Заболевания, обусловленные химическим составом воды

План

Введение.......................................................................................................... 2

1.Заболевания, обусловленные химическим составом воды..................... 4

2.Источники загрязнения природных вод.................................................. 7

3.Токсиканты в воде, имеющие глобальный характер распространения 15

4.Заключение.............................................................................................. 20

Список литературы....................................................................................... 23

Введение

Вода - самое распространенное вещество в биосфере, играющее исключительно важную роль в природе, это - химическое соединение водорода с кислородом, является важнейшим составляющим живого вещества, без которого жизнь невозможна.

Живые организмы на 2/3 состоят из воды. Процент воды зависит от возраста. Самый большой у молодых организмов и самый малый в преклонном возрасте. Так, шестинедельный зародыш на 95% состоит из воды, у новорожденного ее количестве составляет 75% массы тела, а у 50-летних - 60%.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила текущее десятилетие десятилетием питьевой воды. Необходимость воды для обеспечения жизнедеятельности человека обусловлена ролью, которую она играет в круговороте природы, а также в удовлетворении физиологических, гигиенических, рекреационных, эстетических и других потребностей человека. Решение проблемы удовлетворения потребностей человека в воде для различных целей тесно связано с обеспечением ее необходимого качества. Развитие промышленности, транспорта, перенаселение ряда регионов планеты привели к значительному загрязнению гидросферы. По данным ВОЗ, около 80% всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения.

В настоящее время в мире, особенно в промышленных регионах, отмечается дефицит чистой пресной воды. Это обусловлено в основном загрязнением природных вод вредными веществами техногенного происхождения, как правило, в результате сброса в них сточных вод. Потери пресной воды также вызваны сокращением водоносности рек вследствие вырубки лесов, распашки лугов и т.д., при этом сокращаются запасы подземных вод. Для обозначение указанного явления существует понятие - истощение вод.

Употребление недоброкачественной воды является одной из основных причин ухудшения состояния здоровья населения. Научные взгляды, касающиеся пригодности воды для питья, были заложены еще в трудах великого древнегреческого врача Гиппократа (460-370 гг. до н.э.), который писал следующее: «Всякая солоноватая, жесткая грубая вода не хороша для питья… Местоположение также имеет влияние на качество ключевой воды... Воды жесткие, грубые и негодные для разваривания более крепят и иссушают пищеварительные органы».

1. Заболевания, обусловленные химическим составом воды

В мире 2 млрд. человек имеют хронические заболевания в связи с использованием загрязненной воды.

По оценке экспертов ООН, до 80% химических соединений, поступающих во внешнюю среду, рано или поздно попадают в водоисточники. Ежегодно в мире сбрасывается более 420 куб. км сточных вод, которые делают непригодными около 7 тыс. куб. км воды.

Ухудшение здоровья в связи с употреблением питьевой воды может быть инфекционной и неинфекционной природы. Перенос с водой возбудителей инфекционных заболеваний может привести к массовым и тяжелым последствиям для здоровья населения. В первую очередь следует считаться с опасностью передачи через воду возбудителей кишечных инфекций: холеры, брюшного тифа, паратифов, дизентерии. Водные эпидемии в прошлые века были крупными бедствиями, уносившими тысячи человеческих жизней.

Серьезную опасность для здоровья населения представляет химический состав воды. В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет большое количество различных элементов и соединений, соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород.

Вред здоровью жителей связан с особенностями химического состава воды. Химические вещества, содержащиеся в питьевой воде в различных сочетаниях, часто являются «факторами малой интенсивности», способствующими увеличению частоты болезней уже ранее распространенных среди населения.

Снижение сопротивляемости организма к различным заболеваниям в результате общетоксического действия питьевой воды приводит к росту общей заболеваемости, сердечнососудистых, кишечных неинфекционных, эндокринных и других заболеваний.

Различают патологические состояния и заболевания, вызванные повышенным природным содержанием химических элементов в питьевой воде и обусловленные техногенным загрязнением воды химическими веществами. Но одни и те же вещества, содержащиеся в питьевой воде (нитраты, свинец, хром и другие), могут быть вызваны как природными, так и техногенными причинами.

Имеются сведения о том, что высокая минерализация (солевой состав) питьевой воды является фактором, оказывающим определенное влияние на увеличение заболеваемости жителей болезнями нервной системы и органов чувств, а также частоты психических расстройств.

Повышенное содержание хлоридов в воде может способствовать развитию болезней системы кровообращения, новообразований мочеполовых органов, хлоридов и сульфатов - возникновению новообразований пищевода, желудка и других органов пищеварения.

Согласно опубликованным данным, повышенная жесткость (содержание бикарбонатов, сульфатов и хлоридов кальция и магния) питьевой воды может привести к увеличению распространенности среди населения болезней системы кровообращения, органов пищеварения, новообразований пищевода, желудка и других органов пищеварения, а также болезней эндокринной системы, расстройств питания и нарушения обмена веществ. Специалисты считают, что повышенная жесткость питьевой воды, обусловленная присутствием солей, является одной их причин развития мочекаменной болезни (уролитиаза).

Результаты проведенных исследований, свидетельствуют о том, что процент граждан, заболевших хроническими заболеваниями, в том числе заболеваниями: органов пищеварения, системы кровообращения (ишемической болезнью сердца, гипертонической болезнью) и хроническими заболеваниями органов дыхания, выше в группе пациентов, систематически употреблявших для питья сырую воду с повышенным содержанием сухого остатка и общей жесткостью, по сравнению с гражданами, употреблявшими только кипяченую или специально очищенную воду. Кроме того, распространенность заболеваний нервной системы (в первую очередь вегетососудистых дистоний), также оказалась выше в группе школьников, систематически употреблявших для питья сырую воду по сравнению с детьми, употреблявшими воду только кипяченую или очищенную.

Имеются сведения о том, что качество употребляемой питьевой воды оказывает влияние на самочувствие и успеваемость школьников. В результате исследований, установлено, что усталость и понижение работоспособности к середине дня отмечает 50% школьников, употребляющих водопроводную воду и 23% тех, кто пьет очищенную воду. Аналогичные данные были получены и при анализе ответов учеников на вопрос о самооценке здоровья: реже болеют дети, употребляющие очищенную воду (12%), чем те, кто пьет любую воду (60%).

В природных водах в норме содержатся микроэлементы (фтор, йод, молибден, селен и др.) и макроэлементы (натрий, кальций, фосфор и пр.) которые являются жизненно необходимыми. Избыточное или недостаточное поступление их в организм человека вызывает физиологические сдвиги или патологические изменения.

Заболевания, возникающие при токсическом воздействии химических элементов и субстанций, находящихся в питьевой воде

2. Источники загрязнения природных вод

Вода является великолепным растворителем, в котором могут растворяться минеральные и органические вещества, созданные как природой, так и человеком. И в то время в ней могут присутствовать вещества во взвешенном состоянии: частицы песка и глины, коллоидные и механические примеси и живые существа различных форм и размеров. Исходная, чистая вода, попадающая на землю в виде дождя, снега, града, росы, изморози и тумана, насыщаясь различными веществами и организмами, загрязняется и, как правило, становится непригодной для питья или использования в быту без предварительной очистки.
Источниками загрязнения природных вод могут быть как природные объекты, так и объекты, созданные руками человека.

В природные водные объекты поступают канцерогенные и другие вредные для здоровья людей вещества. Многие природные вещества в процессе подготовки воды для питьевого водоснабжения могут стать канцерогенными - это вторичное загрязнение природных вод. Водные объекты могут быть загрязнены в результате судоходства, сброса хозяйственно-бытовых и сельскохозяйственных сточных вод. При этом происходит и термическое загрязнение водных объектов. Присутствующие в сточных водах фосфор и азот (температура этих вод, как правило, выше температуры природных вод) способствуют развитию сине-зеленых водорослей. Интенсивное использование воды для охлаждения оборудования также ведет к термическому загрязнению вод, в результате чего повышается их температура, снижается содержание кислорода и, соответственно, способность водоемов к самоочищению.

К антропогенным источникам поступления канцерогенных веществ в природные воды относятся производственные и природные сточные воды, ливневые и талые воды, протекающие по загрязненной территории, хранилища нефтепродуктов, свалки и захоронения твердых и жидких отходов, отвалы шлаков и пепла, хранилища минеральных удобрений, животноводческие комплексы, пыль и стоки автомобильных дорог и т.д.

К числу природных источников канцерогенных веществ необходимо отнести залежи горючих ископаемых (сланцы, полиметаллические, асбестосодержащие, селитровые и мышьяковистые руды), геотермальные и минеральные воды.

Вещества, поступающие в водные объекты, насчитывают десятки и сотни тысяч наименований. Для того чтобы признать эти загрязнения или вещества, в которые они могут трансформироваться, потенциально опасными для здоровья человека, необходимо проведение специальных исследований. Для всего спектра загрязнений такие исследования провести невозможно.

Каждому ясно, как велика роль воды в жизни нашей планеты и в особенности в существовании биосферы. Биологическая потребность человека и животных в воде за год в 10 раз превышает их собственную массу. Еще более внушительны бытовые,промышленные и сельскохозяйственные нужды человека. Так, «для производства тонны мыла требуется 2 тонны воды, сахара – 9, изделий из хлопка – 200, стали – 250, азотных удобрений или синтетического волокна - 600, зерна - около 1000, бумаги - 1000, синтетического каучука - 2500 тонн воды» (Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод М.: Стройиздат. 1991 г., с. 16.)

Использованная человеком вода в конечном счете, возвращается в природную среду. Но, кроме испарившейся, это уже не чистая вода, а бытовые, промышленные и сельскохозяйственные сточные воды, обычно не очищенные или очищенные недостаточно. Таким образом, происходит загрязнение пресноводных водоемов - рек, озер, суши и прибрежных участков морей.

Современные методы очистки вод, механической и биологической, далеки от совершенства.. «Даже после биологической очистки в сточных водах остается 10% органических и 60-90% неорганических веществ, в том числе до 60% азота, 70% - фосфора, 80% - калия и почти 100% солей ядовитых тяжелых металлов».

Загрязнения, большинство попадает в результате человеческой деятельности, поступающие в водную среду, классифицируют по-разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так обычно выделяют три вида загрязнения вод - биологическое, химическое и физическое.

Биологическое загрязнение создается микроорганизмами, в том числе болезнетворными, а также органическими веществами, способными к брожению. Главными источниками биологического загрязнения вод суши и прибрежных вод морей являются бытовые стоки, которые содержат фекалии, пищевые отбросы, сточные воды предприятий пищевой промышленности (бойни и мясокомбинаты, молочные и сыроваренные заводы, сахарные заводы и т.п.), целлюлозно-бумажной и химической промышленности, а в сельской местности - стоки крупных животноводческих комплексов.

Биологическое загрязнение может стать причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, паратифа и других кишечных инфекций и различных вирусных инфекций, например гепатита.

Химическое загрязнение создается поступлением в воду различных ядовитых веществ. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы, соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно активные вещества, пестициды). Основные источники химического загрязнения - это доменное и сталелитейное производство, предприятия цветной металлургии, горнодобывающая, химическая промышленность и в большой мере сельское хозяйство.

Кроме прямых сбросов сточных вод в водоемы и поверхностного стока, надо учитывать также попадание загрязнителей на поверхность воды непосредственно из воздуха.

В последние годы существенно увеличилось поступление в поверхностные воды суши нитратов из-за нерационального применения азотных удобрений, а также из-за увеличения выбросов в атмосферу с выхлопными газами автомобилей. Это же относится и к фосфатам, для которых, помимо удобрений, источником служит все более широкое применение различных моющих средств. Опасное химическое загрязнение создают углеводороды - нефть и продукты ее переработки, которые попадают в реки и озера как с промышленными сбросами, в особенности при добыче и транспортировке нефти, так и в результате смыва с почвы и выпадения из атмосферы.

Чтобы сделать сточные воды более или менее пригодными для использования, их подвергают многократному разбавлению. Но правильнее было бы сказать, что при этом чистые природные воды, которые могли быть использованы для любых целей, в том числе для питья, становятся менее пригодными для этого, загрязненными.

Разбавление сточных вод снижает качество воды в природных водоемах, но обычно не достигает своей главной цели - предотвращения вреда для здоровья людей. Дело в том, что вредные примеси, содержащиеся в воде в ничтожных концентрациях, накапливаются в некоторых организмах, употребляемых людьми в пищу. Сначала ядовитые вещества попадают в ткани мельчайших планктонных организмов, затем они накапливаются в организмах, которые в процессе дыхания и питания фильтруют большое количество воды (моллюски, губки и т.п.) и в конечном итоге, как по пищевой цепи, так и в процессе дыхания концентрируются в тканях рыб. В результате концентрация ядов в тканях рыб может стать больше, чем в воде, в сотни и даже тысячи раз.

Физическое загрязнение вод создается сбросом в них тепла или радиоактивных веществ. Тепловое загрязнение связано главным образом с тем, что используемая для охлаждения на тепловых и атомных электростанциях вода (и соответственно около 1/3 и 1/2 вырабатываемой энергии) сбрасывается в тот же водоем. Вклад в тепловое загрязнение вносят также некоторые промышленные предприятия

При значительном тепловом загрязнении рыба задыхается и погибает, так как ее потребность в кислороде растет, а растворимость кислорода уменьшается. Количество кислорода в воде уменьшается еще и потому, что при тепловом загрязнении происходит бурное развитие одноклеточных водорослей: вода «зацветает» с последующим гниением отмирающей растительной массы. Кроме того, тепловое загрязнение существенно повышает ядовитость многих химических загрязнителей, в частности тяжелых металлов.

Загрязнение океанов и морей происходит вследствие поступления загрязняющих веществ с речным стоком, их выпадения из атмосферы и, наконец, благодаря хозяйственной деятельности человека непосредственно на морях и океанах.

С речным стоком, объем которого составляет около 36--38 тысяч кубокилометров, в океаны и моря поступает огромное количество загрязнителей во взвешенном и растворенном виде.. По некоторым оценкам, этим путем в океан ежегодно попадает более 320 миллионов тонн железа, до 200 тысяч тонн свинца, 110 миллионов тонн серы, до 20 тысяч тонн кадмия, от 5 до 8 тысяч тонн ртути, 6,5 миллиона тонн фосфора, сотни миллионов тонн органических загрязнителей.

Атмосферные источники загрязнения океана по некоторым видам загрязнителей сравнимы с речным стоком.

Особое место занимает загрязнение океана нефтью и нефтепродуктами.

Естественное загрязнение происходит в результате просачивания нефти из нефтеносных слоев, главным образом, на шельфе.

Наибольший вклад в нефтяное загрязнение океана вносят морские перевозки нефти. Из 3 миллиардов тонн нефти, добываемых в настоящее время, морем перевозится около 2 миллиардов тонн. Даже при безаварийном транспорте происходят потери нефти при ее погрузке и разгрузке, сбрасывании в океан промывочных и балластных вод (которыми заполняют танкеры после выгрузки нефти), а также при сбросе так называемых льяльных вод, которые всегда скапливаются на полу машинных отделений любых судов.

Но наибольший ущерб окружающей среде и биосфере наносят внезапные разливы больших количеств нефти при авариях танкеров, хотя такие разливы и составляют только 5-6 процентов суммарного нефтяного загрязнения.

В открытом океане нефть встречается главным образом в виде тонкой пленки (с минимальной толщиной до 0,15 микрометра) и смоляных комков, которые образуются из тяжелых фракций нефти. Если смоляные комки воздействуют прежде всего на растительные и животные морские организмы, то нефтяная пленка, кроме того, влияет на многие физические и химические процессы, происходящие на поверхности раздела океан - атмосфера и в слоях, прилегающих к нему.

Прежде всего, нефтяная пленка увеличивает долю отражаемой от поверхности океана солнечной энергии и уменьшает долю поглощаемой энергии. Тем самым нефтяная пленка оказывает влияние на процессы теплонакопления в океане. Несмотря на уменьшение количества поступающего тепла, поверхностная температура при наличии нефтяной пленки повышается тем больше, чем толще нефтяная пленка.

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ (дампинг), в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Морская среда имеет способность перерабатывать большое количество органических и неорганических веществ без особого ущерба для воды. Но эта способность не беспредельна, поэтому захоронения отходов - вынужденная мера, вызванная несовершенством технологий.

Сброс отходов на дно приводит к длительной повышенной мутности воды, что является причиной гибели от удушья некоторых малоподвижных организмов.

Во время сброса и прохождения материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не редко к его полному исчезновению, растворению взвесей,


8-09-2015, 22:04