Wpływ zanieczyszczenia środowiska na organy ze szczególnym uwzględnieniem człowieka

Działalność człowieka w zakresie higieny i ochrony zdrowia od wieków przynosi pozytywne rezultaty. Osiągnięcia nauk medycznych pozwoliły zwalczyć wiele chorób powodujących epidemie ( dżuma, cholera, ospa, tyfus i inne) Wyraźnie spadają wskaźniki umieralności niemowląt. Długość życia zwiększa się w większości krajów świata. Jednak w miejsce rozwiązanych problemów pojawiają się nowe. Zdrowie jest to „pewien” stan psychiczny osobnika, uwarunkowany strukturą organizmu i wynikający z równowagi dynamicznej między organizmem, a środowiskiem. Niezwykle dynamiczne zmiany środowiska, powodujące zaburzenia prawidłowych relacji między organizmem a warunkami życia, stały się w ostatnich dziesiątkach lat szczególnym zagrożeniem zdrowia ludzkiego. Gatunek ludzki wyrósł ze środowiska przyrodniczego i jest z nim związany przez powietrze, wodę i pokarm. W toku ewolucji przystosował się do naturalnej zmienności chemicznych i fizycznych parametrów tych elementów środowiska. Niestety, negatywne zmiany antropogeniczne środowiska zaczynają przeważać nad zdolnościami adaptacyjnymi ludzi. Nadal poważnym zagrożeniem zdrowia są czynniki biologiczne – organizmy chorobotwórcze i pasożytnicze. Nie są to czynniki specyficzne dla obecnej epoki, lecz na rozprzestrzenianie się chorób ma wpływ sposób organizacji i wykorzystania przestrzeni, ogromne ilości odpadów i ścieków. Choroby zakaźne, pasożytnicze i niedożywienie stanowią zagrożenie dla około 1/3 ludzkości. Najważniejszą antropogeniczną przyczyną zagrożenia ludzkiego zdrowia jest zanieczyszczenie środowiska substancjami chemicznymi. Człowiek współczesny wyprodukował już, co najmniej 50 tys. i co roku produkuje ponad tysiąc nowych syntetycznych związków chemicznych, które nie występują w przyrodzie. Skutki zdrowotne wielu z nich są bardzo słabo poznane. Szkodliwość innych stwierdzono, szczególnie tych o właściwościach mutagennych, teratogennych i rakotwórczych, dopiero po wielu latach stosowania. Zagrożenie zwiększa ignorancja społeczeństwa, które trudno przekonać o szkodliwości pewnych substancji, nawet wówczas, gdy naukowcy dysponują dowodami. Człowiek zanieczyszcza środowisko również substancjami naturalnymi w nim występującymi. Nieumiejętnie je wykorzystując – w nieodpowiednich miejscach i w zbyt dużych ilościach – stwarzając zagrożenie dla zdrowia i życia. Choroby mogą być także wynikiem oddziaływania czynników fizycznych: hałasu, promieniowania jonizującego czy elektromagnetycznego.
Choroby cywilizacyjne są następstwem bezpośredniego lub pośredniego oddziaływania czynników chorobotwórczych charakterystycznych dla współczesnej cywilizacji, takich jak: nieustanne napięcie przy małej ruchliwości, konflikty wynikające ze złożoności stosunków społecznych, złe odżywianie, substancje chemiczne i promieniotwórcze, hałas. Zalicza się do nich nowotwory, nadciśnienie, alergie, astmę choroby wrzodowe żołądka i dwunastnicy, zaburzenia słuchu, nerwice, miażdżycę i jej konsekwencje w postaci zawałów i wylewów krwi do mózgu. Największe nasilenie tych chorób notuje się w krajach najbardziej rozwiniętych, o najwyższej stopie życiowej mieszkańców. W krajach najuboższych nadal dominują choroby zakaźne, wywołane przez pasożyty oraz związane ze złym odżywianiem.
Negatywne skutki oddziaływań zmienionego środowiska na zdrowie i życie ludzi można podzielić na trzy kategorie. W tym największe zagrożenie stwarza druga kategoria obejmująca choroby będące bezpośrednim następstwem niewłaściwego odżywiania lub zanieczyszczenia środowiska substancjami chemicznymi, promieniowaniem jonizującym, hałasem i wibracjami. Należą do nich uszkodzenia narządów wewnętrznych ( w tym układu nerwowego), czynnościowe zaburzenia biologicznych reżimów prawidłowego funkcjonowania organizmu. Najbardziej znamiennym przykładem jest wzrost zachorowalności na raka. Do najsilniej działających czynników rakotwórczych należą: wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, różne rozpuszczalniki organiczne emitowane przez przemysł chemiczny, chlorowcopochodne węglowodorów, azbest, metale ciężkie, związki fluoru, promieniowanie jonizujące. Nowotwory mogą ujawniać się po kilku, a nawet kilkudziesięciu latach od kontaktu z czynnikiem rakotwórczym.

DROGI ODDZIAŁYWANIA ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA NA ORGANIZM LUDZKI

Zanieczyszczenia dostają się do organizmu człowieka różnymi drogami. Wzajemne powiązania wszystkich elementów środowiska powodują, że zanieczyszczenia któregokolwiek z nich wywiera wpływ na zdrowie ludzi.
Najwięcej niebezpiecznych związków i pierwiastków chemicznych przenika do ustroju człowieka drogą pokarmową. Zmiany chemizmu wody, gleb i powietrza prowadzą do nadmiernej koncentracji substancji toksycznych w diecie. Szczególnie niebezpieczne są te, które łatwo przenikają do łańcuchów pokarmowych i kumulują się w organizmach żywych. Do pokarmów i napojów dodawane są substancje konserwujące, barwiące i smakowe, nie zawsze obojętne dla zdrowia. Do produktów spożywczych zanieczyszczenia dostają się także w toku przetwórstwa lub dystrybucji. Oddziaływanie zanieczyszczeń przedostających się do organizmu drogą pokarmową potęguje fakt, że z akumulacją jednych substancji w organizmach żywych wiąże się niedobór innych. Zjawisko tzw. antagonizmu powoduje, że pierwiastek znajdujący się w nadmiarze wypiera ze środowiska glebowego inne, powodując zaburzenie proporcji mikroelementów w pokarmie.
Zanieczyszczenia chemiczne mogą również dostać się do organizmu przez układ oddechowy. Wraz z powietrzem wchłaniamy gazy, pył, ołów, pary rtęci, azbest i wiele innych niebezpiecznych substancji. Pojawiają się wówczas porażenia dróg oddechowych, astma, skłonność do przeziębień, chroniczny bronchit, rozedma płuc, choroby serca, rak płuc oraz zakłócenia i uszkodzenia centralnego układu nerwowego.
Znacznie słabsze jest natomiast oddziaływanie zanieczyszczeń przez skórę.



ZANIECZYSZCZANIE WÓD

Czysta woda w rzekach jest niezbędna do życia zarówno dla ludzi, jak roślin czy zwierząt. Używa się jej do picia i nawadniania pól. W środowiskach wodnych żyją rośliny i zwierzęta.. W wielu krajach ścieki miejskie spuszczane są prosto do rzek i choć normalnie ścieki te rozkładają się w sposób naturalny, to zbyt wielkie ich stężenie może zabić wszelkie żywe istoty i powodować rozprzestrzenianie się chorób. Zakłady przemysłowe, położone nad brzegami rzek, często wykorzystują wodę do chłodzenia i innych celów. Dla niektórych z nich wypompowywanie ścieków do rzek jest bardzo wygodnym sposobem pozbywania się płynnych odpadów. Odpady te są bardzo toksyczne, związki chemiczne takie jak dioksyny dostawszy się do organizmu powodują raka, uszkadzają płód, skórę i wyrządzają szkody innego rodzaju. Rzeki zatruwane są także przez pestycydy i nawozy sztuczne, używane w rolnictwie w celu zwalczania szkodników i zwiększania plonów. Choć w wielu krajach ustanowiono specjalne prawa, by ograniczyć wpuszczanie do rzek odpadów niebezpiecznych, to jednak niebezpieczne substancje stale przedostają się do środowiska. Na całym świecie zostało zatrutych wiele rzek i jezior. Wielkie Jeziora na granicy pomiędzy Stanami Zjednoczonymi a Kanadą otrzymują trujące ścieki z fabryk znajdujących się nad brzegami. W niektórych rozwijających się krajach, takich jak Chile, odpady niebezpiecznie niszczą życie w wodzach
Od wieków większość odpadów była topiona w morzu. Dopiero niedawno zdaliśmy sobie sprawę, że wyrządzamy w ten sposób krzywdę oceanicznej florze i faunie. I tak na przykład ścieki i nawozy sztuczne dostając się do oceanu powodują nadmierny przyrost glonów, te zaś mogą produkować trucizny, zakażające pochodzące z morza ryby i mięczaki. Zjedzenie ich wywołuje zatrucia pokarmowe i zaburzenia nerwowe. Wyrzucanie do morza większości substancji toksycznych zostało zakazane na całym świecie. Wrzucanie odpadów promieniotwórczych zakazano już w roku 1983, lecz to, co wyrzucono do tego czasu, pozostanie niebezpieczne przez tysiące lat. Elektrownie jądrowe nadal wypuszczają do morza najmniej szkodliwe odpady, zaś rzeki płynące przez obszary uprzemysłowione przynoszą toksyczne chemikalia. Wiele fok cierpi z powodu chorób wywołanych, jak się przypuszcza, chemicznym zanieczyszczeniem Morza Północnego.
W latach 50. zakłady chemiczne w Japonii wypuściły do zatoki Minamata ścieki zawierające rtęć. Nikt nie przewidział tragedii, jaka się miała wkrótce przydarzyć. Rtęć skumulowała się w rybach. Ludzie, odżywiający się rybami, zaczęli cierpieć na konwulsje, paraliż, co w ponad 40 przypadkach zakończyło się śmiercią. Tysiące następnych ucierpiało w inny sposób.
W latach 50. i 60. ludzie z japońskiego miasta Haginoszima nawadniali pola ryżowe wodą z rzeki zatrutej ściekami przemysłowymi. Rośliny pobierały z wody kadm, co spowodowało, że ludzie, spożywający wyhodowany w ten sposób ryż, mięli bardzo słabe kości. Do roku 1968 zmarło co najmniej 100 osób.
Odpady niebezpieczne zatruwają także rośliny i zwierzęta. Kiedy odpady przemysłowe przedostają się do rzek lub do morza, niszczą wszelkie życie, które się w nich znajduje. W wielu krajach nadmiar pestycydów i nawozów sztucznych spowodował zatrucie jezior i wyginięcie ryb.

ZANIECZYSZCZENIE POWIETRZA

Możemy zostać narażeni na działanie toksycznych chemikaliów po prostu oddychając zatrutym powietrzem, wydobywającym się np. z kominów spalarni lub w efekcie wypadku w zakładach chemicznych. Także żywność i woda pitna mogą zawierać trujące substancje. Choć trudno jest określić precyzyjnie, w jaki sposób poszczególne związki chemiczne niszczą nasze zdrowie, wiemy jednak, że niektóre z nich mogą być przyczyna raka, problemów z ciążą, chorób skóry i kości, ślepoty oraz uszkodzeń mózgu.
Zanieczyszczenia atmosfery po opadnięciu na ziemię oddziaływają degradująco na glebę i wody powierzchniowe powodując skażenia całego łańcucha pokarmowego.
Poszczególne rodzaje zanieczyszczeń powietrza np. związki siarki ( H2S, SO2 , SO3 ), związki fluoru, tlenki azotu, pył mają szkodliwy wpływ na rośliny. Substancje te mogą bezpośrednio niszczyć komórki, zatykać aparaty szparkowe, pokrywać liście nieprzenikalną warstwą, co ogranicza dostęp światła, a co za tym idzie – fotosyntezę. Wnikając do wnętrza rośliny, mogą powodować zanikanie chlorofilu. Szczególnie groźne pod tym względem są pyły cementowe, ponieważ w obecności wody tworzą skorupkę. Ekosystemy leśne, a w szczególności lasy iglaste, są najbardziej zagrożone skażeniami atmosfery. Przykład stanowią zniszczone lasy w Górach Izerskich ( wpływ SO2 ) oraz okolice Puław ( wpływ związków azotu). Zwierzęta, spożywając skażone rośliny oraz wdychające zanieczyszczone powietrze, chorują. Odbija się to niekorzystnie na hodowli i chowie zwierząt gospodarczych, a także na losie zwierzyny leśnej i dzikiego ptactwa.
WPŁYW KWAŚNYCH OPADÓW NA ROZWÓJ ORGANIZMÓW

Kwaśne zanieczyszczenia powietrza nie są problemem poszczególnych regionów, państw czy nawet kontynentów, lecz problemem ogólnoświatowym. Najbardziej znane są negatywne skutki oddziaływania kwaśnych deszczy w Europie – oddziaływania na ludzkie zdrowie, roślinność, wody i zwierzęta. Podobne problemy obserwuje się w Ameryce Północnej i w Azji.
Kwaśne zanieczyszczenie powietrza ma duży wpływ na zakwaszanie wód stojących (jezior i zbiorników) wód płynących ( rzek, strumieni, kanałów). Gdy wody zostaną zakwaszone stają się nieużyteczne dla celów gospodarczych, ale przede wszystkim są szkodliwe dla ludzi i zwierząt. Rośliny i zwierzęta zamieszkujące środowisko słodkich wód śródlądowych w różnym stopniu tolerują zmiany kwasowości wód. Najmniej tolerancyjne na podniesienie się kwasowości wód są ślimaki i małże, bardziej tolerancyjne są takie owady jak jętki i chruściki, dalej pstrągi, węgorze, plankton. Największą tolerancję wykazują niektóre rośliny wodne. W jeziorach południowej Skandynawii wiele gatunków roślin lub zwierząt wyginęło lub zmniejszyło swą liczebność. Ponad 20% jezior w południowej Norwegii i w Szwecji jest mocno zakwaszonych. W latach 70. wody w jeziorach zachodniej Szwecji były kwaśne – odczyn wód jeziornych był nawet 1000 razy bardziej kwaśny niż w latach 30. i 40. W zakwaszonym jeziorze część roślin i zwierząt obumiera. Ubożeje wtedy także środowisko wodne i lądowe w niektóre gatunki żywiącymi się organizmami wodnymi, np. zmalała liczba nurków i ptaków żyjących w środowisku słodkowodnym, ponieważ zmniejszyła się ilość poczwarek jętek i larw chruścika w jeziorach.
Kwaśne deszcze powodują także uszkodzenia drzew i innych roślin. Za przyczynę „śmierci lasów ” powszechnie uznane zostały zanieczyszczenia powietrza – a kwaśne deszcze za głównych winowajców. Zanieczyszczenia powodujące zakwaszenie powietrza oddziałują na drzewa i inne rośliny w sposób bezpośredni i pośredni. Bezpośredni uszkodzenie drzew powodują kwaśne opady – suche i mokre oaz ozon znajdujący się przy powierzchni Ziemi. Pośrednio na uszkodzenie drzew wpływa zakwaszenie gleb i wód. Kwaśne opady uszkadzają liście i korzenie drzew i powodują niedobór substancji odżywczych w glebie. Kwasy niszczą ochronną warstwę wosku na igłach i liściach. Uszkadza to szparki oddechowe i przyczynia się do nadmiernego parowania wody. Kwasy powodują także rozpad chlorofilu w częściach zielonych roślin. Skutkiem oddziaływania kwasów na części zielone roślin jest zwiększenie wrażliwości drzew na suszę, niskie temperatury i silne wiatry. Kwaśne opady zakwaszają glebę i uszkadzają korzenie roślin. Zakwaszenie gleby powoduje wymywanie wielu niezbędnych dla roślin substancji – magnezu, miedzi, manganu. Powoduje też niedobór składników odżywczych i deficyt wody. W ostatnich latach gwałtownie obumierają duże ilości drzew w lasach. Jednym z pierwszych miejsc w Europie, gdzie zaobserwowano masowe uszkodzenia drzew, były lasy w górach Schwarzwaldu na terenie Niemiec. W Europie w ciągu ostatnich dwudziestu lat zostały uszkodzone duże powierzchnie lasów, zarówno iglastych i liściastych. W Polsce połowa gatunków drzew jest uszkodzona w ponad 60 %. Szczególne niebezpieczeństwo grozi większości drzew iglastych. W Sudetach, na terenie Polski i Czech, na zboczach gór stoją kikuty martwych drzew iglastych, które niegdyś były zielonym lasem.
Kwaśne zanieczyszczenia powietrza są równym stopniu szkodliwe dla drzew, upraw, gleby i zwierząt, jak i dla ludzi – ich zdrowia i życia. Dla człowieka szczególnie groźny jest smog powodujący choroby oddychania i krążenia. Zanieczyszczenie powietrza zwiększa także kwasowość wody pitnej pochodzącej z ujęć powierzchniowych i podziemnych. Kwasy wypłukują szkodliwe metale do wody. Woda dostarczana do naszych mieszkań może zawierać zwiększone ilości ołowiu, miedzi, cynku, glinu, a nawet kadmu. Spożywanie tych metali w wodzie i innych produktach spożywczych zagraża ludzkiemu zdrowiu. Kadm uszkadza nerki, nadmiar miedzi powoduje biegunkę, nadmiar glinu uszkadza kości, a nawet mózg, ołów niszczy system nerwowy. Stwierdzono, że nadmiar glinu w organizmie człowieka jest przyczyn chorób Alzheimera i Parkinsona.
Podczas oddychania zanieczyszczone powietrze dostaje się do naszych płuc. Powietrze takie zawiera mniej tlenu – prowadzi to do kłopotów z oddychaniem i krążeniem. Wdychane zanieczyszczenia przenikają głęboko – sięgają aż do pęcherzyków płucnych, gdzie życiodajny tlen przenika z płuc do krwi. W wyniku reakcji wilgoci zawartej w płucach z wdychanym dwutlenkiem siarki może powstać kwas siarkowy paraliżujący pracę płuc. Uszkodzenie płuc może powodować także nadmierne stężenie ozonu w powietrzu, którym oddychamy. Ozon powoduje kaszel, niszczy tkanki i osłabia naturalną ochronę organizmu przed infekcją.

SKUTKI NISZCZENIA OZONU

Dla atmosfery – warstwy ozonowej – zagrożeniem jest przemysłowa działalność człowieka. Głównymi czynnikami powodującymi zmniejszenie warstwy ozonowej są freony, a mniejszym stopniu inne gazy, takie jak metan czy tlenki azotu. Niszczenie ozonu jest groźne dla życia na Ziemi. Warstwa ozonowa jak tarcza chroni życie na Ziemi i zatrzymuje ogromnie niebezpieczne promieniowanie ultrafioletowe zwane UV-C i częściowo pochłania promieniowanie UV-B, którego nadmiar jest również szkodliwy dla żywych organizmów na naszej planecie. Likwidacja tej tarczy zagraża ludzkiemu zdrowiu. Spadek zawartości ozonu w atmosferze o 10% pociąga za sobą wzrost liczby przypadków raka o 26% (wg Raportu ONZ z listopada 1991) Ustalono także, że zmniejszenie warstwy ozonu chroniącej przed promieniowaniem UV-B, które powodują obniżenie odporności organizmu, wywołuje wiele uszkodzeń wzroku – zaćmę, nadwzroczność a nawet ślepotę. Spadek ilości ozonu zaburza także łańcuch pokarmowy i w niektórych przypadkach zmniejsza produkcję rolną. Gdy ryż, pszenica czy kukurydza otrzymają nadmierną dawkę promieniowania ultrafioletowego, to obniża się zarówno jakość i obfitość zbiorów. Nadmiar promieniowania ultrafioletowego oddziałuje też szkodliwie, choć w różnym stopniu, na organizmy żywe we wszystkich ekosystemach, zmieniając zależności pokarmowe, czego konsekwencją mogą być nawet katastrofa ekologiczna. Przerwanie łańcucha pokarmowego może stanowić zagrożenie dla zaopatrzenia świata w żywność – na przykład wyginięcie planktonu roślinnego i zwierzęcego w morskich wodach powierzchniowych przyczyniło się do zagłady ryb, które stanowią ważne źródło żywności dla większości mieszkańców Ziemi.







WPŁYW ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH NA ORGANIZMY

Nazwa substancji zanieczyszczającej Toksyczność Występowanie
1 2 3
AmoniakNH3 Amoniak działa drażniąco na błony śluzowe dróg oddechowych, oczu i na skórę. Wywołuje przykre uczucie pieczenia w gardle, kaszel, ślinotok, nudności, łzawienie, bóle głowy. Szczególnie niebezpieczny jest dla rogówki oka-powoduje jej nieodwracalne zmętnienie i owrzodzenie prowadzące, w krańcowych przypadkach, do przebicia. Wówczas do zmian rogówki dołączają się poważne uszkodzenie tęczówki, ciała szklistego i siatkówki, powodując całkowitą utratę wzroku. Próg wyczuwalności węchowej 0,5 mg/m3. Stężenia większe niż 1,5*103 mg/m3, mogą być niebezpieczne dla życia człowieka. Amoniak jest trujący dla ryb i planktonu. Stężenie szkodliwe dla ryb wynosi 1,25mg/m3. Stonogi giną po kilkugodzinnym oddziaływaniu amoniaku o stężeniu 10*103mg/m3, skorupiaki przy stężeniu równym 8*10mg/m3. Amoniak jest wydzielany do powietrza podczas srebrzenia luster. Jest składnikiem gazów powstających w wyniku rozkładu ciał organicznych, np. podczas produkcji klejów zwierzęcych, w fabrykach dykty, w rzeźniach, garbarniach, a także podczas rozkładu odchodów.
ArsenAs Arsen i jego związki wywołują uszkodzenia skóry i błon śluzowych, a niekiedy układu nerwowego, narządów miąższowych i krwi. Działanie pyłu arsenu na błony śluzowe powoduje ich przekrwienie, obrzęk oraz zmiany zapalne dróg oddechowych i spojówek oczu. W przewlekłych zatruciach występują zaburzenia czucia w kończynach. Arsen jest wykrywany we wszystkich tkankach organizmu, szczególnie we włosach i w paznokciach. Skutkiem zmian wywołanych działaniem arsenu może być rak skóry. W wodzie pitnej stężenie arsenu wynosi ok. 1*10-4mg/m3. Znaczne ilości arsenu mogą występować w żywności (do 50 mg/kg ). W powietrzu atmosferycznym stężenie związków arsenu wynosi zwykle mniej niż 1*10-5 mg/m3. Arsen należy do trwałych zanieczyszczeń środowiska. Jego związki ulegają w różnych elementach środowiska transformacji do związków arsenu trójwartościowego.
AzotanyNO, NO2 Głównym skutkiem działania azotanów jest methemoglobinemia. Badania przeprowadzone na szczurach wykazały działanie embriotoksyczne (śmiertelność płodów, resorpcja i zmniejszenie masy noworodków). Azotany występujące w postaci aerozoli w powietrzu atmosferycznym mogą działać drażniąco na układ oddechowy .Niemowlęta i bardzo małe dzieci są szczególnie wrażliwe na indukcję methemoglobinemii przez azotany. Azotany mogą sprzyjać rozwojowi nowotworów . Bezpośrednim źródłem azotanów w powietrzu atmosferycznym jest emisja z zakładów produkcji nawozów mineralnych. Pośrednim źródłem jest przemysł chemiczny i energetyczny. Azotany tworzą się w przyrodzie w wyniku działania bakterii nitryfikacyjnych. Ulegają wielu przemianom (obieg azotu)
Benzo(a)piren Benzo(a)piren jest kancerogenem dla zwierząt i ludzi. LD50 (myszy) wynosi 250 mg/kg. Dla myszy jest embriotoksyczny i teratogenny , powoduje uszkodzenia DNA .Człowiek jest narażony na oddziaływanie benzo(a)pirenu przez drogi oddechowe i przewód pokarmowy. Benzo(a)piren powstaje w wyniku niecałkowitego spalania paliw, a także w następstwie biosyntezy przez organizmy wodne. Stężenia benzo(a)pirenu w powietrzu atmosferycznym wynoszą do 74x10-6 mg/m3 , a w wodzie do 13x10-3 mg/m3. Ponadto benzo(a)piren może występować w żywności, glebie i tkankach różnych organizmów. Benzo(a)piren przemieszcza się wraz z pyłem i wodą. Ulega biotransformacji, a także przemianom pod wpływem światła, tlenu i temperatury.
ChlorCl Chlor niszczy życie w wodzie i działa bakteriobójczo. Chlor jest gazem drażniącym. Działa na błony śluzowe dróg oddechowych, spojówki oczu, a także na skórę. Chlor w małych dawkach działa przede wszystkim na górne odcinki dróg oddechowych, w dużym także na odcinki środkowe i dolne. Stężenie większe niż 50 mg/m3 powoduje podrażnienie błon śluzowych oczu, nosa i górnych dróg oddechowych, wywołuje łzawienie, kichanie, kaszel, w połączeniu z bólami głowy i za mostkiem. Stężenie większe niż 200 mg/m3 powoduje obrzęk płuc i śmierć w ciągu kilku godzin, wśród objawów duszenia i niewydolności krążenia. Większe stężenia mogą spowodować natychmiastowy zgon wskutek obrzęku głośni. Chlor nie kumuluje się w organizmie i nie powoduje zatruć przewlekłych, jednak u osób narażonych dłuższy czas na jego działanie powstają przewlekłe nieżyty dróg oddechowych, uszkodzenia błon śluzowych jamy ustnej i szkliwa zębów. W dużych stężeniach, szczególnie w obecności pary wodnej, chlor może powodować uszkodzenia skóry. Próg wyczuwalności węchowej 0,06 mg/m3. Niebezpieczeństwo zatrucia występuje już na progu stężenia wyczuwalnego. Chlor może być emitowany przez zakłady, w których jest stosowany. Uwolniony do powietrza rozprzestrzenia się nisko nad ziemią. Strefa dawki letalnej może się rozciągać do 50 km od miejsca wycieku, w paśmie o szerokości kilku kilometrów. W powietrzu reaguje z parą wodną, dając kwas solny i tlen. W wodzie rozpuszcza się nieznacznie, tworząc kwas solny i podchlorawy.
ChromCr Chrom i jego związki przenikają do organizmu przez drogi oddechowe i przewód pokarmowy. Związki chromu sześciowartościowego są bardzo toksyczne. Wywołują podrażnienie skóry i błon śluzowych. Długotrwała ekspozycja na związki chromu sześciowartościowego powoduje marskość płuc, zmiany w mięśniu sercowym, owrzodzenie dwunastnicy, a niekiedy raka oskrzeli. W powietrzu miejskim stężenie chromu wynosi ok. 2*10-5 mg/m3, w wodzie pitnej ok. 5*10-3 mg/m3, a w żywności 0,02-0,59 mg/kg. Związki chromu trójwartościowego mogą się utleniać w powietrzu.
Dwusiarczek węglaCS2 Dwusiarczek węgla jest wchłaniany przez drogi oddechowe oraz przez nie uszkodzoną skórę. Działa na układ nerwowy. Wywołuje uszkodzenia struktury nerwów i zaburzenia ich czynności. Stężenie 5*103 mg/m3 powoduje zgon po 30-minutowej ekspozycji. Dwusiarczek węgla jest związkiem trującym dla ryb i planktonu. Występuje w powietrzu atmosferycznym w pobliżu zakładów wiskozowych. Jest wykrywany w odległości paru kilometrów od źródła emisji. Ulega utlenieniu.
Dwutlenek siarkiSO2 Dwutlenek siarki jest gazem silnie drażniącym drogi oddechowe. Ulegając rozpuszczeniu w wydzielinie błon śluzowych, tworzy kwas siarkowy, który działa na nie żrąco. Stężenie dwutlenku siarki w powietrzu bezpośrednio niebezpieczne dla życia wynosi 400-500 mg/m3, w ciągu 0,51 godziny. Natychmiastowa śmierć może nastąpić przy stężeniu 1000-1500 mg/m3. Próg wyczuwalności węchowej: 0,8 mg/m3. W powietrzu atmosferycznym może występować w znacznych ilościach od 0,1 do 1,0 mg/m3. Dwutlenek siarki i produkty jego utleniania mogą być transportowane z powietrzem na odległość tysięcy kilometrów. Wymywane z atmosfery opadami (kwaśne deszcze) spadają na powierzchnię ziemi powodując znaczne straty.
Fenol C6H5OH Fenol działa silnie żrąco na błony śluzowe i skórę, wywołuje stany zapalne, a przy dużym stężeniu uszkodzenie powłok skórnych Do ustroju przedostaje się przez drogi oddechowe, przewód pokarmo- wy i przez skórę. Oblanie fenolem 400 cm2 skóry powodu je śmiertelne zatrucie. Fenol działa trująco na ryby i plankton. Przy stężeniu 0,1-0,2 mg/dm3 zmienia smak ryb, a 5 mg/m3 jest dawką śmiertelną dla szczupaków. Próg wyczuwalności węchowej: 0,022 mg/m3 Występuje w surowej wodzie w stężeniach do 0,01 mg/dm3 i w powietrzu wokół koksowni i niektórych zakładów chemicznych.Ulega utlenieniu i biodegradacji.
FluorF Fluor jest gazem trującym, działającym żrąco na skórę, drogi oddechowe i przewód pokarmowy. Pary fluoru powodują oparzenia skóry, spojówek oczu oraz błony śluzowej dróg oddechowych. Do ustroju jest wchłaniany bardzo szybko przez skórę, drogi oddechowe i przewód pokarmowy. W organizmie wiąże się z wapniem, tworząc rozpuszczalny fluorek wapniowy, co powoduje odwapnienie ustroju i doprowadza do hipokalcemii z objawami tężyczki. Uszkodzenia błony śluzowej jelit (owrzodzenia) wraz z tężyczką w krótkim czasie mogą doprowadzić do śmierci Fluor nie występuje w przyrodzie w stanie wolnym. W powietrzu łączy się natychmiast z parą wodną i tworzy fluorowodór, którego sole (fluorki) mogą występować w różnych elementach środowiska.
KadmCD Pył , pary i dymy są wchłaniane przez błony śluzowe dróg oddechowych .Związki kadmu mogą być także wchłaniane przez przewód pokarmowy. Kadm jest zaliczany do najbardziej toksycznych metali – powoduje zatrucia ostre i przewlekłe. Wywołuje uczucia suchości w gardła , kaszel, bóle głowy duszności , wymioty, wyczerpanie, sinicę, niewydolność krążenia degenerację wątroby i nerek. Działa ponadto teratogennie, mutagennie i rakotwórczo .Kadm kumuluje się w organizmie. Według obliczeń szacunkowych zatrucie śmiertelne u ludzi przy stężeniu kadmu wynoszącym 10 mg/m3 następuje po upływie 5 godzin. W powietrzu atmosferycznym może występować od 0,001*10-3 do 0,5*10-3 mg/m3, w wodzie pitnej do 1*10-6 mg/cm3.Bardzo trwały w glebie , skąd przenika do roślin i warzyw jadalnych.
Kwas siarkowyH2SO4 Do organizmu jest wchłaniany przez drogi oddechowe i przewód pokarmowy. Na skórę działa silnie drażniąco – wnika w tkankę podskórną i mięśnie, powoduje głęboką martwicę .Pary stężonego kwasu siarkowego powodują ostry stan zapalny górnych dróg oddechowych, podrażnienie spojówek , stany zapalne oskrzeli i uszkodzenie tkanki płuc .Próg wyczuwalności węchowej 1 mg/m3 .Dawka śmiertelna wynosi 6-8g. Kwas siarkowy powoduje silne zakwaszenie wód i gleby, stanowi zagrożenie życia Występuje wokół fabryk produkujących kwas siarkowy oraz jako produkt przemian SO2 zachodzących w powietrzu atmosferycznym. W postaci kwaśnych chmur może być transportowany na odległość tysięcy kilometrów.
MiedźCu Miedz występuje stale w organizmie człowieka. Zawartość miedzi w dobowej porcji pożywienia i wody wynosi ok. 2mg, jednakże większa część pobranej w ten sposób miedzi jest wydalana z kałem. Miedź jest istotnym czynnikiem w syntezie hemoglobiny w organizmie ludzkim i zwierzęcym. Nadmierne ilości miedzi działają toksycznie. Sole miedzi drażnią silnie błony śluzowe przewodu pokarmowego i dróg oddechowych. Drobne cząstki miedzi wytwarzane przy metalizacji miedzią mogą wywołać gorączkę, podobną do gorączki występującej u odlewników. W powietrzu miedź występuje w formie siarczków, tlenków, węglanów, siarczanów, chlorków i krzemianów
OłówPb Ołów jest trucizną ogólnoustrojową. Jest wchłaniany przez błony śluzowe dróg oddechowych i przewodu pokarmowego. Skóra nie odgrywa większej roli we wchłanianiu ołowiu. Ołów działa na układ krwionośny, układ nerwowy, układ sercowo-naczyniowy, układ oddechowy, nerki, ma też wpływ na rozrodczość. Zaobserwowano zwiększoną wrażliwość na działanie ołowiu w wyniku wzrostu temperatury.

Stężenia ołowiu w powietrzu wynoszą od 2*10-3 do 4*10-3 mg/m3 w miastach o dużym nasileniu ruchu samochodowego i ok. 0,2*10-3 mg/m3 w większości obszarów podmiejskich. Stężenia ołowiu w wodzie pitnej są z reguły mniejsze niż 0,01 mg/m3, ale w niektórych okolicach, tam gdzie występuje „miękka” woda i gdzie używa się ołowianych rur lub pojemników do jej przechowywania, stężenia mogą osiągać 2-3 mg/dm3. Ołów stanowi trwałe zanieczyszczenie środowiska.
RtęćHg Rtęć jest wchłaniana do organizmu przez błony śluzowe dróg oddechowych i przez skórę. Wchłanianie rtęci przez przewód pokarmowy nie jest w pełni poznane. Rtęć jest kumulowana w organizmie, m.in. w mózgu i w wątrobie. Przenika przez łożysko, jest częściowo wydzielana z mlekiem matki. Powoduje denaturację białek, inaktywację enzymów oraz uszkodzenia tkanek (np. nerek i mózgu). Powoduje także uszkodzenia obwodowych nerwów czuciowych. Stężenie rtęci w powietrzu atmosferycznym wynosi średnio 2*10-5 mg/m3.Zawartość rtęci w wodach deszczowych i śniegu wynosi do 5*10-4 mg/m3. Znaczne ilości rtęci może zawierać żywność. Rtęć jest trwałym zanieczyszczeniem środowiska: cyrkulacja par rtęci ma zasięg globalny.
SiarkowodórH2S Siarkowodór jest gazem drażniącym i duszącym. Wywołuje zapalenie rogówki i obrzęk płuc. Stężenie większe niż 225 mg/m3 poraża receptory narządu węchowego. Stężenia większe niż 3000 mg/m3 powodują natychmiastowe porażenie ośrodków oddechowych, a w konsekwencji śmierć. Próg wrażliwości węchowej wynosi: 0,0008-0,20 mg/m3. Stężenie siarkowodoru w powietrzu obszarów miejskich może osiągnąć wartość 0,050mg/m3. Znaczne ilości siarko- wodoru mogą występować w wodach naturalnych. Siarkowodór ulega w powietrzu atmosferycznym transformacji do kwasu siarkowego.
Tlenek węglaCO Tlenek węgla jest gazem duszącym-reaguje z hemoglobiną tworząc karboksyhemoglobinę, niezbędną do przenoszenia tlenu, oraz inaktywuje enzymy oddechowe. Za pośrednictwem dróg oddechowych działa na ośrodkowy układ nerwowy, układ naczyniowy i układ oddechowy. Objawy przewlekłych zatruć to: bóle i zawroty głowy, osłabienie, wzmożona pobudliwość nerwowa, niezdolność do koncentracji uwagi, osłabienie pamięci, szum w uszach, senność w czasie dnia i bezsenność w nocy, brak łaknienia, nudności, wymioty, zaburzenia w trawieniu, zwiększenie liczby krwinek czerwonych i hemoglobiny, kołatanie serca, dolegliwości w okolicy serca, zaburzenia ciśnienia krwi. Tlenek węgla może działać teratogennie i embriotoksycznie. Stężenie tlenku węgla w powietrzu atmosferycznym wynosi zwykle 0,01-0,9 mg/m3. Stężenie tlenku węgla w powietrzu atmosferycznym może dochodzić do 60 mg/m3. Jest dość twardy. Wraz z powietrzem atmosferycznym może przenosić się na znaczne odległości.


NEGATYWNE SKUTKI PROMIENIOWANIA.KONSEKWENCJE SKAŻEŃ RADIOIZOTOPOWYCH

Żyjące na Ziemi organizmy, w tym człowiek, narażone są na stały wpływ promieniowania jonizującego. Oddziałuje ono na organizm zarówno przy ekspozycji zewnętrznej, jak i w wyniku obecności radioizotopów wewnątrz organizmu. Najczęstszymi drogami przedostawania się radioizotopów do organizmu są: drogi oddechowe, układ pokarmowy i skóra. Promieniowanie jonizujące oddziaływa na wszystkie organizmy żywe, jednakże skutki i następstwa promieniowania zależą zasadniczo od dawki oraz cech osobniczych napromieniowanego organizmu. Szkodliwy wpływ promieniowania jonizującego na organizmy żywe i człowieka polega na wzbudzeniu i jonizacji atomów, które z kolei mogą prowadzić do zmian czynnościowych i morfologicznych. Nie wszystkie zmiany w strukturach biologicznych, zwłaszcza w cząsteczkach kwasów nukleinowych i chromosomach, ujawniają się w organizmie od razu po napromieniowaniu, wiele następstw ma miejsce w znacznie późniejszym czasie jako tzw. zmiany późne.
Biologiczne skutki promieniowania jonizującego u ludzi można podzielić na:
somatyczne - występujące bezpośrednio po napromieniowaniu całego ciała dawką pochłoniętą rzędu 0,75-4 Gy. Późniejsze skutki takiego napromieniowania to białaczka, nowotwory złośliwe skóry, kości, zaćma, zaburzenia przewodu pokarmowego, bezpłodność;
genetyczne - związane z mutacjami, z tym że małe dawki powodują pojawienie się mutacji w następnych pokoleniach, a z kolei duże dawki najczęściej są letalne.
ODDZIAŁYWANIE ELEKTROMAGNETYCZNEGO PROMIENIOWANIA NIEJONIZUJĄCEGO NA ŚRODOWISKO

Działanie promieniowania niejonizującego na organizmy , a także na organizm ludzki, nie jest dokładnie rozpoznane; uważa się je obecnie za jedno z powszechnych zanieczyszczeń środowiska. Promieniowanie o wysokiej częstotliwości powstaje w wyniku działania: zespołów sieci i urządzeń elektrycznych w pracy, w domu, urządzeń elektromedycznych do badań diagnostycznych i zabiegów fizykoterapeutycznych, stacji nadawczych, urządzeń energetycznych, telekomunikacyjnych, radiolokacyjnych, radionawigacyjnych.

Negatywny wpływ energii elektromagnetycznej przejawia się tzw. udarem cieplnym, co może powodować dodatkowe zmiany biologiczne np. zmianę właściwości koloidalnych w tkankach, a nawet doprowadzić do śmierci termicznej. Pole elektromagnetyczne wytwarzane przez silne źródło niekorzystnie zmienia warunki bytowania człowieka, wpływa na przebieg procesów życiowych organizmu; mogą wystąpić zaburzenia funkcji ośrodkowego układu nerwowego, układów rozrodczego, hormonalnego, krwionośnego oraz narządów słuchu i wzroku. Najbardziej narażeni są ludzie zatrudnieni przy obsłudze urządzeń emitujących tego rodzaju promieniowanie. Przeprowadzone badania lekarskie tej grupy pracowników ujawniły, że najczęstszymi ich dolegliwościami były: pieczenie pod powiekami i łzawienie, bóle głowy, drażliwość nerwowa, wypadanie włosów, suchość skóry, oczopląs, impotencja płciowa, osłabienie popędu płciowego, arytmia serca, objawy nerwicowe, zaburzenia błędnika. Zespół wymienionych objawów określa się ogólnym pojęciem „choroby radiofalowej” lub „choroby mikrofalowej”. Biologiczne skutki skażeń elektromagnetycznych nie są możliwe do wykrycia za pomocą zmysłów, nie są też one odczuwalne, a mogą wystąpić dopiero po wielu latach.

Obecnie prawie wszyscy ludzie podlegają ekspozycji promieniowania elektromagnetycznego pochodzącego ze źródeł sztucznych. Poziom tej ekspozycji zależy od stopnia uprzemysłowienia danego regionu, koncentracji stacji nadawczych i liczby odbiorników, liczby lotnisk, portów morskich, rozwoju sieci energetycznej. Obecność pól elektromagnetycznych ma także degenerujący wpływ na rośliny i zwierzęta. U roślin obserwuje się opóźniony wzrost i zmiany w budowie zewnętrznej, u zwierząt natomiast zaburzenia neurologiczne i w krążeniu, zakłócenia wzrostu, żywotności i płodności.

WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ GLEB NA ŚRODOWISKO I ŻYCIE CZŁOWIEKA

Prawidłowy rozwój człowieka jest uzależniony od struktury i składu gleby, która z pożywieniem roślinnym i zwierzęcym dostarcza mu odpowiedniej ilości wysokokalorycznych składników odżywczych, witamin, substancji mineralnych, niezbędnych do budowy i właściwego funkcjonowania organizmu. Razem z pożywieniem człowiek pobiera składniki korzystne, jak i niekorzystne dla rozwoju.

Ekologiczne skutki chemizacji gleby dotyczą nie tylko człowieka, ale całego świata organicznego. Oto przyczyny, mechanizm oddziaływania i skutki skażeń gleby.

1. Kumulacja substancji toksycznych w roślinach staje się przyczyną skażenia wszystkich ogniw łańcucha pokarmowego.

2. Przemieszczanie się środków chemicznych z gleby do wód powoduje eutrofizację wód powierzchniowych i podziemnych.

3. Zakwaszenie gleby, wywołane zanieczyszczającymi powietrze związkami siarki i azotu, a docierającymi do gleby i wód w postaci kwaśnych deszczów lub suchego opadu, powoduje hamowanie rozwoju organizmów, niszczenie szaty roślinnej.

4. Zatrucie gleby metalami ciężkimi (nikiel, rtęć, kadm, arsen, ołów ), a następnie kumulowanie się tychże w tkankach roślin jest przyczyną nieodwracalnych zmian w organizmach roślinnych, powoduje zmniejszenie przyrostu masy roślinnej, zmniejszenie plonowości. U człowieka nadmiar metali ciężkich może powodować miażdżycę i nowotwory.

5. Zatruwanie gleby nawozami mineralnymi, w wyniku nieumiejętnego i nadmiernego ich stosowania, może prowadzić do pogorszenia się jakości plonów, powodować zanik aktywności mikroflory glebowej, w szczególności niekorzystnie oddziaływać na procesy nitryfikacji i procesy wiązania azotu atmosferycznego. Nadmierna przewaga potasu w roślinach rosnących na glebach przenawożonych prowadzi do groźnych chorób zwierząt (np. tężyczki pastwiskowej ). Przewapnowanie gleb może spowodować chlorozę liści, zakłócenie metabolizmu węglowodanów i białek. Niebezpieczne jest także przenawożenie nawozami azotowymi. Nadmiar azotu pobranego przez rośliny kumuluje się w tkankach w formie azotanów. Zbyt wysoka zawartość azotanów w roślinach jest szkodliwa dla ludzi i zwierząt. U zwierząt nadmiar azotanów przejawia się wzrostem poronień, obniżeniem mleczności, niepłodnością, powolnym wzrostem. U ludzi powoduje rozliczne, niekiedy ciężkie schorzenia (m.in. methemoglobinemię- wielostronne niedotlenienie organizmu, szczególnie niebezpieczne dla dzieci) notowane stosunkowo często w okolicach Puław.

6. Przenawożenie gnojowicą może spowodować zaburzenia właściwości chemicznych i biologicznych gleb oraz skażenie gleb i roślin bakteriami chorobotwórczymi. Skutkiem tego może być wzrost zachorowań zwierząt, a nawet człowieka, na brucelozę, różycę, pryszczycę, gruźlicę.

7. Skażenie pestycydami wskutek nieumiejętnego ich stosowania może spowodować zatrucia ptactwa i zwierząt oraz liczne schorzenia człowieka. Do organizmu człowieka, jak i zwierząt, pestycydy wnikają drogą pokarmową, oddechową i przez skórę. Trudno ulegając przemianom metabolicznym, kumulują się w tkankach (zwłaszcza tłuszczowej) , powodują osłabienie ochronnego działania skóry, alergie, nowotwory, patologiczne zmiany w układzie nerwowym i układzie krążenia, zaburzają procesy biochemiczne, przemiany węglowodanowe, białkowe, inaktywują wiele enzymów.
Ludność już od starożytności interesowała się zabiegami dotyczącymi ochrony środowiska. Na początku dotyczyły one ochrony dzikich zwierząt i ochrony lasów. Wiek XIX przyniósł pewne uporządkowane prawodawstwo w dziedzinie ochrony przyrody. W Polsce uznaje się prof. Maksymiliana Siłz-Nowickiego, który był przyrodnikiem i współzałożycielem Towarzystwa Tatrzańskiego.


Literatura:

Tony Hare „Ratuj naszą planetę ”
Grzegorz Dobrzański, Bożena M. Dobrzańska, Dariusz Kiełzewski „Ochrona środowiska przyrodniczego”
Ewa Pyłka - Gutowska „Ekologia z ochroną środowiska”