Тема: Предмет гигиены и экологии человека. Основы общей экологии

Тема: Предмет гигиены и экологии человека. Основы общей экологии

Д/З. Учебник Гигиена и экология человека. Трушкина Л.Ю. и др.

С. 14-46

1. Гигиена – наука, изучающая влияние разнообразных факторов окружающей среды и производственной деятельности на здоровье человека, его работоспособность, продолжительность жизни и разрабатывающая практические мероприятия, направленные на оздоровление условий жизни и труда человека.

Содержание гигиены как науки определяется перечнем ее основных отраслей: социальная гигиена, коммунальная гигиена, гигиена труда, гигиена питания, гигиена детей и подростков, гигиена лечебно-профилактических учреждений и т.д. Предметом изучения гигиены является здоровье человека и окружающая среда. Забота о здоровье достигается двумя путями: профилактическим, т.е. укрепление здоровья и предупреждение болезней и восстановительным, или путем лечения.

Основная задача гигиены – сохранение и укрепление здоровья человека. Задачи: 1. Изучение природных и антропогенных факторов окружающей среды и социальных условий, оказывающих влияние на здоровье человека; 2. Научное обоснование и разработка гигиенических нормативов и мероприятий; 3. прогнозирование санитарной ситуации на ближайшую перспективу.

Используя научные данные из других областей для характеристики окружающей среды, гигиена связана с астрономией, географией, геофизикой, геологией, климатологией, метеорологией, океанологией и радиологией. Гигиена пользуется научными сведениями о здоровье человека и этим определяется ее связь с анатомией, гистологией, физиологией, биохимией, патологической анатомией, физиологией. Результаты гигиенических исследований используются для разработки профилактических и лечебных мероприятий, что обуславливает связь гигиены с терапией, хирургией, эпидемиологией. Связь гигиены с физикой, химией, биологией, микробиологией, математикой подтверждается при проведении гигиенических исследований, применяющих соответствующие методы. Гигиенические нормативы применяются при осуществлении всех видов производства, обеспечения благоприятных условий обучения, быта, труда, отдыха, питания людей.

Санитария – практическая реализация (претворение в жизнь) гигиенических законов и мероприятий.

Экология – биологическая наука о взаимосвязях живых организмов друг с другом и с их неживым, или физическим окружением. Название ввел нем. зоолог Геккель в 1866 г. С греческого экология переводится так: «ойкос» - дом, «логос» - наука, изучение. Экология и гигиена оценивают роль разнообразных факторов в формировании здоровья населения. Экология изучает колебания и изменения в среде обитания; экологические исследования предотвращают и устраняют последствия загрязнения окружающей среды, помогают оценить результаты крупномасштабных изменений ландшафта.

Задача экологии – остановить процесс ухудшения биосферы, вернуть природе способность к саморегуляции на основе естественных процессов. Экология связана с разными биологическими науками (анатомия, морфология организмов, систематика, эволюционное учение, генетика, гистология, зоология, физиология, палеонтология, ботаника) и с науками, изучающими законы неживой природы.

Экология человека –это наука, изучающая взаимодействие человека как биосоциального существа со сложным многокомпонентным окружающим миром, с постоянно усложняющейся средой. Экология опирается на множество дисциплин и имеет определенную цель: изучение собственного дома и го поведения в нем человека, которое позволит ему выжить на планете.

Загрязнения среды

Воздействия человека на природу бывает столь велико, что превышает экологические возможности территории и устойчивость комплексов к внешним воздействиям. В этих случаях возникают экологические проблемы.

Экологические проблемы – проблемы ухудшения условий жизни человека, возникающие в результате взаимодействия человека и природы и угрожающие здоровью и жизни человека, самому существованию человеческого общества. Возникновение экологических проблем вызвано различными причинами, например, «кислотные дожди». Их причиной служат процессы горения горючих ископаемых – угля, нефти, газа. При горении образуется двуокись серы (SO2), а при повышении температуры в атмосфере происходит образование окислов азота (NO2), которые, реагируя с атмосферной влагой и кислородом, образуют серную и азотную кислоту. Кислотные дожди выпадают в промышленной части Европы и в соседних странах. Например, из Великобритании промышленные выбросы сносятся в Скандинавию. Выпадение «кислотных дождей» (рН ниже 4) приводит в густонаселенных городах к экологической проблеме. А если эти дожди пройдут в Западной Сибири, то здесь они тоже вызовут экологическую проблему. Лишайники очень чувствительны к двуокисям серы, погибнут кустистые лишайники, которые являются основным оленьим кормом. Таким образом, «кислотные дожди» подрывают кормовую базу оленеводства. Кислотные дожди вымывают магний и кальций из почвы – дефицит минеральных веществ, отмирание деревьев, гибель лесов. В Швеции и в Норвегии кислотные дожди снижают уловы семги и форели.

Экологические проблемы, вызванные влиянием человека:

1. Загрязнения атмосферы – основные источники загрязнения: промышленные предприятия, горнодобывающие (отходы – окислы, углеводороды, тяжелые металлы, пыль); автомобильный транспорт; промышленные центры, крупные города с концентрацией промышленных предприятий, разрушение озонового слоя – газы хлор и фтор (фреоны) реагируют с озоном и разрушают его, превращают в кислород (1987 г. зафиксировано исчезновение озонового слоя над Антарктидой, Австралией и Южной Америкой); парниковый эффект – за счет увеличения концентрации СО₂ в атмосфере. Углекислый газ сильно поглощает идущие от Солнца лучи и удерживает тепло у поверхности планеты, это ведет к глобальному потеплению. Кроме того, в атмосферу поступают окислы азота, углерода, соединения свинца, серы, различные углеводороды – ацетилен, этилен, метан, пропан, толуол, бензол, ПАУ, карбонильные соединения, сернистый ангидрид,метилхлорид, ацетальдегид, ацетон. Вместе с капельками воды они образуют ядовитый туман – белый или влажный смог, вредно действующий на организм человека и растительность городов. Во время такого смога обостряются легочные и сердечные заболевания. В результате взаимодействия химических веществ друг с другом могут возникать высокотоксичные соединения – фотохимический смог. В его состав входят озон, органические перосиды, альдегиды и кетоны. Жидкие и твердые частицы (пыль), взвешенные в воздухе, уменьшают количество солнечной радиации, достигающей Земли. Так, в больших городах солнечная радиация уменьшается на 15%, ультрафиолетовое излучение – на 30%.

2. Комплексное нарушение земель, уничтожение лесов, усиление ветровой и водной эрозии, утрата продуктивности земель, нарушение природных комплексов и внутренних связей, истощение биологических ресурсов (рыбных, охотничьих);

3. Загрязнение и истощение вод суши – канализационные стоки, смыв сельскохозяйственных удобрений, пестицидов с земель, загрязнение тяжелыми металлами и углеводородами (промышленный сброс летальных доз ртути в прибрежные воды в Японии), тепловое загрязнение (использование природных вод в качестве охлаждающих агентов в промышленных процессах), нефтяное загрязнение (аварии танкеров, утечка нефти из береговых резервуаров – страдают морские млекопитающие, птицы, понижение бактериальной активности);

4. Радиационное поражение территорий (радиоактивные элементы: уран, торий, радон, радиоберилий, стронций, цезий, изотопы калия). Стронций – 90вследствие своей близости к кальцию, накапливается в костях скелета и служит постоянным источником облучения организма. Радиоактивный цезий (¹³⁷ Сs) сходен с калием, его много в мышцах пораженных животных. Исследования показали, что в организме эскимосов Аляски, питающихся мясом северных оленей, в значительных количествах содержится цезий-137.

5. Загрязнение морей – осаждение загрязняющих веществ на водную поверхность. Необходима защита от хищного отношения человека к богатствам океана, предотвращение попадения в океаны и моря речных стоков, загрязнённых болезнетворными отходами, нефтепродуктами, солями тяжелых металлов, ядовитыми органическими соединениями. Часто загрязнение морей и океанов достигает таких масштабов, что выловленные рыба и моллюски оказываются непригодными для употребления в пищу.

Меры борьбы с загрязнениями

Сейчас объемы и скорость выбросов превосходит возможности природы к разбавлению и нейтрализации. Основные усилия направлены на предупреждение выбросов, загрязняющих атмосферу. Меры борьбы с загрязнениями складываются из последовательного осуществления государственных мероприятий и расширения научных знаний, которые необходимо финансировать. Для вредных веществ в атмосфере законодательно установлены предельно допустимые концентрации, не вызывающие у человека ощутимых последствий. С целью предотвращения загрязнения атмосферы разработаны мероприятия, обеспечивающие правильное сжигание топлива, переход на газифицированное центральное отопление, установку на промышленных предприятиях очистных сооружений, поиски технологий, при которых образование отходов было бы сведено к минимуму, улучшение конструкций автомобилей, переход на другие виды топлива (сжиженный газ, этиловый спирт), разработка автомобилей с электрическим двигателем для передвижения в пределах города, планировка городов и зеленых насаждений. Деревья очищают воздух от взвешенных в нем жидких и твердых частиц, поглощают вредные газы, на деревьях оседает до 72% частиц пыли и до 60% диоксида серы. Например, сернистый газ хорошо поглощает тополь, липа, клен, каштан; фенолы – сирень, шелковица, бузина. Многие виды растений выделяют фитонциды– биологически активные вещества, убивающие бактерии. Зеленые растения регулируют микроклимат города, поглощают и снижают городской шум.

Д/З С. 87-104

Атмосфера

В жизни наземных организмов играют роль многие экологические факторы: состав воздуха, ветры, рельеф земной поверхности, климат.

Атмосфера –воздушная среда вокруг Земли. Состав воздуха у поверхности Земли: 78,1% азота, 21% кислорода, 0,9% аргона, незначительное количество углекислого газа (0,03%), неона, гелия, водорода. До высоты 20 км. Содержится водяной пар, в результате его конденсации образуются облака и осадки. На высоте 20-25 км расположен слой озона, выше 100 км возрастает доля легких газов, на больших высотах преобладают гелий и водород. Атмосфера имеет слоистое строение, которое обусловлено в первую очередь особенностями распределения температуры по высоте (тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, экзосфера). Нагревание атмосферы неодинаково, что способствует развитию циркуляции. Для жизнедеятельности организмов наибольшее значение имеют кислород, азот, водяные пары, углекислый газ, озон. Атмосфера пребывает в непрерывном движении, массы воздуха перемещаются по механизму объемного потока за счет энергии, получаемой от Солнца. В глобальном масштабе атмосферная циркуляция важна для распределения воды на планете, одновременно распространяются и газы-загрязнители, выделяемые промышленными предприятиями. Причиной циркуляции атмосферы является вращение Земли и неравномерность нагревания земной поверхности, зависящая от угла падения солнечных лучей. Благодаря сложной системе воздушных течений формируется климат, сглаживаются контрасты температуры, усредняется состав основных компонентов воздуха. К устойчивым воздушным течениям относятся пассаты с общим направлением от субтропических районов к экватору. В умеренных широтах преобладают течения с запада на восток, включающие крупные вихри – циклоны и антициклоны. Основные зоны атмосферы: тропосфера (8-18 км), стратосфера (18-55), мезосфера (55-85), термосфера (85-1000). На высоте 20-40 км находится озоновый слой. В стратосфере возникают струйные течения со скоростями ветра до 100-150 м/с.

Солнечная радиация -полный поток радиации, поступающий за 1 мин на 1 см² площади, перпендикулярной к направлению солнечных лучей. Основное количество энергии Солнца поступает в виде коротковолновой радиации (320-400 нм). Это видимая часть спектра. Свет проникает сквозь атмосферу и нагревает подстилающую поверхность. Нагретая поверхность излучает тепло в инфракрасном диапазоне.

Химические и физические (температура, влажность, давление, скорость движения воздуха) свойства воздуха. Атмосферное давление равномерно уменьшается с высотой. На долю каждого газа в составе воздуха приходится часть общего атмосферного давления – парциальное давление. Если атмосферное давление снижается, то снижается и парциальное давление отдельных газов, в том числе и кислорода. На высоте 1 000 м. над уровнем моря давление равно 674 мм. рт.ст., а парциальное давление кислорода – 141 мм рт.ст. На высоте 3 000 м. парциальное давление кислорода – 110 мм рт.ст. При парциальном давлении кислорода 140 мм рт.ст. наблюдаются первые признаки кислородного голодания (гипоксии): головокружение, слабость мышц, одышка, сердцебиение. Организмы чувствительны и к концентрации СО₂. При концентрации 3-4% у человека наблюдается головная боль, шум в ушах, замедление пульса. 10%-ное содержание СО₂ приводит к потере сознания и смерти. В жилых помещениях уровень содержания СО₂ не должен превышать 0,1%.

Повышение атмосферного давленияприводит к изменению физиологических показателей: учащается пульс и частота дыхания, уменьшается максимальное и повышается минимальное артериальное давление, возрастает жизненная емкость легких, понижается кожная чувствительность, усиливается перистальтика кишечника.

Понижение давлениясопровождается уменьшением парциального давления кислорода. Симптомы «высотной» болезни (при быстром подъеме на высоту 8 км): сонливость, тяжесть в голове, нарушение координации движений, эйфория, сменяющаяся апатией, зрительные расстройства.

2. Распространение инфекционных заболеваний.Микрофлора воздуха взаимосвязана с микрофлорой почвы и воды. В воздух попадают микроорганизмы из дыхательных путей и с каплями слюны человека и животных. Взвешенные в воздухе капельки образуют стойкий микробный аэрозоль, мелкодисперсные фракции которого способны проникнуть в верхние, средние и нижние пути респираторного тракта человека. Солнечные лучи, недостаток влаги и питательных веществ способствуют гибели микроорганизмов в атмосферном воздухе. Большое количество микроорганизмов присутствует в воздухе крупных городов, меньшее – в воздухе сельской местности. Особенно мало микроорганизмов в воздухе над лесами, горами, морями. В воздухе обнаруживаются кокковидные и палочковидные бактерии, бациллы и клостридии, актиномицеты, грибы и вирусы. Много микроорганизмов содержится в воздухе закрытых помещений, микробная обсемененность которых зависит от степени уборки помещения, уровня освещенности, количества людей в помещении, частоты проветривания. Воздушно-капельным путем происходит передача возбудителей респираторных инфекций (гриппа, кори, туберкулеза, коклюша, дифтерии, краснухи, ветряной оспы, паротита). Микробный аэрозоль может стать причиной развития аллергических заболеваний. Распространение патогенных микробов может происходить и другим путем. Капельки высыхают на поверхностях и превращаются в бактериальную пыль. Внутри такого субстрата бактерии выживают дольше. Пылевой путь значим в эпидемиологии туберкулеза, дифтерии. Воздушно-капельный путь передачи характерен для: аденовирусных заболеваний (возбудитель – ДНК-содержащий вирус, не стойкий во внешней среде, поражающий органы дыхания и лимфатические пути). Симптомы интоксикации: головная боль и боль в мышцах, снижение аппетита и общее токсическое действие в виде лихорадки, пневмонии (риниты, фарингиты, конъюнктивиты, бронхиты). Аспергиллез (микоз) – заболевание, которое вызвано плесневыми грибами, которые проникают в организм с пылью и поражают легкие и лимфатические узлы. В легких развиваются гранулемы, каверны и абсцессы с септическим течением. В различных органах образуются метастазы, может наблюдаться поражения жкт, кожи и головного мозга. Герпес - вирусное заболевание. Возбудитель – ДНК-содержащий вирус простого герпеса, который поражает кожу и слизистые оболочки, печень, селезенку и надпочечники. Выделяют клинических формы: поражение кожи, полости рта, ОРЗ, поражение глаз, менингоэнцефалиты, пневмонии. При поражении кожи отмечается повышенная t тела, слабость, мышечные боли, увеличение лимфатических узлов. Мононуклеоз – (вирус Эпштейна-Барр из группы герпеса), характерна лихорадка, увеличение печени и селезенки, тонзилиты, избирательное поражение лимфоидной ткани. В крови увеличивается число атипичных мононуклеаров. Осложнения: пневмония, внутренние кровотечения, анемия, невриты. Чума – острое инфекционное заболевание, характеризующееся интоксикацией, лихорадкой, поражением лимфатической системы. Чумные палочки тоже способны проникать через дыхательные пути и вызывать легочную форму чумы. Легочная форма характеризуется постоянной лихорадкой, падением ССдеятельности и поражением легких. Характерная боль в груди, одышка, кашель, хрипы, мокрота с кровью. Различают кожную, бубонную, септическую и кишечную формы.

Санитарно-микробиологическое исследование воздуха имеет целью контроль состояния воздушной среды в закрытых помещениях (операционных, перевязочных, реанимационных, акушерских отделениях, боксов аптек, детских учреждений, бактериологических лабораториях). ПДУ микробного загрязнения и методы контроля состояния воздуха регламентированы официальными документами министерства здравоохранения. Для исследования микрофлоры воздуха используют следующие методы: естественная седиментация (чашечный метод Коха с пассивным осаждением микробов на плотную среду за 10-15 мин, этот метод прост, но не позволяет выявить микробный аэрозоль малой дисперсности); принудительная седиментация микроорганизмов (с использованием особых приборов – импакторов, которые осаждают микробы на питательные среды, и импиндеров, которые при продувании направляют микробы на жидкие питательные среды); фильтрационный метод (воздух продувают через фильтры с последующим мерным высевом в питательные среды). Критериями оценки санитарно-микробиологического состояния воздуха закрытых помещений медицинских учреждений являются: общее микробное число (ОМЧ) –количество бактерий в пересчете на 1 м³ воздуха, выросших при посеве на поверхности питательного агара (посевы инкубируют сутки при 37⁰С, затем еще сутки при 20⁰С); индекс санитарно-показательных бактерий– количество в пересчете на 1 м³ воздуха условно-патогенных микробов дыхательных путей (стрептококков, грамотрицательных бактерий, дрожжеподобных и плесневых грибов). Большое значение микробная частота имеет для профилактики гнойных осложнений. ОМЧ в 1 м³ воздуха в операционной не должно превышать до операции 500, а после – 1000. Для расследования вспышек инфекционных заболеваний или при изучении причин повышенного уровня внутрибольничных инфекций определяют наличие и концентрацию в воздухе патогенных микробов.

3. Загрязняющие вещества. В соответствии с плотностью населения меняется степень воздействия человека на окружающую среду. В процессе своей производственной деятельности человек загрязняет воздушную среду. Прежде всего, загрязняется городской воздух. Над городами и промышленными районами в атмосфере возрастает концентрация газов, которые обычно содержаться в очень небольших количествах или отсутствуют. Основные источники загрязнения – сжигание природного топлива, коксохимическое и металлургическое производство, теплоэлектростанции, котельные, угольная, химическая и нефтедобывающая промышленность, животноводческие и птицеводческие фермы. Все загрязнения атмосферного воздуха можно разделить на 3 вида: твердые (пыль), жидкие (пары), газообразные. Пыль по происхождению делят на почвенную, космическую, твердые выбросы из энергетических установок, радиоактивную пыль, которая поступает в атмосферу в результате аварий на предприятиях. Из печей, топок, выхлопных труб автомобилей в городской воздух попадает сернистый ангидрид(трехокись серы). Сернистый газ вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие пыльцевых зерен, засыхание и отпадение листьев хвои. Часть SO₂ окисляется до сернистого ангидрида (2SO₂ + O_{2 ↔} 2SO₃). Растворы сернистой и серной кислот, выпадая с дождями, вымывают из почвы гумус, почвы приобретают кислую реакцию. В кислых почвах уменьшается число обитающих видов животных. С его действием связывают частоту острых респираторных заболеваний, замедленное физическое развитие, сдвиг показателей крови. Максимально-разовая ПДК – 0,5 мг/м³. В результате сжигания топлива в городскую атмосферу поступает огромное количество СО₂. Городские растения не в состоянии поглотить все количество СО₂ и он остается в воздухе (парниковый эффект). Серьезные отрицательные последствия для человека влечет за собой загрязнение воздуха хлорфторметанами, или фреонами. Их используют в холодильных установках. Утечка фреоновприводит к уменьшению слоя озонового экрана. Появление озоновых дыр отмечено над территориями Антарктиды, Австралии, Южной Америки.

Д/З С.108-126

Вода. Физические свойства

Вода –самое распространенное вещество. Моря и океаны занимают 71% поверхности земного шара. Однако в последнее время возник дефицит пресной воды, т.к. соленые воды используются людьми мало, а пресная вода используется для орошения и в промышленности.

Плотность. В воде вес всех организмов облегчается, и многие организмы парят в воде, не опускаясь на дно. Но плотность воды затрудняет движение, поэтому организмы должны иметь хорошо развитую мускулатуру для быстрого плаванья. С глубиной давление сильно растет – глубоководные обитатели переносят давление.

Свет. Проникает на небольшую глубину. Поэтому растения существуют только в верхних горизонтах. На больших глубинах животные обитают в полном мраке.

Температурный режим. Колебания температуры в воде сглажены, водные обитатели не приспосабливаются к сильным морозом и жарой.

Ограниченное количество кислорода. Растворимость его не очень велика и уменьшается при загрязнении или нагревании. Поэтому в водоемах бывают заморы от нехватки кислорода.

Солевой состав.

Полярность молекул и способность образовывать водородные связи делают воду хорошим растворителем для огромного количества неорганических и органических веществ. Большинство химических реакций представляет собой взаимодействие между растворимыми в воде веществами. Под действием ферментов вода вступает в реакции гидролиза, при которых к свободным валентностям различных молекул присоединяются ОН^- и Н⁺ воды. Вода образует основу внутренней среды живых организмов. Вода обеспечивает приток веществ в клетку и их удаление через наружную клеточную мембрану (транспортная функция). Вода является теплорегулятором. За счет хорошей теплопроводности и большей теплоемкости воды, при изменении t окружающей среды, внутри клетки t остается неизменной или ее колебания оказываются значительно меньшими, чем в окружающей среде. Вода является донором электронов и протонов в энергетическом обмене. Вода участвует в образовании высших структур биологических макромолекул. Клеточный метаболизм зависит от баланса свободной и связанной воды. Вода обладает большой теплоемкостью. Удельной теплоемкостью воды называют количество теплоты, которое необходимо, чтобы поднять температуру 1 кг воды на 1⁰. Вода – единственное вещество, обладающее в жидком состоянии большей плотностью, чем в твердом. На поверхности воды существует поверхностное натяжение.

Водоем – сложная живая система, где обитают растения, животные и микроорганизмы, которые постоянно размножаются и отмирают, что обеспечивает самоочищение водоемов.

Вода обладает наибольшей плотностью при t 4⁰С (1 г/см³), поэтому зимой водоемы не промерзают. Молекулы воды обладают полярностью и притягиваются друг к другу разноименными полюсами, образуя ассоциации за счет водородных связей. Наибольшей устойчивостью обладают удвоенные молекулы воды, которые имеют 2 водородные связи. Молекулы воды устойчивы к нагреванию, только при t 1000⁰С пар начинает диссоциировать на Н и О₂. Состав природной воды. 5 групп веществ: 1. главнейшие ионы (катионы: Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, K⁺), 2. анионы (HCO^3-, SO₄^2- , Cl^-, CО₃^2-, SO₃^2-, S₂О^3-), 3. растворенные газы (CО₂ О₂ N₂ H₂S CH₄), 4. биогенные вещества (NH₃ – аммиак, нитриты, нитраты, P, Si), 5. микроэлементы (I, F, Cu, Br, CO, Ni).Природные воды по содержанию анионов делят на карбонатные, гидрокарбонатные, сульфатные, хлоридные. По содержанию катионов: кальциевая, магниевая и натриевая вода. Содержание в воде солей влияет на коррозию металлических, бетонных и каменных материалов. Минерализация речной воды – 200-1000 мг/л, озерной – 15-300 мг/л, морской – 3500 мг/л. Показателем поступления в воду органических веществ являются хлориды, аммиак и нитраты. Загрязнение воды органикой сопровождается увеличение анаэробных и аэробных бактерий и грибов. Аммиак (ПДК – 2 мг/л) говорит о свежем загрязнении воды. В глубоких подземных водах возможно присутствие аммиака, который образуется за счет восстановления нитратов при отсутствии О₂. В болотистых и торфяных водах содержание аммиака не является показателем загрязнения (аммиак растительного происхождения). Нитриты (KNO₂, HNO₂) продукты окисления аммиака в процессе нитрификации, указывают на давность загрязнения. Нитраты (ПДК – 10 мг/л) – конечный продукт минерализации. Если аммиак, нитраты и нитриты присутствуют одновременно – вода опасна в эпидемическом отношении. Нитраты (Ca(NO₃)₂, NaNO₃, KNO₃) могут содержатся за счет растворения почвенных солей, минеральных удобрений, селитры. Нитраты – предшественники образования канцерогенных веществ – нитрозаминов. Они снижают резистентность организма к воздействию мутагенных и канцерогенных факторов. Хлориды – показатель бытового загрязнения (ПДК – 20-30 мг/л). В местах с солончаковой почвой в подземных водах присутствуют хлориды солевого происхождения. Колодцы и каптажи не должны быть загрязнены органическими веществами. Они должны располагаться на незагрязненных возвышенных участках, удаленных не менее чем на 50 м от уборных, выгребных ям, сетей канализаций, скотных дворов, кладбищ, складов удобрений и ядохимикатов.

Жизненные формы гидробионтов. В толще воды (пелагиаль): 1. планктон – не способные к активному движению организмы (водоросли, простейшие, рачки), не способны противостоять токам воды. Криопланктон (жгутиконосцы) – население талой воды, образуется под лучами солнца в трещинах льда и пустотах снега. 2. нектон – крупные животные, двигательная активность которых достаточна для преодоления водных течений (рыбы, кальмары, млекопитающие). 3. плейстон – организмы, часть тела которых находится в воде, а часть над поверхностью (ряска, брюхоногие моллюски, рыбы). 4. бентос (бактерии, актиномицеты, водоросли и грибы, простейшие, губки, кораллы, кольчатые черви, ракообразные, иглокожие, личинки насекомых) обитает на поверхности грунта (эпибентос) и в его толще (эндобентос). В зоне контакта водной толщи с дном находится пелагобентос. 5. перифитон – обрастатели – все организмы, обитающие на плотных субстратах за пределами придонного слоя воды (двустворчатые и усоногие моллюски, губки). 6. нейстон – организмы живущие в приповерхностном слое воды. На поверхности водной пленки – эпинейстон (клопы-водомерки, мухи) или под ней – гипонейстон (веслоногие рачки, молодь рыбы, насекомые, личинки моллюсков).

Гигиеническое значение воды

Тело человека на 70% состоит из воды и гибель при потере 20% неизбежна, так как вода находится в жидкостях тела, является компонентом крови и лимфы, участвует в процессах пищеварения, синтеза живого вещества и обменных процессах (поддержание водно-солевого баланса). При обезвоживании нарушается деятельность сердечно-сосудистой и нервной системы, снижается работоспособность, ухудшается самочувствие, появляется слабость, ухудшается самочувствие. В сутки человек должен употреблять около 1,5-2,5 л жидкости. Кроме того, вода необходима для поддержания в чистоте тела и предметов обихода. Вода необходима для предприятий пищевой промышленности, общественного питания, для проведения физкультурных мероприятий, для мойки улиц и полива зеленых насаждений.

Круговорот воды в природе

Вода испаряется и воздушными течениями переносится на большие расстояния. Выпадая на поверхность суши в виде осадков, она способствует разрушению горных пород, делает их недоступными для растений и микроорганизмов, размывает верхний почвенный слой и уходит вместе с растворенными в ней химическими веществами и взвешенными частицами в моря и океаны. Часть атмосферных осадков, особенно в местах с развитым растительным покровом, впитывается в почву и образует долговременный запас подземных вод. Пресная вода накапливается в ледниках и снежниках полярных и высокогорных областей. Циркуляция воды между океаном и сушей представляет собой важнейшее звено в поддержании жизни на Земле. Благодаря этому процессу происходит постепенное разрушение литосферы и перенос ее компонентов в атмосферу. Гидрологический цикл играет существенную роль в формировании температурного фона, тепло поглощается при таянии льда и выделяется при замерзании воды.

2. Загрязнение водоемоввследствие сброса в реки отходов промышленного и химического производства (целлюлозно-бумажные, металлургические, нефтеперерабатывающие предприятия, текстильные фабрики) и коммунальных сточных вод. Бактериальное загрязнение и ядовитые химические вещества (фенолы) приводят к омертвению водоемов. Вредные последствия имеет молевой сплав леса по рекам. При длительном пребывании древесины в воде вымываемые из нее вещества губительно действуют на рыб. Из почвы в реки поступают вымываемые минеральные удобрения – нитраты и фосфаты, а также ядохимикаты – все это резко меняет видовой состав водоемов. Сброс предприятиями теплых вод (дефицит кислорода). В моря с речным стоком и от морского транспорта поступают болезнетворные отходы, нефтепродукты, соли тяжелых металлов – свинца, железа, меди, ртути.

Способы и методы улучшения качества водыподразделяются на основные (осветление, обесцвечивание, обеззараживание) и специальные (обезжелезивание, обесфторивание, обессоливание). Осветление и обесцвечивание – устранение из воды взвешенных частиц и окрашенных коллоидов. Обеззараживание – устранение инфекционных агентов, бактерий, вирусов. К специальным методам относится введение необходимых для организма человека веществ – фторирование, минерализация.

В зависимости от степени и характера загрязнения применяют механические, химические и биологические методы очистки.

Механические методы удаляют грубые примеси с помощью решеток, сит, фильтров, нефтеловушек.

Физические – кипячение, УФ, облучение γ – лучами.

Химические – добавление в сточные воды реагентов, способствующих образованию осадков (хлорирование, озонирование). В настоящее время основной метод обеззараживания воды – хлорирование. В водопроводной воде по СанПиНу необходимо наличие остаточного хлора в концентрациях 0,3-0,5 мг/л.

Биологические – очистка происходит на специальных полях орошения или полях фильтрации. Создается сеть каналов и площадок, которые заполняют сточными водами. Под действием солнечного света, воздуха, микроорганизмов они очищаются и просачиваются в грунт. На поверхности образуется перегной.

Биологическая очистка в искусственных условиях производится в специальных сооружениях – биофильтрах и аэротенках. Биофильтр представляет собой сооружение из кирпича или бетона, внутреннее помещение заполнено пористым материалом: шлаком, гравием, щебнем. На эти материалы нанесены микроорганизмы, которые в процессе своей жизнедеятельности очищают воду. В аэротенках поступающим воздухом в сточных водах перемешивается активный ил. Во вторичных отстойниках происходит отделение бактериальной пленки от чистой воды. Бытовые воды могут содержать патогенные микроорганизмы, поэтому их обеззараживают хлором. Для оценки качества воды необходимо учитывать вредные вещества, которые могут попасть в процессе обработки воды (хлор, хлороформ, озон, формальдегид, полифосфаты, алюминий- и железосодержащие коагулянты, полиакриламид), вещества антропогенного происхождения (нефтепродукты, фенолы, нитраты, медь, марганец, стронций, молибден, мышьяк, цинк, ртуть, свинец, кадмий, хром, селен), органолептические показатели (запах, привкус, цветность, мутность) и показатели радиации (а- и В-радиоактивность).

Микрофлора воды

Самоочищение водоемов

Каждый водоем способен к самоочищению, факторы самоочищения делятся на группы: физические – разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнений, осаждение в воде нерастворимых осадков и микроорганизмов. Понижение температуры воды сдерживает процесс самоочищения, а УФ и повышение температуры – ускоряют. Химические – окисление органических и неорганических веществ.

Вода – важнейший компонент окружающей среды, возобновляемый, но уязвимый природный ресурс. Водные ресурсы охраняются Водным ресурсом РФ. Водный кодекс (2007) регламентирует рациональное использование, охрану и вопросы собственности водных ресурсов и объектов. Водным кодексом установлены правовые основы использования и охраны вод. Цель водного законодательства – реализация принципов устойчивого развития экономики и улучшения состояния окружающей природной среды.

Д/З С.128-147

1. Почва – тонкий слой поверхности суши, переработанный деятельностью живых существ. Это самая насыщенная жизнью среда.Среди составляющих частей почвы не только горные породы, но и растительные и животные организмы, которые находятся там постоянно и если их отделить от почвы, то процессы почвообразования прекратятся. Основоположник современного научного почвоведения В.В. Докучаев. Сформулировал понятие о почве как вполне самостоятельном естественноисторическом теле, которое является продуктом совокупной деятельности: грунта, климата, растительных и животных организмов, возраста страны, рельефа местностей.

Состав. Гумус (перегной) –сложный комплекс органических соединений, основным компонентом которого являются гумусовые кислоты, фульвокислоты, гумины. Они вступают во взаимодействие с минеральной частью почвы и образуют с ней сложные органоминеральные соединения. Источники гумуса в почве: зеленые растения, микроорганизмы, мхи и лишайники, роющие и копающие животные.

Химический состав почвы.

Неорганические вещества: вода – 75-90% (почвенный раствор), кальций, магний, алюминий, сера, фтор, железо (минеральное вещество). Органические вещества: углеводы, белки, жиры, воска, смолы, дубильные вещества.Органическ