На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Токсическое действие загрязнителей питьевой воды

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 15.05.2012. Сдан: 2011. Страниц: 15. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
 

ТАМБОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМ. Г.Р. ДЕРЖАВИНА 

ИНСТИТУТ  ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Кафедра экологии и безопасности жизнедеятельности 
 
 
 

Костылев  Александр Алексеевич

ТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
Курсовая  работа
 
 
 
 
 
 
 
 
Студент  3 курса (31 группы) дневного отделения
Научный руководитель:
Токарев Ю.А., к.х.н., доцент
Тамбов  — 2004
СОДЕРЖАНИЕ 
Обозначения и сокращения
  3
Введение   4
I
Микробиологическое  загрязнение питьевой воды и его воздействие на здоровье человека
 
1.1
Риск  для здоровья населения  связанный  с микробиологическим загрязнением питьевой воды
8
1.2
Заболевания, обусловленные присутствием в воде вирусов и их эпидемиологическое воздействие
10
1.3
Распространенные заболевания человека бактериальной этиологии
13
II
Химические  загрязнители питьевой воды и их воздействие  на здоровье человека
 
2.1
Общая характеристика токсических загрязнителей  питьевой воды
16
2.2
Токсическое действие кадмия как загрязнителя питьевой воды
17
2.3
Токсическое действие мышьяка как загрязнителя питьевой воды 19
2.4
Токсическое действие железа как типичного загрязнителя питьевой воды 21
2.5
Токсическое действие свинца и ртути как загрязнителей питьевой воды 22
2.6
Токсическое действие хрома, цианидов и нитратов как загрязнителей питьевой воды 26
2.7
Токсическое действие соединений образующихся при  очистке и обеззараживании питьевой воды 29
III
Специфическое загрязнение питьевой воды
 
3.1
Радиоактивные элементы в питьевой воде 32
3.2
Микроэлементы в питьевой воде 33
3.3
Жесткость воды и здоровье населения 35
Заключение
  37
Список  использованных источников
  38
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 

    ВОЗ Всемирная организация  здравоохранения
    МАИР Международное агентство по изучению рака
    РФ Российская  Федерация
    ОС Окружающая  среда
    ПДК Предельно допустимая концентрация
    ОБУВ Ориентировочно  безопасные уровни воздействия
    БОЕ Бляшкообразующие  единицы
 
 

       Введение
      Питьевая  вода – важнейший фактор здоровья человека. Вода является непременной составной частью всех живых организмов, они испытывают постоянную потребность в чистой питьевой воде. Практически все биохимические реакции протекают в водной среде. Вода для живых организмов, и в частности человека служит «универсальным растворителем»: в растворенном виде транспортируются питательные вещества, гормоны, выводятся вредные продукты обмена и др.
      В связи с этим в последнее время  возникает острая проблема с нехваткой  чистой питьевой воды. Воду сегодня уже называют «нефтью XXI века». Чистота питьевой воды и здоровье человека напрямую взаимосвязаны. В последнее время возникла необходимость изучения путей поступления загрязнителей в питьевую воду и их воздействие на здоровье людей.
      По  данным Минздрава РФ в 2001 году 28% проб воды в местах водозаборов не отвечало гигиеническим нормативам по микробиологическим и химическим показателям. Доля проб с возбудителями инфекционных заболеваний сотавила 1,5%. В целом по стране только 1% исходной воды подаваемой потребителю соответствует нормативам качества. Качество подземных вод, несомненно, выше по сравнению с поверхностными водоисточниками но составляет менее 50% водозабора. Также не отвечают гигиеническим требованиям 15,6% проб воды по органолептике,1,5-1,8% общей минерализации токсичным веществам, 9,1% проб не соответствуют микробиологическим показателям.
      Во  всей технологической цепочке «водоисточник  – система водоподготовки – водопроводная  сеть» происходит изменение качества питьевой воды. Серьезную опасность  для здоровья населения могут создавать такие токсичные химические вещества (ингредиенты) питьевой воды как тяжелые металлы (кадмий, свинец, хром и др.), соли железа, фтор, хлорорганические соединения, радон и т. д.
      Вода  не соответствующая критериям безопасности может также вызывать и проблемы хозяйственного использования воды. Например, жесткая вода повышает расход моющих средств, что в свою очередь приводит к загрязнению водоемов, образует накипь на нагревательных элементах вызывая их преждевременную поломку.
      Чаще  всего низкое качество питьевой воды из централизованных систем водоснабжения связано с повышенным содержанием в ней железа и марганца. Избыток железа природного происхождения характерен для подземных вод в южной и центральной частях России, а также в Сибири. Кроме того, концентрация железа повышается при коррозии стальных и чугунных водопроводных труб. От этого страдает Санкт-Петербург, где коррозии способствует мягкая вода. По данным региональных органов санэпидемслужбы, около 50 млн. человек, т. е. треть населения страны, пьют воду с повышенным содержанием железа. В Тульской области ПДК по железу превышены в 3,7 раза, в Томской и Тюменской областях в 30% проб норматив по железу превышен в 5 раз.
      Исследование  влияния питьевой воды на заболеваемость населения неинфекционными болезнями, проведенное в Ростовской области, выявило связь между ее высокой минерализацией и мочекаменной болезнью, повышенные показатели которой отмечены в Таганроге, Каменске, а также Азовском и Морозовском районах. Специалистами центра Госсанэпиднадзора в Свердловской области и Екатеринбургского медицинского научного центра выявлена статистически достоверная корреляция между содержанием хлорорганических соединений в питьевой воде 12 городов и частотой случаев смерти от онкологических заболеваний, уровнем спонтанных абортов у женщин, а также частотой мутаций в соматических клетках у детей.
      Важно отметить, что в развитых странах  структура инфекционной патологии человека, связанная с водным фактором, в последние десятилетия претерпела существенные изменения, обусловленные с одной стороны повсеместным внедрением очистки и обеззараживания питьевой воды коммунальных водопроводов, а с другой изменением роли и удельного веса известных ранее возбудителей. Классические «водные» инфекции (брюшной тиф, холера) возникают все реже, а удельный вес кишечных инфекций, вызываемых микробами-оппортунистами, вирусами и простейшими, возрастает. Этому способствует в определенной мере прогресс в области лабораторной и клинической диагностики, а также антропогенная трансформация внешней среды, влияющая на условия репродукции возбудителя, пути передачи инфекции и восприимчивость отдельных групп населения, прежде всего связанную с различного рода иммунодефицитами.
      Проблемы, связанные с химическими компонентами питьевой воды, возникают главным образом из-за способности химических веществ оказывать неблагоприятный эффект на здоровье при длительном воздействии. Особое значение при этом приобретают те загрязняющие агенты, которые обладают кумулятивным токсическим действием, к примеру, тяжелые металлы и канцерогенные вещества. Использование химических дезинфицирующих средств для обеззараживания воды обычно приводит к образованию побочных продуктов трансформации химических соединений, некоторые из которых потенциально опасны. Однако обусловленный ими риск для здоровья несравним с опасностью возникающей при недостаточном обеззараживании, и поэтому важно, чтобы контроль образования таких побочных продуктов не проводился в ущерб дезинфекции воды.
Токсичных химических загрязнителей питьевой воды можно разделить на 4 класса по пути их поступления в воду:
      Вещества, имеющие природное происхождение или преобладающие в определенных биогеохимических провинциях: йод, фтор, мышьяк, селен, железо частично, соли кальция и магния (жесткость), радон;
      Вещества образующиеся в процессе очистки и обеззараживания питьевой воды (побочные продукты): тригалогеналканы, формальдегид, акриламид, соли алюминия;
      Вещества, мигрирующие из водопроводных систем: свинец, хром, железо, кадмий;
      Вещества, наличие которых в питьевой воде обусловлено глобальным загрязнением ими биосферы: кадмий, ртуть, свинец, стронций, цезий.
      Таким образом, оценка риска и распознавание  заболеваний связанных с микробным  и особенно химическим загрязнением питьевой воды, представляет собой крайне сложную задачу. Определенную помощь в этом вопросе могут оказать сведения о характере и особенностях действия на человека приоритетных в настоящее время загрязнителей вод. 

    МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ И ЕГО ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
    1.1 Риск  для здоровья населения связанный  с микробиологическим загрязнением  питьевой воды 
      Инфекционные  болезни, вызываемые патогенными бактериями, вирусами и простейшими, представляют собой наиболее типичный и широко распространенный фактор риска для здоровья, связанный с питьевой водой. Потенциальные последствия нарушений микробиологического качества питьевой воды хорошо известны, поэтому контроль микробиологических показателей качества воды является делом первостепенной важности. Наибольшему риску заражения через воду подвержены грудные и маленькие дети, ослабленные или живущие в антисанитарных условиях люди, больные и престарелые. Для этих категорий людей инфицирующие дозы значительно ниже, чем для большинства взрослого населения.
      Наиболее  распространенный источник загрязнения, питьевой воды, обусловлен загрязнением водоисточников сточными водами или фекалиями человека и животных. При наличии в населенном пункте больных с активно протекающими кишечными инфекционными заболеваниями или носителей возбудителей, фекальное загрязнение водоисточников приводит к появлению патогенных микроорганизмов в воде. Использование такой воды для питья, приготовления пищи, купания и даже вдыхание гидроаэрозоля (при приеме душа, работе кондиционера) могут вызывать заболевания.
      Степень этого риска зависит от многих факторов, определяющим из которых являются: вид возбудителя, его вирулентность, концентрация в питьевой воде, устойчивость во внешней среде и к действию дезинфектантов, характер возможного воздействия на человека и т.д.
Вода  способствует распространению кишечных инфекций только при сочетании следующих условий:
      - возможности попадания возбудителей заболеваний в воду с выделениями больных или бациллоносителей;
        - сохранение возбудителями достаточно долгое время в воде жизнеспособности и вирулентности;
      - возможности проникновения зараженной воды в кишечник человека.
      В прошлом, а иногда и теперь, сочетание  этих условий, определяющих распространение кишечных инфекций находило наиболее яркое выражение в водных эпидемических вспышках, а также в общем высоком уровне инфекционной заболеваемости. Это в первую очередь относилось к наиболее распространенным инфекциям — брюшному тифу и дизентерии, а также к холере, которая периодически получала возможность выхода за пределы своего эндемического очага.
      Однако  в настоящее время водный фактор распространения инфекционных заболеваний  действует далеко не всегда, так  как повсеместно проводится ряд  мероприятий (таких, как санитарная охрана водоисточников, очистка и обеззараживание природных и сточных вод). Тем не менее, по данным ВОЗ, ежегодно во всем мире около 500 млн. человек страдают от инфекционных заболеваний, связанных с потреблением недоброкачественной по микробиологическим показателям воды. Это касается преимущественно районов с низкими санитарными условиями жизни в развивающихся странах Азии, Африки и Латинской Америки. Однако и в экономически развитых странах Европы и Северной Америки, а также в нашей стране наблюдаются вспышки острых кишечных инфекций, особенно среди детского населения. Они нередко связаны с нарушениями в строительстве и эксплуатации водопроводов, с загрязнением водопроводных сетей в результате аварий, а также с недостаточным контролем процесса обеззараживания питьевой воды.
      Основной  причиной вспышек инфекционных заболеваний  является недостаточная очистка питьевой воды и/или ее загрязнение при поступлении в водопроводные сети. В 40 % случаев недоброкачественность питьевой воды была связана с недостаточным ее хлорированием на водопроводных станциях или с временным перерывом этого процесса по различным обстоятельствам.
        Острые желудочно-кишечные заболевания из-за их широкой распространенности, в особенности среди детского населения, представляют значительную проблему для здравоохранения. В развитых странах заболевания гастроэнтеритом по числу случаев уступают лишь респираторным заболеваниям.
        Аналогичная тенденция  в структуре инфекционной заболеваемости водного происхождения отмечается в последние годы и в нашей стране. Наибольшую опасность среди малоизвестных возбудителей представляют энтеро- и ротавирусы, легионеллы и некоторые простейшие. Они характеризуются повсеместным распространением, высокой устойчивостью к внешней среде и к действию дезинфектантов, патогенностью для человека и отсутствием мер специфической профилактики. Имеющиеся к настоящему времени данные позволяют считать ротавирусы причиной возникновения значительного количества случаев небактериального гастроэнтерита. Установлено, что в развитых странах 20 — 30 % всех случаев гастроэнтерита у детей вызывается бактериями, 50 % — ротавирусами, этиология 20—30 % случаев нуждается в дальнейшем изучении. 
 

1.2 Заболевания,  обусловленные присутствием в воде вирусов и их эпидемиологическое воздействие 

         К вирусам, имеющим  особое значение в связи с передачей  водным путем, относятся главным образом те, которые размножаются в кишечнике и выделяются в больших количествах (до 10 млн. частиц в грамме) с фекалиями зараженных людей. Несмотря на то, что репликации (размножения, т. е. деления) вирусов вне организма хозяина не происходит, энтеровирусы обладают выраженной способностью к выживанию в водной среде и могут оставаться жизнеспособными в течение нескольких дней или месяцев. Содержание вирусов в городских сточных водах достигает 1 млн. частиц в 1 л. При очистке сточных вод содержание снижается в 10—1000 раз, но даже третичная очистка (доочистка) не позволяет получить воду, полностью свободную от вирусных частиц. Загрязнение сточных вод кишечными вирусами обуславливает последующее загрязнение воды поверхностных водоемов, в том числе и источников водоснабжения. Поэтому нередко в воде, поступающей для очистки на водопроводные станции, содержание вирусных частиц составляет 10— 100 на 1 л.
         Кишечные вирусы способны вызвать ряд самых разнообразных симптомов и синдромов, в том числе: сыпь, лихорадку, гастроэнтерит, миокардит, менингит, респираторные болезни и гепатит. Типичны и бессимптомные инфекции. При загрязнении питьевой воды сточными водами чаще всего могут возникать два заболевания, принимающие форму эпидемий — гастроэнтерит и инфекционный гепатит. Помимо этих инфекций имеется мало эпидемиологических данных, свидетельствующих о том, что должным образом очищенная питьевая вода связана с передачей других вирусных инфекций.
      Вирусные гастроэнтериты продолжительностью обычно 24— 72 ч с тошнотой, рвотой и диареей отмечаются у чувствительных индивидов всех возрастов, причем энтерит является основным клиническим синдромом болезни. Другие органы и системы реже вовлекаются в патологический процесс, и признаки поражения их менее выражены. У детей и престарелых наблюдаются наиболее серьезные проявления, когда может происходить обезвоживание и нарушение баланса электролитов, что представляет угрозу для жизни, если быстро не принять необходимых мер.
      Эпидемии  вирусного гепатита А, связанные с использованием инфицированной питьевой воды, отмечались с конца XIX в. и были зарегистрированы во многих странах мира, особенно в развивающихся странах с низким социально-гигиеническим уровнем жизни и дефицитом воды. Например, в Индии вспышки и эпидемии вирусного гепатита А регистрируются постоянно.
      Как правило, эпидемии и локальные вспышки  вирусного гепатита А являются результатом фекального загрязнения питьевой воды или пищи. Однако многие исследователи, не отрицая роли водного фактора в возникновении вспышечной заболеваемости, считают, что его значение минимально в поддержании сезонной заболеваемости населения гепатитом А . Вместе с тем достижения современной вирусологии в изучении свойств вируса гепатита А, закономерностей циркуляции энтеровирусов в водных объектах и, в частности, данные о прохождении последних через барьеры водоочистных сооружений, определенная неадекватность существующих бактериальных показателей эпидемиологической безопасности воды в отношении вирусов дают основание предположить, что вода остается действующим фактором, определяющим как начало формирования сезонного подъема заболеваемости, так и поддержания ее на значительном уровне. Важно подчеркнуть, что в развитых странах заболеваемость гепатитом А водного происхождения в основном связана с употреблением питьевой воды из нецентрализованных систем водоснабжения. Водопроводная вода централизованных систем водоснабжения является фактором передачи вируса гепатита А только при аварийных ситуациях, а также нарушениях технологии очистки и обеззараживания воды.
      Определение степени риска инфицирования человека присутствующими в воде вирусами представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Теоретически одна вирусная частица способна инициировать инфекционный процесс. Однако практически величина минимальной инфицирующей дозы зависит от многих факторов, главными из которых являются: иммунный статус макроорганизма, концентрация и устойчивость микроорганизма, его вирулентность и пути поступления в макроорганизм. В частности, в опытах на добровольцах установлено, что дозы энтеровирусов, вызывающие заболевание у человека, колеблются в зависимости от штаммовой принадлежности от 1 до 100 БОЕ (бляшкообразующих единиц). Так, в группе добровольцев, получавших суспензии вирусов ЕСНО-П в дистиллированной воде в дозах 100, 30 и 10 БОЕ, заболевание наступало в 67, 29 и 19 % случаев соответственно.
        Степень опасности  действия подобного фактора «низкого уровня передачи» видна на примере расчета риска возможного инфицирования энтеровирусами жителей города с миллионным населением при употреблении питьевой воды, содержащей 1 вирион в 20 л (данные ВОЗ). Если принять среднесуточное потребление воды для питьевых целей в расчете 1 л на человека, то в этом городе ежедневно 50 тыс. чел. получают с водой по 1 вириону. Принимая во внимание иммунитет и другие факторы резистентности макроорганизма, предполагается, что из числа жителей, получавших вирус с водой, инфицируется только 1 %, т.е. 500 чел. ежедневно или 185,5 тыс. ежегодно. Исходя из того, что соотношение клинически выраженных случаев инфекции к бессимптомным составляет 1:50, ежедневно 10 (или ежегодно 3650) чел. будут иметь клинически проявляющиеся заболевания. В дополнение к ним ежегодно около 18 тыс. чел. со скрытой симптоматикой могут являться вирусоносителями и инфицировать окружающих контактным путем. В этой связи по рекомендациям ВОЗ вирусы должны отсутствовать в 100—1000 л воды, используемой в питьевых и рекреационных целях. 
 

1.3 Распространенные заболевания человека бактериальной этиологии 

        В современных условиях наряду с уменьшением роли фактора риска заражаемости все большее значение в заболеваемости кишечными инфекциями приобретают специфические свойства возбудителей. Это наиболее наглядно проявляется на примере возбудителей лямблиоза и криптоспоридиоза.
        Из всех кишечных простейших, патогенных для человека и передающихся через питьевую воду, все большее значение в развитых странах приобретают два вида: Giardia и Cryptosporidium. В частности, в США с 1965 г. было зарегистрировано более 30 вспышек лямблиоза водного происхождения. Большинство этих вспышек было связано с недостаточно очищенной питьевой водой или водой, прошедшей только обеззараживание хлором.
      Лямблии и криптоспоридии широко распространены в природе, где они существуют в стадии трофозоитов и цист. Помимо человека они найдены у многих видов млекопитающих и птиц. Инвазия этими простейшими протекает у человека в виде дисфункции кишечника или как бессимптомное носительство. Носительство лямблий выявляется у 20 % детей и у 3 — 5 % взрослых к общему числу обследованных. Пораженность населения криптоспоридиями составляет в среднем 1—4,5%. Заражение человека происходит при заглатывании цист. Инфицирующая доза невелика и заболевание может возникать при поступлении в верхние отделы тонкой кишки 10 и менее цист. Среднесуточное выделение цист у инфицированного взрослого достигает 10 млн. и более. Цисты лямблий и ооцисты криптоспоридий характеризуются высокой устойчивостью во внешней среде и относительно легко преодолевают барьер в виде традиционной очистки на водопроводных сооружениях. Вероятность появления цист указанных простейших в питьевой воде, подаваемой населению, особенно велика при несоблюдении технологии коагулирования и фильтрования воды из поверхностных источников.
      Как это ни парадоксально, но повышение  благосостояния и улучшение бытовых  условий проживания населения (горячее  водоснабжение, применение кондиционеров и т.д.) может сопровождаться увеличением риска распространения ранее относительно редких заболеваний, имеющих в основе водный фактор передачи, таких как легионеллез.
      За  последние годы легионеллез занял  значительное место среди инфекционных заболеваний человека бактериальной этиологии. Удельная значимость в этиологической структуре острых пневмоний достаточно велика и достигает 15 %. Широкое распространение возбудителя во внешней среде, заражение посредством гидроаэрозоля, многообразие клинических форм (болезнь легионеров, питтсбургская пневмония, лихорадка понтиак и др.), сложность дифференциальной диагностики требуют четких представлений о путях распространения легионеллеза.
      Основным  клиническим синдромом легионеллеза является легочный, что соответствует пневмотропной природе возбудителя. Легионеллы являются естественными обитателями пресноводных водоемов. Симбиотические взаимодействия с некоторыми бактериями, синезелеными водорослями, а также способность легионелл к внутриклеточному паразитизму в простейших (амебы, жгутиковые) определяют размножение легионелл в водоемах, вода которых различается по температуре, рН, содержанию органических и неорганических соединений.
      Высокие адаптивные способности легионелл  и высокая устойчивость к действию дезинфектантов, в частности, к применяемым в водопроводной практике, позволяют бактериям успешно колонизировать искусственные водные резервуары: кондиционеры, увлажнители, охлаждающие градирни, компрессорные устройства, системы водопроводной воды, душевые установки, плавательные бассейны, ванны для бальнеопроцедур и др. Условия для выживания легионелл в искусственных сооружениях оказываются более благоприятными, чем в естественных, что приводит к накоплению возбудителя в значительных концентрациях и реальной возможности попадания в организм человека.
        Для развития легионеллеза необходимо попадание в легкие человека мелкодисперсного гидроаэрозоля, содержащего легионеллы. Величина вирулентной дозы не установлена, однако известно, что заражение здоровых людей происходит при концентрации легионелл в воде более 104 КОЕ/л. В этой связи основным средством профилактики должны быть мероприятия, направленные на снижение концентрации возбудителей легионеллеза в водных системах. 
 

    ХИМИЧЕСКИЕ  ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
2.1 Общая характеристика токсических загрязнителей питьевой воды 

        Считается, что до 80 % всех химических соединений, поступающих  во внешнюю среду, рано или поздно попадают в природную воду с промышленными, бытовыми и ливневыми стоками. В результате в питьевой воде могут одновременно находиться десятки, а иногда и сотни токсичных химических веществ, способных негативно влиять на состояние здоровья людей.
        В этой связи выбор  значимых, загрязнителей представляет собой сложную задачу и должен основываться на критериях, учитывающих всю совокупность характеристик токсических агентов и особенностей возможного их действия на здоровье населения. К таким критериям, согласно Международной программе по химической безопасности, относятся:
  • широкое распространение токсиканта в водоисточниках и питьевой воде;
  • возможное присутствие в питьевой воде на уровнях, способных вызывать неблагоприятные изменения в состоянии здоровья у населения;
  • устойчивость токсического вещества к  воздействию факторов среды, в том числе водной, возможность включения его в природные процессы циркуляции веществ и накопление в организме;
  • частота и тяжесть неблагоприятного воздействия токсического агента на человека, особенно в форме необратимых и длительно протекающих изменений в организме, сопровождающихся генетическими и канцерогенными эффектами;
  • трансформация химического соединения в воде и/или в организме человека, приводящая к образованию продуктов, имеющих большую токсичность и опасность, чем исходные вещества;
  • величина популяции, подверженной действию химического соединения (вся популяция; профессиональные контингенты; группы населения, имеющие повышенную чувствительность к воздействию данного токсиканта).
  В соответствии с рекомендациями ВОЗ токсические химические соединения, обнаруживаемые в питьевой воде, разделяют на две группы:
  • вещества, концентрации которых при  прохождении в водопроводной барьерно-распределительной системе не изменяются и зависят только от содержания этих веществ в водоисточниках (мышьяк, селен, цианиды, фториды, хлориды, сульфаты и др.);
  • вещества, концентрации которых изменяются при прохождении воды через водопроводную барьерно-распределительную систему (алюминий, кадмий, хром, свинец, ртуть, хлороформ, четыреххлористый углерод, акриламид и др.). 
 

        Токсическое действие кадмия как загрязнителя питьевой воды
 
      В последние десятилетия он вызывает значительный интерес как один из продуктов естественного радиоактивного распада, накапливающийся в организме  человека и животных, токсичный элемент и антиметаболит ряда химических элементов. В конце 60-х гг. XX в. было установлено, что загрязнение окружающей среды кадмием является причиной эндемического заболевания итаи-итаи в Японии. В глобальном загрязнении окружающей среды кадмием антропогенный вклад превышает вклад естественных источников в три раза. Наибольшие поступления кадмия в атмосферу и в почву в Европе связаны с работой сталелитейных заводов и промышленным сжиганием разнообразных отходов.
      Кадмий  поступает в питьевую воду, как правило, в результате коррозии гальванизированных труб, из красителей и стабилизаторов полихлорвиниловых труб, а также вследствие загрязнения источников водоснабжения сточными водами предприятий сталелитейной промышленности и производства пластмасс. В питьевой водопроводной воде уровни содержания кадмия не превышают 1 мкг/л, однако в подземных водах иногда обнаруживается кадмий в концентрациях 10 мкг/л и выше.
      Пероральное суточное поступление кадмия составляет 10—35 мкг, причем доля поступления этого элемента с водой не превышает 10 %. Допустимая суточная доза для кадмия считается 70 мкг. По мнению экспертов, ежедневное поступление в организм этой дозы не приводит к нежелательному повышению уровня кадмия в почках. Кадмий довольно хорошо всасывается из желудочно-кишечного тракта. На всасывание влияет целый ряд факторов: химическая форма потребляемого кадмия, возраст и дефицит кальция, железа, цинка, белка.
      Кадмий  относят к числу сильно ядовитых веществ. Смертельная доза для человека составляет 150 мг/кг. Обмен кадмия характеризуется следующими основными особенностями:
  • отсутствием эффективного механизма  гомеостатического контроля;
  • длительным удержанием в организме  с чрезвычайно долгим периодом полувыведения, составляющим у человека в среднем 25 лет (биологическим индикатором задержки кадмия в организме могут служить волосы);
  • преимущественным накоплением в  печени и почках (до 80 % в составе  металлотионеина);
  • интенсивным взаимодействием с  другими двухвалентными металлами, как в процессе всасывания, так и на тканевом уровне (с цинком, кальцием, железом, селеном, кобальтом);
  • способностью проникать через плацентарный барьер.
        Последнее особенно важно в связи с выраженным тератогенным действием кадмия (тератогенные дозы — 11,1 мкмоль/кг), связанным с нарушением поступления в плод эссенциальных элементов (цинка). В последние годы дискутируется вопрос о канцерогенном потенциале кадмия и о его возможном иммунодепрессивном действии. Отсутствуют неоспоримые доказательства канцерогенности и генотоксичности металла при пероральном его поступлении в организм. Острая интоксикация проявляется тошнотой, рвотой, спазмами в животе, в тяжелых случаях — диареей и шоком. При хронических отравлениях кадмием наблюдаются рентгенографические изменения в костях (остеопороз), поражения проксимальных почечных канальцев, прогрессирующее развитие систолической гипертензии, признаки анемии. Таким образом, важнейшими кадмиозами человека являются острое и хроническое отравление этим элементом. Четко выделены: кадмиевый ренит, кадмиевая нефропатия с типичной протеинурией, кадмиевая остеомаляция (болезнь итаи-итаи), нейротоксический синдром (приступы головных болей, головокружения, усиление коленного рефлекса, тремор, дермографизм, нарушение сенсорной и моторной хронаксии). 
 

      2.3 Токсическое действие мышьяка как  загрязнителя питьевой воды 

        Мышьяк является одним из наиболее токсичных загрязнителей воды и пищевых продуктов. Наиболее часто встречается в питьевой воде в биогеохимических провинциях, что связано с прохождением грунтовых вод через горные породы, содержащие природный мышьяк. В большей степени загрязнение водоисточников, в первую очередь поверхностных, мышьяком связано с пестицидами и гербицидами, а также промышленными стоками. Хотя сам мышьяк нерастворим в воде, некоторые из его соединений имеют хорошую растворимость. Наибольшую опасность для человека представляют трехвалентные соединения мышьяка. Основными источниками загрязнения биосферы этим элементом являются выбросы электростанций, металлургических производств, мышьяксодержащие пестициды. В животноводстве мышьяковистые препараты применяются как стимуляторы роста.
        При контакте с организмом человека мышьяк поступает в кровь, а затем обнаруживается главным  образом в печени, мышечной ткани, почках, селезенке и кожных покровах. Мышьяк способен проникать через плацентарный барьер. В организме человека неорганический мышьяк способен превращаться в моно-и диметилированные соединения. Соединения мышьяка выводятся из организма в основном с мочой. Период полувыведения мышьяка лежит в пределах от 10 ч до нескольких дней. Трехвалентный мышьяк подавляет активность многих ферментов, в частности содержащих сульфгидрильные группы.
        Клиническая картина  хронического отравления мышьяком зависит от многих условий и потому полиморфна, варьирует также последовательность развития симптомов отравления. Неорганические соединения мышьяка более токсичны, чем органические, которые не претерпевают в организме существенных изменений и в основном выводятся почками в первоначальном виде.
      В начальный период интоксикации часто  наблюдаются потеря аппетита, тошнота, позывы на рвоту, диспепсические явления. В дальнейшем присоединяются симметричный бородавчатый кератоз ладоней и подошв, меланоз в сочетании с участками депигментации кожи, атрофия и ломкость ногтей (диагностическое значение имеют «линии Мее» — поперечные белые полосы на ногтях), выпадение волос (концентрация в них мышьяка повышена — более 4 мкг/г). Большое практическое значение имеют неврологические симптомы: интеллектуально-мнестические и речевые расстройства, депрессии, полиневриты (чаще симметричные, особенно малоберцового и лучевого нервов), заканчивающиеся парезами с атрофическими изменениями мышц, а также ретро-бульбарный неврит, нарушение вкуса и обоняния. Природа этих расстройств при недостаточном учете анамнестических данных не всегда своевременно распознается. Концентрация мышьяка в моче 2—4 мг/л свидетельствует об интоксикации.
      Допустимая  суточная доза для мышьяка составляет около 3 мг. При этом необходимо учитывать суммарное поступление этого элемента как с питьевой водой и рационом питания, так и возможно с лекарственными препаратами.
      Неорганический  мышьяк является документально подтвержденным канцерогеном и по классификации МАИР относится к группе 1 (агенты, являющиеся канцерогенами для человека). Рассчитано, что воздействие в течение всей жизни мышьяка, поступающего с водой в концентрации 0,2 мг/л, дает 5%-й риск развития рака кожи. 
 

        Токсическое действие железа как типичного загрязнителя питьевой воды
 
     Железо  является истинным биоэлементом. В  природных водах встречается  довольно часто, достигая иногда 70 мг/л. Железо в питьевую воду попадает также  и вследствие коррозии трубопроводов.
     Высокое содержание железа в воде вызывает отложение осадка в трубах и их зарастание, а также ухудшает вкус питьевой воды (привкус ржавчины), после «железной» воды остаются желтые разводы на сантехнике и пятна на одежде.
     Соединения  железа в воде присутствуют в трех формах: растворенной (ионной), коллоидной, нерастворимой (ржавчина).
     Растворенное  железо бывает в трехвалентной и  в двухвалентной формах. Железо в  трехвалентной форме окрашивает воду в желтовато-бурый цвет. В  присутствии кислорода в воде очень быстро переходит в трехвалентную  форму и образует малорастворимый гидроксид железа(III), коричневый осадок.
  
     Этот  процесс используют при очистке  и доочистке воды от примеси ионов  железа. Гидроксид железа (III) выпадает также и при аэрировании (отстаивании) воды:
     

     Окислением  с перманганатом калия можно  выделить не только железо, но и марганец, который, как правило, сопутствует высокому содержанию железа в воде:
     

     Геохимические исследования водоисточников в Тамбовской области показали, что в 70% случаев обследованных населенных пунктов области, содержание железа в питьевой воде выше 0,3 мг/л. Так например в водах Мичуринска содержание железа (суммарно) составляет 2,11-0,61 мг/л.
     Повышенное  содержание железа в питьевой воде  может способствовать развитию у человека многих заболеваний: заболевания ЖКТ, ишемическая болезнь сердца, зуд и сухость кожи, аллергические реакции на коже. Повышенное содержание в воде железа ухудшает ее органолептические свойства (привкус),  вызывает зарастание водопроводных систем и запорной арматуры, является причиной брака во многих отраслях промышленности.
     Воду  с высоким содержанием солей  железа необходимо специально очищать (обезжелезнивать) перед подачей  потребителю, в свою очередь потребителям также рекомендуется дочищать воду перед употреблением, так как значительная часть соединений железа поступает в воду в водораспределительной сети. 
 

      2.5 Токсическое действие свинца и ртути как загрязнителей питьевой воды 

        Отравление свинцом  было знакомо людям еще в античном мире как сатурнизм или плюмбизм, отдельные клинические признаки которого были описаны Гиппократом в 370 г. до н. э. В настоящее время свинец вызывает повышенный интерес как приоритетный загрязнитель окружающей среды, ежегодные промышленные и транспортные выбросы которого превышают 400 000 т, угрожая здоровью миллионов людей, особенно детей.
        Основным путем  поступления свинца в организм является пищеварительный тракт. Усвоение свинца стимулируется желчными кислотами и усиливается при полном или частичном голодании. Кальций, железо, магний, некрахмальные полисахариды (пищевые волокна), соединительнотканные белки (коллагены) уменьшают всасывание свинца.
        Основным источником загрязнения питьевой воды свинцом  является сама распределительная водопроводная система, где этот элемент содержится в трубах, припоях, арматуре. Содержание свинца в питьевой воде особенно велико, если вода употребляется из водопроводного крана по утрам без слива по крайней мере первых 100 мл, находившихся в непосредственном контакте с латунными вентилями.
        Основными сферами  избирательной токсичности соединений тяжелых металлов и мышьяка являются специфический эпителий почек, печени и кишечника, эритроциты и нервные  клетки, где наблюдается повышенная концентрация этих веществ, поэтому нефропатия, токсическая дистрофия печени, выраженная неврологическая симптоматика и гемолиз часто превалируют в клинической картине этих отравлений.
      Свинец  выводится из организма с калом (90 %), мочой (клубочковая фильтрация и канальцевая экскреция), а также с потом и грудным молоком. В организме существуют три основных метаболических пула этого элемента. Самый короткий период полувыведения свинца установлен для крови. Мягкие ткани, включая скелетные мышцы, представляют собой пул со средней продолжительностью полувыведения свинца, равной нескольким неделям, а скелет — пул с очень продолжительным периодом полувыведения, продолжающимся месяцы и годы. Более 90 % свинца, присутствующего в крови, связано с эритроцитами. Свинец плазмы крови комплексируется преимущественно с трансферрином (особенно при железодефицитных состояниях). Содержание свинца в крови отражает нагрузку им организма. Концентрация свинца в цельной крови человека в норме колеблется в пределах 1,45— 1,93 мкмоль/л. Концентрации 2,9—3,86 мкмоль/л отражают нагрузки этим элементом, способные вызвать определенные биохимические сдвиги без проявления, однако, клинических симптомов свинцовой интоксикации. Для детей эти границы существенно ниже.
      При свинцовом токсикозе поражаются в первую очередь органы кроветворения (анемия микроцитарная, нормохромная, морфологически не отличимая от железодефицитной анемии), нервная система (энцефалопатия и нейропатия) и почки (нефропатия). Механизм токсического действия свинца, как и других тяжелых металлов, заключается в блокировании функциональных SН-групп белков. Наиболее сильному воздействию свинца подвержена гидратаза дельта-аминолевулиновой кислоты, катализирующая процесс формирования протобилиногена и гемсинтетазы, связывающая железо в протопорфирин. Снижение активности этих ферментов — один из наиболее ранних признаков сатурнизма.
      Хроническая интоксикация свинцом (при поступлении  малых доз с продуктами питания  и водой) развивается сравнительно медленно. На ранних ее этапах может  наблюдаться лишь снижение адаптационных способностей организма и устойчивости к действию токсических, инфекционных и других патологических агентов, а также характерные биохимические сдвиги: концентрация свинца в крови превышает фоновые значения при одновременном снижении активности в крови порфобилиногенсинтазы (линейная зависимость); в моче увеличиваются концентрации дельта-аминолевулиновой кислоты и копропорфиринов.
      Позже присоединяются общая слабость, головная боль, головокружение, неприятный вкус во рту, тремор конечностей, потеря аппетита, уменьшение массы тела, запоры, боль в животе (в эпигастральной области), признаки анемии. Могут обнаруживаться диффузная дегенерация миокарда, нарушения психического развития детей, хроническая нефропатия.
      Дифференциальная диагностика отравлений свинцом должна проводиться с желудочно-кишечными заболеваниями, патологиями почек, железодефицитными состояниями.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.