·        Вода як найважливіший фактор навколишнього середовища.

·        Основні джерела забруднення поверхневих і підземних вод.

·        Класифікація забруднюючих водне середовище речовин

·        Інфекційні захворювання водного походження

·        Хімічне забруднення водойм і здоров’я людини.

·        Вплив на людину хімічного складу води. Геохімічні ендемії (зо, флюороз) та заходи по їх запобіганню.

 
Вода – найбільш поширена неорганічна сполука, “найбільш важливий мінерал” на Землі. Водні ресурси поруч з атмосферними та космічними ресурсами належать до невичерпних природних ресурсів. Вони невичерпні як фізичне тіло. Проте такі ресурси як вода та повітря суттєво піддаються значним змінам в процесі техногенезу, а при значному забрудненні можливе вичерпання цих ресурсів.

Серед інших геологічних оболонок Землі (літосфери, атмосфери, гідросфери) водна оболонка або гідросфера, займає найбільше по об’єму та важливе значенню місце. Гідросфера об’єднує всі вільні води на Землі, тобто не зв’язані фізично і хімічно з мінералами земної кори. Під впливом сонячної енергії та сил гравітації води можуть перетворюватись, переходячи з рідкого стану в твердий або пароподібний. Гідросфера міцно пов’язана з іншими оболонками Землі.

Займаючи проміжне положення між атмосферою та літосферою, гідросфера постійно знаходиться з ними в тісному взаємозв’язку. Одним з його проявів є взаємообмін. Він відіграє важливу роль у створенні умов життя у всій біосфері.

Ми знаємо про воду чимало, бо вивчали її властивості у курсах фізики і хімії. Поглянемо на воду з екологічного погляду, аналізуючи і гідросферу і саму речовину. Рухливістю вода поступається лише повітрю, але розрив між ними все ж таки великий. Оскільки у вигляді пари вона опанувала лише найнижчі кілька кілометрів атмосфери, а в 1 м3 повітря її вміст не перевищує 40–60 г, то майже вся вода лишається у рідкому стані і має чималу щільність. Наслідком є розташування води у западинах і під Землею, повна або часткова відсутність на більшій частині поверхні суходолу. Ще суттєвіше те, що один водний басейн може дуже відрізнятися від сусіднього за складом домішок, вміст яких часто робить воду непридатною для пиття чи життя у ній.

Лише океан завдяки інтенсивному обміну водами між різними його частинами більш–менш вирівнює свій склад, чим схожий на атмосферу. Проте і в океані вирівнювання неповне, тому, на відміну від всюди однакового повітря, водні організми далеко не завжди можуть переселятися з одного місця в інше. Вода там за складом може бути непридатна для них.

Для живих істот найсуттєвішими є наступні дві властивості води:

1.           Вона має рекордне серед поширених речовин значення поверхневого тиску, високі “капілярні властивості”, розвиваючи великі сили при взаємодії з твердими тілами (змочуванні чи незмочуванні). Діапазон наслідків цього надзвичайно широкий: від засвоєння водомірками поверхні до важливої для всього живого участі у керуванні мембранними біохімічними процесами.

2.           Здатність води легко розчленовувати на фрагменти більшість речовин.

Ці властивості води обумовлюють те, що вода є : 1) основою всіх життєвих процесів, 2)єдиним джерелом кисню в основному рушійному процесі на планеті – фотосинтезі. Рослини на 90%, тварини на 75% складаються із води. Втрата 10-20% вологи живими організмами приводить до їх загибелі. Люди вмирають без води на восьму добу. Крім того водні розчини – необхідна умова міграції будь-яких хімічних елементів; тільки при наявності води проходять складні хімічні реакції.

Як і атмосфера, гідросфера зазнає значного антропогенного впливу. Більшість з того, що обговорювалось нами про види забруднюючих речовин атмосферного повітря, стосується і води.

Основні джерела забруднення поверхневих і підземних вод.

Джерела забруднення підземних вод:

1) місця збереження і транспортування промислової продукції і відходів в-ва;

2) місця акумуляції комунальних і побутових відходів;

3) с/г та інші угіддя, на яких застосовуються добрива, пестициди та інші хімічні речовини;

4) забруднені ділянки поверхневих водних об’єктів, що живлять підземні води;

5) забрудненні ділянки водоносного горизонту, природно  чи штучно зв’язані з суміжними водоносними горизонтами;

6) ділянки інфільтрації забруднених атмосферних опадів;

7) промислові площадки підприємств, поля фільтрації, бурові скважини та інші горні виробки.

Виділяють: мікробіологічне і хімічне забруднення підземних вод.

В підземних умовах деякі бактерії і віруси зберігають життєздатність, деякі навіть до 100 діб і більше. Зони забруднень утворюється при наявності полів асенізації і фільтрації, тваринницьких дворів, через які йде пряма фільтрація забруднених вод.

Забруднення підземних вод хімічними речовинами може йти через забруднення поверхневих вод , що живлять підземні.

Забруднення ПАР може йти через поповнення запасів підземних вод із поверхневих джерел води, що містять ПАР.

При забрудненні або небезпеці забруднення підземних вод об’єм і спосіб спостережень за їх режимом і якістю визначається в залежності від значення і виду водокористування , а також з врахуванням можливих наслідків забруднень.

Причини забруднення поверхневих вод:

1)скидання в водойми неочищених або недостатньо очищених стічних вод промислових підприємств, комунальним і сільським господарствам;

2)залишки добрив та отрутохімікати ,що змиваються талими та дощовими водами.

3) Виробництво і широке застосування ПАР, особливо в складі миючих засобів обумовлює поступлення їх з стічними водами в багато водойм в тому числі в джерела господарсько-побутового забезпечення.

Основна небезпека - не безповоротність використання, а забруднення природних вод промисловими стоками.

За фізичним станом забруднення розділяють : нерозчинні, колоїдні, розчинні.

За природою: мінеральні, органічні, бактеріальні, біологічні.

Мінеральні — пісок, глинисті частинки, мін. солі, розчини кислот, лугів, та ін.

Органічні — 1) рослини :залишки рослин (овочів, злаків, росл.масло). 2)тваринні: фізіол. виділ. тварин і людини, залишки тканин тварин та ін.

Бактеріальне і біологічне забруднення - побутові стічні води і стоки деяких промислов підприємств (шкіряні заводи, фабрики первина обробка шерсті, хутряні виробництва, біофабрикати, п-ства мікробіологічної промисловості)

Слід відзначити, що у воді біологічні забруднюючі агенти набувають особливого значення, випереджаючи за небезпекою навіть хімічні. Це трапляється тоді, коли вода стає життєвим середовищем для патогенних організмів. При чому повітряним шляхом (найчастіше мікрокраплями слини чи води) передаються лічені хвороби, водним — їх більшість. Через воду передаються такі бактеріальні хвороби як холера, тиф, бактеріальна дизентерія; вірусні інфекції: інфекційний гепатит, поліомієліт; а також дизентерія, викликана найпростішим — дизентерійною амебою, та шистосоміаз, які викликають паразити.

Збільшення біологічного забруднення гідросфери внаслідок антропогенних впливів цілком можна віднести до “помсти” природи, до ефектів протидії надмірному втручанню надто великої кількості людей у довкілля. На користь такої оцінки ситуації можна навести наступні факти:

Антропогенна зміна фізико–хімічних умов довкілля вже призвела до кількох випадків поширення форм бактерій з перетворенням їх на значно патогенніші. За кордоном найширшого розголосу набула поява принципово нової “хвороби легіонерів”, спричиненої мутацією такого поширеного мешканця боліт, як легіонела. Персоналові пологових будинків багатьох країн світу доводиться боротися з хворобою породіль викликаною синьо–гнійною паличкою. Спираючись на загальні закони синекології, фахівці стверджують, що явище біологічної патогенізації довкілля лише почалося. У майбутньому ситуація погіршиться, якщо поведінка людей не зміниться.

Не буде перебільшенням стверджувати, що практично всі елементи і речовини, які використовує чи виготовляє людина, так чи інакше опиняються у гідросфері. За масою переважають хімічні: кислоти, мінеральні солі різного складу, луги, метали і т.п.

Постійно зростає кількість у воді органічних сполук, продуктів “великої хімії”: нафти, проміжних і кінцевих речовин її переробки, пестицидів, миючих засобів та інших поверхнево–активних сполук.

Серед хімічних забруднень на особливу увагу заслуговують екотоксиканти — діоксини, які можуть бути присутніми у воді.

Діоксини — це узагальнена назва великої групи дибензо–п–діоксинів, дибензофуранів і біфенилів. До родини діоксинів входять сотні хлорорганічних, борморганічних і змішаних хлорброморганічних ефірів. Одним з джерел їх утворення є хлорування питної води, біологічна очистка багатьох вод. Вони утворюються у целлюлозо–паперовій, деревообробній і металургійній промисловості. По токсичності ці речовини значно переважають сполуки важких металів і пестициди.

Діоксини володіють яскраво вираженою гострою і хронічною токсичністю, яка проявляється у вигляді переродження шкіри і слизових оболонок кишково–шлункового тракту, сечових шляхів, жовчного протоку, атрофії кісткового мозку, синдрому виснаження.

Ці речовини є причиною генетичних ушкоджень і порушень плоду у вагітних жінок, викликаючи спонтанні аборти і внутрішньоутробну загибель плоду.

Вони викликають такі шкірні хвороби як ороговіння шкіри, порушення пігментації.

Найбільш чутлива до впливу діоксинів імунна система людини. Наслідки хронічного впливу даної групи можна розглядати як прояви помірного імунодефіциту порівняно із змінами у системі при СНІДі. Токсичний ефект на ендокринну систему проявляється у понижені продукції полового гормону у чоловіків. Діоксини викликають незворотні зміни у печінці, стимулюючи дію канцерогенів, радіації.

Дані речовини відрізняються високою стійкістю (їх період полурозкладу на відкритій місцевості складає 25 років) і здатністю до накопичення в організмі людей і тварин. У людини половина діоксинів, які утримуються в жирових тканинах, виводиться лише за 7 років.

За даними ВООЗ, на сьогоднішній день від хвороб, які викликаються забрудненої питною водою, у світі вмирає біля 5 млн. новонароджених. Поступлення на стаціонарне лікування кожного 4 хворого обумовлено забрудненням води водопроводів. Появилися особливі захворювання, пов’язані із забрудненням води хімічними елементами: “ітай–ітай” — при вживанні води з високим вмістом кадмію”. “Міномата” — при вживанні води забрудненої сполуками ртуті. Молібденова подагра — у випадку хронічного отруєння молібденом.

Вплив на людину хімічного складу води.

У природній воді є мінеральні солі. Вода вважається доброю, якщо мінералізація не перевищує 1000 мг/л. Води з великим вмістом солей належать до солоних і непридатні для пиття. Дуже мала мінералізація води погіршує її смак, а позбавлену солей (дистильовану) воду взагалі вважають шкідливою — вона порушує травлення і діяльність залоз внутрішньої секреції. Гранично допустимий вміст заліза у воді — до 0,3 мг/л, міді — 1 мг/л, цинку — 5 мг/л.

Іноді у питній воді зустрічається багато солей хлористоводневої та сірчаної кислот (хлориди і сульфати), які надають воді солоного та гірко–солоного смаку. Вживання такої води призводить до порушення діяльності травної системи. Воду, яка містить більше ніж 500 мг/л сульфатів і 350 мг/л хлоридів, вважають шкідливою для здоров’я.

Із вмістом у воді солей кальцію та магнію тісно пов’язана інша її властивість — жорсткість. Припустимий рівень загальної жорсткості дорівнює 7 мг. Екв –1/л-1, при таких рівнях жорсткості вода не впливає на ліпідний обмін в умовах тривалого введення холестерину, і не може спричинювати розвиток атеросклеротичних змін артерій.

Зміни у концентрацій розчинених у воді солей призводять до виникнення багатьох ендемічних хвороб, наприклад, ендемічного зобу і флююрозу.

Ендемічний зоб. Вже стародавнім лікарям були відомі захворювання, що характеризувалися збільшенням щитовидної залози і мають нині назву ендемічний зоб. За даними ВООЗ, зараз на Землі нараховується близько 200 млн таких хворих. Встановлено, що причиною ендемічного зобу є дефіцит йоду в біосфері.

В Україні ендемічний зоб зустрічається на території Західної України і Полісся. Район вважають ендемічним, якщо понад 10% населення мають ознаки зоба. Ендемічний зоб найчастіше зустрічається серед жінок, але в районах важкої ендемії (понад 60% населення уражено зобом) захворюваність чоловіків так само висока.

Доведено, що поряд з йодною недостатністю в осередках ендемічного зоба є й інші чинники, які сприяють розвитку цього захворювання: високий вміст у воді та ґрунті гумінових кислот, зміна концентрації міді, цинку, ртуті, кобальту, молібдену, кальцію. Таким чином промислове забруднення навколишнього середовища і біохімічних провінціях з нестачею йоду в біосфері сприяє росту захворюваності на зоб.

Хворі на ендемічний зоб найчастіше скаржаться на косметичні незручності, інколи велика або розташована за грудиною пухлина здавлює стравохід, трахею, кровоносні судини, порушуючи кровообіг і дихання.

Лікування ендемічного зоба залежить від його форми — призначають лікарські препарати чи проводять оперативне видалення пухлини.

Для профілактики зоба підвищують вміст йоду у харчових продуктах, перш за все у солі

Флюороз — ендемічна хвороба людина, яка також пов’язана з геохімічними чинниками: вона викликає в разі тривалого надмірного надходження до організму фтору та його сполук.

Біохімічні провінції з підвищеним вмістом фтору у воді характеризуються випадками ендемічного флюорозу, який найчастіше обмежується ураженням зубів. Спочатку на симетричних зубах з’являються не дуже помітні плями, потім — жовто–бура пігментація, емаль стирається, коронка деформується. Якщо концентрація фтору перевищує у воді 6 мг/л, з’являються зміни в кістках (грибовидні та дзьобовидні кісткові вирости, закостеніння кісток), стійкі ураження печінки, травного каналу.

Профілактика флюорозу забезпечується механізацією та автоматизацією виробництва; ефективною вентиляцією, захистом дихальних шляхів; заміною джерел питного водопостачання або дефторування види на водогінних спорудах.