5.3 Действие основных загрязняющих веществ на организм человека

Большие объемы поступлений в окружающую среду разнообразных химических веществ, биологических агентов при низком уровне контроля промышленных, сельскохозяйственных, бытовых и прочих загрязнителей не позволяют установить достаточно четко меру опасности для здоровья техногенных загрязнителей, содержащихся в атмосферном воздухе или почве, питьевой воде или продуктах питания.

Однако принято считать, что по степени опасности для здоровья человека среди химических загрязнителей первенство в настоящее время принадлежит тяжелым металлам, хлорированным углеводородам, нитратам, нитритам и нитросоединениям, асбесту, пестицидам. Очень опасными для здоровья являются радионуклиды, токсины микроорганизмов, лекарственные средства (антибиотики и другие, как правило, синтетические химические соединения), а также ряд загрязнителей биологического происхождения: бактерии, вирусы, грибковые, простейшие и паразиты.

Наиболее опасными и токсичными из тяжелых металлов являются кадмий, ртуть и свинец. Установлена связь между количеством обнаруженных в воде и почве кадмия, свинца, мышьяка и уровнями заболеваемости злокачественными новообразованиями различных форм среди населения экологически неблагополучных районов.

Действие тяжелых металллов.

Свинец. Воздействие больших концентраций свинца может вызвать острое отравление человека, меньших концентраций, которые и встречаются в атмосфере, - хроническое отравление.

Поступающий в организм человека свинец влияет на развитие и старение красных кровяных телец (эритроцитов). Классические признаки хронического отравления свинцом очень редко отмечаются у людей, длительное время дышавших атмосферным воздухом, содержащим свинец или его соединения. Основным показателем хронической интоксикации является увеличение количества свинца в различных органах человека. Специальные исследования показали, что в крови городских жителей содержание свинца выше, чем у сельского населения.

Ртуть. Массовая интоксикация метилртутью произошла в г. Минимата (Япония) из-за сброса в воды залива отходов производства хлористого винила и ацетальдегида. Эпидемия, начавшаяся в 1953 г. и связанная с потреблением отравленной рыбы, характеризовалась у больных дисфункцией центральной нервной системы, нарушением зрения. Из 116 официально зарегистрированных больных 46 умерли, остальные остались инвалидами. При этом сброс ядовитых отходов продолжался вплоть до 1968 г.

Кадмий. Отравление кадмием проявляется в повышенной ломкости костей, смертность достигает 50%.

Ртуть и кадмий — не единственные содержащиеся в воде металлы, которые являются загрязнителями пищи. В настоящее время наблюдается глобальное загрязнение Мирового океана ртутью, свинцом и кадмием, региональные загрязнения медью и мышьяком, локальные загрязнения - цинком, марганцем, хромом, селеном, сурьмой, железом. Объединенная комиссия ФАО и ВОЗ по Пищевому кодексу ввела обязательный при международной торговле контроль на содержание в пищевых продуктах и напитках семи наиболее токсичных элементов: ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, медь, олово и железо. Утверждение этого списка вовсе не означает, что другие элементы являются безвредными. По крайней мере, еще 6-7 элементов в некоторых продуктах и в определенных концентрациях могут представлять опасность для здоровья человека. Так, мутации хромосом человека вызывают хром, бериллий, мышьяк, никель, ртуть, кадмий, свинец, а раковые опухоли – мышьяк, никель, бериллий, свинец, кадмий, ртуть.

Полихлордифенилы (ПХД) Сложные хлорорганические вещества, применяемые в электротехнике. ПХД откладываются в тканях рыб и животных, ослабляя иммунную систему, вызывая отравления, поражая детородные органы. ПХД не выводится из организма, разрушает центральную нервную систему и вызывает раковые заболевания.

Нефтепродукты. К сожалению, нефтепродуктами сейчас загрязнены не только пресноводные источники, но и Мировой океан. Немецкие ученые подсчитали, что ежегодно на морских трассах может возникать не менее 10000 опасных для танкеров ситуаций. При этом около миллиарда тонн нефтепродуктов могут вылиться в океан. В Мировой океан поступает около 10 млн. т нефти в год. 1/3 водной поверхности покрыта нефтяной пленкой.

Действие окислов азота. Обычно действие окиси азота (NO) оценивается по его двуокиси (NO₂), так как находящаяся в воздухе окись очень быстро окисляется и переходит в двуокись.

Человек, находившийся в атмосфере со смертельной концентрацией двуокиси азота, в течение первых часов после ее воздействия не ощущает никаких недомоганий. В конце восьмого часа появляются удушье, тошнота, боли в животе, кашель, учащается пульс, после чего наступает расстройство сердечной деятельности. В большинстве случаев смерть фиксируется через 8 – 48 часов. Концентрации более 50 см³/м³, раздражающие слизистые оболочки глаз и носа, должны также рассматриваться как опасные при воздействии небольшой продолжительности. Обследования рабочих показали, что длительное воздействие двуокиси азота с концентрациями от 25 до 100 см³/м³ вызывает раздражение легких.

Действие азотной кислоты (НNO₃). Пары азотной кислоты действуют раздражающе на кожу, слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также разрушают зубы. Случаи, при которых содержание этих паров в атмосфере достигает опасных концентраций, чрезвычайно редки, так как обычно своевременно принимаются необходимые меры по их предупреждению.

Нитраты и нитриты

Общеизвестно, что далеко не безвредными для организма являются нитраты и нитриты. Нитраты, используемые в качестве минеральных удобрений, в самых высоких концентрациях встречаются в зеленых овощах, например, в шпинате, салате, щавеле, свекле, моркови, капусте. Особенно опасны высокие концентрации нитратов в питьевой воде, так как при их взаимодействии с гемоглобином нарушаются его функции переносчика кислорода. Возникают явления кислородного голодания с признаками одышки, асфиксии. В тяжелых случаях отравление может заканчиваться летальным исходом. Экспериментально доказано, что нитраты обладают также мутагенным и эмбриотоксическим действием.

Нитриты, представляющие собой соли азотистой кислоты, давно используются в качестве консерванта при изготовлении колбас, ветчины, мясных консервов. Другая опасность нахождения в продуктах питания нитритов заключается в том, что в желудочно-кишечном тракте под воздействием микрофлоры из нитритов образуются нитросоединения, обладающие канцерогенными свойствами.

Действие соединений фтора. Легкие симптомы поражения зубов появляются у человека в том случае, если он ежедневно поглощает около 0,1 мг фтора на 1 кг собственного веса. Остеосклероз развивается лишь в результате многолетнего ежедневного поглощения от 0,25 до 0,35 мг фтора на 1 кг веса.

Действие фосфора и его соединений. До настоящего времени в промышленных районах не были зарегистрированы случаи острого отравления фосфором, что может быть объяснено его незначительными концентрациями в атмосфере, медленным поглощением организмом и очень запоздалым проявлением его воздействия.

Хроническое отравление фосфором первоначально проявляется болями в желудочно-кишечном тракте и пожелтением кожного покрова. Эти симптомы сопровождаются потерей аппетита и замедлением обмена веществ. Хроническое отравление фосфором приводит к деформации костей, которые становятся более хрупкими. Снижается и сопротивляемость организма инфекциям. Следует отметить, что фосфор очень редко содержится в атмосфере.

Действие соединений серы. Сернистый ангидрид относится к раздражающим газам. При концентрации от 0,3 до 1 см³/м³ его замечают более по специфическому привкусу, чем по запаху; при концентрации 3 см³/м² и выше он легко определяется по запаху. Концентрации от 6 до 12 см³/м³ вызывают раздражение слизистых оболочек носа и горла, а более 20 см³/м³ - также и глаз. Однопроцентного содержания сернистого ангидрида достаточно для раздражения увлажненных участков кожи. Вдыхание SO₂ вызывает болезненные явления в легких верхних дыхательных путях, иногда возникает отек легких, глотки, а также паралич дыхания.

Серный ангидрид SO₃ также является раздражающим газом, способным при концентрациях около 1 см³/м³ вызывать ощущение удушья.

Действие сероуглерода (CS₂). Однократное, продолжительностью в несколько часов воздействие сероуглерода при концентрации 300 см³/м³ вызывает головные боли, сопровождающиеся галлюцинациями и другими психическими расстройствами. Воздействие сероуглерода в течение 30 мин при концентрациях от 2000 до 3000 см³/м³ приводит к помешательству. Ежедневное пребывание в атмосфере с концентрацией сероуглерода 300 см³/м³ вызывает тяжелые нервные расстройства, нарушение умственной деятельности, ослабление зрения, а с концентрациями от 30 до 60 см³/м³ - головные боли, припадки истерии и сонливость.

Действие меркаптанов. Меркаптаны имеют отталкивающий запах, который может вызывать тошноту и головные боли. Повышенные концентрации меркаптанов приводят к потере сознания.

Действие озона. Озон является веществом, обладающим повышенной раздражающей активностью. В больших концентрациях он вызывает отек легких, кровоизлияния и образует в легочных альвеолах вредные соединения с газами, переносимые кровью.

Большую опасность для здоровья человека представляют и лекарственные препараты, в основном антибиотики, широко применяемые в животноводстве. Значимость загрязнения ими продуктов животноводства связана с ростом аллергических реакций у людей на лекарственные препараты. В настоящее время для нужд сельского хозяйства используется 60 наименований антибиотиков отечественного производства. Гораздо более опасны из-за возможного включения в трофические цепи пестициды. В настоящее время разрешены для применения в сельском хозяйстве 66 различных пестицидов, обладающих помимо специфического действия на сельскохозяйственных вредителей неблагоприятными отдаленными последствиями различного рода (канцерогенным, эмбриотоксическим, тератогенным и др.). По данным Национальной академии наук США, токсикологи обладают относительно полной информацией о влиянии на здоровье лишь 10% используемых сейчас пестицидов и 18% используемых лекарств. По меньшей мере 1/3 пестицидов и лекарств не проходит никаких испытаний на токсичность. В отношении всех используемых в мире химикатов проблема еще серьезнее: 80% из них не проходили никаких испытаний.