Влияние химического загрязнения на биоразнообразие и здоровье человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

По дисциплине: Биология с основами экологии

Влияние химического загрязнения на биоразнообразие и здоровье человека

г. Челябинск 2015

Содержание

биосфера загрязнение жизнеобеспечивающий

Введение

1. Влияние химического загрязнения среды на биоразнообразие

2. Влияние химического загрязнения на здоровье человека

3. Классификации ядовитых веществ

4. Воздействие ядовитых веществ на организм

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Биологическое разнообразие - совокупность всех биологических видов и биотических сообществ, сформированных и формирующихся в разных средах обитания (наземных, почвенных, морских, пресноводных). Это - основа поддержания жизнеобеспечивающих функций биосферы и существования человека. Национальные и глобальные проблемы сохранения биоразнообразия не могут быть реализованы без фундаментальных исследований в этой области. Россия с ее обширной территорией, на которой сохраняется основное разнообразие экосистем и видового разнообразия Северной Евразии, нуждается в развитии специальных исследований, направленных на инвентаризацию, оценку состояния биоразнообразия, развитие системы его мониторинга, а также на разработку принципов и методов сохранения природных биосистем.

Хозяйственная деятельность человека -- мощный фактор в биосфере. С появлением первого современного человека (около 40--30 тыс. лет назад) в эволюции биосферы стал действовать новый фактор -- антропогенный (от греч. antropos -- человек). Получая из биосферы все жизненные ресурсы (воду, воздух, пищу, энергию, строительные материалы и т.п.), человек возвращает в биосферу бытовые и промышленные отходы.

В результате интенсивной хозяйственной деятельности человека в последние десятилетия наблюдается изменение облика Земли, происходит истощение природных ресурсов, вымирание многих видов живых организмов, загрязнение среды ядохимикатами и радионуклидами, промышленными и бытовыми отходами, разрушение естественных экосистем (лесов, лугов, болот, озер, степей). К началу 21 в. загрязнение окружающей среды приобрело глобальный характер и поставило человечество на грань экологической катастрофы. Вредные вещества попадают в воздух, почву и водоемы и, передаваясь по цепям питания, в итоге накапливаются в тканях растений и животных, а через них -- в организме человека, часто вызывая при этом различные заболевания. Кроме того, многие из них являются мутагенами. Выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнение, каждое из которых вносит свой вклад в общее ухудшение экологической ситуации на нашей планете.

1. Влияние химического загрязнения среды на биоразнообразие

Подсчитано, что вначале 80-х гг. 20 в. в результате хозяйственной деятельности человека в биосферу поступило более 200 млн. т углекислого и около 146 млн. т сернистого газа, 53 млн. т оксидов азота и другие химические соединения. Побочными продуктами деятельности промышленных предприятий явились также 33 млрд. м 3 неочищенных сточных вод и 250 млн. т пыли. Нетрудно догадаться, что к началу 21 в. количество аэрозолей (взвешенных в воздухе частиц) и вредных газообразных соединений (оксидов серы, углерода, азота, соединений фтора хлора и др.) в биосфере значительно возросло. Это очень опасно, поскольку, по оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), из более 500 тыс. практически используемых человеком химических соединений (всего известно более 6 млн. соединений) около 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. являются токсичными.

Особую тревогу вызывает загрязнение атмосферы сернистым газом, который образуется в ходе переработки сернистых соединений. При взаимодействии сернистого газа с кислородом воздуха и атмосферной влагой образуется SO 3, а затем H 2 SO 4:

SO 2 + О 2 -> 2 SO 3, SO 3 + Н 2 О -» H 2SO 4.

В результате дождь и снег оказываются подкисленными (величина рН ниже 5,6). Кислотные осадки приводят к гибели лесов, превращению озер, рек и прудов в безжизненные водоемы, что влечет за собой уничтожение сообществ растений и животных. Кроме того, они усугубляют тяжесть течения заболеваний дыхательных путей животных и человека. Попадание в верхние слои атмосферы оксидов азота и фреонов, широко применяемых в качестве аэрозольных распылителей и хладоагентов в холодильных установках, приводит к ослаблению озонового слоя, который не пропускает к поверхности Земли ультрафиолетовое излучение, губительное для всех живых организмов. В последние годы возникла необходимость принятия мер по защите озонового слоя, поскольку над Антарктидой в 1980 г. возникла «озоновая дыра». Подобные «озоновые дыры» в последние годы образуются над Сибирью, Западной и Центральной Европой, т.е. над теми территориями, где сосредоточены предприятия, производящие озоноразрушающие вещества. С целью предотвращения возникновения «озоновых дыр» в 1987 г. в г. Монреале (Канада) подписано Международное соглашение о резком снижении производства фреонов. Выбросы в естественные водоемы нефти и нефтепродуктов могут резко замедлить обмен газами между атмосферой и гидросферой и привести к гибели обитателей морей и океанов.

Негативные последствия влечет и научно необоснованное применение для подкормки культурных растений больших доз минеральных и органических удобрений, в частности нитратов. Интенсивное поступление нитратов в растения приводит к тому, что они не полностью включаются в обменные процессы и накапливаются в листьях, стеблях и корнях. Для самих растений избыток нитратов особой опасности не представляет, но при попадании в организм теплокровных животных с пищей они превращаются в более токсичные соединения. Накопления последних в организме человека вызывают тяжелые нарушения обмена веществ, аллергию, нервные расстройства, а некоторые из них способны вызывать злокачественные новообразования.

2. Влияние химического загрязнения на здоровье человека

Перед человеком появилась необходимость защищать самого себя и среду своего обитания от собственного воздействия на нее. Трагедия экологии переросла в трагедию эндоэкологии, потому что загрязнение внешней среды привело к загрязнению среды внутренней, и, следовательно, к резкому ухудшению состояния здоровья населения. Определение понятия «здоровье» находится в центре внимания врачей с момента появления научной медицины и до сегодняшнего дня остается предметом дискуссий.

Здоровье - это отсутствие заболеваний. Еще во II веке врач Гален писал, что здоровье - это состояние, когда мы не страдаем от боли и не ограничены в нашей жизнедеятельности. Всемирная организация здравоохранения рассматривает здоровье как позитивное состояние полного физического, духовного и социального благополучия человека, а не только как отсутствие болезней и инвалидности. Состояние здоровья человека определяется множеством факторов. Среди них наибольшее значение имеют:

1. Образ жизни - от этого зависит почти половина всех случаев заболеваний;

2. Состояние среды жизнедеятельности человека - не менее ? заболеваний определяется неблагоприятным воздействием окружающей среды;

3. Наследственность, чем обусловлено 20% болезней.

Остановимся на проблеме негативного влияния факторов окружающей среды на здоровье человека. Точнее, рассмотрим, как загрязнение окружающей среды влияет на организм человека, какие функциональные и патологические состояния способны вызывать различные загрязнения. Загрязнителем называется любой физический агент, вещество или биологический вид (главным образом, микроорганизмы), поступающие в окружающую среду или возникающие в ней в количестве, выходящим за рамки обычного и тем самым вызывающие загрязнение среды. В зависимости от механизма воздействия загрязнители окружающей среды делят на физические, химические, механические, биологические. Химическое загрязнение является наиболее опасным для природных экосистем и качества жизни человека в связи с тем, что связано с поставкой в окружающую среду различных токсикантов. Токсичными (ядовитыми) веществами называются вещества, которые, попадая в организм человека, вызывают заметные физиологические изменения систем или органов и тем самым приводят к нарушениям нормальной жизнедеятельности.

3. Классификации ядовитых веществ

При построении классификации ядовитых веществ существуют два подхода - токсикологический и физиологический (клинический). При создании классификации, в основе которой лежит физиологический подход, учитывается, прежде всего, свойство (способность) ядовитых веществ воздействовать на организм человека. В соответствии с этим токсические загрязняющие вещества делят на следующие группы:

1. Общетоксические;

2. Раздражающие;

3. Сенсибилизирующие;

4. Канцерогенные;

5. Мутагенные;

6. Тератогенные.

Последние три группы токсических веществ характеризуются отдаленными последствиями их воздействия на организм. Их действие проявляется не в период воздействия и на сразу после его окончания, а в спустя годы и даже десятилетия.

4. Воздействие ядовитых веществ на организм

Классификация вредных веществ

Общетоксические вещества вызывают отравление всего организма. При этом наблюдаются расстройства нервной системы, мышечный синдром, нарушается структура ферментов, работа кроветворных органов, способность гемоглобина переносить кислород. К многочисленной группе веществ общетоксического действия относятся: оксид углерода (II) - угарный газ, соединения ртути, свинца, кадмия, никеля, селена, фосфора, мышьяка, сероводород, углеводороды и их хлоропроизводные, спирты, амино- и нитросоединения. В списке наиболее часто наблюдаемых отравлений четвёртое место занимает отравление угарным газом. За год в атмосферу Земли в настоящее время выбрасывается примерно 304 млн. тонн угарного газа. Главные источники угарного газа - автомобильный транспорт и ТЭС.

Угарный газ - СО - бесцветен и не имеет запаха, поэтому отравление происходит незаметно. В химическом отношении молекулы СО неактивны, но обладают специфической способностью прочно связываться с гемоглобином крови, выполняющим функцию переноса кислорода ко всем органам и тканям. Эта способность угарного раза примерно в 300 раз выше, чем у кислорода. Вследствие этого у человека, вдыхающего в течении нескольких часов воздух, содержащий, например, 0,1 % CO, на 80% снижается нормальная способность крови снабжать организм кислородом. Поэтому загрязнение воздуха угарным газом вызывает кислородную недостаточность, расстройство нервной и сердечнососудистой систем. Медиками накоплено немало фактов, указывающих на то, что отравление угарным газом - это неоднократный эффект, оно может продолжать оказывать негативное влияние на здоровье в течение длительного времени, при этом особенно страдает сердечная мышца. По данным исследователей из Института Сердца Миннеаполиса (США) 37% пациентов, отравившихся угарным газом, страдали от повреждений сердечной мышцы. Около четверти скончались в течение семи лет после эпизода с отравлением. Раздражающие вещества воздействуют на слизистые оболочки и дыхательные пути человека. К группе этих веществ относятся хлор и его соединения, аммиак, оксиды азота, оксиды серы, пары ацетона, силикатные пыли и другие. Согласно медицинской статистике, среди городского населения наибольшее число заболеваний органов дыхания наблюдается в тех промышленных регионах, где воздух сильно загрязнен оксидом серы (IV) SO2 (сернистым газом).

SO2 - бесцветный газ с резким специфическим запахом. Ежегодное техногенное поступление в атмосферу планеты SO2 превышает 150 млн. тонн. Приблизительно 60% этого количества обусловлено сжиганием топлива, содержащего серу, а также промышленной выплавкой металлов из сульфидных руд. При поступлении в организм сернистого газа возникают острые токсические поражения органов дыхания - ларингофаринготрахеит, бронхит, токсическая пневмония. Другими ядовитыми веществами, поражающими дыхательные пути и легкие, являются оксиды азота NO и NO2 (бурый газ). Влияние оксидов азота на человека проявляется в раздражении слизистой оболочки глаз и органов дыхания. При поступлении в организм даже небольших концентраций этих газов развиваются болезни бронхов, усиленное же вдыхание ведет к отеку легких.

Сенсибилизирующие вещества - это вещества, которые после непродолжительного воздействия на организм, вызывают в нем повышенную чувствительность к самим этим веществам и дальнейшее потребление их даже в небольших количествах ведет к бурным реакциям, вызывающим те или иные заболевания (экзема, дерматит, аллергия). Среди химических загрязнений сенсибилизирующим действием обладают соли тяжелых металлов - никеля, хрома, кобальта, соединения бериллия, меди, марганца, органические красители, смолы, некоторые лекарственные препараты, в том числе антибиотики, и другие. Вещества этой группы, действуя в производственных условиях, приводят к развитию профессиональных заболеваний. Канцерогенные вещества, воздействую на организм человека, приводят к возникновению и развитию злокачественных опухолей (раковых заболеваний).

Канцерогенами называются этиологические факторы опухолевого процесса. Опухолевый процесс - несбалансированный тканевый рост, избыточное размножение клеток, не отвечающее потребностям ткани и организма в целом. Тератогенные вещества при воздействии на организм способствуют возникновению уродств и других аномалий развития у потомства, то есть это вещества, обладающие тератогенным действием. Тератогенное действие - нарушение эмбрионального развития с возникновением пороков и морфологических аномалий. Тератогенным действием обладают соединения ртути, свинца, марганца, ряд радиоактивных веществ, из органических соединений - стирол, винилхлорид.

Винилхлорид H2C = CНСl - бесцветный газ со слабым сладковатым запахом, огне- и взрывоопасен; сильный яд, обладающий канцерогенным, мутагенным и тератогенным действием. Используется при синтезе поливинилхлорида (ПВХ), мономером которого и является. ПВХ - пластмасса, используемая для изготовления изоляции проводов, кабелей, линолеума, искусственной кожи, детских игрушек (!), одноразовой посуды (!).Тератогенное действие также оказывает алкоголь, никотин, кофеин, лекарственные препараты - снотворное талидомид, аспирин, антибиотики, психотропные и гормональные препараты.

Мутагенные вещества - вещества, способные вызывать изменения в генно-хромосомном аппарате клетки, вследствие чего могут возникнуть неизлечимые наследственные заболевания. Мутагенными являются радиоактивные вещества, соединения свинца, марганца. Содержатся мутагены в препаратах бытовой химии. Но больше всего веществ, обладающих мутагенным эффектом, поступают в организм человека с пищевыми продуктами. Вредные химические соединения, накапливаясь в почве, со временем попадают в съедобные части растений.

Заключение

Сегодня на земном шаре практически невозможно найти место, где бы ни присутствовали в той или иной концентрации загрязняющие вещества. Даже во льдах Антарктиды, где нет никакой промышленности, ученые обнаружили различные токсичные вещества современных производств. Таким образом, проблема загрязнения окружающей среды является одной из самых острых глобальных проблем современности. Нахождение путей ее решения является важнейшей задачей, стоящей перед человеком. От того, насколько быстро будут найдены эффективные способы решения, зависит не только состояние природы на планете, но и здоровье людей, в конечном итоге - судьба человечества.

Список использованной литературы

1. Константинов В.М. Экологические основы природопользования. - М., 2010.

2. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. - М., 2011. С. 98.

3. Путилов А.В. Охрана окружающей среды. - М., 2008. С. 154.

4. Реймерс. Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды. Учебное пособие / Под ред. Н.Ф. Реймерс. Издательство: Дрофа, 2011-416 с.

Размещено на Allbest.ru