Для обозначения всех патологических процессов, вызванных дефицитом, избытком или дисбалансом макро- и микроэлементов, используют понятие микроэлементозов.
Различают природные, техногенные и ятрогенные (связанные с лечением) микроэлементозы.
Техногенные микроэлементозы связаны с производственной деятельностью человека и могут быть вызваны:
- - избытком определенных микроэлементов и их соединений непосредственно в зоне самого производства (профессиональные микроэлементозы);
- - соседством с производством (соседские микроэлементозы);
- - воздушным или водным переносом микроэлементов от производства на значительные расстояния (трансгрессивные микроэлементозы).
Природные микроэлементозы приурочены к определенным географическим зонам и связаны с геохимическим загрязнением, при котором в почве или воде некоторых территорий содержание химических элементов отличается от среднего. Такие территории называются биогеохимическими провинциями. Природные микроэлементозы, возникающие у людей, проживающих в биогеохимических провинциях, называются эндемическими заболеваниями.
При положительном геохимическом загрязнении в почве или в воде наблюдают повышенное содержание какого-либо элемента. Например, повышенное содержание стронция (река Уров, Восточная Сибирь), меди (Башкортостан), молибдена (некоторые районы Армении) приводит к гипермикроэлементозам.
При отрицательном геохимическом загрязнении в почве или в воде содержание какого-либо элемента понижено. Например, пониженное содержание иода (Западная Украина), кобальта (Ярославская область).
Недостаток элементов довольно легко компенсировать, вводя в пищу соответствующие добавки.
Избыток элементов (положительные геохимические загрязнения) приводит к сильным медленно действующим токсикозам.
Особенности некоторых эндемических заболеваний
Болезнь Кашина - Бека, или уровская болезнь, встречается в Читинской и Амурской областях России и связана с повышенным содержанием стронция в питьевой воде. Она вызывает поражения костно-суставной системы, в результате чего у больного уменьшается длина тела, деформируются суставы, укорачиваются пальцы, у детей снижаются умственные способности, задерживается психическое развитие, страдает память, у животных наблюдается стронцевый рахит. Болезнь была обнаружена еще в 1884 г. у жителей в районе реки Уров в Восточной Сибири и получила название «коряжная болезнь».
Высокие концентрации Sr - результат особенностей геологического строения водовмещающих пород. Общетоксическое действие стронция связано с нарушением минерального обмена и вытеснением кальция из костной ткани.
При концентрациях стронция в воде около 80 мг/л в условиях длительного использования (более трех месяцев) изменения в костной ткани необратимы и приводят к уродливости. При концентрациях стронция в воде 20-30 мг/л изменения обратимы. Такие концентрации обнаружены на севере Московской области (Талдом, Шатура, Дмитров), а также в Архангельской, Смоленской, Тульской областях (до 40 мг/л). Но даже при концентрациях 7-8 мг/л обнаружено разрушение эмали зубов.
Необходимо отметить, что главную роль играет не столько избыток стронция, как его баланс с кальцием (отношение Ca/Sr).
При малых значениях этого отношения возникает уровская болезнь. Во избежание этого в таких местностях в рацион вводят повышенное содержание кальция.
Эндемический зобу людей, проживающих в зонах с природным дефицитом иода в внешней среде, и животных. Это территории ряда районов центра Европейской части территории России, Поволжья Урала, Сибири, Северного Кавказа. В процессе адаптации организма к недостаточному поступлению иода происходит увеличение массы щитовидной железы. На фоне йодной недостаточности могут происходить нарушения в формировании мозга детей - от снижения интеллекта до тяжелых форм эндемического кретинизма.
Эндемический флюороз (фтороз) вызывается избытком фтора в воде. Одним из симптомов флюороза являются желтые пятна на зубах. Фтор накапливается в волосах, зубах и костях выше нормы (норма - 53-78 мг/кг). Это провоцирует кариес зубов, изменения в скелете («мраморность» костной ткани).
Повышенная концентрация фтора отмечается во многих регионах России - Забайкалье, Приморье, Хабаровском крае, на Кольском полуострове, а также в Московском, Якутском, Предкавказском артезианских бассейнах.
Минеральную основу зубных тканей - дентина составляют гид- роксилапатит Са 5 (Р0 4) 3 ОН, хлоридапатит Са 5 (Р0 4) 3 С1 и фторапатит Ca 5 (P0 4) 3 F.
Фторид-ион легко замещает гидроксид-ион, образуя защитный эмалевый слой фторапатита (рис. 14):
Са 5 (Р0 4) 3 0Н + F" ^ Ca 5 (P0 4) 3 F + ОН"
Фторирование питьевой воды осуществляется добавлением к ней фторида натрия NaF. Однако при содержании фтора в питьевой воде более предельно допустимой нормы (1,5 мг/л) появляются симптомы хронического отравления фтором - повышение хрупкости костей, костные деформации и общее истощение организма, что связано с химическим связыванием фосфора и кальция.
Эндемический арсеноз, или болезнь «черной стопы», вызывается избытком мышьяка. При этом поражаются периферические сосуды с
Рис. 14. Галогены - необходимая составная часть зубной ткани: а - образование защитного эмалевого слоя; б - лечение кариеса фторидами
гангреной пальцев ног, стоп, пальцев рук. Высокое содержание мышьяка в подземных водах наиболее часто встречается в некоторых районах США и Аляски, а также в Чили, Аргентине, Индии, Румынии, Венгрии и на острове Тайвань.
Алюминиевая болезнь возникает в результате действия на почву кислотных дождей, которое приводит к ее закислению и выщелачиванию образующихся подвижных соединений алюминия, включающихся в пищевые цепи.
Избыток алюминия в организме человека тормозит синтез гемоглобина, так как алюминий блокирует активные центры ферментов, участвующих в кроветворении.
Эндемическая подагра возникает при избытке молибдена (Мо) в организме.
Болезнь Коновалова - Вильсона связана с повышенным содержанием меди в организме.
Болезнь па-пинг связана с действием солей бария и проникновением ионов Ва 2+ в костные ткани. Ионы Ва 2+ , имея одинаковый радиус с ионом К конкурируют с ним в биохимических процессах, замещают его и возникает гипокалиемия.
При недостатке меди в организме наблюдаются тяжелые отклонения в обмене веществ: медная анемия (т. н. лизуха), экзотическая атаксия - нарушение координации движений. В рацион питания вводят растворимые соли меди.
При недостатке железа в организме человека возникает так называемая железодефицитная анемия. Дело в том, что низкая ПД К железа в воде (3 мг/л) объясняется не его биологическими свойствами, а органолептическими и техническими причинами. Оптимальный верхний порог для железа соответствует значительно большим концентрациям - 109 мг/л.
Проблема железодефицита особенно актуальна в высокогорных районах.
Слабо изучено физиологическое влияние биогеохимических провинций с повышенным содержанием макроэлементов, например, различных соляных вод (хлористых, сульфатных, гидрокарбонатных). Известны лишь общие положения, в частности, что избыток солей нарушает водно-солевой обмен и сказывается на функции сердечно-сосудистой системы.
1) При употреблении растений, выращенных на щелочных почвах с высоким содержанием селена возможны заболевания скота и отравление людей;
2)высокий уровень мышьяка способствует развитию рак желудка;
3) высокий уровень молибдена – молибденовая подагра и рак пищевода.
Бывают естественные и искусственные (в следствии хозяйственной деятельности человека) эндемические зоны.
2. Эпидемическое значение почвы - передача инфекционных заболеваний.
В почве могут находиться и передаваться человеку возбудители многих инфекционных заболеваний, а также яйца и личинки гельминтов.
Патогенные микроорганизмы поступают в почву с физиологическими отправлениями человека и животных, сточными водами, трупами и др. Чистая незагрязненная почва является неблагоприятной средой для патогенных микробов, а в почве, загрязнённой органическими веществами, они длительно сохраняют жизнеспособность (тифо-паратифозные - до 400 дней, дизентерия - 100 дней, вирусы полиомиелита -150 дней, яйца аскарид - 7-10 лет, возбудители газовой гангрены, столбняка, пищевых токсикоинфекций и сибирской язвы являются постоянными обитателями почвы). Споры сибирской язвы сохраняют жизнеспособность десятки лет. Загрязнение почвой продуктов растительного и животного происхождения может привести к отравлению ботулиническим токсином.
Известно более 12 тыс. видов гельминтов. К гельминтам относятся:
1) плоские черви - некоторые представители ресничных червей, и ленточные черви;
2) первичнополостные черви - многие круглые черви, волосатики и все колючеголовые черви;
3) кольчатые черви , - немногие представители многощетинковых червей и малощетинковых червей и некоторые пиявки. Название "Гельминты" было предложено Гиппократом. Отрасль, изучающая гельминты, называется гельминтологией.
Большую роль играет почва в распространении биогельминтов - свиного и бычьего цепня.
Почва, загрязненная органическими веществами, служит местом обитания грызунов, которые являются источником опасных инфекций: бешенство, чума, туляремия и др.
3. Самоочищение почв - процесс медленный, следовательно, происходит изменение химического состава почв, из которых вещества попадают в организм животных и людей, вызывая нежелательные процессы.
Химические загрязнители.
к ним относятся:
а) хим. вещества, вносимые в почву целенаправленно, планомерно (мин. удобрения, пестициды, стимуляторы роста);
б) хим. вещества, попадающие в почву случайно с техническими жидкостями, твердыми и газообразными отходами (бытовые, промышленные отходы, выхлопные газы и т. д.).
Высокое загрязнение фтором - флюороз, болезни почек, печени, ЖКТ, неблагоприятное влияние на функцию кроветворения у детей.
Высокое содержание ртути - заболевания НС, эндокринной системы, мочеполовых органов у мужчин, снижение фертильности (способность производить потомство).
Высокое содержание свинца – изменения со стороны кроветворной и репродуктивной систем, злокачественные новообразования.
5. Санитарная охрана почв, очистка нас мест.
Санитарная охрана почв - это комплекс мероприятий, направленных на ограничение поступления в почву различных загрязнений до величин, не нарушающих процессов самоочищения в почве.
Санитарная очистка – это комплекс мероприятий по сбору, удалению, обезвреживанию и уничтожению твердых отходов, образующихся в населённых местах, в целях сохранения здоровья населения и общего благоустройства.
Отходы делят на 2 группы: жидкие и твердые :
жидкие - нечистоты из уборных, помои, сточные воды;
твердые: мусор, уличный смёт, остатки пищи, отходы промышленных и торговых предприятий, отбросы и отходы животного происхождения (трупы), шлаки из котельных и строит мусор.
Все отходы должны подвергаться обезвреживанию во избежание распространения инфекции.
Все твердые отходы могут подвергаться утилизации (переработке в органические удобрения, биотопливо и пр.) и ликвидации (захоронение в землю, сброс в море, сжигание).
6. Антропогенное воздействие на литосферу.
Литосфера - твердая оболочка Земли . Включает земную кору и верхнюю мантию Земли.
Главные источники загрязнения почвы :
1-жилые дома и бытовые предприятия – пищевые отходы, бытовой мусор, фекалии, негодные предметы домашнего обихода, мусор общественных учреждений;
2- промышленные предприятия;
3- теплоэнергетика – шлаки, сажа, несгоревшие частицы, оксид серы;
4- сельское хозяйство – удобрения, ядохимикаты;
5- транспорт – двигатели выделяют оксид азота, свинец, углеводороды и др.
ПДК вредных веществ в почве . Понятие о фито токсичности.
В СССР был установлен лишь один норматив, определяющий допустимый уровень загрязнения почвы вредными химическими веществами - ПДК для пахотного слоя почвы. Основой для его установления этого норматива была фито токсичность - способность вредных веществ почвы проникать в растения и оказывать вредное воздействие на их рост и развитие. В результате длительных научных изысканий в России с 15 июня 2003 г. введены новые санитарные правила СанПиН 2.1.7.1287-03. Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы, которые устанавливают требования к качеству почв населенных мест и сельскохозяйственных угодий, обуславливающие соблюдение гигиенических нормативов при размещении, проектировании, строительстве, реконструкции (техническом перевооружении) и эксплуатации объектов различного назначения, в том числе и тех, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на состояние почв.
Этот документ содержит список нормативов ПДК для почв сельскохозяйственного использования, а для жилых зон - перечень объектов наблюдения и основных показателей оценки санитарного состояния почв населенных мест. В 1999 г. в Институте экологии человека им. Сысина были подготовлены «Методические указания по гигиенической оценке качества почвы населенных мест», устанавливающие индивидуальные нормативы ПДК для различных типов почв и различных форм содержания загрязняющих веществ в почве.
Основные понятия, касающиеся химического загрязнения почв, установлены ГОСТом 27593-88. Предельно допустимая концентрация химического вещества в почве представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, так как используемые при ее обосновании критерии отражают возможные пути воздействия загрязняющего вещества на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения.
Обоснование ПДК химических веществ в почве базируется на 4 основных показателях вредности, устанавливаемых экспериментально:
Транслокационном, характеризующим переход вещества из почвы в растение;
Миграционном водном, характеризующим способность перехода вещества из почвы в грунтовые воды и водоисточники;
Миграционном воздушном, характеризующимпереход вещества из почвы в атмосферный воздух;
Общесанитарном, характеризующим влияние загрязняющего вещества на самоочищающую способность почвы и ее биологическую активность.
При этом каждый из путей воздействия оценивается количественно с обоснованием допустимого уровня содержания вещества по каждому показателю вредности. Наименьший из обоснованных уровней содержания является лимитирующим и принимается за ПДК.
В мировом сообществе, в отличие от России и стран СНГ, где чаще всего используется единственный норматив загрязнения почвы - норматив для пахотного слоя, применяется более развернутая система нормирования, позволяющая принимать решения об опасности загрязнения в зависимости от типов использования почв.
Вопросы для самоконтроля:
1. Назовите свойства почвы.
2. Гигиеническая классификация почв.
3. Состав почвы.
4. Что такое эндемические заболевания, какие эндемические зоны вы можете назвать?
5. Назовите источники загрязнения почв.
6. Какова роль почвы в распространении инфекционных заболеваний.
7. Перечислите системы удаления отбросов.
8. Какое гигиеническое значение имеет содержание фтора в почве?
9. Какие существуют способы обезвреживания твердых отходов?
10. Какие проблемы глобального антропогенного воздействия на литосферу?
Опрос проводится письменно и устно.
Задание для самостоятельного выполнения:
Самостоятельное изучение материала и собеседование с преподавателем по проблеме «Гигиена почвы и очистка населенных мест».
Тема 6. Особенности городской среды
1.Условия жизни в современных крупных городах и их влияние на здоровье населения.
2.Понятие об урбанизации, агломерации, мегаполисах.
3. Состояние воздушного бассейна городов.
4.Состояние здоровье населения в современных городах.
5.Гигиенические требования к планировке, естественному и искусственному освещению, отоплению, вентиляции помещений различных назначений: жилых помещений
Берегите эти земли, эти воды, даже малую былиночку любя,
Берегите всех зверей внутри пpиpоды, убивайте лишь зверей внутри себя.
Е. Евтушенко.
1. В связи с быстрым ростом населения городов возникли следующие проблемы: загрязнение атмосферы и загрязнение вод, шум, вибрация, скученность - эквиваленты бурного роста человеческой деятельности. В связи с этим участились «заболевания цивилизации» такие как ССЗ, онкология, сахарный диабет, стрессы.
2. Мегалополис (род. падеж др.-греч. μεγάλου от μέγας - большой + πολης - город), мегаполис, редко сверхагломерация (суперагломерация ) - наиболее крупная форма расселения, образующаяся при срастании большого количества соседних городских агломераций.
Урбанизация - процесс повышения роли городов в развитии общества.
Загрязнение воздушного бассейна имеет 3 источника, и его величина зависит от: а) размеров агломераций (город с городами-спутниками); б) климата; в) географического положения; г) времени года.
Зимой отопление жилищ поставляет более 50 % веществ, загрязняющих атмосферу; 2 других источника (пром. предприятия и автотранспорт) поровну делят оставшиеся 40-45%.
Что касается роли урбанизации в загрязнении вод, то здесь рассматриваются 2 аспекта: сброс сточных вод и снабжение питьевой водой. Обе проблемы находящиеся в прямой зависимости друг от друга, т к снабжение питьевой водой осуществляется из рек, в которые сбрасываются сточные воды населённых пунктов, промышленных предприятий и сельского хозяйства.
Человеческий организм также, будучи продуктом окружающей среды, страдает от загрязнений экологии. До определенного момента тело человека справляется с вредными факторами, но когда их становится слишком много, может наступить болезнь.
Bce промышленные производства можно разделить на три категории. К первой относились производства, не имевшие вредного воздействия на здоровье человека, например швейные производства и др. Ко второй принадлежали производства относительно вредные, например металлообработка. Их разрешалось строить на окраинах городов, в некотором от них отдалении. К третьей относились производства, размещение которых вблизи городов категорически запрещалось. Однако быстрый рост городской застройки менее чем за полвека свел эффективность этого законодательства на нет. Крупные промышленные предприятия, строившиеся поначалу вдали от города, очень быстро были поглощены городской застройкой. Причем наибольшая масса городского населения скапливалась вблизи крупных предприятий, где наблюдались наивысшие загрязнения. Подобное экологическое состояние было характерно практически для всех крупных промышленно развитых городов.
Водные эпидемии инфекционных заболеваний характеризуются массовостью и одновременностью.
В состав всех клеток и тканей человека входят минеральные соли: кальция, магния, натрия, калия, фосфора и др. Кроме этих солей в очень незначительных количествах(от 0,001% и менее) такие элементы как йод, фтор, медь, цинк и др.. Это микроэлементы. Они играют важную роль в процессах жизнедеятельности организма, участвуя в обмене веществ, росте и развитии тела.
Они поступают в организм из внешней среды: почвы(с продуктами питания), воды, воздуха.
Распределение микроэлементов в земной коре неравномерно и в определенных географических р-нах может иметь место их недостаток или избыток.
В связи с этим люди, проживающие в них, могут получать с пищей и водой недостаточное или избыточное количество какого-либо микроэлемента.
При этом у людей могут обнаруживаться характерные заболевания, которые называются геохимическими эндемиями. В этом названии отражена связь заболевания с характерным минеральным составом почвы и воды.
Наиболее широко распространенной геохимической эндемией является эндемический зоб, связанный с недостатком йода во внешней среде. При этом в организм в организм не поступает достаточного количества йода для нормального развития и функционирования щитовидной железы (100 - 200 мг в сутки). Щитовидная железа вырабатывает гормоны, являющиеся пусковым механизмом всех гормонов. Недостаток йода приводит к гипофункции и гипотиреозу, заболеванию, приводящему к нарушению деятельности мозга, половых желез, к заболеванию костей и суставов, к нарушению функции надпочечников, поджелудочной железы. Нарушение функции мозга выражается в снижении уровня умственного развития (снижению коэффициента IG.).
Гипофункция щитовидной железы сопровождается ее увеличением. У всех возрастов наблюдается утомляемость, слабость, сонливость, отечность нижних век, сухость и шелушение кожи, выпадение волос, задержка роста и развития у детей (поздно начинает говорить и ходить, медленно соображает). У женщин в любом возрасте отмечаются гинекологические заболевания (миома, фибромиома, мастопатия), у мужчин - проблемы с половой функцией.
Другой геохимической эндемией является флюороз – заболевание, возникающее при избыточном поступлении в организм фтора и проявляющееся поражением зубов в виде пятнистости (желтые пятна), зубы становятся хрупкими, эмаль разрушается. В тяжелых случаях флюорозом поражается костно-связочный аппарат. При недостатке фтора в воде у детей развивается кариес зубов. Содержание фтора в воде – 0,7 – 1,5 мг/л
Водно-нитратная метгемоглобинемия – возникает при вскармливании грудных детей питательными смесями, приготовленными на воде с избыточным содержанием нитратов. Заболевание обусловлено значительным повышением содержания метгемоглобина в крови, который нарушает перенос кровью кислорода от легких к тканям. У детей наблюдаются диспепсические явления, одышка, цианоз кожных покровов и видимых слизистых, в тяжелых случаях – судороги и смерть.
Лекция № 7
Тема: « Характеристика источников водоснабжения». Способы улучшения качества питьевой воды
Риск для здоровья, связанный с наличием токсичных химических веществ в питьевой воде, обусловлен возможностью развития хронических, химически зависимых состояний и заболеваний населения.
К опасным загрязнителям вод относятся тяжелые металлы . Фоновое содержание их в природной среде мало. Некоторые тяжелые металлы, например медь, цинк, ванадий и ряд других, необходимы живым организмам в качестве микроэлементов, хотя уже в микромолярных концентрациях становятся токсичными. Тяжелые металлы, попадая в организм человека, вызывают различные нарушения здоровья. Свинец, попадая в ЖКТ, после резорбции соединяется с гемоглобином крови и распространяется по всему организму, способен формировать в костной ткани и зубах труднорастворимое вещество фосфат свинца и находиться там долгий период. Даже при безопасном уровне в крови свинец может вызывать неврологическую симптоматику: раздражительность и ухудшение внимания. Длительное воздействие приводит к мышечной слабости и падению уровня гемоглобина (гипохромная анемия), свинец проникает через плацентарный барьер. Проявлениями хронической интоксикации являются слабость, головная боль, головокружение, неприятный вкус во рту, тремор конечностей, уменьшение массы тела, боль в животе. Мышьяк является одним из наиболее токсичных контаминантов воды и пищевых продуктов. В большей степени загрязнение водоисточников, в первую очередь поверхностных, мышьяком связано с пестицидами и гербицидами, а также промышленными стоками.
При контакте с организмом человека мышьяк поступает в кровь, а затем обнаруживается главным образом в печени, мышечной ткани, почках, селезенке и кожных покровах. Мышьяк способен проникать через плацентарный барьер. В организме человека неорганический мышьяк способен превращаться в моно- и диметилированные соединения. Хроническое воздействие мышьяка приводит к потере веса, депрессии и развитию онкологических заболеваний. Трехвалентный мышьяк подавляет активность многих ферментов, в частности содержащих сульфгидрильные группы.
Кадмий поступает в питьевую воду в результате коррозии гальванизированных труб, из красителей и стабилизаторов полихлорвиниловых труб, а также вследствие загрязнения источников водоснабжения сточными водами предприятий сталелитейной промышленности и производства пластмасс. Кадмий относят к числу сильно ядовитых веществ. Смертельная доза для человека составляет 150 мг/кг. Обмен кадмия характеризуется следующими основными особенностями:
Отсутствием эффективного механизма гомеостатического контроля;
Длительным удержанием в организме с чрезвычайно долгим периодом полувыведения, составляющим у человека в среднем 25 лет (биологическим индикатором задержки кадмия в организме могут служить волосы);
Преимущественным накоплением в печени и почках (до 80 % в составе металлотионеина);
Интенсивным взаимодействием с другими двухвалентными металлами, как в процессе всасывания, так и на тканевом уровне (с цинком, кальцием, железом, селеном, кобальтом);
Способностью проникать через плацентарный барьер.
Тератогенное действие кадмия (тератогенные дозы – 11,1 мкмоль/кг), связано с нарушением поступления в плод эссенциальных элементов (цинка).
Острая интоксикация проявляется тошнотой, рвотой, спазмами в животе, в тяжелых случаях – диареей и шоком. При хронических отравлениях кадмием наблюдаются рентгенографические изменения в костях (остеопороз), поражения проксимальных почечных канальцев, прогрессирующее развитие систолической гипертензии, признаки анемии. Четко выделены: кадмиевый ринит, кадмиевая нефропатия с типичной протеинурией, кадмиевая остеомаляция (болезнь итай-итай), нейротоксический синдром (приступы головных болей, головокружения, усиление коленного рефлекса, тремор, дермографизм, нарушение сенсорной и моторной хронаксии), артериальная гипертензия, мутагенный (но не канцерогенный) эффект.
Хром в питьевой воде относительно редко встречается в концентрациях, превышающих 0,05 мг/дм 3 . Специфической токсической формой является шестивалентный хром, который оказывает повреждающее действие на почки, печень и желудочно-кишечный тракт и к тому же обладает генотоксичностью и канцерогенностью. Шестивалентный хром в естественных условиях встречается крайне редко.
Фтористые соединения образуются при производстве алюминия, стекла, фосфорных удобрений и со сточными водами таких предприятий могут попадать в водоисточники. Пониженное содержание фтора в питьевой воде неблагоприятно сказывается на состоянии зубной эмали. Частота кариеса уменьшается по мере возрастания концентрации фтора в питьевой воде примерно до 1 мг/дм 3 . Дальнейшее увеличение концентрации фтора приводит к росту частоты флюороза зубов и изменениям со стороны костной системы (деформирующий остеоартроз), а также замедлению роста, поражению почек и щитовидной железы.
Селен присутствует в питьевой воде в незначительных концентрациях, как правило, менее 0,005 мг/дм 3 . По этой причине суточное поступление селена в организм с питьевой водой не превышает 5 - 10 % от поступления с пищевыми продуктами. Селен является незаменимым для человека элементом, поскольку в частности входит в состав фермента глутатионпероксидазы. Потребление воды с повышенными концентрациями этого элемента может вызывать поражения желудочно-кишечного тракта, ногтей, волос и разрушение зубов. В некоторых регионах с низким содержанием селена в окружающей, в том числе и водной среде, у местного населения отмечается эндемическая кардиомиопатия (болезнь Кешана) и остеоартропатия (болезнь Кашина–Бека). За исключением сульфида селена, который не встречается в питьевой воде, нет экспериментальных свидетельств о канцерогенности селена.
Основным источником загрязнения питьевой воды свинцом является сама распределительная водопроводная система, где этот элемент содержится в трубах, припоях, арматуре. Содержание свинца в питьевой воде особенно велико, если вода употребляется из водопроводного крана по утрам без слива, по крайней мере, первых 100 мл, находившихся в непосредственном контакте с латунными вентилями.
Основными сферами избирательной токсичности соединений тяжелых металлов являются специфический эпителий почек, печени и кишечника, эритроциты и нервные клетки, где наблюдается повышенная концентрация этих веществ, поэтому нефропатия, токсическая дистрофия печени, выраженная неврологическая симптоматика и гемолиз часто превалируют в клинической картине этих отравлений. В организме существуют три основных метаболических пула этого элемента: кровь, мягкие ткани, скелет. Более 90 % свинца, присутствующего в крови, связано с эритроцитами. Свинец плазмы крови комплексируется преимущественно с трансферрином (особенно при железодефицитных состояниях). Концентрации в крови 2,9 - 3,86 мкмоль/дм 3 отражают нагрузки этим элементом, способные вызвать определенные биохимические сдвиги без проявления, однако, клинических симптомов свинцовой интоксикации. Для детей эти границы существенно ниже.
При свинцовом токсикозе поражаются в первую очередь органы кроветворения (анемия микроцитарная, нормохромная, морфологически не отличимая от железодефицитной анемии), нервная система (энцефалопатия и нейропатия) и почки (нефропатия).
Позже присоединяются общая слабость, головная боль, головокружение, неприятный вкус во рту, тремор конечностей, потеря аппетита, уменьшение массы тела, запоры, боль в животе (в эпигастральной области), признаки анемии. Могут обнаруживаться диффузная дегенерация миокарда, нарушения психического развития детей, хроническая нефропатия.
Ртуть и ее соединения , в особенности органические, причисляют к опаснейшим, высокотоксичным веществам, кумулирующимся в организме человека и длительно циркулирующим в биосфере. Крайним выражением современного хронического ртутного отравления, связанного с экологической проблемой, является болезнь Минамата (отравление алкилртутью через морепродукты).
Хронические отравления ртутью (микромеркуриализм) характеризуются поражением центральной и вегетативной нервной системы, печени и выделительных органов (почек, кишечника). При этом отмечается головная боль, быстрая утомляемость, ослабление памяти, чувство беспокойства, апатия, ухудшение аппетита, снижение массы тела. В дальнейшем появляются слабовыраженный тремор кистей рук и диагностируемые лабораторными методами нарушения функции печени и почек. При более тяжелом отравлении наблюдаются снижение чувствительности кожи на конечностях, парастезия вокруг губ, сужение поля зрения, атаксическая походка, расстройство эмоциональной сферы. Ртуть оказывает также гонадо- и эмбриотоксическое, тератогенное и мутагенное действие.
Алюминий широко распространен в природе и часто обнаруживается в воде.
Алюминий обладает низкой токсичностью, однако некоторые исследователи связывают воздействие этого элемента на человека с поражениями мозга, характерными для болезни Альцгеймера. Среди органических химических веществ – загрязнителей воды особый интерес представляют те из них, которые являются побочными продуктами, образующимися при очистке и обеззараживании питьевой воды.
Медь обладает раздражающим действием на ЖКТ, индуцирует гепатический цирроз, ослабление иммунитета, функциональные расстройства нервной системы. Кроме этого медь придает металлический вкус воде. Барий, аккумулируясь в печени, легких, селезенке, пролонгирует процесс мышечного сокращения, блокирует передачу нервных импульсов, вызывает заболевания нервной системы и системы кровообращения.
Летучие органические соединения (ЛОС) - водные примеси, представляющие опасность даже в незначительной концентрации. К ним относятся бензол, тетрахлористый углерод, толуол, винилхлорид, дихлорэтан и др. ЛОС являются побочными продуктами при производстве ядохимикатов, красок, клеев, красителей, парфюмерных изделий, перегонки нефти. Продукты метаболизма трихлорэтана оказывают седативное (хлоралгидрат), токсическое для ЦНС (трихлорэтанол) и раздражающее действие (трихлоруксусная кислота).
Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в мировом океане. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Кроме этого по рекам с бытовыми и ливневыми стоками.
Входящие в состав нефтепродуктов предельные и непредельные углеводороды обладают наркотическим действием, вызывают изменения со стороны сосудистой и центральной нервной системы, а ароматические углеводороды в условиях острого воздействия поражают главным образом ЦНС, вызывая наркотический эффект, сопровождающийся сонливостью, вялостью, тремором, а также оказывают влияние на кроветворные органы и сосудистые системы некоторых органов. При комбинированном действии углеводородов в составе нефтепродуктов токсичность смеси возрастает.
Из загрязняющих веществ очень опасны синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВы), являющиеся одним из самых распространенных химических загрязнителей водоемов. ПАВы могут оказывать отрицательное влияние на качество воды, самоочищающую способность водоемов, организм человека. Попадая в воду, они сильно пенятся, нарушая кислородный режим и процессы самоочищения водоема.
Тригалометаны обнаруживаются практически всегда в питьевой воде при ее хлорировании вследствие процессов трансформации. К ним относятся хлороформ, бромдихлорметан, дибромхлорметан и бромоформ. Их концентрации меняются в зависимости от типа и дозы хлора, использованного для хлорирования воды, а также от вида и концентрации органических веществ, находившихся в исходной воде. Эти четыре соединения в основном схожи по токсикологическому действию. Они легко всасываются в желудочно-кишечном тракте, при длительном поступлении вызывая повреждения печени и почек. Экспериментально подтверждено, что тригалометаны способны индуцировать злокачественные гепатомы, аденомы и аденокарциномы почек у теплокровных животных. Расчетные концентрации тригалометанов в питьевой воде, связанные с избыточным риском заболеваемости раком за время жизни, составляют от 60 до 200 мкг/дм 3 .
Формальдегид появляется в питьевой воде, прежде всего вследствие окисления природных органических веществ во время озонирования и, в меньшей степени, хлорирования. Он обнаруживается также в питьевой воде в результате миграции из пластмассовой арматуры. В озонированной питьевой воде определяются концентрации формальдегида до 30 мкг/дм 3 . Несмотря на то, что формальдегид при ингаляционном воздействии является канцерогенным, он не проявляет такой активности при пероральном поступлении в организм теплокровных животных.
Акриламид является исключительно продуктом деятельности человека. При этом главный источник его поступления – миграция остаточных количеств мономера из полиакриламида, используемого в качестве флокулянта при очистке питьевой воды, а также при применении акриламида в качестве цементирующего агента.
Акриламид легко всасывается в желудочно-кишечном тракте, может проникать через плаценту. Он нейротоксичен, способен повреждать половые клетки, нарушать репродуктивную функцию, индуцировать генные мутации в клетках млекопитающих и хромосомные аберрации in vitro и in vivo.
Пестициды могут длительное время сохраняться в водоемах, накапливаться в опасных для человека количествах, поступать в организм растений, рыб, водоплавающих птиц. Пестициды обладают значительной токсичностью, оказывают аллергическое, канцерогенное, эмбриотропное, тератогенное, мутагенное и гонадотропное действие. Длительное малоинтенсивное воздействие ядохимикатов может способствовать повышению общей заболеваемости. Полициклические ароматические углеводороды, ароматические амины, нитрозосоединения характерны канцерогенным действием и могут обусловливать развитие опухолей различной локализации.
Для обеззараживания воды широко используются соединения хлора , однако его присутствие в питьевой воде вызывает ряд проблем: неприятный вкус и запах, риск возникновения рака мочевого пузыря и рака прямой кишки.
Эпидемия - это распространение инфекционной болезни, значительно превышающее уровень обычной заболеваемости в данной местности. Для возникновения эпидемии необходим ряд предпосылок: нарушение санитарных правил, наличие источников инфекции, для трансмиссивных инфекций и восприимчивого населения, недостаточная профилактическая работа органов здравоохранения и др.
Обычная (минимальная) заболеваемость для данной местности и в данных исторических условиях называется спорадической. Это чаще всего не имеющие связи между собой единичные случаи заболеваний. Только в отношении отдельных инфекционных болезней, например гриппа, спорадическая заболеваемость выражается достаточно большим числом случаев.
Повышение заболеваемости, ограничивающееся небольшой территорией [один населенный пункт, часть города (поселка), общежитие, казарма и т. д.] и протекающее короткое время, принято называть эпидемической вспышкой.
Распространение инфекционного заболевания на большой территории, иногда в нескольких странах или на нескольких континентах с массовым поражением населения, называется .
В тех случаях, когда инфекционная заболеваемость на определенной территории регистрируется постоянно, в течение многих лет, принято говорить об эндемии или эндемичности определенного заболевания. Если заболеваемость на определенной территории регистрируется длительно в связи с плохими санитарными условиями ( , дизентерия при плохой постановке водоснабжения и очистки, при вшивости), то говорят о так называемой статистической эндемичности. Если эта заболеваемость связана с наличием определенных природных условий (постоянная циркуляция возбудителя среди сурков, сусликов или песчанок, наличие в данной местности таких хранителей инфекции, как клещ при или и т. д.), то говорят об истинной эндемичности данного заболевания.
Инфекционные болезни, несвойственные, необычные для данной местности (страны) и завозимые из других, чаще отдаленных мест, называют экзотическими (для СССР - натуральная оспа и др.).
В движении инфекционной заболеваемости наблюдаются количественные колебания по времени года (сезонность). Они обусловлены влиянием природных условий. Так, сезонные подъемы заболеваемости могут определяться сезонным колебанием активности переносчиков (малярия, москитная лихорадка и др.), некоторыми особенностями жизни животных - источников инфекции, например при зимней сусликов, сурков обрывается возможный контакт с ними человека и тем самым предупреждается возможность появления чумы; массовое мышевидных в осенне-зимний период и появление среди них туляремийной вызывают массовую заболеваемость среди людей. Появление овощей и фруктов, потребление их без соблюдения правил гигиены влечет за собой кишечных инфекций и т. д.
Эпидемия (греч. epidemia, от epi - среди и demos - народ) - это высокая степень интенсивности эпидемического процесса.
Эпидемический процесс - непрерывный процесс передачи инфекции от больных людей или больных животных (источники инфекции) здоровым людям. По Л. В. Громашевскому, эпидемический процесс - непрерывная цепь следующих одно за другим инфекционных состояний. Интенсивность эпидемического процесса, т. е. степень динамичности передачи инфекции, зависит от срока инкубации болезни (чем короче этот срок, тем быстрее идет процесс новых заражений), активности и характера факторов передачи инфекции, восприимчивости населения к инфекции. Все эти элементы составляют биологическую сущность эпидемического процесса и определяют его интенсивность.
К социально-биологическим факторам, влияющим на динамичность передачи инфекции, относится число людей, подвергающихся опасности заражения. При единичных заболеваниях в семье или квартире вероятность новых заражений более или менее ограничена. Если заболевание возникло в общежитии, школе, детском саду, детском доме и т. п., эта вероятность значительно больше. Бактериальное загрязнение водопроводной системы угрожает здоровью и жизни неизмеримо большего числа людей и т. п.
Многочисленные другие причины, представляющие сочетание биологических и социальных факторов, также влияют на динамичность передачи инфекции. Их можно разделить на две группы. Первую группу составляют факторы, сдерживающие, замедляющие передачу инфекции: малая населенность местности; отсутствие природных очагов трансмиссивных инфекций; стабильность местного населения; коммунальное благоустройство населенных мест; благоприятные жилищные условия и свободное размещение в жилищах; достаточно хорошие санитарные условия на производстве; высокий уровень санитарной культуры населения, в том числе работников детских учреждений, предприятий пищевой индустрии, общественного питания и торговли продовольственными товарами; возможность проведения плановой массовой специфической профилактики инфекций; высокий уровень клинического и лабораторного обслуживания населения; хорошо организованная и проводимая гигиеническая и противоэпидемическая работа среди населения (контроль над санитарным состоянием, условиями труда и быта населения, коммунальными, детскими учреждениями, общественным питанием и продажей пищевых продуктов; хорошо проводимые обследования эпидемических очагов, работа в очагах инфекции, выявление и обезвреживание носителей инфекции, мероприятия против заноса инфекций из-за рубежа и др.) и т. д.
Вторую группу составляют факторы, способствующие ускорению процесса передачи инфекции: большая плотность населения на данной территории; наличие природных очагов трансмиссивных инфекций; подвижность местного населения (постоянное или периодическое пополнение населения за счет приезжающих и» других мест страны или из-за рубежа); недостаточность коммунального благоустройства и скученность в жилищах; нарушения санитарного режима труда на производстве; недостаточный уровень санитарной культуры населения; плохая организация прививочного дела или невозможность осуществления массовой специфической профилактики (отсутствие научно проверенных средств специфической профилактики при ряде инфекций, отсутствие или недостаток препаратов для массовой иммунизации и др.); неудовлетворительная организация клинической, лабораторной и санитарно-противоэпидемической помощи населению. Число факторов той и другой группы этим перечнем не ограничивается.
Различают следующие степени интенсивности эпидемического процесса: спорадическая заболеваемость, очаговость, эпидемическая вспышка, сезонная эпидемия, эпидемия местная или более широко распространенная, пандемия. Различные степени интенсивности эпидемического процесса имеют определенную биологическую и социальную основу.
Спорадическая заболеваемость характеризуется регистрацией в данной местности единичных инфекционных заболеваний, несомненно имеющих между собой подчас весьма далекие эпидемиологические связи, почему источники инфекции при них очень часто обнаружить не удается. Спорадическая заболеваемость может свидетельствовать о затухании эпидемического процесса, что может зависеть от многих причин, среди которых - истощение восприимчивых контингентов населения, широкое применение средств специфической профилактики, прогрессивное уменьшение числа длительных носителей инфекции, рост санитарной культуры населения и коммунально-санитарного благоустройства жилищ и населенных мест, активное выявление первичных очагов инфекции и своевременное и надежное их обезвреживание и т. д. При этих благоприятных условиях затухание эпидемического процесса может стать устойчивым и прогрессировать до полного исчезновения заболеваний. Но оно может быть и временным - до периода очередной активизации соответствующих факторов передачи инфекции, до нарушений режима специфической профилактики или санитарного режима в широком смысле.
Очаговость - характеризует интенсивность эпидемического процесса в очаге заразной болезни. Степень очаговости определяется числом заболеваний в эпидемическом очаге (см.). Иногда в эпидемическом очаге возникает одновременно или в течение короткого времени несколько однородных заболеваний. В других случаях заболевания в очаге возникают последовательно, одно за другим, через промежутки времени, равные инкубационному периоду данной болезни. Могут быть и другие варианты возникновения заболеваний в очагах. При современном уровне противоэпидемической работы заболеваемость в очагах чаще ограничивается одним случаем. При одновременных заболеваниях можно думать об общем для всех заболевших источнике инфекции и пищевом или водном пути передачи инфекции. Во втором случае {последующие заболевания) источником инфекции является первый больной в очаге при бытовых факторах передачи инфекции. Последовательное увеличение числа заболевших в одном и том же очаге характеризует работу эпидемиолога с неблагоприятной стороны.
Эпидемическая вспышка характеризуется одновременным или последовательным появлением заболеваний среди людей, связанных между собой общим питанием, водоснабжением, пунктом продовольственного снабжения, одновременным контактом с больными при воздушно-капельном механизме передачи инфекции и пр., но имеющих ограниченное, местное значение.
Некоторые авторы полагают, что термин «эпидемическая вспышка» надуман; что такие групповые заболевания представляют собой не что иное, как эпидемию. Однако между этими понятиями имеется существенная разница. Например, группу заболеваний местного значения среди людей, пользовавшихся водой из загрязненного колодца или из неисправной и загрязненной водопроводной колонки, нельзя не отличать от широко распространившейся эпидемии вследствие неисправности головных очистных сооружений водопровода, когда заболевания появляются одновременно во многих районах города. Степень интенсивности эпидемического процесса, а следовательно, и число заболевших в обоих случаях далеко не одинаковы.
Сезонные эпидемии характеризуются ежегодным нарастанием в определенные месяцы года уровня заболеваний до максимума с последующим более или менее медленным их снижением до уровня, наблюдаемого в межсезонный период. Периодичность сезонных эпидемий связана с биологическими, климатическими и социальными причинами, определяющими активизацию факторов передачи инфекции, возможно, с повышением восприимчивости к инфекции населения или его отдельных возрастных групп, возникновением условий для более частого нарушения гигиенических требований и санитарного режима, особенно при неудовлетворительной санитарной культуре значительной части населения.
Таким образом, при сезонных эпидемиях наблюдается периодическое увеличение интенсивности эпидемического процесса. Ведущие причины сезонных эпидемий могут быть устранены путем направленного воздействия на факторы передачи инфекции, восприимчивость населения и на факторы социального порядка.
Эпидемии - высокий уровень распространения инфекционных заболеваний среди населения, связанный с действием биологических и социальных факторов. В числе последних - войны, голод, стихийные бедствия, приводящие к ухудшению санитарных и экономических условий труда и жизни населения, увеличивающие миграцию населения. В этих условиях инфекционные заболевания могут распространиться на обширные территории и появиться там, где до того они были малочисленными или не наблюдались вовсе. Наряду с такими могут наблюдаться и местные эпидемии, связанные обычно с чрезвычайными причинами (аварии канализационной и водопроводной сети, загрязнение фекальными стоками открытых водоемов, служащих источниками питьевого водоснабжения, спуск в общественные водоемы необеззараженных сточных вод из инфекционных больниц, занос особо опасных инфекций и т. д.). Местные эпидемии при соответствующих условиях могут распространиться далеко за пределы территории первоначального появления.
Высокая степень интенсивности эпидемического процесса в период эпидемий определяется множественностью источников инфекции, высокой восприимчивостью к инфекции населения, отсутствием надежных средств специфической профилактики, повышением вероятности встречи с инфекцией при передвижении на транспорте, в общественных помещениях и зависит от характера ведущих факторов передачи инфекции.
Пандемия характеризуется широким распространением инфекционного заболевания, охватывающего территорию всей страны, сопредельных государств, а иногда и многих стран мира. Наиболее известна пандемия «испанки», поразившая большую часть стран мира в 1918-1920 гг., пандемия возвратного и сыпного тифов в нашей стране в те же годы. Можно считать пандемией и всемирное распространение полиомиелита после второй мировой войны.
Пандемическое распространение свойственно инфекциям, к которым чрезвычайно высока восприимчивость населения, преимущественно с коротким сроком инкубации и воздушно-капельным механизмом передачи, особенно инфекциям, не оставляющим прочного постинфекционного иммунитета. Типичным примером такой инфекции является грипп, пандемии которого повторяются периодически.
