Техногенное и биологическое воздействие алюминия на природу и организм человека (стр. 2 из 4)
Интенсивному загрязнению подвергается и почва. Антропогенные загрязнения, поступающие в почву, накапливаются в ней, проявляя эффект суммирования по типу потенцирования и синергизма. В результате чего появляются вторичные продукты, которые в ряде случаев могут быть более токсичными, чем их исходные компоненты.
Экзогенные химические вещества постепенно мигрируют в почве, вызывая ее сильное загрязнение в местах их непосредственного поступления. В результате вокруг крупных промышленных предприятий в почве могут накапливаться чрезвычайно высокие концентрации вредных химических веществ: свинца, мышьяка, фтора, ртути, кадмия, марганца, никеля и ряда других, приводящих к образованию искусственных (техногенных) биогеохимических провинций, которые наряду с естественными могут стать причиной возникновения эндемических заболеваний.
Расчеты учёных показывают, что если не изменить нарастающую динамику антропогенной денатурации природы, то следует ожидать необратимых последствий, исключающих возможность существования человека.
Неблагоприятное состояние природной среды вызывает большую озабоченность медиков из-за отрицательного воздействия на здоровье человека. Исследования в сфере экологических проблем ведутся практически всеми развиты ми государствами.
Одним из наиболее точных индикаторов экологического неблагополучия в местах проживания населения является репродуктивное здоровье. Воздействие загрязненной окружающей среды вызывает у беременных женщин и новорожденных нарушение функций эндокринной, иммунной, кроветворной и других систем.
Загрязнение окружающей среды заметно влияет на детскую смертность, хотя из-за сложности выявления подобной зависимости исследования в этом векторе немногочисленны. Безусловно, однако, что показатели младенческой смертности на примере таких индустриальных областей, как Московская, Курская, Липецкая, Ростовская, Оренбургская и Новосибирская, в городах существенно выше, чем в сельской местности.
Отмечено неблагоприятное влияние загрязнений на физическое развитие детей. Так, в Москве вес новорожденных, родившихся у матерей, проживающих в зоне выбросов автозавода им. Лихачева, в среднем на 400 г меньше, чем в Юго-Западном округе города. Подобные изменения антропометрических данных отмечены также в ряде регионов Урала Оренбургской области, Башкирии.
Снижение уровня физического развития детей дошкольного возраста наблюдается в Уфе, Екатеринбурге, Нижнем Новгороде, Самаре и некоторых районах Москвы. Чаще всего это отмечается в зонах выбросов предприятий меднорудной и медеплавильной промышленности, алюминиевых заводов и предприятий производства строительных материалов. При этом в «медных» городах Урала отмечено замедление не только физического, но и нервно- психического развития детей.
Рост заболеваемости детей на прямую связан с последствиями загрязнений. Исследования показывают, что заболеваемость верхних дыхательных путей в зоне влияния химических производств в 1,5-2 раза, у нефтехимических и нефтеперерабатывающих заводов - в 2-3 раза, а около металлургических комбинатов - в 4-5 раз выше, чем в контрольных районах. Отмечен рост числа детей с хроническими заболеваниями, состоящих на диспансерном учете
Многочисленные исследования, проведенные в экологически неблагоприятных регионах, таких, как Уфа, Челябинск, Астрахань, Омск, Санкт- Петербург, Москва, Новгород, Алтайский край, Саратов, и т.д., указывают на значительные отклонения в состоянии здоровья детей. Описаны новые, не известные ранее, заболевания: сульфитная астма, киришский синдром, респираторный дистресссиндром взрослого типа, синдром напряженной адаптации, болезнь Минамата, диоксиновый синдром и др.
Бесспорно, что загрязнение окружающей среды оказывает пагубное влияние и на здоровье взросло го населения. Причем это воздействие может усугубляться тем обстоятельством, что в промышленных регионах существенная часть трудоспособных жителей подвергается воздействию факторов профессиональной вредности. Отмечено, что в экологически неблагоприятных регионах, по сравнению с «чистыми», взрослое население в 2,5-3 раза чаще страдает хроническими заболеваниями дыхательных путей и лег ких, в 2-2,5 раза больше подвержено сердечно-сосудистым заболеваниям и в 1,2-1,9 раза болеет расстройствами нервной системы.
Рост загрязнения окружающей среды химическими (прежде всего канцерогенами) и радиоактивными веществами провоцирует рост онкологических заболеваний. За последние 20 лет среди городского на селения количество таких больных выросло в 1,7 раза и проявляет тенденцию к дальнейшему росту.
В заключение хотелось бы выразить надежду на то, что накопленный нами опыт по решению эколого-гигиенических задач, возникших как следствие технического прогресса, будет использован молодым поколением врачей и руководителями всех уровней, на плечи которых лягут заботы и ответственность за спасение России и мира от экологической катастрофы.
2. Алюминий: миграция, биофильность, технофильность, техногенное геохимическое давление
Алюминий впервые был открыт в 1825 г X. Эрстедом и выделен в чистом виде в 1827г. немецким химиком Ф. Вёлером. Название свое получил от латинского слова alumen – квасцы.
По содержанию в земной коре (8.8%) алюминий занимает третье место после кислорода и кремния, с которыми алюминий в виде алюмосиликатов составляет больше 82% массы земной коры. В свободном виде алюминий не встречается.
В почвах содержится 150-600 мг/кг, в атмосферном воздухе городов около 10 мкг/м3, в сельской местности - 0,5 мкг/м3. Накоплению алюминия в почве содействует ее закисление. Содержание алюминия в водоисточниках колеблется в широких пределах от 2,5 до 121 мкг/дм3. При закислении водоема нерастворимые формы алюминия переходят в растворимые, что способствует резкому повышению его концентрации в воде.
Алюминий является литофильным элементом. Литофильные элементы входят в состав силикатных, алюмосиликатных горных пород, образуют сульфатные, карбонатные, фосфатные, боратные и галогенидные минералы.
Алюминий добывается на протяжении 400 лет. Мировое производство алюминия составляет 1,5 * 107т/год. Запасы алюминия составляют 6,0*109т.
Технофильность (соотношение количества добываемого элемента к его содержанию в земной коре) алюминия равна:
1,5*107 /0,088*4,7*107 = 3,62*10-9
где 4,7*107 триллионов т масса Земной коры.
Согласно классификации Вернадского Алюминий относится к циклическим элементам.
Содержание алюминия в живом веществе – 7,45 %. В наземных житовных – 19 моль /т, в растениях – 0,15-3,70 моль /т
Биофильность алюминия - отношение среднего содержания элемента в живом веществе планеты к содержанию в земной коре – составляет:
7,45 / 8,8 = 0,84 или 84,0 %
Деструктивная активность алюминия равна 5[2].
3. Биохимическая функция алюминия
Согласно А. Ленинджеру алюминий относится к жизненно важным элементам, обнаруживаемым в следовых количествах.
Геохимические черты Алюминия определяются его большим сродством к кислороду (в минералах Алюминий входит в кислородные октаэдры и тетраэдры), постоянной валентностью (3), слабой растворимостью большинства природных соединений. В эндогенных процессах при застывании магмы и формировании изверженных пород Алюминий входит в кристаллическую решетку полевых шпатов, слюд и других минералов - алюмосиликатов.[3]
Алюминий входит в состав тканей животных и растений; в органах млекопитающих животных обнаружено от 10-3 до 10-5% Алюминия (на сырое вещество).
Основные источники поступления в организм - пища, вода, атмосферный воздух, лекарственные препараты, алюминиевая посуда (после термической обработки в такой посуде содержание алюминия в пище возрастает вдвое), дезодоранты и др. Суточная потребность в алюминии взрослого человека 35-49 мг. Общее содержание алюминия в суточном смешанном рационе составляет 80 мг.
Алюминий накапливается в печени, поджелудочной и щитовидной железах. В растительных продуктах содержание Алюминия колеблется от 4 мг на 1 кг сухого вещества (картофель) до 46 мг (желтая репа), в продуктах животного происхождения - от 4 мг (мед) до 72 мг на 1 кг сухого вещества (говядина). В суточном рационе человека содержание Алюминия достигает 35-40 мг. Известны организмы - концентраторы Алюминия, например, плауны (Lycopodiaceae), содержащие в золе до 5,3% Алюминия, моллюски (Helix и Lithorina), в золе которых 0,2-0,8% Алюминия. Образуя нерастворимые соединения с фосфатами, Алюминий нарушает питание растений (поглощение фосфатов корнями) и животных (всасывание фосфатов в кишечнике).
4. Геохимическая характеристика алюминия в различных природных средах
Являясь одним из самых распространенных элементов в земной коре, алюминий содержится практически в любой природной воде. Алюминий попадает в природные воды естественным путем при частичном растворении глин и алюмосиликатов, а также в результате вредных выбросов отдельных производств (электротехническая, авиационная, химическая и нефтеперерабатывающая промышленность, машиностроение, строительство, оптика, ракетная и атомная техника) с атмосферными осадками или сточными водами. Соли алюминия также широко используются в качестве коагулянтов в процессах водоподготовки для коммунальных нужд. Содержание алюминия в поверхностных водах колеблется в пределах от единиц до сотен мкг/дм3 и сильно зависит от степени закисления почв. В некоторых кислых водах его концентрация может достигать нескольких граммов на дм3.