Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека

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 м². 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, ларипготрахеита, 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 теплои 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 нитрозамины — 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. эритемных (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.