ДИСЦИПЛИНА “ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА».
Практическое занятие №9.
Тема: Методика медико-экологической оценки комплексной антропогенной нагрузки на население.
Цель занятия: Изучить методику медико-экологической оценки комплексной антропогенной нагрузки на окружающую среду населенных мест и здоровье населения.
Контрольные вопросы для подготовки к занятию:
1. Основные глобальные экологические проблемы.
2. Основные источники загрязнения атмосферного воздуха населенных мест.
3. Влияние загрязненного воздуха на здоровье населения.
4. Особенности нормирования атмосферных загрязнений в населенных пунктах.
5. Источники загрязнения водоемов.
6. Возможные воздействия загрязнения водоемов на здоровье населения.
7. Нормирование качества воды водоемов и питьевого водоснабжения.
8. Источники загрязнения почвы населенных мест.
9. Влияние загрязнения почвы на здоровье населения.
10. Нормирование экзогенных химических веществ в почве населенных мест.
11. Значение физических факторов среды обитания.
12. Нормирование физических факторов среды обитания.
Литература для подготовки к занятию.
1. Лекционный курс кафедры (лекции №2, №5, №6).
2. Медико-экологическая оценка территорий населенных мест: Учебно-методическое пособие для практических занятий по элективному курсу «Медицинская экология»/ , // Омск: ОмГМА, 2011. – 122 с.
3. Федеральный закон №52-ФЗ от 01.01.2001 г. «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», глава 1, ст. 1, 2.1;глава 2, ст.8,10; глава 3, ст. 12,15, 18, 19, 20, 21, 22, 25, 28; глава 7, ст. 55-57 (доступен на странице кафедре онлайн).
4. Федеральный закон №7-ФЗ от 01.01.2001г. «Об охране окружающей среды», глава 1, ст.4; глава 5, ст. 21, 22; глава 10, ст.63 (доступен на странице кафедре онлайн).
5. Информационный материал (приведен ниже).
6. Повторить информационный материал к занятиям №№3, 5, 6-7.
Информационный материал к занятию 9:
(источник – Экология человека: учебник для медицинских и педагогических ВУЗов /, , // М: ИКАР, с.)
ВЛИЯНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА.
Как уже отмечалось, в современном мире человек осуществляет свою жизнедеятельность в условиях искусственной, созданной в процессе развития цивилизации, окружающей среде. Это оказывает определенное влияние на формирование его здоровья. В XX веке (особенно в последние десятилетия) человеческий организм стал подвергаться воздействию разнообразных синтезированных, т. е. ранее не встречавшихся, веществ. Поскольку эти вещества чужды организму, они называются ксенобиотиками (от греч. xsenos - чужой, чужеродный). Поступление их в окружающую человека среду с каждым годом возрастает. К ксенобиотикам относятся отходы производства (алифатические углеводы, высокомолекулярные соединения и др.), боевые отравляющие вещества, пестициды, нитраты, нитриты, нитрозоамины, алкоголи, дубильные вещества, многие лекарственные препараты, косметические средства и др.
Для современных экологических условий характерно накопление в воде, воздухе, почве и живых организмах (средах жизни) веществ, присущих организму, но в намного превышающих концентрациях (например, тяжелых металлов). К группе ксенобиотиков их не относят, однако значительные концентрации их в организме также оказывают токсический эффект. При этом, если раньше контакт с такими веществами был характерен для ограниченного контингента людей, связанных с определенным видом производственной деятельности, то теперь все большие массы населения контактируют с ними (даже дети) за счет накопления этих веществ в природных средах. Кроме того, токсическое действие веществ не только проявляется в острых отравлениях ими, но и может снижать иммунологическую реактивность организма, становиться причиной повышенной заболеваемости людей, разнообразных аллергических состояний, влиять на генеративную функцию, иметь неблагоприятные отдаленные последствия в виде генетических, тератогенных, канцерогенных эффектов [, , 1997].
Поступление ксенобиотиков в организм, их распределение и выделение.
Рассмотрим основные закономерности взаимодействия ксенобиотиков с организмом человека.
Известно, что человеческий организм (как и другие живые организмы) проявляет избирательность при поглощении веществ и выделении продуктов метаболизма. Механизмы адаптации, обеспечивающие гомеостаз организма, сделали возможным в современных экологических условиях поступление в организм большого количества веществ причиняющих ему вред. В то же время процессы адаптации организма человека не бесконечны, некоторые эффекты антропогенного влияния, накапливаясь, до определенного времени не проявляют своего действия. В настоящее время при взаимодействии организма человек окружающей средой наблюдаются следующие явления:
• загрязнение биосферы приобрело глобальный характер, изменился геохимический фон, нарушилось равновесие в биосфере;
• рост числа ксенобиотиков происходит лавинообразно, что ведет к превышению адаптационных возможностей человека, срыву адаптации, снижению иммунологической защиты, т. е. сам механизм избирательности оказался нарушен;
• многие ксенобиотики обладают реакционной способностью, мог изменять свойства клеточных мембран, образовывать связи с их рецепторами;
• ксенобиотики могут выступать в качестве антиметаболитов, т. е. конкурировать с естественными лигандами за связь с рецепторами;
• для ксенобиотиков характерна высокая растворимость в липидах;
• многие ксенобиотики легко вступают в прочные связи с макромолекулами клетки, нарушая ключевые метаболические реакции (экспрессию генов, биосинтез белка, энергетические процессы и т. д.).
По мнению и (1997), поступление ксенобиотиков в организм обусловлено, с одной стороны, их собственными свойствами (способностью образовывать прочные связи с мембраной, характером этих связей, обусловливающих длительность удерживания на белково-липидном комплексе, способностью конкурировать с обычными метаболитами), с другой - свойствами самого организма. При этом определяющими свойствами организма являются:
• состояние иммунной системы (расстройство звеньев формирования этой системы, качественный и количественный дефицит, нарушение созревания иммунологически компетентных клеток и др.);
• половые различия;
• возраст;
• генетически обусловленная активность ферментов;
• наличие соматических заболеваний и др.
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К НОРМИРОВАНИЮ АНТРОПОГЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПРИРОДНЫХ СРЕД.
Экологическая ситуация практически всех стран мира диктует необходимость создания единого для всех государств постоянного непротиворечивого подхода к оценке экологического ущерба и риска для здоровья населения.
В 1996 г. в Соединенных Штатах Америки было потрачено около 190 млрд. долларов на разрешение экологических проблем, и предполагается, что до конца столетия эта цифра будет ежегодно увеличиваться примерно на 7%. Совокупные затраты всех государств земного шара на разрешение сходных экологических проблем в 1994 г. составили приблизительно 400 млрд. долларов. Тем не менее, даже эти финансовые ресурсы не считаются достаточными для удовлетворения беспокойства населения практически любой страны за свое здоровье, урон которому может быть нанесен загрязнением окружающей природной среды. Имеется несколько путей снижения риска для здоровья и жизни населения.
В международной практике начала 70-х годов в качестве основной цели природоохранной политики выдвигалась стратегия практически полной защиты здоровья человека от воздействия так называемого видимого загрязнения. Предполагалось, что такая защита может быть обеспечена за счет нормирования загрязнения различных компонентов окружающей природной среды с учетом свойств загрязняющего вещества.
Наша страна приступила к созданию гигиенических нормативов в 1922 г., когда были установлены первые три величины регламентируемых значений для воздуха рабочей зоны, в 1925 г. число нормативов достигло десяти. В 40-е годы начались разработки предельно допустимых концентраций (ПДК) химических веществ для атмосферного воздуха, затем для воды хозяйственно-питьевого водоснабжения, воды рыбо-хозяйственных водоемов, почвы, продуктов питания.
Отечественными учеными за последние десятилетия проделана огромная работа по методологическому совершенствованию установления наиболее обоснованных, репрезентативных (от фр. значений ПДК. Накопленный токсикометрический и нормативный материал позволили перейти к обоснованию не только ПДК, но и так называемых ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ), то есть нормативов, полученных расчетным математическим путем, но на основе массивов достоверных токсикологических материалов. В своем большинстве ОБУВ не уступают тем нормативным величинам (ПДК), которые получены экспериментальным путем.
Разработанные и утвержденные значения ПДК и ОБУВ для различных сред хотя и не охватывают всех химических соединений, которые синтезированы человеком, но в значительной степени отражают тот спектр вредных веществ, который выбрасывается в окружающую природную среду j промышленностью и транспортом.
С самого начала обоснования соответствующих регламентов в различных средах ПДК и ОБУВ устанавливались из расчета их безопасности для человека и практически оставляли без внимания возможное влияние на природные процессы и биосферу в целом. К системному обоснованию ПДК научная мысль подойдет только к 70 годам 20-го столетия. Однако задолго до начала систематических научных разработок в этом направлении выдающийся ученый токсиколог Николай Васильевич Лазарев () высказывал мысль о необходимости глубокого изучения влияния на окружающую природу антропогенной деятельности, регламентирование тех воздействий, которые человек на нее оказывает, а так же о необходимости перехода к единому нормированию загрязняющих веществ, в первую очередь по лесоводству, рыбному хозяйству, биоценозам, экосистемам и др.
За необходимость разработки экологических нормативов в последние десятилетия XX века высказывалось все большее число отечественных ученых. Так, академик в 1988 г. указывал на необходимость регламентирования экологических нагрузок, что должно стать основой создания экологических нормативов, входящих в общие списки регламентов для различных сред. Причем каждый норматив должен быть указан с соответствующим лимитирующим показателем, который оказался наименьшим, то есть наиболее чувствительным. Было предложено название нормативов - эколого-гигиенические.
В гг. и предлагали при установлении ПДК воды определять «узкое место» как лимитирующий показатель, причем устанавливать норматив с учетом пределов физиологической адаптации или степени устойчивости экологических систем. В дальнейшем ими были продолжены поиски не только пороговых значений экологических нарушений, но и определение приоритетных показателей, которые отражают региональные особенности процессов, происходящих в водоемах (способности к трансформации, биостимуляции, биоразлагаемости и т. п.).
Становится понятным, что экологическое и гигиеническое нормирование, имея определенную общность, тем не менее различается.
Сравнение показывает существенные различия между рыбохозяйственными и санитарно-гигиеническими нормами, установленными для организма человека. Так, например, в 2,8% случаев санитарно-гигиенические ПДК ниже рыбохозяйственных, в 44,3% различия составляют менее одного порядка, в 23,6% рыбохозяйственные ПДК ниже в 10-100 раз и в 29,2% случаев - более чем в 100 раз ниже.
Имеются также различия между ПДК для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения (в табл. 14-1 ПДКх. п.) и ПДК для рыбохозяйственных водоемов (в табл. 14-1 ПДКр. х.).
Таблица 14-1
ПДК химических веществ в воде различного назначения
Таким образом, к настоящему времени российскими учеными накоплен значительный материал о существенных различиях в чувствительности к вредным веществам организма человека и природных объектов.
В то же время уже при создании гигиенических нормативов в методологию работы были заложены определенные принципы экологаческогого нормирования.
Так, например, уже в начале второй половины XX века в Советском Союзе на основе многочисленных научных работ гигиенистов были разработаны предельно допустимые концентрации для ряда веществ, загрязняющих атмосферу. Эту важную и трудную задачу выполнила специальная комиссия под руководством . Принципы, положенные в основу этой работы, сводятся к следующему:
• предельно допустимые концентрации загрязнений должны быть физиологически обоснованы, отображая взаимосвязь между организмом и средой;
• гигиенические нормы должны исходить из оценки действия того или иного загрязнения на здоровье, работоспособность и самочувствие человека;
• при нормировании чистоты воздуха не следует исходить из современного состояния техники улавливания и выделения вредных веществ в выбросах, хотя на практике с этим приходится считаться;
• предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений должны быть значительно ниже принятых для производственных помещений;
• устанавливаемые предельно допустимые концентрации должны быть ниже порога острого и хронического токсического действия данного вещества на человека или животных;
• при разработке и установлении предельно допустимых концентраций следует широко использовать полученные методом диспансеризации данные заболеваемости населения, разумеется, такие формы ее, которые могут быть поставлены в прямую связь с загрязнениями атмосферы и не могут быть отнесены за счет профессиональных условий;
• помимо токсичности, должны учитываться также запахи и раздражающее действие некоторых веществ на слизистые оболочки дыхательных путей и глаз. Предельно допустимые концентрации должны быть ниже порога запаха и раздражающего действия;
• должны учитываться полученные путем массового опроса жителей заболевания и жалобы на неблагоприятное действие загрязнений на их здоровье, самочувствие, санитарно-бытовые условия;
• нельзя допускать таких концентраций задымления, которые заметно снижают прозрачность атмосферы, ультрафиолетовую радиацию, освещенность жилищ, способствуют образованию тумана;
• предельно допустимые концентрации дыма не должны вредить зеленым насаждениям и должны быть ниже порога их действия на растительность;
• нормирование должно производиться по тому показателю, который является наиболее чувствительным (токсическое действие, обонятельное ощущение, влияние на растительность);
• гигиенические нормы и требования к атмосферному воздуху не могут быть снижены на том основании, что население привыкает к некоторым загрязнениям, так как доказано, что такое привыкание наблюдается при наличии явного хронического отравления;
• гигиенические нормативы должны быть рассчитаны на зону пребывания людей и охватывать весь город, всю населенную территорию;
• гигиенические нормы для атмосферного воздуха в Советском Союзе выражаются в виде среднесуточных и максимальных разовых концентраций.
Разработанные на основе этих принципов и утвержденные Главной государственной санитарной инспекцией СССР предельно допустимые концентрации приведены в табл. 14-3.
Кроме этих официально утвержденных норм, были разработаны и в качестве временных нормативов рекомендуются предельно допустимые концентрации и для некоторых других веществ, загрязняющих атмосферный воздух.
Современные научные исследования, показывают, что при экологическом нормировании необходимо учитывать те изменения, которые происходят с химическими соединениями в экосистемах, и их фоновые концентрации в природных водах и почвах ( и др.).
Под экологическим нормированием понимаются регламенты антропогенного воздействия на окружающую среду, соблюдение которых гарантирует нормальное функционирование экосистем.
В настоящее время научные разработки эколого-гигиенических нормативов только начаты. При этом в отношении некоторых сред, в особенности воды и атмосферного воздуха, имеются определенные результаты.
Таблица 14-3.
Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ
В то же время научные работы по созданию эколого-гигиенических нормативов представляют собой чрезвычайно сложную задачу, требующую для своего выполнения серьезных организационных мер, наличие значительных материальных ресурсов, обеспечение работ совершенным, методологически современным оборудованием. Но, пожалуй, наиболее сложной задачей является преодоление межведомственных барьеров, объединение ученых и практиков единой целью - борьбой за чистоту нашей колыбели, нашего дома, восстановление которых в случае их гибели человечеству будет не под силу.
В других странах контроль и управление качеством природной окружающей среды также осуществляется путем нормирования загрязняющих компонентов.
Наглядным примером этого может служить Закон о чистом воздухе, принятый в 1970 г. в США, согласно которому введены национальные стандарты допустимого содержания В атмосферном воздухе ряда загрязняющих веществ и меры ответственности за их нарушение.
Необходимо отметить, что к этому времени практически во всех странах мира сложились условия, когда уровень загрязнения почвы, воды, воздуха значительно превышал нормативы, и такой подход казался экономически и экологически оправданным.
В результате реализации ограничительных мер, регламентируемых этими законами, уже к концу 70-х годов было достигнуто значительное сокращение концентраций диоксида серы, оксидов азота, взвешенных веществ в воздухе крупнейших городов как США, так и других стран мира. Однако исследования по изучению влияния промышленных загрязнений на население показали, что содержание в воздухе, воде, почве токсичных веществ даже в незначительных концентрациях представляет опасность для здоровья человека. Более того, дальнейшее снижение их концентраций экономически невыгодно, поскольку каждый последующий процент снижения достигался ценой, в несколько раз превышающей прежние удельные затраты (т. е. издержки в пересчете на 1% сокращения содержания того или иного загрязняющего вещества в воздухе, воде, почве).
