В соответствии с «Основами водного законодательства Союза ССР и союзных республик», которые были приняты в декабре 1970 г. Верховным Советом СССР, разрабатываются схемы комплексного использования и охраны вод. Все мероприятия должны обеспечивать наиболее эффективное для народного хозяйства использование вод (с учетом первоочередного удовлетворения потребностей в воде населения) путем регулирования стока вод, принятия мер к экономному расходованию воды и к прекращению сброса неочищенных сточных вод на основе совершенствования технологии производства и схем водоснабжения (применение безводных технологических процессов воздушного охлаждения, оборотного водоснабжения и других технических приемов). В «Основах водного законодательства Союза ССР и союзных республик» записано, что все воды, водные объекты подлежат охране от загрязнения, засорения и истощения, влияющих на качество воды таким образом, что могут причинять вред здоровью населения, повлечь за собой уменьшение рыбных запасов, ухудшить условия водоснабжения и вызвать другие неблагоприятные последствия в результате изменения физических, химических, биологических свойств воды, снижения способности к естественному очищению, нарушения гидрологического и гидрогеологического режимов. Определение в законодательстве понятия «загрязнение вод» требует от всех водопользователей соблюдения необходимых требований, которые изложены в «Правилах охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» (1974).
Важнейшей составной частью современного советского водно-санитарного законодательства являются гигиенические нормативы -- предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воде водоемов. Соблюдение этих ПДК создает безопасность для здоровья населения и благоприятные условия санитарно-бытового водопользования. Они являются критерием эффективности различных мероприятий по охране водоемов от загрязнения, стимулируют прогресс в области промышленной технологии для наиболее полного соблюдения нормативных требований, соответствующих благоприятному санитарному состоянию водоемов. Огромна роль гигиенических ПДК при осуществлении экспертизы проектов и при определении условий спуска сточных вод в водоем для прогноза его санитарного состояния. Гигиенические нормативы являются важной частью «Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами». Гигиенические ПДК обеспечивают безопасные и нормальные условия водопользования населения (питьевого и культурно-бытового). ПДК вредных веществ в воде водоемов в качестве гигиенических нормативов позволяют отличать уровни загрязнения, прямо или косвенно влияющие на санитарные условия водопользования и здоровье населения, от уровней загрязнений, затрагивающих не столько интересы здравоохранения, сколько другие народнохозяйственные интересы населения.
Разработанная в конце 40-х годов проф. С.Н. Черкинским методическая схема гигиенического изучения возможного влияния поступающих в водоемы промышленных стоков и содержащихся в них вредных веществ стала общепризнанной. Такое исследование должно быть многоплановым и комплексным. Оно должно характеризовать нормируемые вещества по основным трем показателям вредности -- влиянию на общий санитарный режим водоемов, на здоровье населения и органолептические свойства воды, когда вкус, цвет, запах определяют при помощи органов чувств. В основу гигиенического критерия вредности положена степень ограничения водопользованием, вызванная загрязнением, создающим опасность для здоровья или ухудшение санитарных условий жизни населения.
Согласно «Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» водоемы и водотоки (водные объекты) считаются загрязненными, если показатели состава и свойств воды в них изменились под прямым или косвенным влиянием производственной деятельности и бытового использования населением и стали частично или полностью непригодными для одного из видов водопользования. Критерием загрязненности-воды является ухудшение ее качества вследствие изменения ее органолептических свойств и появления вредных веществ для человека, животных, птиц, рыб. Повышение температуры воды изменяет условия для нормальной жизнедеятельности водных организмов. Пригодность состава и свойств поверхностных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения и культурно-бытовых нужд населения, для рыбохозяйственных целей, определяется их соответствием требованиям и нормативам, изложенным в упомянутом выше документе.
Существуют две категории водопользования. Первая категория--использование водного объекта в качестве источника централизованного или нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения и для водоснабжения предприятий пищевой промышленности; вторая категория -- использование водного объекта для купания, спорта и отдыха населения, использование водных объектов в черте населенных мест. Ближайшие к месту выпуска сточных вод пункты водопользования первой и второй категорий определяют органы и учреждения санитарно-эпидемиологической службы с обязательным учетом официальных данных и перспектив использования водного объекта для питьевого водоснабжения и культурно-бытовых нужд населения.
Состав и свойства воды и водных объектов должны соответствовать нормативам в створе (определенном участке водоема), расположенном на водотоках в 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор для хозяйственно-питьевого водоснабжения, места купания, организованного отдыха, территория населенного пункта и т. п.), а на непроточных водоемах и водохранилищах -- в 1 км в обе стороны от пункта водопользования. При сбросе сточных вод в черте города (или любого населенного пункта) первым пунктом водопользования является данный город (или населенный пункт). В этих случаях установленные требования к составу и свойствам воды водоема или водотока должны относиться к самим сточным водам. Состав и свойства водного объекта в пунктах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования или по одному из показателей не должны превышать ПДК вредных веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. В настоящее время ПДК установлены для болт 800 веществ.
Одним из существенных сооружений по охране водоемов является канализация, которая представляет собой комплекс санитарных и инженерных сооружений, обеспечивающих сбор и быстрое удаление за пределы населенных мест и промышленных предприятий загрязненных сточных вод, их очистку, обеззараживание и обезвреживание. Методы очистки бытовых сточных вод подразделяются на механические и биологические. При механической очистке сточных вод происходит разделение жидкой и твердой фаз сточных вод. Для этой цели применяются следующие сооружения: решетки, песколовки, отстойники (горизонтальные и вертикальные), септики, двухъярусные отстойники. Жидкая часть сточных вод подвергается биологической очистке, которая может быть естественной и искусственной. Естественная биологическая очистка сточных вод осуществляется на полях фильтрации, полях орошения, в биологических прудах и т. п. Для искусственной биологической очистки применяют специальные сооружения -- биологические фильтры, аэротенки. Обработка ила, производится на иловых площадках или в метантенках.
В положении предусматривается, что государственный контроль за использованием и охраной вод должен обеспечить соблюдение всеми министерствами, ведомствами, предприятиями, учреждениями, организациями и гражданами установленного порядка использования вод, выполнения обязанностей по охране их от загрязнения, засорения и истощения. Необходимо соблюдение правил учета использования вод, установленных «Основами водного законодательства Союза ССР и союзных республик». Работу по санитарной охране водоемов эпидемиологическая служба проводит в соответствии с «Положением о государственном санитарном надзоре в СССР» от 1973 г. Органы санитарно-эпидемиологической службы Министерства здравоохранения СССР отвечают за охрану водоемов -- аспект, затрагивающий интересы здравоохранения и санитарные условия жизни населения. В системе здравоохранения имеется 4260 санитарно-эпидемиологических станций. Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по дальнейшему улучшению здравоохранения и развитию медицинской науки в стране» (1968) была создана широкая сеть санитарных лабораторий на предприятиях для изучения состава сточных вод и качества воды водоемов. Каждая лаборатория проводит в год десятки тыс. анализов вод и воды водоемов.
Санитарная лаборатория и ее филиалы на очистных сооружениях работают по единому плану, утвержденному дирекцией предприятия после детального согласования с санитарно - эпидемиологической службой. Объектами санитарных наблюдений являются водоемы, которые используются для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых нужд населения. Створы наблюдений приурочиваются при этом к пунктам санитарно-бытового водопользования. Санитарное состояние водоемов, имеющих рыбохозяйственное значение, и выполнение мероприятий по их охране контролируют органы рыбоохраны Министерства рыбного хозяйства СССР. Контроль за использованием и охраной подземных вод, а также изучение их состояния проводит Министерство геологии СССР. При проведении санитарных наблюдений за состоянием водоемов предусматривают сбор сведений об основных источниках загрязнения. При этом рассматриваются вопросы санитарного благоустройства населенного пункта, условия отведения его сточных вод, данные о других источниках загрязнения, в частности о промышленных и других объектах, сбрасывающих сточные воды, качестве и составе сбрасываемых сточных вод, характере очистки и обеззараживания и т. д.
Материалы о качестве воды водоемов увязываются с данными об их гидрогеологическом режиме, что позволяет оценить полученные результаты санитарно-лабораторных исследований и использовать их при прогнозировании качества воды водоемов. В условиях загрязнения водоемов необходимо изыскание более дейст-венных средств контроля за качеством воды. Создана автоматизированная система контроля качества воды всего Московского водного бассейна -- АНКОС -- В (автоматическое наблюдение контроля окружающей среды -- вода). Она предусматривает автоматическое измерение и передачу данных в центр обработки информации с электронно-вычислительной машины, а оттуда через диспетчерский пункт непосредственно потребителям. АНКОС -- В позволит не только оперативно фиксировать уровень загрязнения воды, но и регулировать при стыковке с автоматизированной системой контроля сточных вод качество воды, оперативно оценивать эффективность мер по охране водной среды. АНКОС -- В послужит прообразом аналогичных систем в масштабе всей страны.
№45 Гигиеническое и эпидемиологическое значение почвы
Гигиеническое значение состава и свойств почвы. Почва состоит из материнской породы (минеральные соединения), мертвого органического вещества; гумуса (перегноя); живых организмов; воздуха и воды.
Нижний слой почвы - материнская порода состоит в основном из глины, песка, извести, включающих соли кальция, магния, алюминия и другие макро- и микроэлементы. Минералогический и химический состав почвы определяет первоначальное содержание в ней элементов питания для растений и, в итоге, характер почвенного биоценоза и влияния почвы на организм человека.
Подпочва, второй слой почвы, содержит неорганические соединения, которые образовались в результате разложения органических веществ.
В верхнем (пахотном) слое почвы происходит основной круговорот органических веществ. Бактерии, плесневые грибы, актиномицеты, одноклеточные растения и животные и т.п. участвуют в процессе образования почвы. Весь органический материал из различных трофических уровней утилизируется и распадается здесь сначала до гумуса, а затем до неорганических соединений.
Гумус состоит из лигнина, клетчатки, протеиновых комплексов и других органических соединений. Гуминовые кислоты, которые входят в состав гумуса, представляют собой высокомолекулярные соединения, образовавшиеся из продуктов распада лигнина, клетчатки, белков, жиров и углеводов. Гумус способствует сохранению воды в почве, поддерживает ее в рыхлом состоянии и определяет основное свойство почвы - плодородие.
Влияние почвы на здоровье населения. Микроэлементозы. Химический состав почвы весьма сложен, в ней есть минеральные (неорганические) и органические вещества. Минеральные соединения (90-99%) включают соли кремния, кальция, магния, алюминия и др. В основном это песок, глина, известь и ил. Значительное место в минеральном составе почвы занимают при-
родные глины (алюмосиликаты), способные к ионному обмену. Благодаря этому из почвенного раствора могут поглощаться ионы некоторых металлов, а также катионы органических оснований, в том числе такие, как диэтиламин, триэтиламин, гидразин, анилин, ксилидин.
В минеральный состав почвы входят в меньшем или большем количестве практически все элементы Периодической системы Д.И. Менделеева. Это обстоятельство обусловливает изменение минерального состава воды и многих растений, что сказывается на поступлении минеральных веществ в животный организм. Обеспеченность микроэлементами организма человека обусловлена их содержанием в почве, воде и пищевых продуктах, их количественным соотношением и усвояемостью. Большая часть микроэлементов поступает в организм с пищевыми продуктами растительного происхождения. В молоке, молочных и мясных продуктах содержание микроэлементов невысоко.
Все живые существа на 99% состоят из 12 наиболее распространенных химических веществ, входящих в число первых 20 элементов Периодической системы Д.И. Менделеева. Это основные, или структурные, элементы, присутствие которых в живой материи связано в первую очередь с их значительным содержанием в биосфере. Из 92 встречающихся в природе элементов 81 обнаружен в организме человека
евять микроэлементов (железо, йод, медь, хром, кобальт, молибден, марганец, цинк, селен) являются эссенциальными (жизненно необходимыми). При их недостатке возникают функциональные нарушения, устраняемые путем введения в организм этих веществ.
К условно-эссенциальным микроэлементам относят фтор, никель, ванадий, мышьяк, кремний, литий, бор, бром.
В группу токсичных микроэлементов входят алюминий, кадмий, свинец, ртуть, бериллий, барий, висмут, таллий и др. (см. также гл. 6 и 7).
Следует отметить, что потребность - свойство, зависящее от организма, и ее следует отличать от стимуляции. Известно множество примеров, когда в качестве стимуляторов выступают как необходимые, так и условно-эссенциальные микроэлементы. Так, например, кобальт стимулирует костный мозг к продуцированию эритроцитов. Прием солей кобальта при анемии уменьшает способность щитовидной железы аккумулировать йод, что, в свою очередь, может привести к зобной болезни.
В некоторых странах в пиво добавляют соли двухвалентного кобальта в количестве 10-4% для стабилизации пены, чтобы погасить действие остаточных детергентов. Кобальт показал кардиотоксичность у страстных любителей пива, потребляющих его более 3 л в день. Этиловый спирт повышает чувствительность организма к кобальтовой интоксикации, в свою очередь, двуокись серы, которая содержится в пиве, разрушает витамин Bp а дефицит этого витамина усугубляет кардиотоксичность кобальта.
Некоторые микроэлементы (металлы и ионы металлов) в определенных концентрациях инертны и безвредны. В связи с этим тантал, платина, серебро, золото часто используют в качестве хирургических имплантатов. Многие микроэлементы могут служить терапевтическими агентами. Некоторые соединения ртути применяют против паразитов; карбоксилаты цинка гибельно действуют на бактерии, вызывающие заболевание «нога атлета»; при маниакальной депрессии в качестве лекарственного средства применяют литий.
В значительных концентрациях большинство химических элементов становятся токсичными, причиняют вред, иногда необратимый, ведут к функциональным нарушениям, деформациям, смерти. Врачам необходимо знать критические, пороговые и подпороговые дозы микроэлементов.
Молибден является частичным антагонистом меди в биологических системах. Цинк и сероводород потенцируют токсичность
молибдена, а медь и неорганический сульфат ее уменьшают. Молибден активирует ряд ферментов. В настоящее время известно 15 молибденсодержащих ферментов, 3 из которых встречаются в животном организме. Это альдегидооксидаза, ксантиноксидаза и сульфитоксидаза.
Ксантиноксидаза является важным ферментом обмена пуринов, который катализирует реакцию, завершающую образование мочевой кислоты в организме человека и животных. При генетическом дефекте ксантиноксидазы и нарушении реабсорбции ксантина в почечных канальцах возникает ксантинурия с выделением с мочой очень большого количества ксантина и тенденцией к образованию ксантиновых камней.
Сульфитоксидаза превращает в организме человека сульфит в сульфат. Недостаток данного молибденосодержащего фермента характеризуется выраженными аномалиями мозга, умственной отсталостью, эктопией хрусталика и повышенным выделением с мочой сульфитов, S-сульфоцистеина и тиосульфата при заметном снижении количества сульфатов. Тяжелые патофизиологические нарушения свидетельствуют о незаменимости молибдена для организма человека.
Избыток молибдена в пище может привести к возникновению подагры. Предполагается, что повышенный синтез ксантиноксидазы и интенсификация пуринового обмена ведут к накоплению избыточных количеств мочевой кислоты, с выделением которых не справляются почки. В результате мочевая кислота и ее соли откладываются в сухожилиях и суставах. Это заболевание, получившее название «эндемическая молибденовая подагра», сопровождается и соответствующими биохимическими изменениями в крови. Встречается в ГорноАнкаванском районе Армении.
Следует отметить, что избыток молибдена способствует нарушению синтеза витамина B12 и повышению активности фосфатазы.
Бор. Физиологическая функция бора заключается в регуляции активности паратгормона и через него обмена кальция, магния, фосфора и холекальциферола. В организме человека содержится около 20 мг бора.
Распространенные представления о химической инертности этого микроэлемента нуждаются в сопоставлении с данными медицинских наблюдений. В частности, широко используемая в медицине борная кислота, ошибочно считавшаяся безвредной, легко всасывается и депонируется в мозге, печени, жировой ткани.
Острая интоксикация соединениями бора, в частности дибораном, вызывает острый бороз с симптомами литейной лихорадки: чувством сдавления грудной клетки, кашлем, тошнотой, ознобом. Еще более токсичен пентаборан, вызывающий поражение ЦНС (возбуждение, тремор, судороги, миоз), а также снижение артериального давления, аритмию, сердечную недостаточность, нарушения дыхания, функции печени, почек. Острая интоксикация декабораном вызывает беспокойство, угнетение дыхания, нарушение координации, судороги, брадикардию, гипотензию, помутнение роговицы. При хронической интоксикации отмечают выраженное нейротоксическое действие, некроз и ожирение печени, гематурию, изменение почечных канальцев.
Бром - представитель группы галогенов, его содержание в земной коре - около 1,6х10-4%. Соединения брома встречаются в воде некоторых соленых озер, в морской воде его концентрация составляет 0,005%. Наиболее богаты бромом бобовые растения (горох, фасоль, чечевица).
Бром хорошо всасывается в кишечнике и достаточно равномерно распределяется в органах и тканях, но его наибольшие концентрации определяются в щитовидной железе и почках.
Бром выделяется из организма с мочой сравнительно медленно в течение нескольких недель, в зависимости от содержания хлоридов. Так, при малом количестве хлоридов бром аккумулируется, его экскреция с мочой снижается. Повышенное поступление хлоридов с пищей сопровождается ускоренным выделением брома.
Физиологическая роль брома в организме связана с его избирательным усиливающим влиянием на тормозные процессы в нейронах коры головного мозга.
В производственных условиях, при острых отравлениях, в случае вдыхания паров брома, превышающих ПДК, наблюдаются кашель, носовые кровотечения, головокружение, головные боли, иногда рвота, понос, миалгии. При хроническом поступлении брома появляется аллергическая или кореподобная сыпь, слизистая оболочка рта принимает коричневую окраску, возможны конъюнктивит, бронхоспазм с осиплостью голоса. Высокие концентрации этого микроэлемента в воздухе могут привести к химическому ожогу легких и смертельному исходу. При контакте жидкого брома с кожными покровами наблюдается ожог с последующей пигментацией и образованием плохо заживающих язв.
Бромизм - хроническое отравление бромом и его соединениями (катаральный ринит, бронхит, конъюнктивит, энтерит). Неврологические симптомы бромизма - сонливость, атаксия, снижение
болевой чувствительности, слуха, зрения, ослабление памяти; психотические нарушения в форме делирия со зрительными, слуховыми, тактильными и вкусовыми галлюцинациями.
Бромодерма - специфическое поражение кожи при длительном приеме препаратов брома, особенно бромида калия, у лиц с повышенной чувствительностью к этому галогену.
Врожденная бромодерма встречается у грудных детей, матери которых принимали бромиды во время беременности.
Литий. Содержание лития в почвах РФ колеблется от 1,4 до 9,9 ммоль/кг, в морской воде равно 14,4 мкмоль/л. На почвах, обогащенных этим микроэлементом, произрастает «литиевая» флора, содержащая в десятки раз больше лития, чем другие совместно растущие растения. Это представители пасленовых (табак, дереза), лютиковых (василистник). Морские животные, в том числе рыбы, концентрируют литий в своих органах и тканях.
Ионы лития всасываются в желудочно-кишечном тракте, с мочой выводится 95%, с калом - около 1%, с потом - до 5% этого элемента.
Литий специфически накапливается в тиреоцитах и вызывает у человека увеличение щитовидной железы. Ионы лития угнетают подвижность и метаболизм сперматозоидов.
Биологическое действие лития включает физиологические, фармакодинамические и токсические явления. Первые обнаруживаются при концентрациях лития в плазме крови от 0,14 до 1,4 мкмоль/л, вторые - при 1 ммоль/л, третьи - при удвоении этой концентрации.
Более 30 лет литий используется для лечения маниакально-депрессивного психоза. Терапевтические дозы лития на психически здоровых людей не влияют. Лечебный эффект, по-видимому, связан с изменением обмена биогенных аминов в ЦНС. Под влиянием лития высвобождение норадреналина и серотонина уменьшается, усиливаются захват норадреналина нейронами и его внутриклеточное дезаминирование. Для лечения применяют карбонат лития в дозах около 2,5 г/сут. При этом концентрация лития в плазме крови может составить 1,5 ммоль/л и более. Следует подчеркнуть, что при концентрациях 1,6 ммоль/л возможны токсические явления по типу угнетения функции почек и нарушений ЦНС. Противопоказанием к терапии являются тяжелые нарушения сердечного ритма.
В профессиональной патологии известны случаи острых отравлений аэрозолями лития в виде трахеитов, бронхитов, интерстициальных (межуточных) пневмоний, диффузного пневмосклероза.
Хроническая интоксикация выражается симптомами нейротоксического действия элемента. Наблюдаются общая слабость, сонливость, головокружение, тремор, боли при глотании, утрата аппетита. Частота сердечных сокращений снижена, мышечная возбудимость, болевая и осязательная чувствительность кожи повышены. Попадание лития на кожу и слизистые оболочки способно вызвать ожоги.
Никель в биологических системах встречается почти исключительно в двухвалентной форме. В теле человека содержится около 10 мг никеля, а его уровень в плазме крови колеблется в довольно узких пределах, что свидетельствует о гомеостазе и, возможно, о незаменимости никеля.
В последние годы биологический эффект микроэлемента интенсивно исследуют в связи с глобальным загрязнением окружающей среды. Значительная часть растворимых соединений никеля поглощается как фотосинтезирующими организмами Мирового океана, так и морскими животными. В биологическую миграцию вовлекаются сотни тысяч тонн никеля. Потребление продуктов животного и растительного происхождения приводит к повышенному поступлению никеля в организм человека.
Никель поступает в организм также в результате локальных техногенных геохимических аномалий, формирующихся вблизи предприятий по его переработке.
Никельдефицитные состояния у человека не описаны, хотя принципиально возможны. В частности, группы риска могут составлять больные с нарушением всасывания микроэлемента слизистой оболочкой желудочно-кишечного тракта при хронических гастроэнтероколитах с симптомами мальабсорбции.
Высокие концентрации никеля в виде пыли могут вызвать раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, носовые кровотечения, гиперемию зева, пневмокониоз. Вдыхание паров и соединений никеля может привести к острым приступам литейной лихорадки. Наиболее тяжелой формой профессиональной патологии, обусловленной токсическим действием никеля, является рак легкого.
Ванадий является ультраследовым элементом с последней определяемой концентрацией в сыворотке крови человека, равной 5х10-9 моль, которая оптимальна для роста фибробластов в тканевых культурах. Этот микроэлемент может быть незаменимым, но его значение для высших животных еще не установлено.
Ванадий используется главным образом при производстве стали. Наиболее частый контакт человека с ванадием происходит на работах по его извлечению из руд, а также при контакте с золой нефтяного топлива в бойлерных. Этот микроэлемент широко применяется в резиновой, стекольной и химической промышленности.
Острые отравления обусловлены вдыханием соединений ванадия и характеризуются выраженным насморком, чиханьем, слезотечением, сухостью в горле, загрудинными болями, общей слабостью, головной болью, иногда повышением температуры. При нарастании тяжести заболевания развиваются бронхоспазм, бронхит, бронхопневмония, кашель, кровохарканье, иногда кровотечение. Аллергические реакции имеют вид бронхиальной астмы и экземы.
Хронические отравления сопровождаются синдромами ринофарингита, бронхита, нерезко выраженного пневмосклероза, эмфиземы легких, а также изменениями нервной и сердечно-сосудистой систем, в частности отмечается повышенная заболеваемость гипертонической болезнью.
Применение в лечебных целях Na3VO4 как компонента коммерческого препарата АТФ («Sigma Grade») вызывает усиленное сокращение сердечной мышцы и дает вазоконстрикторный эффект, тормозит активность Na+, К+-АТФазы.
Алюминий - один из самых распространенных металлов в земной коре (более 8%), редко встречается в живых организмах предположительно из-за того, что он малодоступен в составе сложных минеральных отложений. Обычно в теле взрослого человека содержится 61 мг алюминия, причем большая часть - в легких, куда попадает в результате ингаляции. Единственный катион алюминия А13+ в нейтральных растворах образует нерастворимый гидроксид A1(OH)3 и на его основе гидро- и оксосоединения.
В воде и пище возможны только малые количества этого металла, а при таких концентрациях трехвалентный ион алюминия не является особо токсичным. Попадание трехвалентного иона алюминия (так же, как и ионов ртути и свинца) в сеть водоснабжения городов с кислотными дождями приводит к более высоким уровням содержания микроэлемента, которые уже становятся угрожающими.
№46 Загрязнение и очищение почвы
Почва населенных мест загрязняется твердыми и жидкими отбросами, выделениями людей и животных, их трупами, остатками растений, хозяйственно-бытовыми и промышленными сточными водами. Вместе с органическими загрязнениями в почву попадает большое количество микроорганизмов. Особенно опасны в эпидемиологическом отношении сточные воды боен, мясокомбинатов, предприятий по переработке кожи, шерсти, которые могут содержать патогенных бактерий.
Основная роль в минерализации органических веществ, обусловливающей самоочищение почвы, принадлежит почвенным микроорганизмам. Под действием ферментов гнилостных бактерий сложные органические вещества, попавшие в почву, разлагаются на простые минеральные соединения (СО2, Н2О, NH3, H2S), доступные для питания автотрофных организмов. Наряду с процессами распада органических веществ в почве происходят процессы синтеза. Так, серо-, железо-, водород- и метано-окисляющие бактерии, ассимилируя СО2, синтезируют органические вещества собственной клетки. С помощью ферментов нитрифицирующих бактерий NH3 окисляется до нитритов и нитратов (процесс нитрификации). Растения используют азот нитратов для построения белковых веществ протоплазмы.
В почве беспрерывно совершаются процессы, обусловленные жизнедеятельностью микроорганизмов: гниение, тление, нитрификация, денитрификация, разложение клетчатки, мочевины. Эти процессы распада и минерализации органических веществ имеют большое санитарно-гигиеническое значение.
В процессе самоочищения почвы содержание санитарно-показательных микроорганизмов (бактерий группы кишечных палочек и термофильных микробов) в ней изменяется.
При свежем фекальном загрязнении в течение первых двух недель в почве обнаруживают главным образом Е. coli (61,6%) и в меньшей степени Ent. aerogenes (38,4%). В процессе самоочищения почвы через 21 день количество Е. coli в почве уменьшается, а содержание Ent. aerogenes возрастает. В средней полосе СССР даже сильно загрязненные почвы самоочищаются от бактерий группы кишечных палочек по истечении нескольких месяцев (5 мес и более) или 1—2 лет — почвы плохо аэрируемые. Продолжительность отмирания бактерий группы кишечных палочек в почве зависит от нескольких факторов: рН среды, температуры, влажности, света. Губительно действуют на них антибиотические вещества растений (пырея, костера и др.), почвенные микробы-антагонисты.
Термофильные микроорганизмы в небольшом количестве содержатся в кишечнике человека и животных. В значительно большем количестве их обнаруживают в навозе и компостах, т. е. там, где скапливается значительное количество органических веществ, которые при распаде разогреваются до высоких температур (70°С и выше). В почву термофилы попадают с фекалиями, навозом и компостами. В незагрязненной почве — их не обнаруживают.
В качестве показателя активности самоочищения почвы используют определение энергии нитрификации. Усиленному размножению нитрифицирующих бактерий способствует наличие в почве большого количества аммиака— продукта белкового распада. Чем больше минерализовано органических веществ в почве, тем интенсивнее протекает процесс нитрификации и, следовательно, процесс самоочищения почвы.
№47 Санитарно-гигиеническое значение углекислого газа для жилых и общественных помещений
Углекислый газ. Углекислый газ, или диоксид углерода, в природе находится в свободном и связанном состоянии. До 70% углекислого газа растворено в воде морей и океанов, в состав некоторых минеральных соединений (известняки и доломиты) входит около 22% общего количества диоксида углерода. Остальное количество приходится на животный и растительный мир (каменный уголь, нефть и гумус).
В природе происходят непрерывные процессы выделения и поглощения диоксида углерода. В атмосферу он выделяется в результате дыхания человека и животных, а также горения, гниения, брожения. Кроме того, диоксид углерода образуется при промышленном обжиге известняков и доломитов, возможно его выделение с вулканическими газами. Наряду с процессами образования в природе идут процессы ассимиляции диоксида углерода - активное поглощение растениями в процессе фотосинтеза. Из воздуха диоксид углерода вымывается осадками.
Важную роль в поддержании постоянной концентрации диоксида углерода в атмосферном воздухе играет его выделение с поверхности морей и океанов. Диоксид углерода, растворенный в воде морей и океанов, находится в динамическом равновесии с диоксидом углерода воздуха и при повышении парциального давления в воздухе растворяется в воде, а при понижении парциального давления выделяется в атмосферу.
Процессы образования и ассимиляции взаимосвязаны, благодаря этому содержание диоксида углерода в атмосферном воздухе относительно постоянно и составляет 0,03%. За последнее время концентрация диоксида углерода в воздухе промышленных городов увеличивается в результате интенсивного загрязнения воздуха продуктами сгорания топлива. Среднегодовое содержание диоксида углерода в городском воздухе может быть выше, чем в чистой атмосфере, и составляет 0,037%. В литературе обсуждается вопрос о роли диоксида углерода в создании «парникового эффекта», приводящего к повышению температуры приземного слоя воздуха.
Диоксид углерода является физиологическим возбудителем дыхательного центра. Его парциальное давление в крови обеспечивается регулированием кислотно-щелочного равновесия. В организме он находится в связанном состоянии в виде двууглекислых солей натрия в плазме и эритроцитах крови. При вдыхании больших концентраций диоксида углерода нарушаются окислительно-восстановительные процессы. Чем больше диоксида углерода во вдыхаемом воздухе, тем менее его может выделить организм.
Накопление диоксида углерода в крови и тканях ведет к развитию тканевой аноксии. При увеличении содержания диоксида углерода во вдыхаемом воздухе до 4% отмечаются головная боль, шум в ушах, сердцебиение, возбужденное состояние, при 8% возникает тяжелое отравление и наступает смерть. По содержанию диоксида углерода судят о чистоте воздуха в жилых и общественных зданиях. Значительное накопление этого соединения в воздухе закрытых помещений указывает на санитарное неблагополучие помещения (скученность людей, плохая вентиляция).
В обычных условиях при естественной вентиляции помещения и инфильтрации наружного воздуха через поры строительных материалов содержание диоксида углерода в воздухе жилых помещений не превышает 0,2%. В этих концентрациях диоксид углерода не токсичен для человека, но пребывание в такой атмосфере приводит к ухудше-
нию самочувствия и снижению работоспособности. Это объясняется тем, что параллельно с увеличением концентрации диоксида углерода ухудшаются другие свойства воздуха: повышаются температура и влажность, появляются токсичные газообразные продукты жизнедеятельности человека (меркаптан, индол, сероводород, аммиак), увеличивается содержание пыли и микроорганизмов.
Из всех показателей, связанных с ухудшением разнообразных свойств воздуха, диоксид углерода определить наиболее легко, поэтому при оценке состояния воздушной среды помещений учитывают концентрацию диоксида углерода
№48 Гигиенические требования к естественной освещенности различных помещений. Нормативы
Естественное освещение наиболее благоприятно для зрения, поскольку солнечный свет необходим для нормальной жизнедеятельности человека. В идимые лучи солнечного спектра (400-760 мкм) обеспечивают фун