Вплив хімічного забруднення на здоров’я людини

Глобальний характер масштабів забруднення навколишнього середовища досягає вже майже критичного рівня. Все живе на нашій планеті піддається одночасній шкідливій дії хімічних, фізичних і біологічних факторів. Джерелом хімічного забруднення є понад два мільйони хімічних сполук, більшість з яких вважаються нешкідливими. Хибність даного ствердження доводиться багатьма дослідами, які показують, що ці сполуки часто діють не безпосередньо на організм, а на його потомство шляхом скорочення чисельності виду, або повним його знищенням. До найбільш отруйних забруднювачів навколишнього природного середовища належать сполуки свинцю та фенолу, це ще раз було підтверджено низкою дослідів на білих пацюках та морських свинках, яким щоденно протягом кількох місяців давали ацетат свинцю (одній групі) та фенол (другій групі). Методами гістохімії та гісторадіографії досліджувалися реактивні зміни під впливом свинцю в клітинах скелета і кровотворних органів. І хоч зовнішні прояви дії свинцю на пацюків були непомітними, у кожному випадку мали місце істотні зміни в репродуктивній функції тварин, а саме: зародки помітно відрізнялися між собою за розмірами, деякі з них були мертвими. Із живих зародків розвивалися плоди з дефектами кінцівок, крім того, були виявлені деструктивні й дегенеративні зміни в клітинах печінки, органів кровотворення. Виявилося безліч ознак порушень у системі біологічного самозахисту організму.

Фенол потрапляє в організм людини і тварини переважно із питною водою. У великій кількості викидають його у водойми промислові підприємства, де фенол і його сполуки отруюють все живе. В дослідах підтвердилися реактивні зміни під дією фенолу в клітинах кровотворної, хрящової та кісткової тканин. На сьогодні з усією очевидністю доведено, що із забрудненим навколишнім середовищем пов'язано близько 70 % усіх випадків захворювань, близько 60 % випадків неправильного фізичного розвитку дітей і більш як половина випадків смерті [4]

Перші повідомлення про вплив забрудненого атмосферного повітря на здоров'я населення з'являлися у пресі в першій половині XX ст. Так, 1 грудня 1930 року у долині Маас у Бельгії внаслідок антициклонної погоди з температурною інверсією, що супроводжувалась накопиченням промислових викидів у приземному шарі атмосфери, з'явилися масові захворювання населення зі смертельними наслідками. Протягом трьох днів було зареєстровано сотні захворювань, у тому числі 63 зі смертельним кінцем. Аналогічні ситуації мали місце в 1948 р. у Донорі (США), де захворіло 43 % населення, з них 10 % з тяжкими симптомами отруєння і 20 осіб зі смертельним кінцем. Лондонські токсичні тумани у грудні 1952 р. забрали 3900 людських життів. У січні 1956 р. зареєстровано 1000, у грудні цього ж року 4000, а у грудні 1962 р. 850 смертельних випадків унаслідок отруєння населення Лондона забрудненим атмосферним повітрям. Випадки отруєння зі смертельним кінцем токсичними домішками в атмосферному повітрі були зареєстровані в Нью-Йорку у листопаді 1953 р., грудні 1962 р., листопаді 1966 р., у Осаці (Японія) - у грудні 1962 р., у Роттердамі (Нідерланди) - у січні, лютому 1962 р. Випадки впливу забрудненого атмосферного повітря на здоров'я населення спостерігались і у великих індустріальних містах на території колишнього СРСР.

Сьогодні численними гігієнічними дослідженнями встановлено зв'язок між концентраціями шкідливих викидів у атмосферу міст і захворюванністю населення хворобами органів дихання, серцево-судинної системи. Такі забруднювачі атмосферного повітря, як оксиди сірки, азоту, різноманітні органічні речовини, що подразнюють слизову оболонку, є причиною виникнення великої кількості запальних захворювань очей, органів дихання. Почастішали випадки бронхіальної астми. Багато хімічних речовин, які забруднюють атмосферне повітря і мають канцерогенні та мутагенні властивості, призвели до збільшення кількості випадків злоякісних захворювань, насамперед органів дихання, спонтанних абортів, перинатальної смерті плода, аномалій вагітності, безпліддя, мертвонароджуваності тощо. Слід відзначити, що серед населення, яке проживає в умовах забрудненої атмосфери міст, частіше зустрічається несприятливий перебіг вагітності та пологів, а серед дітей, які народились від матерів з патологічною вагітністю і пологами, -діти з невеликою масою тіла і недостатнім фізичним розвитком, функціональними відхиленнями серцево-судинної і дихальної систем[4].

Високі концентрації широкого спектру токсикантів призводять до високих рівнів захворюваності серед населення: у містах, де розташовані підприємства металургійної промисловості, на 100 тисяч населення серед чоловіків - 96,1, а серед жінок- 12,7 випадків раку легень; у містах, де знаходяться машинобудівні підприємства, випадків раку легень серед чоловіків 54-58, серед жінок 6,2-7,9 випадків на 100 тисяч населення; у містах з підприємствами кольорової металургії виявлено порушення репродуктивної функції, наявні токсикози, спонтанні аборти, вроджені дефекти розвитку, а кількість мертвонароджених в 2-2,5 раза більша, ніж в контрольному місті (Сімферополь - 0,38 %). Дані свідчать про те, що випадки мертвонародження в Запоріжжі становлять 0,88 %, в Маріуполі (чорна металургія) - 1,17"%, в Норільську (кольорова металургія) - 1,12 %, в Кемерово (вугільна промисловість) - 0,91 %. Згідно з науковими публікаціями можна виділити і нові екологічні захворювання: синдром бронхіального спазму (Ангарськ, Сибір), алопеція (Чернівці), поліневропатія (Уральський район).

В Україні промислові джерела щорічно викидають в атмосферу понад 10 млн. тонн токсичних хімічних сполук, скидають у водойми 2,5 млрд м3 забруднених стічних вод. В 43 містах, де проживає 30% населення країни, рівень забруднення повітряного басейну значно перевищує граничне допустимі концентрації (ГДК). За останні роки в міських стічних водах в 10,8 раза зросла кількість свинцю, у 5,2 раза - міді, в 4,8 - нікелю, в 3,7 - цинку.

Україна дуже неоднорідна за рівнем екологічного розвитку, ступенем урбанізації, способом життя, рівнем медичної допомоги, віко-статевим складом тощо. Умовно територію України можна розділити на 5 медико-демографічних регіонів: північно-східний, південний, південно-східний, центральний, західний. За останнє десятиріччя рівень захворюваності в Україні зріс на 21,5 % і становить 1100,0 на 1000 населення. У структурі загальної захворюваності населення все помітнішими стають хвороби, у виникненні яких провідна роль належить екзогенним факторам, що пов'язані з порушенням та небезпечним забрудненням довкілля. Регіональний аналіз захворюваності свідчить про те, що найвищий її рівень спостерігається у південно-східному регіоні, особливо показовими тут є такі захворювання: новоутворення, хвороби органів дихання, психічні захворювання, вроджені аномалії. У південному регіоні на першому місці стоять хвороби органів дихання, нервової системи і органів чуття, порушення кровообігу. У структурі смертності в північно-східному регіоні основне місце посідають судинні ураження мозку, новоутворення, травми, отруєння та нещасні випадки. А населення центрального регіону найчастіше хворіє на новоутворення, хвороби крові та кровотворних органів, ендокринні захворювання тощо. Очевидно, що, крім Інших несприятливих факторів навколишнього середовища, характерних для цього регіону, вагомим є радіаційне забруднення. Для західного регіону характерний високий рівень захворюванності органів дихання, травлення, кровообігу, нервової системи та органів чуття тощо. Таким чином, аналіз здоров'я за регіонами виявляє повну їх залежність від напрямку господарського розвитку та екологічного стану довкілля.

Головну небезпеку для здоров'я людини становлять відпрацьовані гази двигунів автомобілів, які містять до 200 різних компонентів, багато з яких токсичні. На населення впливають оксид вуглецю, оксид азоту, вуглеводні, сажа, діоксид сірки, сірчистий ангідрид, сірчистий газ та вуглець. При 12 хвилинному впливі оксиду вуглецю в концентрації 5,8 мг/м3 у піддослідних волонтерів спостерігаються зміни біопотенціалів головного мозку. Оксиди азоту руйнівно діють на легені людини. Свинець вражає всі органи і системи, а не тільки вибірково впливає на нервову систему. Сажа, як і будь-яка тверда речовина, подразнює дихальні шляхи людини, знижує видимість на дорогах, стає переносником поліциклічних вуглеводнів. При перебуванні людини в середовищі з концентрацією сірчистого газу 0,01 % спостерігаються подразнення слизової оболонки горла, а при наявності 0,04 % діоксиду сірки вже через 3 хв. настає загальне отруєння організму. Забруднення атмосфери вихлопними газами автотранспорту є вагомою причиною виникнення злоякісних пухлин у людей, що підтверджується також і німецькими вченими. Порівнюючи кількість автомобілів з смертністю від злоякісних пухлин у Німеччині, встановили, що в 1900 році від раку легень вмирав кожний 30, в 1930 - кожний 8, в 1971 - кожний 5, в 2000 році кожний 4.

Численними гігієнічними дослідженнями встановлено кореляційну залежність між забрудненням грунту важкими металами і захворюваністю населення. Так, випадки отруєння свинцем серед дитячого І дорослого населення зареєстровані в населених пунктах, грунт яких забруднений викидами свинцево-плавильних заводів, вихлопними газами автомобільного транспорту. Високий вміст свинцю у грунті спричинює його накопичення в середовищах, що контактують з грунтом (у атмосферному повітрі до 25-28 мкг/м³, харчових продуктах - до 2,5 мг/кг, у воді - до 2,6 мг/дм³), тобто в концентраціях, які значно перевищують гранично допустимі. Це призвело до того, що у 30 % дітей, які проживають на території, забрудненій свинцем, вміст свинцю в крові досягав 40 мкг/100 мл.

Якщо врахувати, що вздовж великих автомобільних магістралей, навколо свинцево-плавильних заводів концентрація свинцю у грунті сягає 16 000 - 40 000 мкг/кг, то людина за добу може отримати стільки свинцю, що його вміст у крові досягне 500 мкг/100 мл.

Установлено, що 1 мкг/м³ свинцю в атмосферному повітрі забезпечує його вміст у крові 1-2 мкг/100 мл. Надходження в організм людини кожних 100 мкг свинцю з харчовими продуктами І напоями спричиняє підвищення його вмісту на 6,8-18,3 мкг/100 мл.

При цьому слід враховувати, що в екологічно чистому середовищі при поступленні свинцю з пилом, атмосферним повітрям, водою, їжею його кількість у крові людей не перевищує 10 мкг/100 мл. Різке погіршання здоров'я настає при концентрації свинцю в крові більше 40 мкг/100 мл. У дітей при такій концентрації свинцю розвивається анемія внаслідок порушення синтезу гему та глобіну, скорочується тривалість життя еритроцитів, розвивається анемія, спотворюється смак.

Постійно зростає і вже досягла 500 млрдтонн кількість стічних вод, які скидаються в моря і океани, причому треба пам'ятати, що найбільша їх частина припадає на хімічну і атомну промисловість. Щорічно у світовий океан виливається близько 80 млн. тонн нафтопродуктів. Деякі райони Атлантичного океану вже перетворені в місця захоронення радіоактивних відходів.

Із забрудненням води важкими металами, зокрема сполуками кадмію, ртуті, пов'язують розвиток тяжких інтоксикацій серед населення. Так, у 1956 р. описано епідемію під назвою хвороба Мінамати, яка виникла внаслідок вживання населенням узбережжя затоки Мінамата (Японія) риби і ракоподібних (основних продуктів харчування місцевого населення), забруднених, як з'ясувалось, метилртуттю, що у підвищених концентраціях викидалася у море хімічним заводом.

Серед жителів узбережжя ріки йнітсу в Японії зареєстровано масове отруєння кадмієм, яке отримало назву хвороби ітай-ітай (захворювання кісток). Захворіло близько 200 чоловік, причому у половині випадків - зі смертельним кінцем. Як і в попередніх прикладах, отруєння місцевого населення пов'язане із вживанням риби, забрудненої кадмієм. Характерною ознакою отруєння, особливо у жінок похилого віку, було незворотне ураження нирок.

Значною мірою забрудненню довкілля сприяє хімізація сільського господарства. Щорічно в грунти України вноситься 170 тис тонн пестицидів, 150 тис тонн мінеральних добрив. З ними в грунт поступає 1800 тонн свинцю, 400 тонн кадмію, 2200 тонн цинку, 200 тонн міді.

Останнім часом з'явилося багато доказів зв'язку між використанням хімікатів у сільському господарстві та раковими захворюваннями. Впровадження гербіцидів призвело до забруднення 90 % поверхневих вод. Найбільший процент випадків отруєння викликається фосфорорганічними сполуками.

Інтенсивне застосування пестицидів і мінеральних добрив у сільськогосподарському виробництві призвело до забруднення грунту і середовищ, що контактують з ним (атмосферного повітря, водойм, харчових продуктів). За даними ЮНЕП (Програма ООН з навколишнього середовища, 1986), щорічно у світі стають жертвами отруєння пестицидами близько 1 млн. чоловік, з них понад 20 тис. людей гинуть. У колишньому СРСР, за даними А.Ф. Рубцова, отруєння пестицидами вже у першій половині 60-х років становили серйозну проблему. В 1965-1974 роках 2,6-2,7 % усіх смертельних випадків від отруєнь хімічними речовинами були зумовлені пестицидами, а у 80-і роки цей показник складав уже 3 %. Дослідженнями Є.Г. Гончарука та інших авторів встановлено, що в регіонах з інтенсивним забрудненням грунту пестицидами первинна захворюваність дітей виявилась на 171 % вищою, ніж у контрольній, чистій зоні. Був встановлений прямий зв'язок між забрудненням грунту пестицидами і первинною захворюваністю дітей неонатального періоду розвитку, частотою уроджених вад, які реєструвалися в 3 рази частіше, ніж у контрольній зоні. Загальна ситуація в Україні значно посилюється у зв'язку з одночасним забрудненням довкілля радіонуклідами [5].

Експериментальними дослідженнями на ссавцях було встановлено, що в системі мати — плід, мати — новонароджений організм тварин, які вигодовувались материнським молоком, отримував більшу дозу пестицидів, ніж материнський організм (на 1 кг маси тіла). Це пояснюється тим, що в процесі еволюції у ссавців для-збереження виду під час голодування виробився механізм концентрації харчових речовин у молочній залозі.

У зв'язку із широким застосуванням у побуті та в умовах виробництва полімерних матеріалів у науковій літературі все частіше з'являються повідомлення про негативний вплив на здоров'я людини соціально-побутового й виробничого середовища. Так, відчуття дискомфорту, серцево-судинні порушення, приступи бронхіальної астми, алергічні реакції, гіпертензію тощо відмічають у людей, які в умовах житла тривалий час контактують з полімерними матеріалами.

Значної шкоди навколишньому середовищу в Україні завдає різне сміття. Зібралося його майже 20 млрд. тонн, воно займає територію більше 130 тис га. А це означає, що продукти розпаду його забруднюють повітря, потрапляючи в грунт і у воду, роблять їх непридатними для використання (О. Зарічна, 1997).

Як показали дослідження ряду вчених, шум має загально біологічну дію, яка призводить до змін в багатьох органах та системах людини. Тривала дія шумового фактора викликає функціональні розлади ЦНС, ССС, впливає на перебіг та розвиток гіпертонічної хвороби. Зміни на клітинному рівні можуть призводити до зниження загальної резистентності організму. Щоденна 2-8 годинна дія шуму з рівнем 60-90 дБА протягом місяця зумовлює чітке пригнічення продукції антитіл в імунізованих кроликів. За деякими даними, імунологічні зрушення викликає навіть дія шуму інтенсивністю 52-62 дБА протягом 3-4 днів. Серед населення, що працює і проживає в умовах підвищеного шуму, частіше реєструються випадки зниження слуху, функціональні зміни ЦНС, вегетативно-судинні порушення, ішемічна хвороба серця та ін.

Наукові дослідження свідчать також про негативний вплив інфразвуку на живий організм. Основою впливу інфразвукових акустичних коливань є судинні зміни периферійного відділу органу слуху, які призводять до гіперемії барабанної перетинки, слизової вуха, що викликає стійке порушення звукопровідного апарату. Певні зміни відбуваються в клітинах головного мозку і клітинних структурах міокарда.

Чужорідні речовини (ксенобіотики), потрапляючи в організм людини, включаються в обмін речовин, що призводить до несприятливих наслідків. Живий організм значною мірою адаптований до мінливих умов навколишнього середовища, однак при тривалій дії токсикантів настає виснаження І дезадаптація.

Синергізм ксенобіотинів, їхня біодеградація викликають зміни на тканинному, клітинному, субклітинному, хромосомному, молекулярному рівнях. Це можуть бути безсимптомні періоди хвороби (предхвороба, донозологічний стан, доклінічний період хвороби, граничний стан, синдром хронічного втомлення), які нерідко розцінюють як компенсаторне - пристосувальні зміни, насправді ж це зміни загально-патологічні, перетворення, які можуть бути досить значними, але важко визначними, оскільки ініціаторні механізми патології з'являються на молекулярному, ультраструктурному, субклітинному рівнях, а загальна функція органів та їх систем ще достатньою мірою компенсована [6]