов. Поэтому вода приобретает цвет и становится мутной. Так, стоки железорудных шахт и свалок металлолома окрашены в рыжий или оранжево-коричневый цвет из-за присутствия оксидов железа (ржавчины).

Такие неорганические загрязнители, как хлорид и сульфат натрия, хлорид кальция и др. (т.е. соли, образующиеся при нейтрализации кислотных или щелочных промышленных стоков), не могут быть переработаны биологическим или химическим путем. Хотя сами эти вещества не трансформируются, они оказывают влияние на качество вод, в которые сбрасываются стоки. Во многих случаях нежелательно использовать "жесткую" воду с высоким содержанием солей, так как они образуют осадок на стенках труб и котлов.

Такие неорганические вещества, как цинк и медь, поглощаются илистыми донными осадками водотоков, принимающих сточные воды, а затем вместе с этими тонкими частицами транспортируются течением. Их токсическое действие сильнее в кислой среде, чем в нейтральной или щелочной. В кислых сточных водах угольных шахт цинк, медь и алюминий достигают концентраций, смертельных для водных организмов. Некоторые загрязнители, будучи в отдельности не особенно токсичными, при взаимодействии превращаются в ядовитые соединения (например, медь в присутствии кадмия).

Синтетические поверхностно-активные вещества

Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ, попадают в материковые воды и морскую среду. СМС содержат полифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряд добавочных ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизирующие вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербораты), кальцинированная сода, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионактивные, катионактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионактивные вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. Присутствие, СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве, СПАВ, применяется в составе пестицидов.

Соединения с канцерогенными свойствами

Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность и способность вызывать канцерогенные, тератогенные (нарушение процессов эмбрионального развития) или мутагенные изменения в организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить к ингибированию роста, ускорению старения, нарушению индивидуального развития и изменению генофонда организмов. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных данных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества) 0обнаружено в тектонически - активных зонах, подверженным глубинному термическому воздействию. Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде - это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива. Амины, нитрозоамины, гидразин и его органические производные и др.

Влияние загрязнения питьевой воды на здоровье

Эксперты Всемирной организации здравоохранения установили, что очень многих болезней и смертей можно было бы избежать благодаря единственному недорогому средству – обеспечению населения чистой питьевой водой.

Какую же питьевую воду можно назвать биологически (физиологически) полноценной? Очевидно, что, с одной стороны, концентрация химических компонентов такой воды не должна превышать предельно-допустимых норм. С другой стороны, для ряда химических соединений есть и нижний порог безопасности. Постоянное употребление воды с дефицитом кальция, магния, углекислоты, йода, фтора также неблагоприятно влияет на организм и влечёт развитие различных болезней. Например, дефицит фтора ведёт к развитию кариеса, а недостаток йода способствует возникновению заболеваний щитовидной железы.

За последние несколько десятилетий проблема загрязнения водных источников (озер, рек, грунтовых вод) стала очень острой. Загрязнение воды ядохимикатами с трудом выявляется из-за низкой концентрации. Вредные вещества способны накапливаться в организме, вызывая самые разные заболевания вплоть до рака. К ядохимикатам, в первую очередь, относятся тяжелые металлы – свинец, олово, мышьяк, кадмий, ртуть, хром, медь, цинк. Ионы металлов растворяются в воде и, таким образом, попадают в организм и действуют на ферменты, подавляя их активность, вызывая тяжелые неврологические последствия. Умеренная отсталость развивается под влиянием отравления свинцом, а психические аномалии и врожденные уродства возникают при ртутных отравлениях.

Тяжёлые металлы опасны тем, что способны к биоаккумуляции. Поступая вместе с пищей и жидкостями, металлы удерживаются и накапливаются в теле, как в фильтре. Организм не может освободиться от тяжёлых металлов, так как они прочно связываются с белками. Биоаккумуляция усугубляется в пищевой цепи, и организмы, находящиеся на вершине пищевой пирамиды, имеют самые высокие дозы ядохимикатов. Эта доза может стать в сто тысяч раз выше, чем во внешней среде. Такое накопление вещества при прохождении через пищевую цепь называют биоконцентрированием. Эти процессы трудно заметить на ранних стадиях до достижения опасного уровня. При достижении опасного уровня практически невозможно исправить ситуацию.

Одними из важнейших загрязнителей среды являются соединения азота, поступающие в воздух, воду, почву. Медико–экологическую проблему составляют нитраты, нитриты, которые способствуют развитию многочисленных заболеваний.

Ситуацию осложняют синергические эффекты. Ядохимикаты редко встречаются отдельно друг от друга, а два или более ядов вместе дают эффект во много раз превосходящий сумму действий каждого из них. Сочетаясь вместе, яды, поступая в организм человека, ослабляют иммунную систему, и человек становится более подверженным воздействию инфекций и паразитов.

Последствия различных видов загрязнения воды приведены в таблице:

Виды загрязнений	Вызываемые заболевания
Металлы
Алюминий (Al)	Нейротоксическое действие, может стать причиной слабоумия, повышенной возбудимости, вызвать нарушения моторной реакции у детей, анемию, головные боли, заболевания почек, печени, колиты, неврологические изменения, связанные с болезнью Паркинсона.
Барий (Ba)	Лейкемия
Железо (Fe)	Заболевания печени, крови, сердца, аллергия
Кадмий (Cd)	Почечные расстройства, бронхит, анемия, онкология Накапливаясь в почках, вызывает гипертонию, ослабляет иммунитет организма и тем самым снижает продолжительность жизни. Оказывает негативное воздействие на умственные способности человека, т.к. вытесняет необходимый для нормальной работы головного мозга ЦИНК
Марганец (Mn)	Элебриотоксическое действие, развитие анемии, нарушение функционального состояния нервной системы
Медь (Cu)	Гепатит, анемия
Молибден (Mo)	Нейротоксическое действие, онкология, поражение кожи
Мышьяк (As)	Злокачественные опухоли кожи и лёгких, воздействует на центральную нервную систему
Натрий (Na)	Гипертония, поражение сердца, онкология
Никель (Ni)	Повреждения сердца и печени
Ртуть	Нарушение функций почек, нервной системы. Аллергии, артрит, нарушения мозговой деятельности, структуры соединительной ткани в коленных и локтевых суставах, ухудшение зрения, поражения почек, выпадения зубов, ослабления иммунной системы. Отрицательное воздействие на развитие плода у беременных женщин.
Свинец	Воздействует на центральную нервную, репродуктивную системы и почки, вызывает гипертонию, атеросклероз, боли в области живота, анемии, артрита, нарушения мозговой деятельности, повышенной возбудимости, нарушений детородной функции у женщин. Ослабляет иммунитет, вызывает общую слабость, некоторые психические заболевания, поражает печень и почки, негативно влияет на синтез витамина D, что ведёт к дефициту Кальция. Наиболее подвержены воздействию свинца - дети (особенно в возрасте от 2 до 5 лет), живущие в старых домах, на первом этаже, вблизи бензоколонок и пьющие воду из-под крана. Тот же эффект даёт пребывание в помещениях с опадающей со стен краской.
Сульфаты (SO4-2)	Диарея, желчнокаменная болезнь
Хром (Cr3+)	Воздействует на кожу и пищеварительную систему, причина онкологических заболеваний, болезней почек, сердца, печени
Цинк (Zn)	Нарушение обменных функций
Радиоактивные загрязнения
Уран Стронций Цезий Плутоний Торий	Онкологические заболевания Генетические изменения Ослабление иммунитета Врожденные пороки у детей Ломкость и плохая сращиваемость костей у детей
Неорганические вещества
Азот Фосфор	Вызывают рост в водопроводных коммуникациях и артезианских скважинах сине-зелёных водорослей, плохо поддающихся фильтрации и вырабатывающих токсины. Попав в организм человека подтачивают его иммунитет. Вызывают заболевания костного аппарата
Ядовитые вещества
Бром Хлороформ Фтор Хлор Цианиды Бензапирен Поверхностно-активные вещества (ПВА)	Нефриты Гепатиты Высокая мертворождаемость Токсикозы беременности и врожденные аномалии плода Мутагенные эффекты Образование диоксина Ослабление иммунной системы Поражение детородных функций мужчин и женщин Онкологические заболевания внутренних органов Флюороз (Разрушение зубов, скелета) Гипертензия, сердечно-сосудистые расстройства Повреждения щитовидной железы и центральной нервной системы Разрушение почек, печени, онкология
Канализационные стоки
Различные токсичные вещества Болезнетворные микробы	Гастроэнтерит Гепатит Миокардит Менингит Полиомиелит Скрытые формы (более 80% кишечных расстройств этиологически не расшифровано)
Синтетические удобрения
Гербициды	Приводит к зарастанию водоёмов, уменьшению кислорода в воде, что приводит к массовой гибели рыбы и заражению воды болезнетворной микрофлорой.
Пестициды	Воздействуют на центральную нервную систему, дыхательную систему, почки (общее воздействие) и печень, вероятная причина рака
Нитраты	Метгемоглобинемия (синдром "синюшний младенец")
Нитриты	Токсикологическое воздействие
* Данные собранны из различных источников.
Отравления происходят отходами производства, которые попадают в продукты, воду, воздух или являются предметами одежды или предметами повседневного обихода, лекарствах. Например, примеси алюминия содержаться в аспирине, дезодорантах, питьевой воде и даже в поваренной соли. Кадмий - в дыме сигарет, питьевой воде, загрязнённом городском воздухе и удобрениях, а, следственно, в нашей пище.