Влияние загрязненных почв на животных и здоровье населения

Большая микроорганизмов, которые обитают в почвенном покрове являются сапрофагами и не наносят вреда животным. Однако постоянно или временно в почвенном покрове обитают и патогенные микроорганизмы, которые являются возбудителями инфекционных заболеваний. Часть болезнетворных микроорганизмов образуют спору (плотная оболочка), которая обеспечивает им устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды, например, высокая температура, высыхание, давление, отсутствие питательных веществ.

Группу спорообразных бактерий называют клостридиями. Клостридии способны десятки лет сохраняться в почве в виде спор и размножаться. К болезнетворным микроорганизмам относят возбудителей инфекционных заболеваний, например, сибирской язвы, газовой гангрены, столбняка, ботулизма.

Заражение человека патогенными бактериями происходит непосредственно через загрязненную почву при ее обработке, уборке урожая, строительных работах и т.д. Наиболее опаснымзаболеванием человека и животных считается сибирская язва. Возбудителем сибирской язвы является сибиреязвенная палочка, которая, попадает в почву с мочой и испражнениями больных животных, образует спору и сохраняется годами. В результате поедания корма, загрязненного сибиреязвенной палочкой, животные заражаются сибирской язвой. Человек может заразиться сибирской язвойчерез продукты и сырье, которые были получены от больных животных (мясо, шерсть, шкура), а также при контакте с больными или павшими животными и непосредственно при соприкосновении с загрязненной почвой.

Столбнячная палочка также предстаяляет опасность для человека и обнаруживается в почве различных географических районов. Заражение человека столбнячной палочкой происходит через поврежденные кожные покровы или слизистую при непосредственном контакте с загрязненной почвой.

Возбудители кишечных инфекций (брюшной тиф, паратифы, дизентерия, холера, бруцеллез, туляремия, чума, коклюш) относятся к временным болезнетворным микроорганизмам и являются самой многочисленной группой. Среди всех обитателей почвенного покрова. В почвенный покров возбудители кишечных инфекций попадают в определенных ситуациях (выделения больных животных, нечистоты и пр.). Почва не считается благоприятной средой обитания этих микроорганизмов, так как на них воздействует множество факторов: недостатокпитательных веществ, не всегда оптимальная влажность и температура, антагонизм между постоянными обитателями почвенного покрова. Как правило, не находя благоприятных условий, болезнетворные неспороносные микроорганизмыбыстро погибают. Однако в сильно загрязненной почве возбудители брюшного тифа, паратифов и холеры могут оказатьсяжизнестойкими до 90 дней, бруцеллеза – до 150 дней, туляремии – до 60 дней,энтеровирусы (возбудители полиомиелита и некоторых кишечных заболеваний ви­русного происхождения)– до 170 дней.

Актиномиценты способны вызывать поверхностные и глубокие микозы. Микобактерии являются возбудителями туберкулеза, проказы и дифтерии. При попадании в почву они проявляют жизнестойкость: палочки туберкулеза – до 15 месяцев, дифтерийные палочки – до 2 – 3 недель.

Чаще всегопопадание возбудителей кишечных инфекций в организм человека происходит через загрязненные овощи, но также большую опасность представляет и вторичное загрязнение подземных и поверхностных водных источников. Атмосферные осадки, фильтруясь через загрязненный почвенный покров, также способны переносить микрофлору в нижерасположенные грунтовые воды, откуда возбудители заболеваний способны попасть в открытые водоемы.

Почвенный покров служит местом развития мух. Чаще всего самка мухи откладывает яички в местах гнилостных отбросов и нечистот. Цикл развития от личинки до окрыленной мухипроисходит в почве и сухих отбросах. Здесь же большинство мухна разных стадиях цикласохраняются в зимний период. В настоящее время доказано, что мухи являются активными распространителями кишечных и других инфекций. Множество возбудителей инфекционных болезнейостаются в жизнеспособном состоянии на поверхности тела мухи до 48 часой, а в кишечнике более длительное время.

Гельминтозы.Большую роль почвенный покров играет в распространении гельминтозов. Гельминтозы – группа болезней, которая вызывается внедрением в организм человека глистов-паразитов (гельминты). Дозревание яиц гельминтов (аскарид, власоглав и др.) происходит в почве. Зрелые яйца могут попасть в организм человека различными путями: загрязненные руки, в результате употребления загрязненных овощей и ягод, воды. Яйца свиного и бычьего цепнейиз почвы могут попасть в корм крупного рогатого скота и свиней. В кишечнике крупного рогатого скота и свинейяйца гельминтов превращаются в личинки. Личинки с током крови распространяются по всему организму и поселяются в основном в мышечных тканях. Человек может заразиться в результате употребления мяса больных коров и свинейпри недостаточной термической обработке.

Микроэлементы.Микроэлементы попадают в организм человека с пищей, частично с водой по следующей схеме: почва – растение – организм животного. Степень обеспеченности живых организмов микроэлементами находится в линейной зависимости от их концентрации в почвенном покрове. Недостаток или избыток микроэлементов в почвенном покрове приводит к недостатку или избытку микроэлементов в организме травоядных и плотоядных животных, а также в организме человека, что приводит к ослаблению или усилению синтеза биологически активных веществ, нарушению процесса промежуточного обмена веществ и возникновению болезней.

Низкое содержание йода в почвенном покрове приводит к низкойконцентрации его в растениях, подземных водах, и соответственно в пищевом рационе жителей. Недостаточное содержание йода могут вызвать болезни эндокринной системы и кретинизм. Недостаточное содержание кальция при избытке стронция в воде, предназначенной для питьевых целей, и продуктах питания считается причиной некоторых эпидемических заболеваний. Низкая концентрация кобальта в почвенном покрове является причиной возникновения дисфункции обменных процессов у рогатого скота и овец. Недостаточная концентрация в почвенном покрове и питьевой воде фтора приводит к возникновению кариеса. При концентрации фтора в воде, предназначенной для питьевых целей,свыше 1,5 мг/л у человека и животных зубы поражаются «пятнистой эмалью». При этой же болезни нередко поражается опорно-двигательный аппарат.

Тяжелые металлы. Тяжелые металлы вызывают сердечнососудистые заболевания, тяжелые формы аллергической реакции, обладают эмбиотропными и канцерогенными свойствами. Тяжелые металлысчитаются ядами на генетическом уровне, поскольку накапливаются в живом организме с отдаленным эффектом действия.

К тяжелым металлам относится свыше сорока химических элементов, у которых относительная атомная масса превышает 50 атомных единиц. К токсичным элементам относятртуть, свинец, кадмий, медь, ванадий, олово, цинк, молибден, кобальт, никель. Самыми опаснымисчитаются ртуть, свинец, кадмий. Токсичные тяжелые металлы способны накапливаться в пищевых цепях.

Большинство тяжелых металлов относится к группе микроэлементов. Тяжелые металлы входят в состав ряда белков или активизируют их деятельность. Тяжелые металлы необходимы живым организмам в очень малых количествах.

Особенности поведения тяжелых металлов в окружающей среде:

Кадмий (Cd). Кадмий обладает мутагенным и канцероген­ным свойствами и представляет генетическую опасность.

Кобальт (Со). Следует отметить, что избыточное поступление кобальта в живой организм встречаетсякрайне редко. Однако в результате поступления происходят различные нарушения здоровья. Самую высокую токсичность для организма человека имеют растворимые соли кобальта (хлорид икарбонат кобальта, металлический кобальт).

Основными проявлениями избыточного поступления кобальта являются:

- аллергические дерматиты (контактный дерматит);

- гиперплазия щитовидной железы;

- пневмосклероз, «кобальтовая» пневмония;

- повышение артериального давления;

- увеличение уровня липидов в крови;

- увеличениеконцентрации эритроцитов в крови;

- поражение сердечной мышцы («кобальтовая» кардиомиопатия);

- поражение слухового нерва.

Никель (Ni). Никель и его соединения, которые поступают в организм человека с пищей, как правило, относительно нетоксичны. Однако при излишнем поступлении никеля могут развиться контактный дермати и системная гиперчувствительность к данному металлу. Карбонил никеля считается канцерогенным веществом.

Основными проявлениями избытка никеля являютсяснижение иммунной защиты, отек легких и мозга, анемия, повышение возбудимости нервной системы, аллергическая реакция кожи и слизистых оболочек верхних дыхательных путей, тахикардия, повышение риска развития новообразований в легких, почках, на коже.

Марганец (Мn). Процесс развития хронической интоксикации марганцем очень медленный. Возникновение изменений в организме могут наблюдаться через несколько лет постоянного воздействия повышенного содержания марганца в окружающей среде.

Основными проявлениями избытка марганца могут бытьнарушение мышечного тонуса, парестезия, замедленность и скованность движений, расстройство походки, снижение мышечного тонуса, атрофия мышц; развитие паркинсонизма, энцефалопатии; вялость, утомляемость, сонливость, заторможенность, ухудшение памяти, депрессия; диффузное узелковое поражение легких, развитие манганокониоза (при вдыхании пыли).

Свинец (Рb).Среди первых симптомов отравления свинцом можно отмечается повышенная активность и бессонница. Впоследствии развивается утомляемость, депрессия, запор и т.д. Более поздними симптомами свинцового отравления являются расстройства функции нервной системы и поражение головного мозга.

Основными проявлениямисвинцового отравления считается повышенная возбудимость, слабость, утомляемость, снижение памяти; головные боли; поражение периферической нервной системы (боли в конечностях); появление свинцовой каймы на деснах; кариес зубов, артропатия, заболевания костной системы; повышение артериального давления, развитие атеросклероза; боли в животе (свинцовые колики), спастический запор; истощение, исхудание, снижение массы тела; нефропатия, прогрессирующая почечная недостаточность; ухудшение подвижности сперматозоидов и способности к оплодотворению; снижение потенции; ретикулоцитоз, увеличение количества эритроцитов с базофильной зернистостью, анемия; снижение устойчивости к инфекциям (особенно у детей); развитие синдрома сатурнизма; снижение содержания в организме кальция, цинка, селена.

В результате острой интоксикации свинцом чаще всего отмечают неврологические симптомы, свинцовую энцефалопатию, «свинцовую» колику, тошноту, запоры, боли по всему организму, снижение частоты сердечных сокращений и повышение артериального давления. При хронической свинцовой интоксикации отмечают повышенную возбудимость, гиперактивность, депрессию, снижение IQ, гипертонию, периферическую нейропатию, потерю или снижение аппетита, боли в желудке, анемию, нефропатию, «свинцовую кайму», дистрофию мышц кистей рук и т.д.

Молибден (Мо).При ежедневном потреблении молибдена в пределах 0,5 – 10 мг отмечают слабо выраженные биохимические изменения, которые существенно не влияют на здоровье человека. При ежедневном употреблении молибдена в пределах 10 – 15 мг проявляются клинические симптомы отравления. При упротреблении молибденав количествах, превышающих 15 мг/деньувеличивается активность ксантиноксидазы, накапливается мочевая кислота, повышается риск возникновения подагры. При хроническом молибденовом отравлении развиваются неспецифические симптомы, которые проявляются раздражением слизистых оболочек, пневмокониозом, уменьшением массы тела. При повышенной концентрации молибдена в почвенном покрове наблюдается эндемическое заболевание, «молибденовая» подагра.

Основными проявлениями избытка молибдена являются повышение активности ксантиноксидазы и уровня мочевой кислоты в моче; подагра; раздражение слизистых оболочек; пневмокониоз; угнетение кроветворения и снижение массы тела.

Мышьяк (As).Токсическое действие мышьяка на организм человекапроявляются общим и местным действием. Общее действие связано с нарушением окислительных процессов в тканях из-за блокады сульфгидрильных групп ферментных систем. Местное действие мышьяк оказывает прижигающим образом, приводя к раздражению и воспалению тканей, а также к некрозу. Больше всего действию мышьяка подвержена нервная ткань.

Основными проявлениями избытка мышьяка являются раздражительность, головные боли; нарушение функций печени, развитие жирового гепатоза; аллергические реакции на коже, экзема, дерматит, зуд, язва, депигментация кожи, ладонно-подошвенный гиперкератоз, конъюнктивит; поражение системы дыхания (фиброз, аллергозы, прободение носовой перегородки, опухоли); поражение сосудов (в первую очередь нижних конечностей, – эндоангиит); нефропатия; увеличение риска развития новообразований кожи, печени, легких; при острой интоксикации, – внутрисосудистый гемолиз, острая почечная, печеночная недостаточность, кардиогенный шок; отдаленные последствия, –снижение остроты слуха у детей, поражения нервной системы (энцефалопатии, нарушения речи, координации движений, судороги, психозы, полиневриты с болевым синдромом), нарушение трофики мышц, иммунодефицит.

Цинк (Zn). Цинк является одним из главных микроэлементов: входит в состав ферментов, принимает участие в биосинтезе РНК, хлорофилла, углеводном и фосфорном обмене. Однако в результате увеличения концентрации цинка в объектах природной среды и продуктах питания происходит негативное воздействие на здоровья человека.

В первую очередь воздействию подвержены органы дыхания, печень и почки.

Хром (Cr). Хром является биогенным элементом и постоянно находится в тканях живых организмов.

Уменьшение концентрации хрома в продуктах питания приводит к снижению его содержания в крови, тормозит рост, повышает содержание холестерина в крови; приводит к сухости и боли в носу, затруднению дыхания и недомоганию.

В органах и тканях организма человека хром накапливается в основномвволосахиногтях. В гипофизе, надпочечниках, поджелудочной железе, легких, скелетных мышцах и тонких кишках хром накапливается незначительно.

Ртуть (Hg).Заражение ртутью почвенного и растительного покровов, природных водных объектов, животных в настоящее время характерно для многих регионов планеты. Это связано с поступлением значительного количества ртути в качестве продуктов промышленного производства, транспорта, ядохимикатов.

Продолжительность сохранения ртути в атмосфере составляет 10дней, а в почве и воде может доходить до сотен тысяч лет. Ртуть концентрируется в почвенном покрове, принимает участие в сложных биологических процессах, вызывая специфические отравления и заболевания у человека и животных. Особенно токсичными для живых организмов являются восстановленные и органические соединения ртути.

Соединения ртути высокотоксичны. В результате хронического отравления ртутью развивается синдром меркуриализма с нарушениями деятельности нервной системы и пищеварительного тракта, возникновением дерматозов (меркуриализм кожи). В Японии описано массовое отравление ртутью населения («болезнь Минамата»).

Основными проявлениями избытка ртути являются психические нарушения: головные боли, утомляемость, тревожность, раздражительность; «ртутная энцефалопатия», которая сопровождается нарушением психики и интеллекта; астено-вегетативный синдром, мозжечковая атаксия, нарушения зрения и слуха, тремор кистей рук, век, губ и всего тела; «ртутная» токсидермия, диффузные сливные сыпи, иногда геморрагического характера, экзема, выпадение волос, ломкость ногтей; лабильный пульс, тахикардия, высокая лихорадка; «ртутный» стоматит, гингивит, отек, эрозии и язвы слизистой оболочки полости рта, омертвление челюстных отростков, выпадение зубов; «ртутные» язвенно-некротические гастроэнтериты, гастралгия, колики, понос, изъязвление и некроз стенки толстой кишки; язвенно-некротический нефрозо-нефрит, протеинурия, боли, нарушение выделительных функций вплоть до анурии; расстройства менструального цикла, выкидыши, внутриутробная гибель плода; изменение состава крови, гемолиз эритроцитов, нарушения кроветворения, анемия с тяжелым течением.

В результате острого отравления неорганическими соединениями ртути в первую очередь отмечают эрозию слизистых глотки и гортани, тошноту, рвоту. В результате хронического отравления вышеперечисленные симптомы дополняет протеинурия.

Острое ртутное отравление проявляется в виде сужения полей зрения, расстройстве речи и движений, парестезии. Хроническое ртутное отравление сопровождается симптомами поражения центральной нервной системы, расстройствами слуха и зрения.

Контрольные вопросы по разделу:

1. Перечислите основные свойства почв.

2. Дайте определение понятию загрязнение почв.

3. Назовите источники химического загрязнения почв.

4. Перечислите источники загрязнения почв.

5. Какие загрязняющие вещества выделяются при работе двигателей внутреннего сгорания и оседают на поверхность почвы?

6. Приведите классификацию веществ-загрязнителей почвы.

7. Назовите основные типы засоления почвы.

8. Каким образом засоление почвы влияет на рост и развитие растений?