ТЕМА 10: Оценка экологической ситуации по данным гигиенического мониторинга объектов окружающей среды Учебная цель: овладеть способностью и готовностью оценивать качество окружающей среды и делать прогноз ее влияния на здоровье населения. Задачи: 1. Изучить приоритетные проблемы окружающей среды в мире и Уральском регионе, последствия для здоровья населения. 2. Научится оценивать состояние окружающей среды по результатам лабораторных исследований и делать прогноз о возможном неблагоприятном воздействии загрязнений на здоровье человека и окружающую среду. 3. Изучить основные направления охраны окружающей среды. 4. Изучить способы повышения устойчивости организма к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Студент должен знать: 1. Основные источники и пути загрязнения окружающей среды, приоритетные загрязнители в современных условиях. 2. Поведение загрязнителей в биосфере (или суть процессов миграции, депонирования и самоочищения объектов окружающей среды). 3. Понятие об экологически зависимых и экологически обусловленных заболеваниях. 4. Направления охраны окружающей среды. 5. Способы повышения устойчивости организма к воздействию факторов окружающей среды. Студент должен уметь: 1. Оценить состояние окружающей среды (атмосферный воздух, вода, почва) по результатам лабораторных исследований. 2. Давать прогноз о возможном неблагоприятном воздействии загрязнений на здоровье человека и окружающую среду. Продолжительность изучения темы в академических часах: 3 часа Вопросы для самоподготовки: 1. Основные загрязнители воздуха, воды, почвы (химические, биологические, физические), их источники, действие на окружающую среду, человека, популяцию. 2. Основные источники загрязнения и загрязнители воздушного и водного бассейна Урала. 3. Комплексное сочетание, комбинированное действие факторов на организм. 4. Проблемы глобального характера загрязнений, деградации природной среды, их гигиенический и экологический смысл. 5. Модель устойчивого развития как концептуальная, научная основа организации охраны окружающей среды, здоровья человека и выживаемости вида в целом. 6. Основные направления охраны окружающей среды, научные, технические, социальные проблемы. 7. Современные подходы к гигиеническому и экологическому нормированию загрязнителей в объектах окружающей среды. Основные методические подходы, принципы, среды, объекты нормирования. 8. Факторы городской среды, обусловливающие особенности здоровья горожан: концентрация населения, психофизиологические факторы, информационное воздействие, загрязнение городской среды, особенности городского климата. 9. Особенности заболеваемости населения (органы сердечно-сосудистой, дыхательной систем, онкологическими, инфекционными болезнями и т.п.) на экологически неблагополучных территориях. Пути повышения сопротивляемости организма к действию факторов окружающей среды. Задания и методические указания к их выполнению Задание 1. Прочитайте учебник и теоретический материал, приведенный ниже. Ответьте на вопросы для самоподготовки. Загрязнение окружающей среды в современных условиях стало глобальным по своим масштабам, многофакторным и опасным для биоты и для человека. Одно из направлений по уменьшению неблагоприятных последствий – гигиеническое нормирование и контроль за загрязнением окружающей среды. Гигиенический норматив – это строго определенный диапазон факторов окружающей среды, который оптимален (или безопасен) для здоровья человека. Нормирование имеет целью надежно защитить человека от действия вредных факторов. Нормативы устанавливаются только на основе медицинских и биологических данных. Основные принципы нормирования: 1) научное обоснование 2) безопасность для человека 3) пороговость 4) относительность норматива 5) законодательный характер 6) опережающий характер нормирования. Современные нормативы базируются на принципиальном положении: воздействие загрязнителей не должно вызывать у индивидуума даже временных нарушений гомеостаза и напряжения адаптации ни в ближайшем, ни в отдаленном периоде. На уровне норматива не должны страдать социальные функции человека (работоспособность, генеративная функция). Единых нормативов для химических и физических загрязнителей нет, они различны для разных сред (воздух, вода, почва, продукты питания) и объектов (жилые и общественные здания, производственные условия, жилая зона, зона рекреации, курортная и др.). Так, для загрязнителей атмосферного воздуха, которые воздействуют на все население, существует два норматива: среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДК) и максимально разовая ПДК. Среднесуточная ПДК гарантирует сохранение здоровья при хроническом (длительном или даже постоянном) воздействии. Среднесуточную концентрацию определяют как среднюю из четырех проб (в 1, 7, 13, 19 часов), которые отбираются на постоянных местах, называемых стационарными точками. В городе Екатеринбурге таких постов 12. Для веществ, обладающих раздражающим действием, нормируется еще максимально разовая (пиковая) концентрация, которая гарантирует отсутствие неблагоприятного воздействия на слизистые верхних дыхательных путей и глаз. Пробы для контроля отбирают в наихудших условиях с подветренной стороны от источника загрязнения. Данные мониторинга используются для прогноза здоровья населения. Для приблизительного прогноза можно использовать следующие положения: 1. Если фактические концентрации не превышают ПДК, то это безопасный уровень воздействия. Вредные эффекты наблюдаться не будут. 2. Если концентрации загрязнителей превышают ПДК незначительно, то будет снижаться резистентность, возможны отдаленные эффекты, увеличивается уровень общей заболеваемости. 3. Если превышение ПДК на порядок (в 10 и более раз), то увеличен риск хронической патологии и даже возможны специфические эффекты (отравления). Это только ориентировочный прогноз. Конечно, при прогнозировании необходимо учитывать исходное состояние здоровья, половую и возрастную структуру населения, возможность комбинированного и комплексного действия. Источники загрязнения, основные загрязнители и экологические последствия Источники загрязнения Загрязнители Экологические последствия от загрязнителей Атмосфера Вода Почва Продукты 1. Автомобильный транспорт (>70%) 2. Сжигание 3. Промпредприятия (1012%) 4. Авиация ракетокосмическая техника, сельское хозяйство (1%) 1) взвешенные в-ва 2) оксиды углерода, серы, азота 3) соединения фтора 4) формальдегид, фенол, кетоны 5) тяжелые металлы 6) ПАУ 1. Переход загрязнителей в другие среды 2. Изменение газового состава атмосферы 3. Кислотные дожди 4. токсические туманы 5. Нарушение потока солнечной энергии 6. Ухудшение условий жизни 7. глобальные эффекты 8. Неблагоприятное действие на биоту, неживую природу 1. Бытовые стоки 2. Промстоки 3. Атмосферные воды 4. Ливневые стоки 5. Водный транспорт 1) гниющая органика 2) нефтепродукты, масла 3) минеральные взвеси 4) фенол 5) тяжелые металлы 6) ПАУ 7) пестициды 8) нитраты 9) ПАВ 10) микробы, яйца глист 1) гниющая органика 2) тяжелые металлы 3) пестициды, удобрения 4) ПАУ 5) радиоактивные в-ва 6) микробы, яйца глист 1. Переход загрязнителей в гидробионты 2. Изменение органолептических свойств воды 3. Нарушение биологических процессов самоочищения 4. Неблагоприятное действие на человека и гидробионтов 5. Глобальность загрязнения. 1) тяжелые металлы 2) пестициды 3) нитраты 4) продукты деструкции полимеров 5) пищевые добавки 6) биостимуляторы 7) гормоны 8) антибиотики 9) транквилизаторы 1. Изменение органолептических свойств и питательной ценности продуктов 2. Неблагоприятное действие токсикантов на человека 3. Пищевые инфекции 4. Глистные инфазии 1. Бытовой мусор 2. Промышленные твердые отходы 3. Выпадение из воздуха и воды 4. Захоронения 5. Сельское хозяйство 6. Автомобильный транспорт 1. Воздух, вода, почва 2. Тара, упаковка, посуда, инвентарь 3. Технологические добавки 4. Корма животных 5. Процессы лечения и борьбы с паразитами 1. Нарушение биологического самоочищения 2. Накопление токсикантов 3. Переход загрязнителей в растения, воду 4.Прямое и косвенное действие на человека и биоту 5. Эндемические заболевания 6. Инфекционные и паразитарные заболевания Краткие сведения о наиболее распространенных загрязнителях окружающей среды Акролеин (акриловый альдегид) образуется при пригорании жиров, работе двигателей внутреннего сгорания. При вдыхании небольших концентраций у людей наблюдается жжение в глазах, слезотечение, царапанье в горле, кашель. При больших концентрациях симптомы выражены сильнее, возможен конъюктивит, отеки век, легкое головокружение. Оксид углерода (СО) – образуется при неполном сгорании топлива на ряде производств, а также при работе двигателей внутреннего сгорания. При попадании в организм оксид углерода вытесняет кислород из оксигемоглобина, образуя карбоксигемоглобин. Из-за низкого содержания в крови кислорода наступает удушье. Оксид углерода нарушает тканевое дыхание. В отношении острых отравлений представляют опасность концентрации более 700-1000 мг/м3. К его действию более чувствительны молодые люди, беременные женщины, люди с заболеваниями органов дыхания, системы кровообращения, анемией. При хроническом воздействии повреждается нервная система, сердечно-сосудистая. Резко снижается устойчивость к инфекциям (особенно туберкулезу, гнойничковым заболеваниям кожи). Свинец – вызывает хронические отравления при превышении ПДК в 3040 и более раз. Классической картины интоксикации в настоящее время практически не наблюдается. Свинец действует на нервную систему (свинцовый полиневрит и свинцовая энцефалопатия), красный росток крови (токсическая анемия), желудочно-кишечный тракт (свинцовая колика и спастический колит). Легкая форма отравлений – носительство свинца, для нее характерны наличие свинца в моче, небольшие изменения в красной крови, свинцовая кайма на деснах, серый колорит кожи, снижение интеллекта. Сернистый газ (диоксид серы) образуется при сгорании и плавке материалов, содержащих серу. Оказывает раздражающее действие. Уже малые концентрации раздражают слизистые оболочки носа, носоглотки, глаз. Более высокие – вызывают воспаление верхних дыхательных путей, трахеи, бронхов. Порог запаха - 3-6 мг/м3, при концентрации 50 мг/м3 наблюдается раздражение глаз, кашель. Пыль нетоксичная является основным загрязнителем атмосферного воздуха, травмирует глаза, слизистую, увеличивает риск заболеваний органов дыхания, снижает интенсивность солнечной радиации. Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе ПДК мг/м3 № 1 2 3 4 5 6 7 8 Вещество Азота окись Акролеин Пыль нетоксичная Свинец Сернистый ангидрид Углерода окись Фтористые соединения Бенз(а)пирен (мкг/100 м3) Максимально разовая среднесуточная 0,085 0,03 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,086 0,03 0,15 0,0007 0,05 0,05 0,1 0,1 ЗАДАНИЯ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ НА ПРАКТИЧЕСКОМ ЗАНЯТИИ Ситуационная задача 1 Каменский металлургический завод выбрасывает в атмосферу пыль, диоксид серы, окись углерода, ПАУ, свинец. На расстоянии 500 м в санаторно-защитной зоне находится рабочий поселок Сосновка, подлежащий в перспективе сносу. Застройка индивидуальная, питьевое водоснабжение из колодца. На расстоянии 2000 м находится основной жилой массив города, застроенный, в основном, 5-этажными домами. Водоснабжение централизованное, вода забирается из озера «Юрмач», подвергается коагуляции и хлорированию (весной повышенными дозами). Летом вода приобретает неприятный запах, что вызывает жалобу у потребителей. По периметру города и через город проходит оживленная автомагистраль. От автотранспорта в воздух попадают акролеин, оксид углерода, свинец, бенз(а)пирен и другие вещества. Город и поселок находится с наветренной стороны по отношению к заводу, но в 20% случаев ветер дует от завода к городу. Росгидрометом для контроля за загрязнением атмосферного воздуха организованы 3 стационарных поста, в которых ежесуточно 4 раза отбираются пробы воздуха для химического анализа. Для оценки экологической ситуации в поселке и городе вам необходимо сделать анализ, используя данные по стационарным постам за прошедший год, которые приводятся в таблице. № Загрязнитель ПДК мг/м3 Среднесуточная концентрация, мг/м3 т.1 т.2 т.3 1 2 3 4 5 6 7 Пыль Диоксид серы Оксид углерода Фтористые соединения Акролеин Свинец 3,4-бенз(а)пирен 0,15 0,05 0,05 0,1 0,03 0,0007 0,1 1,5-3,0 0,5-2,5 0,2-0,3 1,5-2,2 0,01 0,0005 0,2 0,5 0,5-1,0 0,5-1,0 0,1-0,3 0,05-1,0 0,004-0,005 1,1 0,1 0,1-0,8 0,2-0,3 не обн. 0,03-0,060,001-0,002 0,5 1. Какие источники загрязнения, по Вашему мнению, могут повлиять на качество атмосферного воздуха? 2. Оцените среднесуточные концентрации загрязнителей в каждой точке, представьте данные в виде таблицы. № Загрязнитель Уровень воздействия (во сколько раз Прогнозируемые выше ПДК) неблагоприятные эффекты у Точка 1 Точка 2 Точка 3 населения 1 Пыль 2 Диоксид серы 3 Оксид углерода 4 Фториды 5 Акролеин 6 Свинец 7 3,4-бенз(а)пирен 2. Назовите возможные пути самоочищения воздуха от загрязнителей. Какие загрязнители могут попасть в почву и будут поступать в организм с пищевыми продуктами и водой? 3. Ваш прогноз о неблагоприятных эффектах: 3.1. Возможно ли специфическое действие? Для каких загрязнителей? 3.2. Будет ли неспецифическое действие, его проявление? 3.3. Какую патологию можно считать экологически обусловленной? 3.4. Какие отдаленные эффекты могут наблюдаться? Литература для подготовки: Основная литература: 1.Гигиена: Учебник в 2 томах. Т.2 / под ред. Ю. П. Пивоварова. Москва: Академия, 2014. - с.75-110. 2.Руководство к лабораторным занятиям по гигиене: учебное пособие / Ю. П. Пивоваров [и др.]. - Москва: Академия, 2014. – с…… 1. Дополнительная: 1.Мазаев В.Т., Королев А.А., Шлепнина Т.Г. Коммунальная гигиена: Учебное пособие для ВУЗов в 2-х частях / Под ред. В.Т.Мазаева. – М.:ГЭОТАР-Медиа, 2014. – 704с. 2. Коробкин В.Н., Передельский Л.В. Экология. Учебник для ВУЗа. Ростов-на-Дону, 2012, 570 с.
