Чистый воздух необходим человеку для сохранения и поддержания нормального здоровья. Долгое время вопросу его загрязнения не уделялось нужного внимания. Однако с развитием промышленности, ростом транспорта на душу населения, атмосфера в городах стремительно загрязняется, люди дышат воздухом, отравленным различными ядовитыми химическими соединениями.
Поэтому эта проблема касается непосредственно каждого из нас. Ведь, согласно данным Всемирной организации здравоохранения, загрязнение воздуха и здоровье человека находятся в прямой зависимости – наполненная химическими отходами атмосфера является одним из главных факторов развития многих опасных заболеваний.
Влияние загрязненного воздуха на здоровье человека
Медики давно выявили связь между атмосферой больших городов, наполненной вредными веществами и увеличением количества болезней системы дыхания. Городской житель ежедневно вдыхает огромное количество газов, пыли, твердых частиц. Они непосредственно соприкасаются с поверхностью легких, и во много раз быстрее, чем через желудок, проникают в организм, а действуют в несколько десятков раз сильнее.
Поэтому развитие астмы, появление аллергии непосредственно связывают с вдыханием воздуха, в котором присутствует двуокись серы, окислы азота и пыль, а также имеются углеводороды, в составе которых имеются хлор и фтор.
Хронические болезни верхних дыхательных путей, некоторых кожных заболеваний могут появиться по причине наличия в атмосфере сернистого ангидрида. С этим химическим соединением связывают также появление стенокардии.
Наличие в воздухе повышенного содержания железа является одной из причин развития мочекаменной болезни, а наличие меди способствует ожирению, приводит к возникновению патологий костно-мышечной системы.
Загрязнение воздуха называют одним из существенных факторов развития сердечно-сосудистых заболеваний, возникновения инсульта. Наиболее опасны для человека диоксид азота, а также мелкодисперсная пыль. Эти вредные соединения, даже в сравнительно низкой концентрации, увеличивают риск ранней смерти людей до сорока лет.
Возле больших и малых городов часто расположены промышленные предприятия, отопительные системы, сжигающие уголь. Их выбросы в атмосферу, в совокупности с выхлопами автомобилей, насыщают городской воздух мельчайшими вредными частицами, которые при постоянном их вдыхании провоцируют избыточное загущение крови. Это, в свою очередь, приводит к образованию тромбов в полости кровеносных сосудов, значительно повышает риск развития гипертонической болезни.
Кроме того, регулярное вдыхание наполненного различными вредными веществами воздуха, провоцирует нервные расстройства, снижает работоспособность, оказывает негативное влияние на иммунную систему, ослабляет организм в целом.
Согласно статистическим данным, примерно пять процентов всех случаев госпитализации в мегаполисах происходит именно вследствие того что есть прямое влияние загрязнения атмосферного воздуха на здоровье человека.
Нельзя не отметить чрезвычайно негативное влияние различных вредных веществ, находящихся в атмосфере на здоровье новорожденных.
Кроме того, многие вещества влияют на внутриутробное развитие плода.
В частности, если беременная женщина регулярно вдыхает воздух, в котором повышено содержание озона и окиси углерода, возрастает вероятность рождения ребенка с пороками развития - заячьей губой, волчьей пастью, либо различными дефектами сердечного клапана.
Особенно это опасно в самом начале беременности – первые три месяца.
Борьба с загрязнением воздуха или как защитить воздух от загрязнений…
В нашей стране ведется большая работа по очищению атмосферы и профилактике ее загрязнения. Так, с принятием Закона об охране атмосферного воздуха, проводятся различные мероприятия, в частности, по предупреждению загрязнения атмосферы городов автомобильным транспортом.
Кроме того, принимаются меры по озеленению, так как зелёные насаждения способствуют поддержанию чистоты атмосферы – насыщают ее кислородом, очищают от пыли и твердых частиц (вредные вещества оседают на листьях). Особенно хороши, в этом смысле тополя и сирень.
Для поддержания чистоты воздуха, профилактики его загрязнения, во многих городах летом поливают улицы. Обильный полив водой не дает подниматься в воздух частицам пыли.
Законодательно запрещено сжигать мусор, сухую траву, опавшие листья в парках и садах, так как при их сжигании в атмосферу поднимается много вредных, а иногда ядовитых веществ.
С целью снижения влияния загрязненной атмосферы на здоровье, жителям городов рекомендуется чаще выезжать за город, заниматься посильным спортом, пить больше чистой, фильтрованной воды.
С целью очищения воздуха, во многих общественных местах – больницах, крупных магазинах, театрах, концертных залах и т.д устанавливают кондиционеры. В образовательных учреждениях, детских садах по нескольку раз за день проводят влажную уборку, чаще проветривают игровые комнаты, спальни, учебные классы.
Специалисты рекомендуют жителям городов, беременным женщинам, а также тем, кто страдает различными заболеваниями сердечно-сосудистой, дыхательной систем, чаще выезжать на природу, особенно в жаркие, сухие дни, а отпуск проводить вне города.
Одним из ведущих факторов антропогенного воздействия на здоровье является аэрогенное воздействие. При этом влияние на организм человека может проявляться в основном тремя типами патологических эффектов.
- 1. Острая интоксикация возникает при одномоментном поступлении токсической ингаляционной дозы. Токсические проявления характеризуются острым началом и выраженными специфическими симптомами отравления.
- 2. Хроническая интоксикация обусловлена длительным, часто прерывистым, поступлением химических веществ в субтоксических дозах, начинается с появления малоспецифических симптомов.
- 3. Отдаленные эффекты воздействия токсикантов:
- а) гонадотропный эффект - проявляется воздействием на сперматогенез у мужчин и овогенез у женщин, вследствие чего возникают нарушения репродуктивной функции биологического объекта;
- б) эмбриотропный эффект - проявляется нарушениями во внутриутробном развитии плода:
- - тератогенный эффект - возникновение нарушений органов и систем, проявляющихся в постнатальном развитии,
- - эмбриотоксический эффект - гибель плода или снижение его размеров и массы при нормальной дифференцировке тканей;
- в) мутагенный эффект - изменение наследственных свойств организма за счет нарушений ДНК;
- г) онкогенный эффект - развитие доброкачественных и злокачественных новообразований.
О значении отдаленных эффектов можно судить по статистике смертности от сердечно-сосудистых патологий (около 50%), злокачественных образований (около 20%) в промышленно развитых городах. По оценкам экспертов, загрязнение атмосферного воздуха сокращает продолжительность жизни в среднем на 3-5 лет.
Наиболее чувствительны к воздействию атмосферного загрязнения органы дыхательной системы. Токсикация организма происходит через альвеолы легких, площадь которых (способная к газообмену) превышает
100 м 2 . В процессе газообмена токсиканты поступают в кровь. Твердые взвеси в виде частиц различных размеров оседают в различных участках дыхательных путей.
Атмосферные аэрозоли также могут оказывать болезнетворное воздействие на человека, поскольку металлосодержащие и органические частицы обладают канцерогенными свойствами.
Человек потребляет в сутки около 1,5 кг пищи, 2,5 л воды и примерно 15 кг воздуха. Таким образом, больше всего токсикантов поступают в организм человека воздушным, воздушно-капельным и воздушно-пылевым путями. Огромная альвеолярная площадь легких, влажная среда и хорошее кровоснабжение органов дыхания приводят к тому, что химические элементы активно абсорбируются кровью. Например, свинец, поступающий с воздухом, абсорбируется кровью приблизительно на 60%, тогда как поступающий с водой - на 10, а с пищей - лишь на 5%. Среди всех заболеваний у населения городов и промышленных центров на первом месте стоят болезни органов дыхания.
Основной источник атмосферных токсикантов - автотранспорт. Выросший в 10 раз за последние 28 лет личный автопарк населения является источником половины загрязнителей воздуха.
Главный вред здоровью причиняет угарный газ, однако негативно на организм человека влияют также углеводороды, оксиды азота, содержащиеся в выхлопных газах, и фотохимические окислители. Выбросы выхлопных газов - основная причина превышения допустимых концентраций токсичных веществ и канцерогенов в атмосфере крупных городов, образования смогов, являющихся частой причиной отравления в замкнутых пространствах.
Наибольшую опасность представляют оксиды азота, примерно в 10 раз более опасные, чем угарный газ, доля токсичности альдегидов относительно невелика и составляет 4-5% общей токсичности выхлопных газов. Биотрансформация оксидов азота в организме начинается в легких, влажная среда которых способствует превращению оксидов в кислоты, раздражающие слизистые оболочки, вызывающие кашель, расстройства дыхания, а в тяжелых случаях - отек легких. Следующими производными являются нитраты и нитриты, которые переводят оксигемоглобин в метгемоглобин, что вызывает кислородную недостаточность - гипоксию. Обнаруженные в газах полициклические ароматические углеводороды - сильные канцерогены.
Длительный контакт со средой, отравленной выхлопными газами автомобилей, вызывает общее ослабление организма - иммунодефицит. Кроме того, газы сами по себе могут стать причиной различных заболеваний, например дыхательной недостаточности, гайморита, ларипготрахе- ита, бронхита, бронхопневмонии, рака легких. Кроме того, выхлопные газы вызывают атеросклероз сосудов головного мозга. Опосредованно через легочную патологию могут возникнуть и различные нарушения сердечнососудистой системы.
Хотя автомобили являются основным источником загрязнителей воздуха, значительная масса острых и хронических заболеваний органов дыхания возникает под воздействием оксидов серы и разнообразных мелких частиц (смеси сажи, пепла, пыли, капелек серной кислоты, асбестовых волокон и т.д.), которые поступают в атмосферу от тепло- и электростанций, промышленных объектов, жилых домов.
Оксиды серы и частицы пыли обычно концентрируются в местах наиболее интенсивного сжигания угля, они опасны в основном зимой, когда сжигается больше топлива. Фотохимический смог, наоборот, бывает более плотным в летнее время.
Наличие в воздухе твердых частиц достоверно сказывается на возникновении онкологических заболеваний - рака легких, желудка и предстательной железы. Жители мегаполисов и промышленных центров на 20-30% чаще страдают данной патологией, чем население небольших городов и сел. Кроме твердых частиц канцерогенным действием обладают нитроза- мины - вещества, образующиеся при взаимодействии оксидов азота с другими токсикантами. Ежегодно в атмосферу Москвы поступает до 120 тыс. т оксидов азота.
Помимо болезней органов дыхания доказана связь загрязненного воздуха и увеличения смертности от сердечной недостаточности: затрудненное дыхание и значительная концентрация оксида углерода в атмосфере отрицательно влияют на сердечную деятельность.
При интенсивном загрязнении воздуха химическими веществами, обладающими мутагенным действием (бенз(а)нирен, формальдегид, диоксины), увеличивается количество осложнений протекания беременностей и родов, аномалий развития новорожденных, перинатальной гибели плода. Патологическая беременность, сложные роды и дальнейшее проживание в районах с загрязненной атмосферой вызывают изменение темпов роста и развития. Так, большая степень загрязнения воздуха вызывает нарастание дисгармоничности физического развития за счет ожирения, а малые концентрации вредных веществ активируют процессы акселерации, с одновременным ослаблением функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
Многочисленными исследованиями выявлена взаимосвязь между концентрацией токсических веществ в тканях и выделениях людей и степенью их негативного влияния на организм. Выявлены зависимости между уровнями кадмия и свинца в волосах школьников и их умственным развитием и такими психологическими характеристиками, как агрессивность, тревожность, фрустрированность. Переносимые по воздуху никель, кадмий, бериллий и ртуть в некоторых промышленных районах (города Братск, Дзержинск, Никель и др.) представляют серьезную угрозу. Особенно опасна способность этих металлов кумулироваться в организме, начиная с уровня загрязнения в атмосфере, значительно меньшего, чем установленные ПДК.
Помимо наличия токсикантов сильное загрязнение атмосферы приводит к снижению ее прозрачности, особенно в крупных городах. Мелкие частицы, загрязняющие воздух, поглощают короткие волны солнечного света, снижая количество природного ультрафиолетового излучения. Искусственный недостаток У ФИ в средних широтах и дополнительный дефицит У ФИ в северных широтах приводят к снижению сопротивляемости организма к действию неблагоприятных факторов, вторичным иммунодефицитам, росту общей заболеваемости и психологического дискомфорта.
Определенное количество ультрафиолетового облучения жизненно необходимо растущим организмам и является обязательным условием нормальной жизнедеятельности взрослого человека. При недостатке УФО у детей развивается рахит, нарушается фосфорно-кальциевый обмен, увеличивается чувствительность к инфекционным заболеваниям и к простуде, возникают функциональные расстройетва центральной нервной системы. Человеку надо получить за год не менее 45 «порций Солнца», т.е. эритем- ных (эритема - покраснение кожи) доз ультрафиолета. Естественно, чем севернее расположена местность, тем больше приходится тратить времени на то, чтобы набрать эту норму.
Наименее комфортными для проживания в крупном промышленном городе являются городские микрорайоны с высоким транспортно-промышленным прессингом, нерациональной планировкой, без достаточно санитарно-защитных зон между промышленными и селитебными застройками, пониженным потенциалом самоочищения атмосферы. «Зонами экологического риска» обычно становятся территории, прилегающие к крупным транспортным коммуникациям - автомагистралям.
Чистый воздух состоит из смеси газов: на долю азота (по объему) приходится 78%, кислорода – 21% . Кроме этого, в небольших концентрациях в воздушную смесь входят аргон, водяной пар, углекислый газ, неон, гелий, метан, водород и ряд других газов. Воздух мегаполисов содержит дополнительные примеси, которые поступают в атмосферу из разных источников загрязнения.
Существуют два вида загрязнения атмосферы: естественное и искусственное. Последнюю группу часто называют антропогенными или техногенными загрязнениями.
К естественным источникам загрязнения относят пыльные бури, зеленые насаждения в период цветения, лесные и степные пожары, извержения вулканов.
Загрязняющие вещества естественных источников включают в себя различную пыль растительного и вулканического происхождения, взвешенные вещества и газы от лесных и степных пожаров, а также продукты эрозии почвы. Естественные источники загрязнения локализованы на какой-то определенной площади, и их загрязняющее действие кратковременно. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками рассматривается как фоновый. Он мало меняется с течением времени.
Антропогенные источники загрязнения поступают в атмосферу с выбросами промышленных предприятий и автотранспорта. Они отличаются большим разнообразием. Согласно статистике, 37% загрязнений приходится на долю автотранспорта, 32% вносит промышленность и 31 % – прочие источники.
Степень загрязнения атмосферы характеризуется количеством выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) , их химическим составом и зависит от высоты, на которой производятся выбросы, от климатических условий, переноса и рассеивания.
Многочисленные исследования подтвердили связь широкого спектра заболеваний с загрязнением воздуха, но следует отметить, что выбросы в атмосферу представляют собой смесь различных загрязнителей, поэтому только в редких случаях удается связать определенное заболевание со специфичным загрязняющим веществом. Выявляемые последствия могут быть результатом воздействия одного или нескольких загрязнителей воздуха.
Самое раннее подтверждение того, что загрязнение воздуха пагубно влияет на здоровье человека, было получено в Лондоне, Великобритания, в 1952 году. В результате особой метеорологической обстановки в Лондоне погибли несколько тысяч человек.
Холодный слой воздуха был захвачен под слоем теплого воздуха и не смог подняться вверх. Этот феномен, известный как температурная инверсия, приводит к образованию покрова, задерживающего загрязненный воздух близко к земной поверхности. Температурная инверсия продолжалась в течение четырех декабрьских дней. Из-за холодной погоды население Лондона сжигало огромное количество угля, что привело к образованию радиационного тумана по всему городу. Известно, что приблизительно 4000 человек погибло от смога, а намного большее число от серьезного затруднения дыхания.
Как загрязнение воздуха влияет на нас?
Загрязнение воздуха действует на людей по-разному. ,Многие факторы, такие как: состояние здоровья, возраст, емкость легких и время, проведенное в загрязненной среде могут повлиять на эффект, производимый загрязняющими веществами на здоровье.
Крупные частицы загрязняющих веществ могут отрицательно воздействовать на верхние дыхательные пути, тогда как частицы меньшего размера могут проникать в мелкие дыхательные пути и альвеолы легких.
Люди, подверженные воздействию загрязнителей воздуха, могут испытывать как краткосрочные,так и отдаленные последствия в зависимости от действующих факторов. Загрязнение окружающей среды в городах влияет на повышение числа обращений по скорой помощи и госпитализаций с заболеваниями легких, сердца и инсультами.
В исследованиях ранее изучалось влияние загрязнения воздуха в основном на легкие, как место первичного контакта загрязняющих веществ с телом человека. Однако, имеется растущее количество фактов, которые показывают отрицательный эффект загрязнения воздуха на сердце.
Следующие симптомы и заболевания связаны с загрязнением воздуха:
- хронический кашель,
- выделение мокроты,
- инфекционные заболевания легких,
- рак легких,
- заболевания сердца,
- сердечный приступ.
Другие исследования также связывали влияние загрязнителей в выбросах автотранспорта на задержку роста плода и преждевременные роды.
Влияние твердых примесей на состояние здоровья
Как показали предыдущие исследования, тонкодисперсные частицы играют важную роль в поражении легких, так как проникая в малые дыхательные пути и альвеолы, они могут необратимо повредить их.
Тонкодисперсные частицы также находятся в воздухе во взвешенном состоянии в течение более длительного времени и переносятся на более длинные расстояния. Более верояно, что они непосредственно попадают из легких в кровь и другие части тела, что может влиять на сердце.
Какое влияние загрязнения атмосферы на человека, Вы узнаете из этой статьи.
Загрязнение атмосферы и здоровье человека
Ученые провели многочисленные исследования, которые подтвердили взаимосвязь заболеваний с загрязнением атмосферы. Каждый день в нее выбрасывают смеси разных загрязнителей. Впервые пагубное влияние загрязнения воздуха на здоровье человека было обнаружено в Лондоне в 1952 году.
На каждого человека загрязнение воздуха влияет по-разному. Учитываются такие факторы как: возраст, емкость легких, состояние здоровья и время, проведенное в данной среде. Большие частицы загрязняющих веществ негативно воздействуют на верхние дыхательные пути, а частицы маленького размера способны проникнуть в альвеолы легких и мелкие дыхательные пути
Человек, подверженный влиянию загрязнителей воздуха, может испытывать отдаленные и краткосрочные последствия. Все зависит от воздействующих факторов. Но, так или иначе, это приводит к заболеванию сердца, легких и инсульту.
Симптомы заболеваний, связанные с загрязненным воздухом — выделение мокроты, хронический кашель, инфекционные заболевания легких, сердечный приступ, рак легких, заболевания сердца.
Также выбросы в воздух загрязнителей из автотранспорта влияет на задержку роста плода у беременной женщины и вызывает преждевременные роды.
Как озон влияет на здоровья?
Озон, который является неотъемлемой частью атмосферы, также влияет на человека. Исследователи США утверждают, что изменение концентрации озона в атмосфере летом приводит к повышению уровня смертности.
Выделяют 3 фактора, от которых зависит ответная реакция на воздействие озона:
- Концентрация: чем больше уровень озона, тем больше людей, страдающих от него.
- Продолжительность: длительное воздействие имеет сильный отрицательный эффект на легкие.
- Объем вдыхаемого воздуха: повышенная активность человека способствует большему отрицательному эффекту на легкие.
Симптомы влияния озона на здоровье – раздражение и воспаление легких, чувство стеснения в груди, кашель. Как только его воздействие прекращается, то исчезают и симптомы.
Как влияют твердые примеси на здоровье?
Тонкодисперсные частицы, выбрасываемые в воздух, стремительно поражают легкие, так как проникают в альвеолы и малые дыхательные пути. Они необратимо повреждают их. Также отличительная черта тонкодисперсных частиц в том, что они длительное время могут находиться во взвешенном состоянии в воздухе и переноситься на длительные расстояния. Кроме того, они попадают в кровь и оказывают влияние на сердце.
Загрязненный атмосферный воздух воздействует на здоровье человека и на окружающую природную среду медленно постепенно разрушая различные системы жизнеобеспечения организма. Так, диоксид серы, соединяясь с влагой, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных. Пыль, содержащая диоксид кремния, вызывает тяжелое заболевание легких -- силикоз. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают слизистые оболочки, например глаз, легких, участвуют в образовании ядовиты туманов и т. д. Особенно опасны они, если содержатся в загрязненном воздухе совместно с диоксидом серы и другими токсичными соединениями. В этих случаях даже при малых концентрациях загрязняющих веществ возникает эффект синергизма, т. е. усиление токсичности всей газообразной смеси. Широко известно действие на человеческий организм оксида углерода (угарного газа). При остром отравлении появляются общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потеря сознания, возможен летальный исход (Даже спустя 3-7 дней). Однако из-за низкой концентрации СО в атмосферном воздухе он, как правило, не вызывает массовых отравлений, хотя и очень опасен для лиц, страдающих анемией и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Среди взвешенных твердых частиц наиболее опасны частицы размером менее 5 мкм, которые способны проникать в лимфатические узлы, задерживаться в альвеолах легких засорять слизистые оболочки.
Весьма неблагоприятные последствия, которые могут сказываться на огромном интервале времени, связаны и с такими незначительными, по объему выбросами, как свинец, фосфор, кадмий, мышьяк, кобальт и др. Они угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают сопротивление организма инфекциям и т. д. Пыль, содержащая соединения свинца и ртути, обладает мутагенными свойствами и вызывает генетические изменения в клетках организма. Последствия воздействия на организм человека вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, весьма серьезны и имеют широчайший диапазон действия от кашля до летального исхода.
Бензол является потенциальным возбудителем рака. Высокие концентрации бензола можно обнаружить в воздухе городов, и они могут увеличить количество заболеваний раком. Обнаружение этого источника затруднено из-за значительной роли других источников бензола для людей, например табачного дыма. Другим ароматическим соединением, присутствующим в больших концентрациях в бензине, является толуол (С 6 Н 5 СН 3).Толуол с меньшей вероятностью, чем бензол, может вызывать рак, но он имеет ряд нежелательных качеств. Возможно, наиболее важной является его реакция с образованием соединения типа ПАН, пероксибензилнитрата, который служит потенциальным раздражителем глаз.
Таблица 1 - Влияние выхлопных газов автомобиля на здоровье человека
|
ВРЕДНЫЕ ВЕЩЕСТВА |
ПОСЛЕДСТВИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА |
|
Оксид углерода |
Препятствует абсорбированию кровью кислорода, что ослабляет мыслительные способности, замедляет рефлексы, вызывает сонливость и может быть причиной потери сознания и смерти |
|
Оксид азота |
Влияет на кровеносную, нервную и мочеполовую системы: вызывает, вероятно, снижение умственных способностей у детей, откладываются в костях и других тканях, поэтому опасен в течение длительного времени |
|
Раздражает слизистую оболочку органов дыхания, вызывает кашель, нарушает работу легких; снижает сопротивляемость к простудным заболеваниям; может обострять хронические заболевания сердца, а также вызывать астму, бронхит. |