Анализ территорий с повышенным или пониженным содержанием химических элементов. Исследование естественных и искусственных биогеохимические провинции. Воздействие селена и фтора на здоровье. Изучение эндемических заболеваний населения Республики Казахстан.
Аннотация к работе
Кафедра общей гигиены и экологии Тема: «Особенности здоровья населения на территории биогеохимических провинций»Виноградов разработали теорию биогеохимических провинций, под которыми понимают территории, характеризующиеся повышенным или пониженным содержанием одного или нескольких химических элементов в почве или воде, а также в организмах животных и растений, обитающих на этой территории. Существуют территории, избыточно насыщенные токсическими элементами (ртутью, кадмием, таллием, ураном), и дефицитные регионы по содержанию йода, фтора, селена и других химических элементов. В очагах зобной эндемии в Казахстане (естественные биогеохимические провинции), (районирование территории Казахстана по степени опасности эндемического зоба представлено на рисунках 1,2) установлены снижение у детей иммунобиологической реактивности, высокая перинатальная и младенческая смертность, снижение интеллекта детей, развитие железодефицитной анемии беременных, снижение продуктивности сельскохозяйственных животных. I зона - территория высокой потенциальной опасности, занимает около 16,6% общей площади республики, пораженность населения зобом - в пределах 35-40%, а выраженными формами зоба - 3%. II зона - территория средней потенциальной опасности, занимает около 34,6% общей площади Казахстана, пораженность населения зобом составляет 11-30%, а выраженными формами зоба - 1-2%.Всевозрастающее загрязнение окружающей среды производственными отходами приводит к накоплению в биосфере большого количества микроэлементов технического генеза.Зоны: 1 - выраженного дефицита йода; 2 - умеренного дефицита йода; 3 - относительного дефицита йода; 4 - с достаточным содержанием йода; 5 - зона вновь выявленного дефицита йода. Зоны с эндемией, %: 1 > 40,4; 2 - 30,1-40,0; 3 - 20,1-30,0; 4 - 10,1-20,0; 5 - зона, свободная от эндемии; 6 - зоны с вновь выявленной эндемией.
Введение
В.И. Вернадский, а позднее А.П. Виноградов разработали теорию биогеохимических провинций, под которыми понимают территории, характеризующиеся повышенным или пониженным содержанием одного или нескольких химических элементов в почве или воде, а также в организмах животных и растений, обитающих на этой территории. На таких территориях могут наблюдаться определенные болезни, непосредственно связанные с недостатком или избытком этих элементов. Эти болезни получили название эндемических. Существуют территории, избыточно насыщенные токсическими элементами (ртутью, кадмием, таллием, ураном), и дефицитные регионы по содержанию йода, фтора, селена и других химических элементов.
Существенное значение для жизни организма имеют пороговые концентрации химических элементов, т. е. те концентрации, за пределами которых происходит срыв регулирующих функций организма, и в результате этого возникают эндемические болезни.
Различают начальные пороговые концентрации, от которых начинается недостаток элементов для организма, и верхние - от которых начинается избыток. Следовательно, и недостаток, и избыток могут вызвать заболевание организма.
Кроме естественных биогеохимических районов и провинций, выделяют искусственные. Образование их обусловлено поступлением в окружающую среду неочищенных или плохо очищенных сточных вод, твердых отходов, содержащих химические вещества различных классов опасности, пестицидов, минеральных удобрений.
В искусственных биогеохимических провинциях отмечается повышение уровня заболеваемости населения, связанное как с отдаленными последствиями их воздействий, так и с непосредственным их воздействием на организм. Отдаленные последствия проявляются в виде врожденных уродств, аномалий развития, нарушений физического и психического развития детей. Непосредственное воздействие встречается в виде случаев острых и хронических отравлений при проведении сельскохозяйственных работ.
Естественные и искусственные биогеохимические провинции
Естественные биогеохимические провинции. В очагах зобной эндемии в Казахстане (естественные биогеохимические провинции), (районирование территории Казахстана по степени опасности эндемического зоба представлено на рисунках 1,2) установлены снижение у детей иммунобиологической реактивности, высокая перинатальная и младенческая смертность, снижение интеллекта детей, развитие железодефицитной анемии беременных, снижение продуктивности сельскохозяйственных животных.
Территория Казахстана разделена на IV зоны. I зона - территория высокой потенциальной опасности, занимает около 16,6% общей площади республики, пораженность населения зобом - в пределах 35-40%, а выраженными формами зоба - 3%. II зона - территория средней потенциальной опасности, занимает около 34,6% общей площади Казахстана, пораженность населения зобом составляет 11-30%, а выраженными формами зоба - 1-2%. Ш зона - территория низкой зобной опасности. Занимает около 10,2% общей площади Казахстана, общая пораженность населения зобом - в пределах 10-20%, а выраженными формами зоба - не менее 1%. IV зона - территория, свободная от эндемии, занимает около 38,6% общей площади Казахстана.
Патогенное действие дефицита йода усугубляется в условиях недостаточного поступления в организм меди, кобальта и избыточного - марганца.
СЕЛЕН. Это единственный микроэлемент, который при высоком содержании может вызвать внезапную смерть животных и человека. У населения, проживающего в эндемичных районах, с избыточным содержанием селена, наблюдаются ломкость и уродливость ногтей, выпадение волос, уменьшение количества эритроцитов (их гемолиз), повышенная заболеваемость кариесом.
При дефиците селена развиваются нарушения метаболизма минеральных веществ в организме, атрофия мышечной ткани, дистрофия поджелудочной железы. Недостаток селена в окружающей среде способствует увеличению риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний (миопатий). К естественной биогеохимической провинции в Казахстане, характеризующейся дефицитом микроэлемента селена относится Павлодарская область. Дефицит подвижных форм селена в почве сказывается на его уровне в продуктах питания растительного происхождения и изза нехватки селена в кормах - в мясомолочной продукции. Недостаточное поступление этого микроэлемента по пищевой цепочке приводит к падению селенового статуса человеческого организма со всеми отсюда вытекающими отрицательными последствиями.
Селенопрофилактика заключается в назначении селенита натрия или обогащенных селеном морских продуктов, что позволяет успешно предотвращать заболевания, обусловленные дефицитом селена. Источником содержания селена в пище является говяжье мясо, печень, почки, мясо морских рыб, креветки, дрожжи, пшеница, отруби, хлеб из цельных зерен пшеницы, овес.
Потребность взрослого человека в селене составляет 150-200 мкг/сут.
ФТОР. Максимальные концентрации фтора (до 5-27 мг/л и более) определяются в артезианских и минеральных водах, контактирующих с фторсодержащими породами.
Оптимальные концентрации этого микроэлемента обладают противокариозным действием.
Механизм противокариозного действия фтора состоит в том, что при его взаимодействии с минеральными компонентами костной ткани и зубов образуются труднорастворимые соединения. Фтор способствует также осаждению из слюны фосфата кальция, что обусловливает процессы реминерализации при начинающемся кариозном процессе. В механизме противокариозного действия фтора определенную роль играет и то, что он воздействует на ферментативные системы зубных бляшек и бактерий слюны.
При систематическом использовании питьевой воды, содержащей избыточные количества фтора, у населения развивается эндемический флюороз. Флюороз зубов проявляется в виде непрозрачных опалесцирующих меловидных полосок или пятнышек. При развитии заболевания флюорозные пятна увеличиваются, появляется пигментация эмали темно-желтого или коричневого цвета, наступают необратимые изменения. В тяжелых случаях отмечаются генерализованный остеосклероз или диффузный остеопороз костного аппарата, оссификация связок и окостенение суставов. Избыточные количества фтора нарушают углеводный, фосфорно-кальциевый, белковый и другие обменные процессы, угнетают тканевое дыхание.
Фтор является нейротропным ядом. Функциональные изменения в ЦНС проявляются в развитии тормозных процессов, снижении подвижности нервных процессов и др. биогеохимический провинция здоровье казахстан
Естественной биогеохимической провинцией по избыточному содержанию фтора в Казахстане является Кокчетавская область. Заболеваемость встречается чаще среди населения, которые пользуются водой из подземных источников.
Дефицит этого микроэлемента (меньше 0,5 мг/л) вызывает кариес, в сочетании с другими факторами. Кариес зубов в свою очередь способствует развитию других заболеваний полости рта (тонзиллита, ревматоидного состояния), нарушению процессов пищеварения и др.
Фторирование используемой воды, как профилактическая мера способствует не только снижению заболеваемости кариесом зубов, также снижается уровень заболеваний, связанных с последствиями одонтогенной инфекции (ревматизм, сердечно-сосудистая патология, заболевания почек и др.)
Из продуктов в качестве источников фтора можно рассматривать рыбу (особенно треску и сома), орехи и печень. Достаточно много элемента в баранине, телятине и овсяной крупе.
Искусственные биогеохимические провинции. В результате промышленной деятельности человека существенно увеличилось химическое загрязнение почв, особенно нефтью и нефтепродуктами, солями тяжелых металлов, продуктами агрохимии. Основные компоненты такого загрязнения - промышленные и бытовые отбросы, отходы строительства, зола тепловых электростанций, выбросы пустой породы в местах разработки полезных ископаемых и т. п. Эти загрязнения опасны тем, что содержат ряд химических элементов, которые в больших количествах токсичны для растений и микроорганизмов: сера, молибден, медь, кадмий, цинк, мышьяк, алюминий, фтор и многие другие.
Аральский и Казалинский районы в настоящее время входят в зону экологической катастрофы, а Кармакчинский, Жалагамский, Теренозекский, Шиелийский, Жанакорганский районы - в зону экологического бедствия, по имеющимся данным почва и вода этих районов подвержены загрязнению тяжелыми металлами. Следует отметить, что в воде, которой пользуются жители Приаралья, много кадмия - его содержание превышает ПДК для питьевой воды в 2-4,4 раза. Ухудшение условий среды обитания повлияло на состояние здоровья населения Приаралья. За 10 лет в 2 раза увеличилось заболевание туберкулезом, в 5 раз - желчнокаменной болезнью.
В промышленно развитых регионах геохимические характеристики почвенного покрова значительно отличаются от таковых, находящихся вне промышленной зоны, что может свидетельствовать о формировании искусственных биогеохимических провинций.
Так, крупнейшие корпорации ОАО «Метал-стил» и «Казахмыс» образовали в Карагандинской области свыше 350 полигонов хранения отходов. Под угрозой прорыва в р.Иртыш находится золохранилище Согринской ГРЭС. Многолетние промышленные отходы Балхашского горно-металлургического комбината привели к загрязнению побережья и озера Балхаш. Хвостохранилища Актюбинского завода хромовых соединений загрязняет почву шестивалентным хромом, а отвалы Тишинского и других рудников Восточного Казахстана - цинком и другими металлами. В Павлодаре происходит интенсивное загрязнение ртутью территории АО «Химпром». На нефтепромыслах Атырауской области накапливается сера и ее производные.
Растения, выращенные на этих территориях, содержат повышенное количество микроэлементов, а животные и люди страдают эндемическими заболеваниями.
Химизация сельского хозяйства, проводящаяся нарастающими темпами, занимает также не последнее место в ряду антропогенных факторов, воздействующих на почву, гидросферу, животный и растительный мир. В результате интенсивного использования удобрений в природной среде рассеивается ряд химических элементов, что приводит к нарушению круговорота веществ. Внесение минеральных удобрений нередко способствует загрязнению почв тяжелыми и токсическими металлами, которые через корм животных попадают в пищу человека.
Вывод
Всевозрастающее загрязнение окружающей среды производственными отходами приводит к накоплению в биосфере большого количества микроэлементов технического генеза. Длительное диспропорциональное поступление в организм микроэлементов является фактором активации, либо ингибирования ферментов. В конечном счете, когда защитно-адаптационные возможности организма исчерпаны, это обуславливает дезорганизацию биохимических процессов. И, даже когда возникающие при этом патохимические процессы не приводят к формированию какого-либо эндемического заболевания, они могут способствовать снижению реактивной способности организма и, таким образом, создавать фон для развития того или иного заболевания. В таких случаях происходит нарушение функций или срыв их, возникают дисфункции, аномалии развития и обмена веществ.
3. Андреева Н.Д., В.П. Соломин, Т.В. Васильева. Теория и методика обучения экологии: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 050100 - Естественно-научное образование - М.: Академия, 2009.