/>/>/>1. Современное понятие экологии человека
В последние годы ученыевсех стран мира уделяют пристальное внимание проблемам экологии нашей планеты.Это связано со все большим влиянием экологических факторов на процессы,протекающие на Земле. Имеется в виду не только жизнь демоса, а и существованиелюбых других форм жизни вообще.
Столь пристальноевнимание к экологии возникло не на пустом месте. В той или иной степени влияниеокружающей среды на население изучалось и ранее. Особая роль в этом вопросепринадлежала гигиене — основной профилактической науке, изучающей влияниефакторов внешней среды на организм. Именно гигиена разрабатывала мероприятия,направленные на усиление положительного влияния этих факторов и на снижение ихнеблагоприятного воздействия.
Применительно к homosapiens, этими вопросами занимается та часть экологической науки, котораяполучила название экологии человека.
В вопросах изучениявлияния факторов внешней среды на здоровье человека эти науки тесновзаимосвязаны. Экология человека изучает общие законы взаимодействия биосферы иантролосистемы человечества, его групп (популяций) и индивидуумов, а такжевлияние на них экосистемы[1].
Термин «экология»происходит от греческих oikos (дом, жилище, местоприбывание) и logos (слово;понятие, учение) в русском варианте «,,.логия». Таким образом, в вольномтолковании экология занимается изучением «природного дома». То есть изучениемотношений расти тельных и животных организмов (в том числе и человека) и всехпроцессов, делающих этот «дом» пригодным для обитания.
Экология, в отличие отмногих других областей знаний, появилась вместе с человеком. Они развивались исовершенствовались одно временно. Древние цивилизации Китая, Египта иМесопотамии накопили великое множество сведений об окружающем мире, о растенияхи о животных. Об их взаимодействии, а, главное, о влиянии природы на человека инаоборот.
Однако «крещение»экологии как науки произошло лишь в 1866 году. Тогда немецкий биолог ЭрнстГеккель, живший в XIX и начале XX веков, выпустил книгу «Всеобщая морфологияорганизмов». В ней впервые прозвучало определение экологии как «… общей наукиоб отношении организмов к окружающей среде, куда мы относим все «условиясуществования» в широком смысле этого слова…». Там же мы находим еще двеотносительно точные формулировки экологической науки: «Экология — этопознание экономики природы, одновременное исследование взаимоотношений всегоживого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременнонеантагонистические и антагонистические взаимоотношения животных и растении,конкурирующих друг с другом.
Экология — наука,изучающая все сложности взаимосвязи и взаимоотношения в природе,рассматриваемые Ч. Дарвиным как условия борьбы за существование».
Понятие «экологиячеловека» возникло практически одновременно с классической экологией(биоэкологией). Впервые этот термин был использован в 1921 г. американскими социологами Р. Парком и Е. Берджесом при рассмотрении теории поведениянаселения в городской среде. В на шей стране понятие «экология человека» быловпервые опубликовано в 1974 г. на обложке сборника «Теория и методикагеографических аспектов и экология человека», подготовленного к одноименнойконференции Институтом географии АН и Институтом морфологии человека АМН.
В 1987 г. Президиум АН принял решение о разработке программы биосферных и экологических исследований.Для этого была образована Экологическая комиссия, одна из секций которойполучила название «Экология человека». Руководителем секции В.П. Казначеевымбыло сформулировано еще одно определение данной отрасли науки: «Экологиячеловека — это комплексное научное и научно-практическое направлениеисследований взаимодействия народонаселения (популяции)с окружающей социальнойи природной средой. Оно изучает социальные и природные закономерностивзаимодействия человека и человечества в целом с окружающей космопланетарнойсредой, проблемы развития народонаселения, сохранения его здоровья иработоспособности, совершенствования физических и психических возможностейчеловека». Экология человека — как и гигиена — изучает по сути одни и те жеявления — влияние окружающей среды на человека и, прежде всего, оцениваетстепень зависимости здоровья населения от внешних факторов. Всемирнаяорганизация здравоохранения выделяет ряд причин, способных оказывать влияние наздоровье человека:
• наследственные.Генетически обусловленные, формирующие наследственные заболевания гемофилию,дальтонизм, атаксию, альбинизм, ювенильную миопатию, алкаптопурию и ряд других;эндемические. Вызванные биогеохимическими особенностями местности, приводящие квозникновению эндемических заболеваний — флюороз, кариес зубов, эндемическийзоб, уролитиаз, стронциевый и молибденовый рахит и др.;
• природно-климатические.Характерные для определенных климатических зон, вызывающие рост простудныхзаболеваний (в зоне холодного климата) и кожных заболеваний (в условиях жаркогоклимата);
• эпидемические.Региональные особенности местности, приводящие, в частности, к возникновениюприродно-очаговых инфекций — гепатит, холера и др.;
• профессиональные. Условияпроизводственного процесса, способные привести к развитию профессиональныхзаболеваний;
— социальные. Питание,образ жизни, социальное благополучие;
— психоэмоциональные.Обусловленные воздействием на человека столь частых в последние годы экстремальныхситуаций, например стихийных бедствий, аварий и ката строф, военных действий,террористических акций, а также других стрессовых ситуаций, если они по своейхарактеристике не могут быть отнесены к другим факторам, формирующим здоровье(например профессиональным);
— собственноэкологические.
По данным Всемирнойорганизации здравоохранения (ВОЗ) они формируют до 25% патологий человека, а вотдельных странах и отдельных регионах процент экологически обусловленныхзаболеваний существенно выше.
Само собой разумеется,что перечень этот достаточно условен. Например, эндемические факторы,выделенные в самостоятельный раз дел, по сути своей должны быть так же отнесенык экологическим при чинам, так как характеризуют условия жизни населения вопределен ном регионе. То же самое следует сказать и об эпидемиологическихфакторах, касающихся так называемых природно-очаговых инфекций, которые опасныдля людей, проживающих именно на данных конкретных территориях.
/>Хотелось бы отметить, чтозаболевания, так или иначе связанные с экологией, то есть вызванныеопределенными условиями окружающей человека среды, могут быть представленыдвумя группами.
К первой относятсяэкологически обусловленные заболевания — то есть возникающие в результатевоздействия экологической составляющей в качестве этиологии заболевания. К нимотносятся: эндемические заболевания; природно-очаговые инфекции; заболевания,вызванные радиационным воздействием; химические отравления при выбросах вокружающую среду; заболевания, обусловленные воздействием биологическихаллергенов.
Вторую — наиболее многочисленную- группу составляют экологически зависимые заболевания — иначе говоря,заболевания неспецифического характера, возникающие на фоне существенноизмененной внешней среды. При этом экологические причины выступают в качествеинициирующих патогенетических механизмов патологии. К этой группе относятся:рост общей заболеваемости населения; повышенная детская заболеваемость; ростчастоты патологии беременности; увеличение частоты нарушений внутриутробногоразвития плода; рост онкологической заболеваемости и др.
Антропогенные причины,приводящие к изменению природной среды, очень разнообразны и многочисленны. Этои постоянное увеличение потребления энергии, а значит энергоносителей,неуклонный рост объемов промышленности и сельского хозяйства, создание ииспользование новых технологий, новых химических соединений, искусственныхрадиоактивных веществ, новых микроорганизмов.
В результате деятельностичело века в экосистеме Земли возник ряд аномалий, имеющих глобальный характер.Изменился (и продолжает меняться) газовый состав атмосферы; всё в большейстепени проявляется парниковый эффект, вызванный накоплением в атмосфере «тепличных газов». Следствие этого — весьма резкие изменения климата и погоды.Периодически на территории различных государств выпада ют кислотные дожди. Иосновная опасность — истончение и ликвидация озонового слоя атмосферы, чтоповлечет за собой губительное действие коротковолнового ультрафиолетовогоизлучения Солнца на все без исключения биологические объекты…
Источники поступления ватмосферу антропогенных загрязнений чрезвычайно многообразны, однако помассовости на первое место для городов следует поставить автомобильныйтранспорт и предприятия теплоэнергетического комплекса. Далее следуютметаллургические предприятия, коксохимические производства и предприятиянефтехимической отрасли. Доля других источников загрязнения не очень велика,
Загрязнения,выбрасываемые в атмосферу, обволакивают планету, и, в конечном счете, оседают вводоемы и на поверхность почвы, с которой они в дальнейшем попадают в грунтовыеи межпластовые воды, то есть опять же заражают водоемы. Основными источникамизагрязнения природных вод являются: атмосферные воды, содержащие массывымываемых из воздуха химических веществ промышленного происхождения; ливневыестоки, влекущие с собой большое количество загрязняющих веществ с городскихулиц, производственных площадок, сельскохозяйственных угодий.
Лесные массивы, зеленыезоны и другие подобные территории тоже (увы!) не являются биологическимифильтрами. Хозяйственно-бытовые сточные воды с большим количеством бытовыххимических веществ и канализационными стоками; промышленные сточные водыпрактически ото всех отраслей производства. Особенно же вредны отходыцеллюлозно-бумажной, черной и цветной металлургии, энергетические сбросы, атакже стоки химической и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности.
Интенсивному загрязнениюподвергается и почва. Антропогенные загрязнения, поступающие в почву,накапливаются в ней, проявляя эффект суммирования по типу потенцирования исинергизма. В результате чего появляются вторичные продукты, которые в рядеслучаев могут быть более токсичными, чем их исходные компоненты.
Экзогенные химическиевещества постепенно мигрируют в почве, вызывая ее сильное загрязнение в местахих непосредственного поступления. В результате вокруг крупных промышленныхпредприятий в почве могут накапливаться чрезвычайно высокие концентрациивредных химических веществ: свинца, мышьяка, фтора, ртути, кадмия, марганца,никеля и ряда других, приводящих к образованию искусственных (техногенных)биогеохимических провинций, которые наряду с естественными могут стать причинойвозникновения эндемических заболеваний.
Расчеты учёныхпоказывают, что если не изменить нарастающую динамику антропогенной денатурацииприроды, то следует ожидать необратимых последствий, исключающих возможность существованиячеловека.
Неблагоприятное состояниеприродной среды вызывает большую озабоченность медиков из-за отрицательноговоздействия на здоровье человека. Исследования в сфере экологических проблем ведутсяпрактически всеми развиты ми государствами.
Одним из наиболее точныхиндикаторов экологического неблагополучия в местах проживания населенияявляется репродуктивное здоровье. Воздействие загрязненной окружающей средывызывает у беременных женщин и новорожденных нарушение функций эндокринной,иммунной, кроветворной и других систем.
Загрязнение окружающейсреды заметно влияет на детскую смертность, хотя из-за сложности выявленияподобной зависимости исследования в этом векторе немногочисленны. Безусловно,однако, что показатели младенческой смертности на примере таких индустриальныхобластей, как Московская, Курская, Липецкая, Ростовская, Оренбургская иНовосибирская, в городах существенно выше, чем в сельской местности.
Отмечено неблагоприятноевлияние загрязнений на физическое развитие детей. Так, в Москве весноворожденных, родившихся у матерей, проживающих в зоне выбросов автозавода им.Лихачева, в среднем на 400 г меньше, чем в Юго-Западном округе города. Подобныеизменения антропометрических данных отмечены также в ряде регионов УралаОренбургской области, Башкирии.
Снижение уровняфизического развития детей дошкольного возраста наблюдается в Уфе,Екатеринбурге, Нижнем Новгороде, Самаре и некоторых районах Москвы. Чаще всегоэто отмечается в зонах выбросов предприятий меднорудной и медеплавильнойпромышленности, алюминиевых заводов и предприятий производства строительныхматериалов. При этом в «медных» городах Урала отмечено замедление не толькофизического, но и нервно- психического развития детей.
Рост заболеваемости детейна прямую связан с последствиями загрязнений. Исследования показывают, чтозаболеваемость верхних дыхательных путей в зоне влияния химических производствв 1,5-2 раза, у нефтехимических и нефтеперерабатывающих заводов — в 2-3 раза, аоколо металлургических комбинатов — в 4-5 раз выше, чем в контрольных районах.Отмечен рост числа детей с хроническими заболеваниями, состоящих надиспансерном учете
Многочисленныеисследования, проведенные в экологически неблагоприятных регионах, таких, какУфа, Челябинск, Астрахань, Омск, Санкт- Петербург, Москва, Новгород, Алтайскийкрай, Саратов, и т.д., указывают на значительные отклонения в состоянииздоровья детей. Описаны новые, не известные ранее, заболевания: сульфитнаяастма, киришский синдром, респираторный дистресссиндром взрослого типа, синдромнапряженной адаптации, болезнь Минамата, диоксиновый синдром и др.
Бесспорно, чтозагрязнение окружающей среды оказывает пагубное влияние и на здоровье взрослого населения. Причем это воздействие может усугубляться тем обстоятельством,что в промышленных регионах существенная часть трудоспособных жителейподвергается воздействию факторов профессиональной вредности. Отмечено, что вэкологически неблагоприятных регионах, по сравнению с «чистыми», взрослоенаселение в 2,5-3 раза чаще страдает хроническими заболеваниями дыхательныхпутей и лег ких, в 2-2,5 раза больше подвержено сердечно-сосудистымзаболеваниям и в 1,2-1,9 раза болеет расстройствами нервной системы.
Рост загрязненияокружающей среды химическими (прежде всего канцерогенами) и радиоактивнымивеществами провоцирует рост онкологических заболеваний. За последние 20 летсреди городского на селения количество таких больных выросло в 1,7 раза ипроявляет тенденцию к дальнейшему росту.
В заключение хотелось бывыразить надежду на то, что накопленный нами опыт по решениюэколого-гигиенических задач, возникших как следствие технического прогресса,будет использован молодым поколением врачей и руководителями всех уровней, наплечи которых лягут заботы и ответственность за спасение России и мира отэкологической катастрофы. />/>/>2. Алюминий: миграция,биофильность, технофильность, техногенное геохимическое давление
Алюминий впервые былоткрыт в 1825 г X. Эрстедом и выделен в чистом виде в 1827г. немецким химикомФ. Вёлером. Название свое получил от латинского слова alumen – квасцы.
По содержанию в земнойкоре (8.8%) алюминий занимает третье место после кислорода и кремния, скоторыми алюминий в виде алюмосиликатов составляет больше 82% массы земнойкоры. В свободном виде алюминий не встречается.
В почвах содержится150-600 мг/кг, в атмосферном воздухе городов около 10 мкг/м3, всельской местности — 0,5 мкг/м3. Накоплению алюминия в почвесодействует ее закисление. Содержание алюминия в водоисточниках колеблется вшироких пределах от 2,5 до 121 мкг/дм3. При закислении водоеманерастворимые формы алюминия переходят в растворимые, что способствует резкомуповышению его концентрации в воде.
/>Алюминийявляется литофильным элементом. Литофильные элементы входят в составсиликатных, алюмосиликатных горных пород, образуют сульфатные, карбонатные,фосфатные, боратные и галогенидные минералы.
Алюминий добывается напротяжении 400 лет. Мировое производство алюминия составляет 1,5 * 107т/год.Запасы алюминия составляют 6,0*109т.
Технофильность (соотношениеколичества добываемого элемента к его содержанию в земной коре) алюминия равна:
1,5*107 /0,088*4,7*107= 3,62*10-9
где 4,7*107триллионов т масса Земной коры.
Согласно классификацииВернадского Алюминий относится к циклическим элементам.
Содержание алюминия вживом веществе – 7,45 %. В наземных житовных – 19 моль /т, в растениях –0,15-3,70 моль /т
Биофильность алюминия — отношение среднего содержания элемента в живом веществе планеты к содержанию вземной коре – составляет:
7,45 / 8,8 = 0,84 или84,0 %
Деструктивная активностьалюминия равна 5[2].3. Биохимическая функция алюминия
Согласно А. Ленинджеруалюминий относится к жизненно важным элементам, обнаруживаемым в следовыхколичествах.
Геохимические чертыАлюминия определяются его большим сродством к кислороду (в минералах Алюминийвходит в кислородные октаэдры и тетраэдры), постоянной валентностью (3), слабойрастворимостью большинства природных соединений. В эндогенных процессах призастывании магмы и формировании изверженных пород Алюминий входит вкристаллическую решетку полевых шпатов, слюд и других минералов — алюмосиликатов.[3]
Алюминий входит в составтканей животных и растений; в органах млекопитающих животных обнаружено от 10-3до 10-5% Алюминия (на сырое вещество).
Основные источникипоступления в организм — пища, вода, атмосферный воздух, лекарственныепрепараты, алюминиевая посуда (после термической обработки в такой посудесодержание алюминия в пище возрастает вдвое), дезодоранты и др. Суточнаяпотребность в алюминии взрослого человека 35-49 мг. Общее содержание алюминия всуточном смешанном рационе составляет 80 мг.
Алюминий накапливается впечени, поджелудочной и щитовидной железах. В растительных продуктах содержаниеАлюминия колеблется от 4 мг на 1 кг сухого вещества (картофель) до 46 мг(желтая репа), в продуктах животного происхождения — от 4 мг (мед) до 72 мг на 1 кг сухого вещества (говядина). В суточном рационе человека содержание Алюминия достигает 35-40 мг.Известны организмы — концентраторы Алюминия, например, плауны (Lycopodiaceae),содержащие в золе до 5,3% Алюминия, моллюски (Helix и Lithorina), в золекоторых 0,2-0,8% Алюминия. Образуя нерастворимые соединения с фосфатами,Алюминий нарушает питание растений (поглощение фосфатов корнями) и животных(всасывание фосфатов в кишечнике). 4. Геохимическая характеристика алюминия в различных природных средах
/>
Являясь одним из самыхраспространенных элементов в земной коре, алюминий содержится практически влюбой природной воде. Алюминий попадает в природные воды естественным путем причастичном растворении глин и алюмосиликатов, а также в результате вредныхвыбросов отдельных производств (электротехническая, авиационная, химическая инефтеперерабатывающая промышленность, машиностроение, строительство, оптика,ракетная и атомная техника) с атмосферными осадками или сточными водами. Солиалюминия также широко используются в качестве коагулянтов в процессахводоподготовки для коммунальных нужд. Содержание алюминия в поверхностных водахколеблется в пределах от единиц до сотен мкг/дм3 и сильно зависит от степенизакисления почв. В некоторых кислых водах его концентрация может достигатьнескольких граммов на дм3.5. Ресурсный цикл алюминия
Ресурсный цикл алюминия — цикл металлорудных ресурсов и металлов.
Расход материалов иэнергии на производство 1 т алюминия приведен на рис.6. Производства по добыче алюминия
В промышленности алюминийполучают электролизом глинозема Аl2О3, растворенного врасплавленном криолите NasAlF6 при температуре около 950° С. Используются электролизерытрех основных конструкций: 1) электролизеры с непрерывными самообжигающимисяанодами и боковым подводом тока, 2) то же, но с верхним подводом тока и 3)электролизеры с обожженными анодами. Электролитная ванна представляет собойжелезный кожух, футерованный внутри тепло- и электро-изолирующим материалом — огнеупорным кирпичом, и выложенный угольными плитами и блоками. Рабочий объемзаполняется расплавленным электролитом, состоящим из 6-8% глинозема и 94-92%криолита (обычно с добавкой AlF3 и около 5-6% смеси фторидов калия и магния).Катодом служит подина ванны, анодом — погруженные в электролит угольныеобожженные блоки или же набивные самообжигающиеся электроды. При прохождениитока на катоде выделяется расплавленный Алюминий, который накапливается наподине, а на аноде — кислород, образующий с угольным анодом CO и CO2.К глинозему, основному расходуемому материалу, предъявляются высокие требованияпо чистоте и размерам частиц. Присутствие в нем оксидов болееэлектроположительных элементов, чем Алюминий, ведет к загрязнению Алюминия. Придостаточном содержании глинозема ванна работает нормально при электрическомнапряжении порядка 4-4,5 В. Ванны присоединяют к источнику постоянного токапоследовательно (сериями из 150-160 ванн). Современные электролизеры работаютпри силе тока до 150 кА. Из ванн Алюминий извлекают обычно с помощьювакуум-ковша. Расплавленный Алюминий чистотой 99,7% разливают в формы. Алюминийвысокой чистоты (99,9965%) получают электролитическим рафинированием первичногоАлюминия с помощью так называемых трехслойного способа, снижающего содержаниепримесей Fe, Si и Сu. Исследования процесса электролитического рафинированияАлюминия с применением органических электролитов показали принципиальнуювозможность получения Алюминий чистотой 99,999% при относительно низком расходеэнергии, но пока этот метод обладает низкой производительностью. Для глубокойочистки Алюминий применяют зонную плавку или дистилляцию его через субфторид.
Сочетание физических,механических и химических свойств Алюминия определяет его широкое применениепрактически во всех областях техники, особенно в виде его сплавов с другихметаллами. В электротехнике Алюминий успешно заменяет медь, особенно впроизводстве массивных проводников, например, в воздушных линиях, высоковольтныхкабелях, шинах распределительных устройств, трансформаторах (электрическаяпроводимость Алюминия достигает 65,5% электрической проводимости меди, и онболее чем в три раза легче меди; при поперечном сечении, обеспечивающем одну иту же проводимость, масса проводов из Алюминий вдвое меньше медных).Сверхчистый Алюминий употребляют в производстве электрических конденсаторов ивыпрямителей, действие которых основано на способности оксидной пленки Алюминияпропускать электрический ток только в одном направлении. Сверхчистый Алюминий,очищенный зонной плавкой, применяется для синтеза полупроводниковых соединенийтипа АIII BV, применяемых для производства полупроводниковых приборов. ЧистыйАлюминий используют в производстве разного рода зеркальных отражателей.Алюминий высокой чистоты применяют для предохранения металлических поверхностейот действия атмосферной коррозии (плакирование, алюминиевая краска). Обладаяотносительно низким сечением поглощения нейтронов, Алюминий применяется какконструкционный материал в ядерных реакторах.
В алюминиевых резервуарахбольшой емкости хранят и транспортируют жидкие газы (метан, кислород, водород ит. д.), азотную и уксусную кислоты, чистую воду, перекись водорода и пищевыемасла. Алюминий широко применяют в оборудовании и аппаратах пищевойпромышленности, для упаковки пищевых продуктов (в виде фольги), дляпроизводства разного рода бытовых изделий. Резко возросло потребление Алюминийдля отделки зданий, архитектурных, транспортных и спортивных сооружений.
В металлургии алюминий (помимосплавов на его основе) — одна из самых распространенных легирующих добавок всплавах на основе Сu, Mg, Ti, Ni, Zn и Fe. Применяют Алюминий также дляраскисления стали перед заливкой ее в форму, а также в процессах получениянекоторых металлов методом алюминотермии. На основе алюминия методом порошковойметаллургии создан САП (спеченный алюминиевый порошок), обладающий притемпературах выше 300°С большой жаропрочностью.
Алюминий используют впроизводстве взрывчатых веществ (аммонал, алюмотол). Широко применяют различныесоединения Алюминия.
Производство ипотребление алюминия непрерывно растет, значительно опережая по темпам ростапроизводство стали, меди, свинца, цинка. 7. Санитарно-гигиеническая характеристика алюминия
Алюминий относится ктоксическим элементам. Сравнительная токсичность различных коагулянтов длятеплокровных животных при пероральном введении (ЛД50 – летальная доза прикоторой умирает 50% животных. В миллиграммах на килограмм живого веса)приведена в табл. 1[4]
Таблица 1Вещество Вид животных
ЛД50, мг/кг Сернокислый алюминий Мыши 520 Крысы 410 Морские свинки 490 Хлористый алюминий Мыши 390 Крысы 315 Азотнокислый алюминий Мыши 370 Крысы 280
ПДК алюминия установленана уровне 0,5 мг/л, лимитирующий признак вредности — санитарно-токсикологический, класс опасности — 2. Рекомендуемая ВОЗконцентрация алюминия 0,2 мг/л обеспечивает компромиссное решение междупрактическим применением солей алюминия при очистке воды и обесцвечиванием водыв распределительной сети.
При электролитическомпроизводстве алюминия возможны поражения электрическим током, высокойтемпературой и вредными газами. Для избежания несчастных случаев ванны надежноизолируют, рабочие пользуются сухими валенками, соответствующей спецодеждой.Здоровая атмосфера поддерживается эффективной вентиляцией. При постоянномвдыхании пыли металлического Алюминия и его оксида может возникнуть алюминозлегких. У рабочих, занятых в производстве Алюминия, часты катары верхнихдыхательных путей (риниты, фарингиты, ларингиты). Предельно допустимаяконцентрация в воздухе пыли металлического Алюминий, его оксида и сплавов 2мг/м3.[5] />/>/>8. Роль алюминия в эволюции жизни и формированиипериодов взаимодействия природы и общества
Согласно классификации П.Аггетта, алюминий является одним из важнейших эссенциальных элементов (сквознымдля всех млекопитающих).
Побиогенной классификации алюминий относится к абиогенным элементам. Абиогенныеэлементы не заняли своего места в метаболизме животных из-за слабой реакционнойспособности, несмотря на широкую распространенность в литосфере.
/>В биосфере Алюминий — слабый мигрант,его мало в организмах и гидросфере. Во влажном климате, где разлагающиесяостатки обильной растительности образуют много органических кислот, Алюминиймигрирует в почвах и водах в виде органоминеральных коллоидных соединений;Алюминий адсорбируется коллоидами и осаждается в нижней части почв. СвязьАлюминия с кремнием частично нарушается и местами в тропиках образуютсяминералы — гидрооксиды Алюминия — бемит, диаспор, гидраргиллит. Большая жечасть Алюминия входит в состав алюмосиликатов — каолинита, бейделлита и другихглинистых минералов. Слабая подвижность определяет остаточное накоплениеАлюминия в коре выветривания влажных тропиков. В результате образуютсяэлювиальные бокситы. В прошлые геологические эпохи бокситы накапливались такжев озерах и прибрежной зоне морей тропических областей (например, осадочныебокситы Казахстана). В степях и пустынях, где живого вещества мало, а водынейтральные и щелочные, Алюминий почти не мигрирует. Наиболее энергичнамиграция Алюминия в вулканических областях, где наблюдаются сильнокислые речныеи подземные воды, богатые Алюминием. В местах смещения кислых вод с щелочными — морскими (в устьях рек и других), Алюминий осаждается с образованием бокситовыхместорождений. 9. Влияние алюминия на здоровье человека
Основным источникомпоступления алюминия в организм человека является пища. Например, чай можетсодержать алюминия от 20 до 200 раз больше, чем вода, на которой онприготовлен. К числу других источников относятся вода, атмосферный воздух,лекарственные препараты, алюминиевая посуда (есть данные, что после термическойобработки в такой посуде содержание алюминия в пище возрастает), дезодоранты ипр. С водой поступает не более 5 — 8% от суммарно поступающего в организмчеловека количества алюминия. Совместный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевымдобавкам установил величину переносимого суточного потребления (ПСП) на уровне1 мг/кг веса. То есть суточное потребление алюминия взрослым человеком можетдостигать 60-90 мг, хотя на практике редко превышает 35-49 мг и сильно зависитот индивидуальных особенностей организма и режима питания.
Токсичность алюминияпроявляется во влиянии на обмен веществ, в особенности, минеральный, на функциюнервной системы, в способности действовать непосредственно на клетки — ихразмножение и рост. Избыток солей алюминия снижает задержку кальция ворганизме, уменьшает адсорбцию фосфора, одновременно в 10-20 раз увеличиваетсясодержание алюминия в костях, печени, семенниках, мозге и в паращитовиднойжелезе. К важнейшим клиническим проявлениям нейротоксического действия относятнарушение двигательной активности, судороги, снижение или потерю памяти,психопатические реакции.
Метаболизм алюминия учеловека изучен недостаточно, однако известно, что неорганический алюминийплохо всасывается и большая часть его выводится с мочой. Алюминий обладаетнизкой токсичностью для лабораторных животных. Тем не менее, отдельныеисследования показывают, что токсичность алюминия проявляется во влиянии наобмен веществ, в особенности минеральный, на функцию нервной системы, вспособности действовать непосредственно на клетки — их размножение и рост.Избыток солей алюминия снижает задержку кальция в организме, уменьшаетадсорбцию фосфора, одновременно в 10-20 раз увеличивается содержание алюминия вкостях, печени, семенниках, мозге и в паращитовидной железе. К важнейшимклиническим проявлениям нейротоксического действия относят нарушениедвигательной активности, судороги, снижение или потерю памяти, психопатическиереакции. В некоторых исследованиях алюминий связывают с поражениями мозга,характерными для болезни Альцгеймера (в волосах больных наблюдается повышенноесодержание алюминия). Однако имеющиеся на данный момент у Всемирной ОрганизацииЗдравоохранения эпидемиологические и физиологические данные не подтверждаютгипотезу о причинной роли алюминия в развитии болезни Альцгеймера. Поэтому ВОЗне устанавливает величины концентрации алюминия по медицинским показателям, нов то же время наличие в питьевой воде до 0.2 мг/л алюминия обеспечиваеткомпромисс между практикой применения солей алюминия в качестве коагулянтов иорганолептическими параметрами питьевой воды./>/>/>
10. Модельустойчивого развития системы «природа-общество» /> Понятие»устойчивое развитие” должно быть связано с проблемой безопасности:устойчивое развитие — это социоприродный процесс, обеспечивающий длительное(непрерывное) социально-экономическое развитие как настоящих, так и будущихпоколений при высокой степени безопасности системы«человек-общество-природа».
Так как алюминийотносится к токсичным элементам, то обеспечение безопасности природной средыпри воздействии алюминия может быть достигнуто разработкой совершенныхтехнологий производства алюминия, технологий очистки сточных вод от алюминия,обеспечить строгий контроль за выбросами и сбросами соединений алюминия вокружающую среду.
/>/>/>Список литературы
1. Авцын А.П. и др.Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. – М.:Медицина, 1999, 496 с.
2. Агаджанян Н.А.Торшин В.И. Экология человека. М., 1994
3. Алексеев В.П.Очерки экологии человека. М., 1993
4. Беспамятнов Г.П.,Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающейсреде. Справочник. — Л.: Химия, 1985. — 528 с.
5. Вернадский В.И.Проблемы биогеохимии. – М.: Наука, 1980, — 320 с.
6. Вернадский В.И.Размышления натуралиста. Научная мысль как планетарное явление – М.: Наука,1977. – 191 с.
7. Вернадский В.И.Размышления натуралиста. Пространство и время в неживой и живой природе. – М.:Наука, 2005. – 176 с.
8. Вернадский В.И.Химическое строение биосферы земли и ее окружения. – М.: Наука, 1987. – 340 с.
9. Вредные веществав промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд., 7-е, пер. идоп. в трех томах. Том I. Органические вещества. — 590 с., II. Органическиевещества.- 623 с., III. Неорганические и элементорганические соединения Подред. засл. деят. науки проф. Н.В. Лазарева и докт. мед. наук Э.Н. Левиной. — Л.: Химия 2005.
10. Кабата-ПендиасА., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. М., Мир, 1989.
11. Минеев В.Г.Агрохимия. М., МГУ, 2003.