Влияние химического загрязнения на здоровье человека

(Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология с. 298-304)

Специфические техногенные экопатологии. В отличие от ост­рых отравлений техногенные патологии развиваются в результате хронического воздействия малых, субкритических и обычно не­ощутимых доз техногенных загрязнителей. Вся биота (растительный и животный мир) экосферы, особенно той ее части, что преобразована человеком (микроор­ганизмы, растения, животные, люди), в какой-то степени от­равлена промышленными ядами. Установлено, например, что ске­лет современного американца содержит свинца в 1000 раз больше, чем кости аборигенов Мексики в середине первого тысячелетия. В молоке женщин многих стран могут быть обнаружены следы ДДТ. Волосы, ногти и молочные зубы детей в промышленных районах Земли содержат свинец, кадмий, а иногда и следы стронция-90. В большинстве случаев это так называемое «досимптомное» отравле­ние. Сегодня еще неясно, существует ли и насколько велик его вклад во многие дефекты здоровья современных человеческих по­пуляций.

Биологическое накопление (аккумуляция) вещества оценивается коэф­фициентом накопления:

(1)

т.е. отношением стабилизированной концентрации вещества в организме С_орг к концентрации его в окружающей его среде С_ср (табл. 1).

Коэффициенты накопления связаны с биофильностью элементов или их соединений и сильно зависят от сходства или различий; фазовых состояний внешней и внутренней среды.

Тяжелые металлы — это в основном политропные яды, которые с относительно небольшой избирательностью накапливаются в разных органах и тканях и дают широкий спектр патологических симптомов. Их варианты обусловлены сочетаниями с действием других патогенных агентов. Особенно опасно их попадание в детские ор­ганизмы.

Свинец при определенном уровне накопления способен по­ражать систему кроветворения, нервную систему, печень, поч­ки. Хронические отравления свинцом известны с глубокой древности в форме «сатурнизма» — слабости, малокровия, ки­шечных колик, нервных расстройств. Широкое распростране­ние свинца в современной техносфере (промышленные эмис­сии, выхлопы автомобилей, краски, изделия и т.п.) и невоз­можность вторичного использования его значительной части создает многочисленные свинцовые аномалии на плотно засе­ленных территориях. Поступая в организм с водой, вдыхаемым воздухом или пищей, свинец образует соединения с органиче­скими веществами. Многие из этих соединений нейротропны и способны вызывать энцефало- и нейропатии. Особенно опасны скрытые хронические отравления свинцом у детей, проявляю­щиеся в виде неврологических расстройств, нарушений психо­моторики, деконцентрации внимания и т.п.

Ртуть из почвы по трофическим це­пям попадает в организм человека с пищей. Она сильнее всего накапливается в печени и почках, приводя к нарушениям обмена веществ и выделительной функции. Ртуть легко метилируется и связывается с сульфгидрильными группами белков. Эти соединения также нейротропны. Найдено, что повы­шенное содержание метилртуги в теле беременных женщин при­водит к явлениям церебрального паралича и задержке психомо­торной активности у родившихся детей.

В середине 50-х годов у жителей рыбачьих поселков на берегу бухты Минамата в Японии возникло заболевание, выражавшееся в нарушениях органов чувств и поведения («болезнь Минамата»). Более 60 человек умерли. Из деревень исчезли кошки. Позднее было установлено, что первичной причиной болезни была метил-ртуть, попадавшая в морскую воду со стоками химической фабри­ки. Соединение накапливалось в морских организмах и рыбе, по­требляемых жителями. Лишь в 1997 г. был снят карантин с бухты Минамата.

Кадмий по механизму внедрения в организм сходен с ртутью, но задерживается в органах намного дольше. Он вытесняет каль­ций и замещает цинк в составе биомолекул, что приводит к нару­шению важных энзиматических реакций. Накапливаясь в печени и почках, кадмий вызывает почечную недостаточность и другие нарушения. В 40—60-х гг. сильное техногенное загрязнение кадми­ем воды и почвы рисовых полей в одном из районов Японии вы­звало массовое заболевание местных жителей, выражавшееся в со­четании острого нефрита с размягчением и деформациями костей (болезнь «итай-итай»). У детей хроническое отравление кадмием вызывает нейропатии и энцефалопатии, сопровождающиеся, в ча­стности, нарушениями речи.

Мышьяк является сильным ингибитором ряда ферментов в организме и способен вызывать острые отравления. Совокупность симптомов, обусловленных постепенным отравлением людей со­единениями мышьяка в коксохимическом производстве Италии, получила в 60-х гг. название «болезни чизолла». Хроническое дей­ствие малых доз соединений мышьяка способствует возникнове­нию рака легких и кожи, так как мышьяк сильно повышает чувст­вительность слизистых к другим канцерогенам, а кожных покро­вов — к ультрафиолетовым лучам. Тератогенные эффекты мышьяка проявляются в расщеплении нёба («волчья пасть»), микрооф­тальмии, недоразвитии мочеполовой системы.

Таллий, как и мышьяк, поражает дистальные отделы перифе­рической нервной системы, что проявляется в нарушениях нерв­ной трофики, мышечной слабости и изменении кожной чувстви­тельности. Симптомы хронического отравления таллием выража­ются в повышенной нервозности, нарушениях сна, быстрой утом­ляемости, суставных болях, выпадении волос.

Сходные патологические проявления наблюдаются при хрони­ческом отравлении и другими тяжелыми металлами. Все они при определенном уровне накопления в организме обладают мутаген­ным и эмбриотоксическим действием, а некоторые соединения свинца, кадмия, мышьяка и хрома — канцерогенным эффектом.

Асбест, широко применяемый в строительстве и технических изделиях, также вошел в число опасных канцерогенов, хотя свя­занные с его присутствием в воздухе заболевания раком легких регистрируются в основном в сфере профзаболеваний.

Нитраты и нитриты, поступающие в организм в избыточных количествах с водой или пищей, могут быть источником серьез­ных поражений. Часть нитратов также преобразуются в нитриты. Повышенная концентрация сильного окислителя нитрит-иона вызывает метгемоглобинемию, сопровождающуюся нарушением кислородотранспортной функции крови и особенно опасную в дет­ском возрасте. Кроме этого соединение нитритов с некоторыми лекарственными аминами и производными мочевины может при­водить к образованию N-нитрозаминов — сильных канцерогенов и мутагенов. Установлено, например, что однократное введение N- нитрозометилмочевины в концентрации 1:10000 в 24 раза увеличи­вает число хромосомньк перестроек в эмбриональных фибробла-стах человека.