elenka

Путь к Файлу: /Гигиена / лекции по гигиене / иванчикова / лекции по гигиене / Биоресурсы.doc

Ознакомиться или скачать весь учебный материал данного пользователя
Скачиваний:   0
Пользователь:   elenka
Добавлен:   24.10.2014
Размер:   123.0 КБ
СКАЧАТЬ

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

Кафедра общей гигиены и экологии

 

 

 

Утверждено на заседании кафедры

протокол № 36 от «15» февраля 2002г.

 

 

 

 

 

 

 

Тема: «Биологические ресурсы. Экологические и медицинские последствия загрязнения атмосферы и гидросферы»

 

 

 

 

Учебно-методическое пособие

по общей гигиене для студентов,

 

Авторы: Л.П. Мамчиц

   В.Н. Бортновский

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гомель 2002

ТЕМА 2: Биологические ресурсы. Экологические и медицинские последствия загрязнения атмосферы и гидросферы

 

Актуальность: Современный этап общественного развития характеризуется усилением индустриального воздействия человека на биосферу. Бурное развитие производственных сил, рост численности населения на планете приводит к истощению невосполнимых природных ресурсов, нарушению и загрязнению окружающей среды.

Все очевиднее становится зависимость благосостояния людей от качества окружающей их природной среды. Поэтому необходимость охраны природы и бережного использования ресурсов стала одной из самых острых и актуальных проблем современности.

В настоящее время нет на планете экологических систем, где бы не происходили неблагоприятные изменения в результате деятельности человека. Каждый вид живых организмов обитает в той экосистеме, к условиям которой он адаптирован в процессе эволюции. Изменения этих условий могут подавить жизнедеятельность организмов и даже вызвать их гибель.

Антропогенному влиянию в экосистемах подвергаются: атмосфера, литосфера, гидросфера, а жертвами этих пагубных изменений являются живые организмы.

Повсеместное загрязнение окружающей среды приводит к уничтожению биологических ресурсов, которые являются носителем генетического материала. Распространившиеся в последнее время такие явления как: кислотные осадки, разрушение озонового слоя, парниковый эффект и др. оказывают неблагоприятное влияние не только на природу, но и на здоровье человека.

Особую тревогу медицинской экологии вызывают болезни, связанные с неблагополучием биосферы: заболевания верхних дыхательных путей и аллергические, болезни, связанные с поступлением ксенобиотиков в организм.

Цель: Разобрать экологические последствия загрязнения атмосферы и гидросферы. Дать характеристику экологически опасных антропогенных загрязнителей, разобрать их превращения под влиянием различных факторов; показать влияние антропогенных загрязнителей на экосистемы. Показать наличие экологически зависимой заболеваемости населения.

Задачи, Научиться простым методам анализа загрязняющих веществ в воздухе и в воде. Осознать важность сохранения благоприятной для жизни окружающей среды.

 

ОБЪЁМ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

 

Дать характеристику экологически опасных антропогенных загрязнителей, разобрать их превращения под влиянием различных факторов. Составить таблицу «Вредные вещества и их воздействие на организм», показывающую взаимосвязь между загрязнителями, присутствующими в окружающей среде, и болезнями. Показать наличие связи между характером и степенью загрязнения окружающей среды и заболеваемостью населения.

Выполнение рефератов на темы:

- Экологические и медицинские проблемы загрязнения окружающей среды.

- Нарушение озонового слоя и здоровье человека.

- Загрязнение атмосферы окислами серы и здоровье населения.

- Влияние выхлопных газов автомобилей на здоровье людей.

- Влияние фотохимических окислителей на состояние здоровья человека.

- Кислотные осадки и здоровье населения.

- Депонирование и аккумуляция вредных веществ в различных объектах внешней среды.

- Нарушения здоровья, связанные с применением новых химических веществ.

- Источники поступления нитросоединений в организм человека.

- Экологические  и   медицинские   проблемы  загрязнения   окружающей   среды диоксинами.

- Экологические   и   медицинские   проблемы   загрязнения   окружающей   среды тяжелыми металлами.

- Биоиндикация как средство анализа качества окружающей среды

 

ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ

 

Для полного усвоения темы студентам необходимо повторить из

1) микробиологии - темы «Экологические среды микроорганизмов. Микрофлора воздуха. Микрофлора водоемов, источники контаминации микробами объектов окружающей среды»;

2) общей химии – «Токсическое действие на организм соединений свинца, ртути, меди," "Биогенные элементы как факторы окружающей среды»,

3) медицинской биологии и генетики – «Вредное влияние на организм человека курения», «Организм как среда обитания. Взаимодействие паразита и хозяина на уровне особи и на уровне популяции «.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИЗ СМЕЖНЫХ ДИСЦИПЛИН

 

1. Какую роль играет микрофлора воздуха в распространении инфекционных болезней?

2. Каковы механизмы повреждающего действия УФ-облучения?

3. Какие молекулярные механизмы защиты от УФ-облучения?

4. Какова роль биогенных элементов как факторов окружающей среды?

5. Перечислить физические свойства воздуха.

6. Назвать химический состав воздуха.

7. Как происходят процессы коагуляции при очистке сточных вод и питьевой воды?

 

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ К ЗАНЯТИЮ

 

1. Биологические ресурсы, их использование.

2. Охраняемые природные территории. Рекреационные ресурсы.

3. Понятие об атмосфере, её строение и состав.

4. Источники загрязнения - природные и антропогенные.

5. Основные  загрязнители   атмосферного   воздуха,   их   действие   на   организм человека и окружающую среду (диоксид серы, оксиды азота, окись и двуокись углерода, радионуклиды, летучие и органические соединения, соединения тяжелых металлов).

6. Химические превращения загрязнителей в воздухе и их последствия:

а) кислотные   осадки   -   их   источники,   действие   на   организм   человека   и окружающую среду;

б) фотохимический смог; озон и другие фотохимические окислители, действие тропосферного озона на организм человека и окружающую среду;

в) озоновая   дыра   -   механизм   разрушения   озонового   слоя,   биологические последствия коротковолнового ультрафиолетового излучения.

7. Понятие о гидросфере. Общие представления о запасах пресной воды на Земле.

8. Происхождение и функции воды.

9. Круговорот воды в биосфере, движущие силы. Связь гидросферы с состоянием литосферы и атмосферы.

10. Источники и последствия загрязнения гидросферы:

- тепловое загрязнение;

- загрязнение химическими и токсическими веществами. Эвтрофикация водоемов.

11. Заболевания,   связанные   с   экологическим   неблагополучием   гидросферы (инфекционные, токсические).

12. Биоиндикация. ПДК.

 

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ

 

1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ. Природная среда по отношению к человеку выполняет три основные функции:

 экономическую - обеспечивает народное хозяйство ресурсами;

 биологическую - обеспечивает физическое здоровье человека;

 социальную - обеспечивает духовное развитие человека и общества в целом.

Биологические ресурсы (БР) - все живые средообразующие компоненты биосферы с заключенным в них генетическим материалом. БР количественно возобновимы, но качественно практически невосстановимы.

Виды БР:  

1) ресурсы продуцентов;

2) ресурсы консументов;

3) ресурсы редуцентов.

БР используются:

1 - в качестве источников энергии, сырья и материалов;

2 - непосредственно в качестве предметов потребления;

3 - в  качестве  банка   генетического  фонда  или   источников  информации  об окружающем мире.

 

2. ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ

 

Существуют особо охраняемые природные территории, которые представляют собой участки резко ограниченного или специализированного использования.

Они предназначены:

1 - для поддержания экологического равновесия и охраны экологического потенциала региона (в т.ч. окружающих территорий);

2 - сохранения генетического разнообразия растительного и животного мира;

3 - получения научных данных о ходе естественных процессов в природе    и влиянии на неё антропогенных факторов;

4 - содействия экологическому образованию и воспитанию.

Виды особо охраняемых территорий:

1 - заповедник; 2 - заказник; 3 - национальный парк.

ЗАПОВЕДНИК - особо охраняемое законом или обычаями пространство, которое полностью исключено из любой хозяйственной деятельности (в т.ч. посещения людьми).

ЗАКАЗНИК - участок, в пределах которого (постоянно или временно) запрещены отдельные виды и формы хозяйственной деятельности.

НАЦИОНАЛЬНЫЕ ПАРКИ представляют собой ценные природные территории, используемые в научно-исследовательских целях, а также для рекреационного и общеобразовательного туризма.

Рекреационные ресурсы - часть природных и культурных ресурсов, обеспечивающая отдых как средство поддержания и восстановления трудоспособности и здоровья людей. К рекреационным ресурсам относятся национальные парки, городские и пригородные зеленые зоны, курорты и др. места, пригодные для отдыха.

 

3. АТМОСФЕРА

 

Атмосфера - это газовая оболочка Земли, представляющая собой дисперсную среду, состоящую из смеси газов (азот, кислород, диоксид углерода, инертные газы), взвешенных аэрозольных частиц, водяных паров. Она вращается вместе с нашей планетой, поэтому атмосферный воздух находится в постоянном движении.

Слои атмосферы: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера (ионосфера) и экзосфера. Три атмосферные области содержат озон: тропосфера, стратосфера и мезосфера. Наиболее остро стоят проблемы стратосферного и тропосферного озона.

Основная функция стратосферного озона - это зашита всего живого от жесткого УФИ Солнца (длина волны 200-320 нм).

Молекулы озона в виде примеси к воздуху присутствуют на всех высотах от поверхности Земли до 100 км, максимальное количество молекул озона приходится на область высот 15-30 км, которую образно называют

«озоновым слоем».

Солнечное излучение с длиной волны меньше 200 им хорошо поглощается молекулами озона еще на больших высотах, не доходя до стратосферы. С увеличением длины волны коэффициент поглощения быстро падает.

Тропосферный озон в отличие от стратосферного высокотоксичное соединение для объектов окружающей среды. Наряду с диоксидом углерода тропосферный озон поглощает инфракрасное излучение от земли, играя существенную роль в создании парникового эффекта. Человечество столкнулось с явлением, именуемым «озоновая дыра», т.е. резким снижением содержания озона в весенний период над Антарктидой, что повлечет за собой усиленное проникновение жесткого УФИ до поверхности Земли.

 

4. ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

 

делятся на природные и антропогенные.

 

Природные источники:

- космическая пыль;                      

- извержение вулканов;                 

- пыльные бури;                        

- грозовые разряды;

- выветривание пород;

- продукты жизнедеятельности организмов.

 

Антропогенные источники:

- промышленные выбросы;           

- сжигание топлива;                      

- выхлопные газы транспорта;

- сельское хозяйство (использование удобрений)

- радиоактивное загрязнение; использование ядохимикатов.

 

Наибольшее значение в загрязнении атмосферы имеют: оксиды углерода, азота, серы, летучие органические соединения (ЛОС), соединения тяжелых ме галлов, промышленная пыль, сажа, радиоактивные вещества.

Атмосферные осадки, характеризующиеся сильно кислой реакцией, называются кислотными дождями или осадками. Главными источниками являются сжигание сланце», нефти, углей, газа в индустрии, сельском хозяйстве, быту. Оксиды серы, азота, углеводы взаимодействуют с водой и превращаются в растворы смеси сернистой, серной, азотистой, азотной и угольной кислот. Кислотные осадки оказывают прямое и косвенное действие.

Фотохимический туман (смог) - многокомпонентная смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, органические соединения перекисной природы, называемые фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях:

- наличие в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и др.;

- интенсивной солнечной радиации;

- безветрие;

- повышенная температурная инверсия.

Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, в результате образуются избытки озона. В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами, в результате в атмосфере концентрируются перекиси, которые в сумме и образуют фотооксиданты. Такие явления - нередкое явление над Лондоном, Парижем, Нью-Йорком и др.

 

ГИДРОСФЕРА

 

Гидросферой называют совокупность всех вод Земли: материковых (поверхностных, почвенных, глубинных), океанических и атмосферных.

Вода занимает почти 3/4 земной поверхности, составляя моря и океаны. Запасы ее -около 1,4 млрд. куб. км. Из всего огромного запаса воды около 98% составляет соленая морская вода, а пресной воды - всего немногим более 2% всего мирового запаса, и то около 70% пресной воды заключено в ледниках и недоступно человеку.

 

ИСТОЧНИКАМИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НЕБЛАГОПОЛУЧИЯ ГИДРОСФЕРЫ являются:

 

1. Атмосферные воды. Например, 1 дождевая капля весом 50 мг, падая с высоты 1 км, омывает  16 л  воздуха. Значит, различные загрязняющие вещества будут легко вымываться из воздуха. Примером этого служит вымывание радиоактивных веществ из атмосферы, приведшее к пятнистому загрязнению территории нашей республики после аварии на ЧАЭС. Многие газообразные соединения, растворяясь в атмосферной влаге, формируют кислотные осадки, которые нарушают экологическое равновесие наземных и водных экосистем.

2. Зарегулирование стока  рек  путем  гидростроительства  ведет  к замедлению течения   (водохранилища).   Медленные   участки   реки    хуже   самоочищаются,   т.к. количество    растворенного    кислорода,    необходимого    для    процессов    аэробного разложения органических загрязнителей, снижается. При насыщении воды биогенными элементами (эвтрофикации) начинается массовое развитие фитопланктона, особо сине-зеленых водорослей, являющихся источником опасных токсинов.

3. Городские   сточные   воды,   включающие  бытовые   и   коммунальные   стоки, содержат          массу     органических     веществ,     детергентов     (моющих     средств), микроорганизмов, в т.ч. патогенных. Особенно опасны стоки инфекционных отделений больниц, если они не очищены и не обеззаражены.

4. Сельское   хозяйство:   сточные   воды   ферм,   птичников,       использование минеральных и органических удобрений, пестицидов.

5. Промышленные сточные воды. Со сточными водами в водоемы сбрасывается огромное количество химических соединений:

- нефтепродукты;       

- ядовитые соединения;

- соединения тяжелых металлов;

- пестициды;

- моющие средства;    

- ароматические углеводороды;

- нитрозосоединения;

- радиоактивные вещества.

Недостаток в воде фтора (менее 0,5 мг/л) ведёт к кариесу. По кариесу эндемичны: Беларусь, Хабаровск, Сочи, Каунас, Архангельск. Избыток фтора приводит к флюорозу (Тверь, Тамбов, район Юго-Восточной Азии).

Подтверждается прямая корреляция между содержанием меди, кадмия, нитратов и уровнем ССЗ. Использование очень жесткой воды (2 - 2,5 г/л) оказывает отрицательное влияние на развитие плода, вызывает патологию выделительной системы, заболевания желудочно-кишечного тракта.

Очень часто минеральный состав воды обусловлен антропогенной деятельностью человека. Высокие концентрации нитратов встречаются в питьевой воде, как следствие загрязнения азотными удобрениями. Азотсодержащие соединения в воде способны превращаться в канцерогенные         нитрозамины, способствуя возникновению онкозаболеваний желудочно-кишечного тракта.

Обеззараживание питьевой воды хлором служит источником образования в водопроводе диоксинов - самых сильных токсических соединений для теплокровных организмов.

Нефть и нефтепродукты покрывают поверхность воды пленкой, что нарушает процессы фотосинтеза и выделения U2 фитопланктоном, нарушается водный обмен и газообмен между атмосферой и гидросферой. Тяжелые металлы, ядовитые соединения, углеводороды подавляют жизнедеятельность водных организмов, нарушая процессы самоочищения водоёма или вызывая вымирание целых групп организмов.

Первой страной, ощутившей отрицательное влияние химического загрязнения природной среды, стала Япония. В этой стране свыше 80% территории испытывает на себе непосредственное влияние промышленного производства. Характерны примеры с «болезнью Минамата» (интоксикация ртутью) и «болезнью Итай - Итай» (отравление кадмием), возникшие в результате сбросов сточных вод промышленных предприятии.

Контакт человека с гидросферой проходит тремя путями:

1. Через дыхательные пути;

2. Через желудочно-кишечный тракт;

3. Через кожные покровы. МЕТОДЫ БИОИНДИКАЦИИ:

- пассивный мониторинг - у свободно живущих организмов исследуются видимые или физиологические   и   биохимические   повреждения   или   отклонения от нормы, являющиеся признаками стрессового воздействия;

- активный   мониторинг – у тест-организмов, находящихся на   исследуемой территории в стандартизованных условиях пытаются обнаружить те же изменения, что и у свободно живущих организмов.

БИОИНДИКАТОРЫ     ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ,     используемые     при     активном мониторинге:

 

 

 

 

Компоненты загрязнений

Биоиндикатор

Симптомы воздействия

озон

табак, шпинат, виноград, фасоль

некрозы верхней стороны листьев, снижение содержания хлорофилла;

сочетание вредных веществ в воздухе ионы Р, Pb, Zn, Cd. Mn, Cu RN Sr-90 и Cs-137

листовые и кустистые лишайники пихта, ель, сосна, пчела медоносная, листовая капуста, конский каштан

снижение содержания живых клеток водорослей снижение содержания хлорофилла, верхушечные некрозы хвои, накопление в меде

хлорорганические соединения (ПХД, ЛЛТ)

Олений и

исландский мох, яйца морских и дневных хищных птиц

накопление в сухом веществе,

истончение скорлупы, раз рушение яиц

H2SO4 (кислотные дожди)

хвойные

снижение хлорофилла

Индикаторами могут быть не только целостные организмы или их системы, но и их наиболее чувствительные структуры, на основе которых созданы биосенсоры. Они основаны на экологически безопасных природных компонентах. Биосенсорная система состоит из биологического элемента распознавания загрязняющих веществ и измерительного устройства, обеспечивающего передачу сигнала.

Биосенсоры пригодны для определения токсических и мутагенных веществ, ФОС, хлорированных углеводородов.

Созданы и используются сенсорные устройства для измерения биохимических параметров сельскохозяйственных культур, качества продукции пищевой промышленности (сенсор глюкозы - на основе ферроцена - для контроля свежести мяса, сенсор пептидов - для контроля процесса гидролиза протеинов в молоке).

Биосенсоры получили распространение в оборонной промышленности в производстве химического и бактериологического оружия, контроле систем жизнеобеспечения в подводных лодках.

БИОИНДИКАЦИЯ - метод оценки абиотических и биотических факторов местообитания при помощи биологических систем. БИОИНДИКАТОРЫ - организмы или их сообщества, жизненные функции которых тесно связаны с определенными факторами среды. Индикаторами могут быть не только целостные организмы или их системы, но и их наиболее чувствительные структуры, на основе которых созданы биосенсоры. Они основаны на экологически безопасных природных компонентах.

 

 

ТЕСТЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ

 

1. Какие   газы   в   атмосфере   наименее   чувствительны   к   антропогенной   деятельности?                                                                            

1/ углекислый газ

2/ азот

3/ кислород

2. Что относится к антропогенным источникам загрязнения атмосферы?

1/ сжигание топлива

2/ испытание ядерного оружия

3/ космическая пыль

3. Озоновый слой в стратосфере является ...

1/ верхней границей биосферы

2/ источником образования кислотных осадков

3/ защитным экраном от жесткого УФ-облучения

4. Какие соединения участвуют в разрушении озонового слоя?

1/ угарный газ

2/ аммиак

3/ хлорфторуглеводороды

5. Какие биологические последствия разрушения озонового слоя?

1/ угнетение иммунной системы

2/ активация перекисного окисления липидов 3/изменения в нуклеиновых кислотах, ведущие к мутации

6. Запасы пресной воды на Земле

1/ ограничены

2/ не ограничены

3/ непрерывно пополняются в значительном объеме

7. Что влияет на экологическое состояние гидросферы?

1/ экологическое состояние литосферы

2/ городские сточные воды

3/ изменение скорости течения реки

8. Что происходит при эвтрофикации водоемов?

1/ водоем постепенно превращается в болото

2/ в воде повышается содержание органических веществ

3/ в воде повышается содержание кислорода

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

 

Задание  N1.  Дать  гигиеническую  оценку  качеству  атмосферного   воздуха   по данным химического анализа проб воздуха.

Задание N2. Определить, какие отклонения в состоянии здоровья населения могут наблюдаться.

Задание N3. Предложить меры по оздоровлению воздушной среды.

 

 

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

 

Задание    N1.        Определение    неорганических    загрязнителей    (сульфатов)    в водопроводной воде.

Задание N2. Дать эколого-гигиеническую оценку полученным результатам.

Задание N3. Предложить мероприятия по улучшению качества воды.

Задание N4. Оформить протокол лабораторной работы.

 

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

1. Стадницкий Г.В., Родионов A.M. Экология. - СПб: Химия, 1996.- 240 с.

2. Вронский В.А. Прикладная экология. - Ростов н/Д: Феникс, 1996.- 512 с..

3. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. - М.: Мир,1990.

4. Чернова Н.М., Былова A.M. Экология. - М.: Просвещение, 1988.

5. Покровский В.А. Гигиена. - М.: Медицина, 1979.-496 с.

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

1. Заиков Г,Е. Кислотные дожди и окружающая среда .-М.: Химия, 1991,--140с.

2. Хорват Л. Кислотный дождь. - М.: Стройиздат, 1990.- 80 с.

3. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества: Справочник. -Л.: Химия, 1990.-463с.

4. Здоровье и окружающая среда/Под ред. Дж.Ленихен, У.Флетчер.--М.:Мир, 1979.-232 с.

5. Кузьменок Н.М., Стрельцов Е.А., Кумачёв А.И. Экология на уроках химии. Мн.:Красико-принт, 1996.-208с.

6. Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания: В 4-х кн. - М.: Мир, 1994.

 

 

 

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика