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.

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 deszczy 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, różyczkę, 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.

Wpływ wysokiej temperatury otoczenia na człowieka

 Termoregulacyjną odpowiedzią ustroju na wzrost tem­peratury otoczenia jest przede wszystkim rozszerzenie naczyń krwionośnych skóry i wzrost skórnego przepły­wu krwi. Następnie uruchomiony zostaje drugi mecha­nizm obronny, tj. wzmożone wydzielanie potu. Oba te mechanizmy pozwalają na utrzymanie homeostazy ter­micznej ustroju.

slajd

Ich działanie powoduje jednak całą masę wtórnych zmian o charakterze czynnościowym (odwracalnym), jak: zmiany w rozmieszczeniu krwi, przyspieszenie czynności serca, odwodnienie, utrata soli z organizmu. Jeżeli przekroczone zostaną możliwości termoregulacyjne ustroju, wówczas wzrasta temperatura ciała, co szczególnie wyraźnie wpływa na czynność ośrodkowego układu nerwowego.  

 U człowieka nie przy­stosowanego, wpływ gorąca przejawia się złym samopo­czuciem, zmniejszeniem wydolności fizycznej i psychicz­nej. Zwiększa się częstość tętna i oddechów, spada ciśnienie krwi, człowiek staje się skłonny do omdleń. Mogą pojawiać się bóle skurczowe ze strony przewodu pokarmowego. U ludzi narażonych przez dłuższy czas na dzia­łanie wysokiej temperatury występuje ogólna bierność, trudność w koncentracji uwagi, czasem upośledzenie zdolności do wykonywania czynności wymagających zręczności i precyzji. Obniżenie wydolności fizycznej człowieka powoduje, że nawet lekka praca stanowi duże obciążenie ustroju. Obniża się zwłaszcza zdolność do wy­konywania krótkotrwałych wysiłków fizycznych, o których decyduje czynność układu nerwowego i samych mięśni. Przyczyną obniżenia ogólnej wydolności fizycznej w środowisku o podwyższonej temperaturze jest upośle­dzenie możliwości adaptacji organizmu do wysiłków, szczególnie w zakresie układu krążenia, co wiąże się  z gorszym zaopatrzeniem w tlen. W związku z tym człowiek w gorącym środowisku staje się spowolniały, stara się ograniczyć wysiłki fizyczne, przyjmuje chętnie  pozycję leżącą. Nawet krótkotrwałe zmiany temperatury powietrza powodują zaburzenia czynności wielu na­rządów i układów.   

Obserwacje wykazały, że ludzie starsi mają mniejsze możliwości adaptacji do środowiska  o wysokiej tempera­turze. Kobiety cechuje gorsza tolerancja wysokiej tem­peratury otoczenia  w czasie pierwszych ekspozycji. Szczególnie wyraźna jest gorsza adaptacja psychiczna (nadpobudliwość nerwowa w czasie aklimatyzacji). Pod wpływem aklimatyzacji zanikają różnice w reakcji na obciążenie cieplne między mężczyznami i kobietami. Ko­biety zaaklimatyzowane równie dobrze znoszą pobyt i pracę w gorącym środowisku, jak i mężczyźni.

Aklimatyzacja do wysokiej temperatury otoczenia

   Warunki termiczne otoczenia, pozwalające na utrzyma­nie równowagi cieplnej organizmu, które są dla człowieka najkorzystniejsze, określa się terminem komfortu ter­micznego. Komfort termiczny zapewnia dobre samopo­czucie i pełną zdolność do pracy przez dłuższy czas. Przyjęto,  że  temperatura 21-22°C i wilgotność względna około 50% oraz ruch powietrza 10 cm/s dla człowieka lekko ubranego, wykonującego niewielki wy­siłek fizyczny, to warunki komfortu termicznego. W życiu codziennym i pracy rzadko przebywa się w warunkach komfortu termicznego, najczęściej organizm nasz podlega wpływom zmiennych czynników meteorologicznych. Zaznacza się to najwyraźniej, gdy zmieniając miejsce zamieszkania zmieniamy strefę klimatyczną.

slajd

Człowiek ma możliwości przysto­sowania się do przebywania  i pracy w zmienionych warunkach pogodowych i klimatycznych, w procesie zwanym aklimatyzacją. Aklimatyzacja do zmienionych warunków meteorologicznych jest to proces prowadzący do zmian w ustroju, w wyniku których człowiek staje się bardziej przystosowany do działania tych bodźców, ustępują niekorzystne objawy, usprawniają się bowiem mechanizmy termoregulacji. Podczas okresu aklimatyzacji do otoczenia o wysokiej temperaturze następują zmiany w układzie krążenia, oddechowym, w czynności układu nerwowego, gruczołów potowych, zmiany w gospodarce mineralnowodnej. W naszych warunkach klimatycznych człowiek podlega aklimatyzacji przy zmianach pory roku. W okresie jesienno-zimowym wzrasta wydzielanie hormonów tarczycowych, które mają wpływ na natężenie procesów metabolicznych, w związku z tym m. in. w tym okresie obserwowane jest podwyższenie przemiany materii, odwrotnie niż w okresie letnim.

 Działanie niskiej temperatury na ustrój człowieka

     Człowiek odczuwa zimno wtedy, gdy straty ciepła są większe niż zdolność wytwarzania ciepła przez organizm. Obroną ustroju na nadmierne ochładzanie jest skurcz naczyń krwionośnych skóry, który powoduje zmniejszenie skórnego przepływu krwi i przewodnictwa cieplnego tkanek powierzchownych. Temperatura powierzchni ciała zostaje obniżona w wyniku czego zmniejszają się straty ciepła na drodze przewodzenia, konwekcji i promieniowania. Towarzyszy temu skurcz naczyń zaopatru­jących niektóre narządy wewnętrzne, zmniejsza się ukrwienie pewnych okolic ciała, co może być jednym z czynników powodujących zmiany nieżytowe nosa, gardła, oskrzeli itp. Obserwuje się to często w okresach  zmian temperatury powietrza. W środowisku o niskiej temperaturze zmniejsza się pocenie, w związku z czym zaoszczędzone zostają znaczne ilości ciepła zużywanego na parowanie. Człowiek kurczy się odruchowo, co zmniej­sza powierzchnię styku z chłodnym otoczeniem i opóźnia straty ciepła. Drugim czynnikiem chroniącym ustrój przed nadmierną utratą ciepła jest wzrost natężenia przemiany materii. Zwiększone wytwarzanie ciepła przez organizm jest wy­nikiem zmian metabolicznych związanych z działaniem takich czynników,  jak: wzrost wydzielania hormonów mających wpływ na przyspieszenie przemiany materii (hormony tar­czycy, nadnerczy), wzrost napięcia mięśniowego oraz pojawienie się dreszczy, które polegają na skurczach małych grup mięśniowych, zwiększenie ogólne aktywności fizycznej. Stwierdzono wzrost prze­miany materii  u człowieka już po 2 minutach przeby­wania w otoczeniu o tem­peraturze 2°C. Fizjologiczny mechanizm obronny przed zimnem nie jest wystarczający w naszych warunkach klimatycznych. Musimy szukać zabezpieczenia przez stosowanie odpowiedniej odzieży, ogrzewanie pomieszczeń,  w których przebywamy i pracujemy. Pewną obroną przed zimnem jest też stosowanie odpowiedniego odżywiania - wysokokalorycznego - oraz częstsze przyjmowanie posiłków (np. 5 razy dziennie) w czasie zimy, niż w porach letnich. Osoby  zaaklimatyzowane do zimna mają na ogół wyższy poziom przemiany materii, a przy doraźnym oziębieniu  występuje u nich szybszy  wzrost natężenia procesów metabolicznych.

Wpływ twardości wody na zdrowie człowieka

W przyrodzie praktycznie nie występuje woda chemicznie czysta. slajd Jako bardzo dobry rozpuszczalnik zawiera prawie wszystkie substancje naturalne występujące w skorupie ziemskiej oraz substancje będące efektem działalności człowieka. Substancje te występują  w stężeniach zależnych od ich powszechności, rozpuszczalności oraz od wielu różnych procesów fizycznych, chemicznych i mikrobiologicznych zachodzących w przyrodzie. slajd Do prawidłowego funkcjonowania organizm ludzki potrzebuje wody i substancji w niej rozpuszczonych, które mogą występować w dużych ilościach (makroskładniki) lub jako elementy śladowe (mikroskładniki). Do makroskładników zalicza się: wodorowęglany, siarczany, chlorki, sód, potas oraz wapń i magnez. W mniejszych ilościach występuje żelazo i krzemionka. Zawartość i proporcje podstawowych jonów zależą głównie od składu chemicznego skał i gleb, przez które przepływa woda. Wpływ zanieczyszczeń doprowadzonych do wód w wyniku działalności człowieka może znacznie zmienić ten skład. Równoczesny wzrost poziomu zanieczyszczenia wód naturalnych oraz wymagań stawianych wodzie do spożycia, a także rozwój technik analitycznych, pozwalających na identyfikację zanieczyszczeń występujących w wodach, powoduje konieczność oczyszczania wód do celów wodociągowych. Konieczne jest usuwanie z wód uciążliwych lub szkodliwych zanieczyszczeń pierwotnych obecnych w ujmowanych wodach oraz zapobieganie powstawaniu zanieczyszczeń wtórnych podczas oczyszczania wody (uboczne produkty dezynfekcji wody do spożycia) i w trakcie dostarczania jej do odbiorców. Woda podawana do sieci wodociągowej jest uzdatniana, to znaczy poddawana jest wielu procesom jej oczyszczania począwszy od filtracji z zanieczyszczeń mechanicznych przez koagulację i dezynfekcję . Przedsiębiorstwa Wodociągowo-Kanalizacyjne w ramach kontroli wewnętrznej prowadzą badania jakości wody dostarczanej konsumentom w celu oceny przydatności jej do spożycia. Jednocześnie Inspekcje Sanitarne odpowiedzialne są za nadzór nad jakością wody u konsumentów pod kątem wtórnych zanieczyszczeń w sieci wodociągowej (próbki wody pobierane są na tzw. końcówkach wodociągów, czyli w naszych domach). Badania w ramach monitoringu  jakości wody prowadzone są  przez Laboratoria  Państwowej Inspekcji Sanitarnej lub inne laboratoria  o udokumentowanym systemie jakości prowadzonych badań zatwierdzonym przez Państwową Inspekcje Sanitarną. slajd Czy woda z kranu nadaje się do picia? Smak i zapach wody, pochodzą od obecnych w wodzie związków organicznych, służących do jej uzdatniania, między innymi chloru. Zawartość chloru w wodzie pomimo wyraźnego zapachu jest minimalna,. Próg wyczuwalności chloru jest niski i wynosi ok. 0,2 mg/l. Obecność w wodzie tego pierwiastka w ilościach nie przekraczających zalecanych dawek nie wpływa negatywnie na nasze zdrowie, a co ważniejsze gwarantuje, że woda jest mikrobiologicznie czysta. slajd Odpowiedzialna za to zjawisko jest twardość wody czyli zawartość w wodzie związków wapnia i magnezu. Wodorowęglany wapnia i magnezu podczas gotowania przekształcają się w węglany, które osadzają się na ścianach naczyń w postaci białego osadu. W ten sposób twardość ta zwana przemijającą jest usuwana z wody. Istnieje również twardość wody nieprzemijająca, której nie można usunąć poprzez gotowanie, gdyż jest ona wynikiem obecności w wodzie innych soli niż węglany. Twardość wody uważana jest za zjawisko negatywne, gdyż powoduje :      - powstawanie kamienia w przewodach ciepłej wody, grzałkach i innych urządzeniach grzewczych      - nieekonomiczne pranie i zmywanie naczyń ze względu na trudną zwilżalność wszelkich powierzchni (dodatek detergentów powoduje zmniejszenie twardości wody : im woda jest twardsza, tym więcej trzeba ich dodawać, aby uzyskać skuteczny efekt mycia)      - może powodować intensywny posmak, powodując spadek intensywności zapachu gotowanych potraw.. Są dowody na to, że twarda woda, zawierająca większe ilości takich biopierwiastków jak, magnez i wapń, może być zdrowsza od miękkiej, ponieważ na terenie gdzie występuje, zaobserwowano niższą zapadalność na choroby układu krążenia. Np mieszkańcy Gruzji, którzy pijąc wodę twardą, w mniejszym stopniu cierpią na choroby miażdżycowe i dożywają sędziwego wieku. Inaczej jest w Finlandii, której obywatele mający do dyspozycji wodę miękką, polodowcową, częściej zapadali na choroby serca i umierali nawet w młodym wieku. Zareagowały w związku z tym władze fińskie. Powstał projekt, w którym uwzględniono m.in. suplementowanie wody składnikami mineralnym. W ciągu 25 lat trwania kampanii liczba zgonów z powodu chorób serca i naczyń krwionośnych w Północnej Karelii zmniejszyła się o 75%. Woda pitna powinna zawierać przede wszystkim magnez i wapń, które stanowią o jej twardości, ale są niezwykle istotne dla ustroju człowieka. Niedobory tych pierwiastków w organizmie można uzupełniać właśnie poprzez spożycie wody bogatej w te substancje.  slajd Rozporządzenie dotyczące wody do spożycia określa dolny zakres twardości wody do spożycia jako 60 mgCaCO3/l, zaś magnezu na 30 mg/l. Związki wapnia i magnezu znajdują się także w pożywieniu, lecz zawarte w wodzie są przez organizm przyswajane w znacznie większym stopniu, ponieważ są łatwo absorbowane w przewodzie pokarmowym. Producenci filtrów do wody, zmiękczaczy, magnetyzerów, odkamieniaczy itp. usiłują wmówić nam, że twarda woda jest niebezpieczna dla naszego zdrowia. Akwizytorzy domowych filtrów do uzdatniania wody chcąc udowodnić odbiorcom wody wodociągowej stopień jej zanieczyszczenia, proponują doświadczenie, podczas którego z wody wytrąca się brunatny osad. Do tego celu wykorzystują proste zjawisko fizykochemiczne - elektrolizę, podczas której wytrącają się sole zawarte w  wodzie oraz pochodzące z elektrod elektrolizera (jedna elektroda wykonana z żelaza, które podczas elektrolizy się rozpuszcza powodując brunatną barwę wody) . Zastosowanie filtra do wody wydawałoby się koniecznością. Tymczasem na podstawie tego zjawiska nie jesteśmy w stanie stwierdzić obecności zanieczyszczeń zawartych w analizowanej wodzie. Tylko laboratoryjna analiza poszczególnych składników zawartych w wodzie pozwala nam stwierdzić obecność substancji niepożądanych. Woda płynąca w naszych kranach jest stale kontrolowana i całkowicie bezpieczna dla człowieka.