Nemoku.lt » Chemija » Teršalų poveikis žmogaus organizmui » Darbo peržiūra
Teršalų poveikis žmogaus organizmui
Įvadas
Žmonija egzistuoja aplinkoje, su kuria tiesiogiai ir netiesiogiai santykiauja. Sparčiai plintant žmogaus ūkinei veiklai, buvo nepaprastai nuniokota gamta, labai padidėjo aplinkos užterštumo mastai, dėl to sutriko ekologinės sistemos "žmogus – gyvoji gamta" pusiausvyra. Žmogus veikė gamtą jau nuo seniausių laikų, kai pradėjo naudoti primityviausius darbo įrankius. Tačiau tas poveikis buvo pastebimas tik labai ribotoje teritorijoje – ten kur žmogus gyveno. Vystantis žmonių gamybinei veiklai, intensyvėjant žemės ūkiui ir pramonei, stiprėjant mokslo ir technikos pažangai, gilėjo prieštaravimai tarp žmonių veiklos ir gamtos.
Erdvė, kurioje egzistuoja gyvybė, vadinama biosfera. Biosferos ribas apsprendžia fizikinės – cheminės gyvybės egzistavimo sąlygos. Pirmiausia – tai gyvybei tinkamas slėgis ir temperatūra. Yra bakterijų, kurios gali egzistuoti labai žemose temperatūrose, yra tokių, kurios gyvena karštuose šaltiniuose. Taigi biosferos temperatūrų diapazonas platus nuo – 250°C iki +160°C, o slėgio – nuo 10-3 iki 3 x 103 atmosferų. Gyviems organizmams būtinas deguonis ir CO2 ir nors minimalus drėgmės kiekis, be kurio negali vykti gyvybiniai procesai. Taigi žemėje (litosferoje) gyvybė gali egzistuoti iki 2 – 4 km gylio. Vandenyse (hidrosferoje) gyvybė aptinkama maždaug iki 10 km gylio. Ore (atmosferoje) gyvybės riba sąlyginė – keletas kilometrų. Tą ribą sąlygoja vis stiprėjanti Saulės UV spinduliuotė, nuo kurios kenksmingo poveikio Žemės gyvybę saugo ozono sluoksnis.
Teršalų migracija aplinkoje
Gamtoje vyksta du svarbūs procesai: medžiagų migracija ir kaupimasis. Todėl pasklidusios atmosferoje iš pramonės įmonių išmestos dulkės, nuodingos dujinės medžiagos, aerozoliai nusėda ne vien arti sklaidos židinio, bet, oro srautų nešami, migruoja ir pasiekia labiausiai nutolusias Žemės vietas. Daug teršalų patenka iš atmosferos į dirvožemį dulkių, nuosėdų ir rūgščių kritulių pavidalu. Žemės ūkyje naudojami chemikalai, cirkuliuojant orui, gali užteršti atmosferą arba patekti į podirvio vandenis bei nutekėti į atvirus vandens telkinius. Šitaip migruodami teršalai tolygiau pasiskirsto, dėl to sumažėja jų koncentracija, lengviau atsistato ekosistemų pusiausvyra.
Teršalai gali migruoti vienos sferos ribose. Pavyzdžiui, į vandenį patekusi medžiaga gali judėti jame nepriklausomai nuo to, ar yra tirpale, ar adsorbavosi ant suspenduotų dalelių. Į atmosfera patekusi medžiaga yra pernešama oro srautų. Jos judėjimo greitį sąlygoja atitinkami meteorologiniai reiškiniai. Panašiai vyksta ir biosferoje, kur medžiagos pasiskirstymas augmenijos ir gyvūnijos pasaulyje priklauso nuo pernešimo procesų mechanizmo organizmuose. Medžiagų migracija dirvoje skiriasi nuo kitų sferų tuo, kad dirvoje ji vyksta dėl difuzijos ir masių pernašos, kurioje dalyvauja nešėjas vanduo, kurio judėjimą apsprendžia kitos jėgos.
Medžiagų migraciją vienoje sferoje nulemia tik pernašos proceso charakteristikos toje sferoje, medžiagos savybės įtakos neturi. Šios savybės tampa reikšmingos, kai vyksta migracija tarp sferų – čia lemia termodinaminiai ir kinetiniai medžiagų pokyčių parametrai.
Gamtoje galioja ir kitas – kaupimo dėsnis. Jo esmė – sukaupti tam tikras atsargas, kad kritiniu momentu būtų išsaugota gyvybė. Aplinkoje išsklaidyti teršalai, pradedant pirmąja mitybos grandimi (augalais), kaupiasi tam tikrose vietose. Pavyzdžiui, augalų stiebuose ir lapuose dėl intensyvios medžiagų apykaitos yra daug mažiau teršalų negu šakniagumbiuose, kuriuose medžiagos tik kaupiasi. Gyvūnai migruojančius su vandeniu ir maisto produktais teršalus kaupia kartu su riebalų atsargomis. Taigi, esant nedideliam atmosferos, vandens ar dirvožemio užterštumui, gamta ir pati sugeba su juo susidoroti išsklaidydama, mineralizuodama ir pan.
Teršalas yra medžiaga, egzistuojanti didesne negu natūrali koncentracija, atsirandanti dažniausiai dėl žmonių ūkinės veiklos ir turinti neigiamą poveikį aplinkai.
Technogeninė tarša gali būti skirstoma į tris grupes: fizikinę, cheminę ir biologinę taršą. Fizikinę taršą sudaro: triukšmas, vibracijos, elektromagnetiniai laukai, jonizuojanti spinduliuotė, šiluminė spinduliuotė, UV ir matomos spektro srities spinduliuotė.
Cheminės taršos grupei priklauso ne tik įvairūs cheminiai elementai ir medžiagos, bet ir junginiai, susidarantys jiems sąveikaujant tarpusavyje ar veikiant įvairiems biosferos faktoriams. Tokia tarša ypač pavojinga, nes susidarantys junginiai kartais būna toksiškesni ir pavojingesni negu pradiniai į aplinką patenkantys teršalai.
Biologinei taršai priklauso užkrėtimai mikroorganizmais.
Teršalų poveikis žmogaus sveikatai
Ligos dažnai kyla dėl nesuderintos individo ir aplinkos sąveikos. Tačiau liga retai turi vieną konkrečią priežastį ar tiesioginį ryšį su aplinkos poveikiu. Dažniausiai ligos atsiradimui turi įtakos keletas faktorių, tarp jų fizinė ir biologinė aplinka ir gyvenimo būdas. Šie faktoriai savo ruožtu susiję su daugeliu kitų, tokių kaip vietiniai įpročiai bei tradicijos ir industrializacijos lygis. Primityvios bendruomenės, pragyvenančios iš savo ribotų vietinių resursų, daug dažniau kenčia nuo įvairių ligų negu civilizuotos miestuose gyvenančios visuomenės. Industrinė visuomenė jau beveik pamiršo tokias ligas kaip cholera, dizenterija ar šiltinė. Tačiau tokios visuomenės nariai daug dažniau kenčia nuo kvėpavimo takų ligų ir vėžio.
Nors nustatyti tiesioginį priežastinį ryšį tarp užterštos aplinkos ir ligos sunku, reikia įsidėmėti, kad tiek oras, kurio kvėpuojame, tiek vanduo, kurį geriame ar dirvožemis, kuriame auginame grūdus ir daržoves gali būti įvairių sveikatos problemų priežastimi.
Teršiančios medžiagos yra daugiau ar mažiau toksiškos gyviems organizmams. Iš toksinių medžiagų išskiriamos kancerogeninės medžiagos – tokios, kurios gali sukelti vėžį. Svarbus reiškinys yra kelių toksinių medžiagų bendras, arba sinergetinis, poveikis, kuris gali būti didesnis arba kitoks nei kiekvienos jų atskirai. Pavyzdžiui, sieros dioksidas ( SO2 ) ir kietos dalelės yra oro taršos komponentai. Kiekvienas jų atskirai gali sukelti neigiamą poveikį sveikatai, tačiau veikdami drauge, kai SO2 dujos adsorbuotos ant kietų dalelių, patenka į plaučius giliau negu galėtų būti įkvėptos pavienės, todėl padaro daugiau žalos plaučiams. Kitas sinergetinio poveikio aspektas – organizmas, paveiktas vieno toksino, gali tapti daug jautresnis kitų nuodingų medžiagų poveikiui.
Nors atskiros teršalų rūšys veikia žmogaus organizmą skirtingais būdais, daugelis jų turi bendrų būdingų bruožų. Beveik visos žmogaus kūno dalys yra veikiamos vienų ar kitų teršalų. Pavyzdžiui, švinas ir gyvsidabris veikia smegenis, arsenas – odą, anglies monoksidas – plaučius, kadmis – širdį, kartu darydami neigiamą poveikį visam organizmui ir sukeldami įvairias ligas.
Didžiausia leistina tarša – tai iš atskiro ar kelių šaltinių per laiko vienetą išmestų kenksmingų medžiagų kiekis, kuris nagrinėjamoje vietovėje, įvertinus kitų taršos šaltinių poveikį, neviršija didžiausių leistinų koncentracijų. Didžiausios leistinos koncentracijos (DLK) – tai tokia priemaišų koncentracija, kuri, veikdama periodiškai arba visą žmogaus gyvenimą, nedaro neigiamo poveikio ne tik žmogui, bet ir visai aplinkai.
Vieni cheminiai elementai ir junginiai yra mažiau kenksmingi aplinkai ir žmogui, kiti labiau, todėl ir jų DLK skiriasi.
Jau prieš daugelį metų pastebėta, kad cheminių medžiagų poveikis atskiriems individams priklauso nuo dozės.
Beveik visi elementai yra reikalingi žmogaus organizmui. Svarbiausia – tinkamos jų koncentracijos. Yra sudarytos lentelės, kuriose nurodyti elementų kiekiai (pvz., mg/parą) – reikalingi, optimalūs, kenksmingi ir letaliniai (mirtini).
Pavyzdžiui, gerai žinoma, kad fluoras reikalingas žmogaus dantims ir kaulams, tačiau per dideli jo kiekiai labai žalingi. Fluorido (esančio junginyje NaF) sukeliamas poveikis priklauso nuo koncentracijos: optimalių koncentracijų intervalas, kurios reikalingos dantų apsaugai nuo ėduonies, yra nuo 1 ppm iki maždaug 5 ppm. Esant mažesniems už 1 ppm kiekiams ima gesti dantys. Koncentracijos intervale nuo 4 iki 6 ppm mažina osteoporozės riziką. Neigiami reiškiniai pastebimi, kai fluorido koncentracija viršija 6 ppm.
Taigi maži medžiagų kiekiai dažnai būna ne tik nekenksmingi, bet yra reikalingi. Tačiau tos pačios medžiagos dideli kiekiai gali būti labai žalingi. Reikšmės turi ir kokiu būdu teršalas patenka į organizmą. Apsinuodijimas švinu vieną kartą net ir didesne doze nėra toks pavojingas kaip ilgalaikis nuodijimasis nors ir daug mažesnėmis dozėmis.
Nuodingos medžiagos į organizmą gali patekti:
• per virškinimo traktą;
• įkvepiant per plaučius;
• per odą;
• tiesiogiai į kraujotaką per žaizdas.
Nuodingos medžiagos veikia biologines sistemas, sutrikdydamos biocheminių procesų funkcijas ir taip sukeldamos pražūtingus efektus. Nuodingų medžiagų poveikis priklauso nuo to, kokiu keliu jos patenka į organizmą, kaip pasiskirsto ir kaip pasišalina. Lengviau pašalinamos tos medžiagos, kurios gerai tirpsta vandenyje. Todėl daugelis šių medžiagų perdirbimo organizme fazių yra skirtos padidinti jų tirpumui vandenyje. Čia svarbiausias vaidmuo tenka fermentams. Jie oksidacijos, redukcijos ar hidrolizės reakcijų būdu paverčia nuodingas medžiagas junginiais, kuries geriau tirpsta vandenyje ir yra lengviau pašalinami iš organizmų.