Реферат Биогеохимические особенности Дальнего Востока и влияние их на здоровье человека
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Оглавление
Введение…………………………………………………………………….……….3
1. Химические элементы в среде обитания человека……………………......4
2. Макроэлементы…………………………………………………………….…….6
2.1 Натрий…………………………………………………………………………7
2.2 Кальций………………………………………………………………….….....8
2.3 Магний………………………………………………………………………...10
2.4 Хлор……………………………………………………………………………12
3. Микроэлементы……………………………………………………………….…13
3.1 Йод…………………………………………………………………………….14
3.2 Селен………………………………………………………….………………16
3.3 Фтор…………………………………………………………………………...17
3.4 Железо………………………………………………………………………..19
3.5 Медь…………………………………………………………………………...20
3.6 Марганец……………………………………………………………………...21
3.7 Ртуть…………………………………………………………………………..22
3.8 Мышьяк……………………………………………………………………….24
3.9 Кремний………………………………………………………………………25
4. Радиоактивные элементы……………………………………………………..26
4.1 Радон…………………………………………………………………………28
5. Заключение……………………………………………………………………….30
6. Список литературы……………………………………………………………...32
7. Приложение 1…………………………………………………………………….33
8. Приложение 2…………………………………………………………………….37
Введение
Различные области земной поверхности характеризуются неодинаковым типом геохимических процессов, поэтому отличаются по количественному элементному составу. Географические районы, в которых все компоненты среды обитания, в том числе флора и фауна, характеризуются определенным своеобразием химического элементного состава, называются биогеохимическими провинциями. В одних провинциях может быть избыток каких-либо химических элементов, в других их недостаток, в третьих - сочетание этих элементов в необычных пропорциях. Неоднородность в химическом составе провинций возникает из-за особенностей выветривания и размывания коренных пород, условий почвообразования, количества осадков, температурного режима и т. д. Такая геохимическая специализация пород оказывает влияние на биосистемы.
Цель работы: проанализировать основные биологические значимые элементы биогеохимических провинций ДВ и их влияние на здоровье человека Для достижения цели решались следующие задачи:
1) Сбор информации о биологически активных элементах.
2) Сбор информации о влиянии биологически активных элементов на организм человека
3)Анализ собранной информации. Организм неразрывно связан с элементами земной коры. Количественное содержание того или иного элемента в организме определяется его содержанием во внешней среде, а также свойствами самого элемента. Поскольку поступление химических элементов в организм определяется, наряду с другими факторами и содержанием элементов во внешней среде, то растения и животные в пределах той или иной провинции будут находиться в различных условиях питания. В связи с этим животные и растения проявляют своеобразные биологические реакции в ответ на элементарный химический состав атомов, которые проходят через организм в ходе питания.
Известно, что, по крайней мере, 27 из 98 химических элементов должны обязательно присутствовать в организме. Это углерод, водород, кислород, азот, кальций, сера, фосфор, натрий, хлор, магний. Их относят к макроэлементам. Ряд других химических элементов также обязательны для процессов жизнедеятельности, но концентрации их в организме измеряется сотыми долями процента. Эту группу химических элементов относят к микроэлементам. Обязательны для жизни такие микроэлементы как железо, йод, медь, цинк, марганец, кобальт, никель, молибден, селен, хром, фтор, кремний, ванадий, бром, олово, мышьяк.
Химические элементы в среде обитания человека
Наибольший интерес представляют отклонения, вызванные избытком или нехваткой какого-либо химического элемента в среде обитания человека. Одной из задач геохимической экологии является установление пороговых величин содержания микроэлементов, при которых проявляются заметные нарушения в деятельности организмов. Различают нижние и верхние пороговые концентрации элементов в почве, питьевой воде, в кормах и в пищевых продуктах. Пороговые концентрации элементов в почвах зависят от типа почв, их кислотности-щелочности, количества органики, гумусовых кислот и других соединений, обусловливающих растворимость и подвижность элементов и их соединений. Например, мышьяк имеет склонность накапливаться в гумусовом горизонте почв, особенно болотных. Уран быстро вымывается из почв, поэтому его среднее содержание в коренных породах выше, но в болотистых почвах и торфяниках он также может накапливаться. Ртуть может долго удерживаться в почве. Кроме того, значения пороговой концентрации для определенного элемента зависят еще и от уровня содержания других химических элементов. Иногда при совместном присутствии двух элементов в почве значения их ПДК (предельно допустимая концентрация) уменьшаются вдвое. Миграция химических элементов идет по сложной цепи биогеохимической системы «горные породы-почвы-воды-растения-животное-человек». Уровень концентрации элемента в земной коре редко совпадает со степенью его поглощения живым организмом. Например, активно поглощаются растениями такие анионы как фосфор, сера, хлор. Но сравнительно слабо накапливаются растениями катионы алюминия и железа, которые также широко распространены. Данные о биологическом поглощении элементов представлены в таблице 1 (Приложение 1). Некоторые виды растений могут избирательно захватывать химические элементы в больших количествах, в то время как ряд других видов растений поглощают их слабо. По мнению А. П. Авцына, это обусловлено генетически закодированным обменом веществ, присущих тому или иному виду растений. Нужно иметь в виду, что далеко не все химические элементы накапливаются в животных организмах в сравнении с растениями. Многие из них выводятся почками или через пищеварительную систему. Организм может приспосабливаться к избытку или недостатку химического элемента, но все же до определенного предела. Выше этого предела наступают качественные изменения в организме. Действие геохимической аномалии на организм проявляется в различных физиологических и генетических изменениях на уровне клеток, которые впоследствии приводят к появлению эндемических заболеваний человека, животных и растений. Эндемические заболевания – это болезни, постоянно существующие на ограниченной территории и причинно связанные с ее климатогеографическими, в том числе биогеохимическими факторами. Существующие аномальные в биогеохимическом отношении регионы и локусы природного происхождения предъявляют значительные требования к адаптационным механизмам организма, в частности обеспечивающим микроэлементный гомеостаз. Следует различать два вида адаптивной реакции, зависящей от интенсивности действующих геохимических факторов – физиологическую и биохимическую адаптацию, с одной стороны, и генетическую с другой. Из которых первая происходит в интервале определенных пороговых концентраций химических элементов, допускающих гомеостатическую регуляцию их уровня в организме, а вторая – представляет собой результат выбора форм, приспособленных к новым условиям геохимической среды. Одним из условий успешной адаптации и поддержания высоких функциональных резервов является адекватное потребностям поступление и содержание микроэлементов в данных биогеохимических условиях. Было установлено, что у мигрантов из других климатогеографических регионов, прибывших на обучение в Россию, впервые 2-3 года происходит интенсивное снижение содержания микроэлементов в биосредах, в частности в волосах. Так, у студентов из стран Юго-Восточной Азии на 2-3 годах обучения снижается на 70-20 % содержание марганца, меди, серебра, кадмия, кобальта, никеля. В этом же исследовании установлено, что у лиц со сниженными функциональными резервами кардиореспираторной системы наблюдается более выраженная потеря микроэлементов из организма, чем у лиц с нормальными функциональными возможностями, после переезда в среднюю полосу России. Территория нашей страны отличается исключительным биогеохимическим разнообразием. Исследование Приамурья имеет важное практическое значение -экстремальные погодно-климатические факторы в большинстве районов Хабаровского края сочетаются со своеобразием биогеохимических провинций, проявляющимся в определенном соотношении химического состава воздуха, воды, почв растительного и животного мира. Многообразие элементарных ландшафтов Приамурья характеризует разнообразие геохимических условий. Геохимическая формула преобладающего геохимического ландшафта Н-Са-Fe-Mn. В химическом составе почв юга края преобладает окись кремния (60-70 %), двуокись алюминия (10-20 %) и железа (до 2-5 %). Отмечается обеднение почв B, I, Br, V, Cr, Se. В золе трав преобладают Si, Ca и K, а в корнях много Al, Fe, и Mn. В Приамурье почвенно-грунтовые воды относятся к силикатно-карбонатному классу, и содержит до 10-15 мг/л SiO. (http://geoatlasmira.ru/articles/4-4-geohimicheskie-landshafti-sssr от 29.09.10). Несмотря на большое разнообразие водосодержащих пород, разную водоносность, климатические и почвенные условия в регионе отмечаются преимущественно пресные и ультрапресные грунтовые воды, гидрокарбонатные, смешанного катионного состава. В водах юга Хабаровского края кроме традиционно известных высоких концентраций железа и марганца и низких концентраций фтора, йода очень часто встречаются высокие содержания алюминия (до 50 ПДК) и кремневой кислоты (до 3-4 ПДК). Для водоснабжения городов и поселков края в основном используются грунтовые воды Средне-Амурской депрессии. В водах этого горизонта повсеместно отмечается превышение ПДК железа, марганца, алюминия, кремния. Воды этого горизонта без предварительной обработки и очистки употреблять для хозяйственно-питьевого назначения недопустимо. На юге Хабаровского края известно множество месторождений и рудопроявлений металлических полезных ископаемых. В зависимости от геохимических условий ряд элементов могут образовывать подвижные соединения, загрязнять поверхностные и грунтовые воды, и, накапливаясь в растениях, попадать в организм человека.
Макроэлементы
Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма человеку необходимы биологически значимые элементы, которые делятся на макроэлементы и микроэлементы. В живых организмах содержание макроэлементов, по сравнению с микроэлементами, относительно велико и составляет более 0,001%. В основном макроэлементы поступают в организм человека с пищей, рекомендуемая дневная норма потребления при этом составляет более 200 мг. Можно с уверенностью утверждать, что
макроэлементы – это основа жизни и здоровья человека. Содержание в организме макроэлементов достаточно постоянно, однако могут возникать довольно серьезные отклонении от нормы, что приводит к развитию патологий различного характера. Макроэлементы сконцентрированы преимущественно в мышечной, костной, соединительной тканях и в крови. Они являются строительным материалом несущих систем и обеспечивают свойства всего организма в целом. Макроэлементы отвечают за стабильность коллоидных систем организма, нормальное кислотно-щелочное равновесие, поддерживают осмотическое давление. Ряд макроэлементов относится к биогенным элементам или макронутриентам. Это азот, углерод, водород, кислород, сера, фосфор. Органические вещества человеческого организма, такие как жиры, белки, углеводы, гормоны, витамины, ферменты состоят именно из этих макронутриентов. К другим макроэлементам относятся: магний, кальций, калий, хлор, натрий.
Натрий
Натрий — основной осмотический активный ион внеклеточного пространства. Он регулирует кислотно-основное состояние, удерживает жидкость и участвует в регуляции распределения ее в организме, усиливает набухание белков и повышает гидрофильность тканей. Натрий способствует поддержанию водно-электролитного равновесия. Катионы натрия способствуют вытеснению калия из организма. Известно значение их в поддержании оптимальной возбудимости нервной и мышечной ткани. Натрий потенцирует воспалительные и аллергические реакции. Поступает натрия хлорид в организм человека в необходимых количествах с пищей, улучшая ее вкусовые качества. В составе натуральных продуктов поступает до 3—5 г натрия хлорида. Поэтому для оптимального удовлетворения потребности организма в нем необходимо добавление натрия хлорида к пище до 6—7 г. Потребность в натрии увеличивается при интенсивной мышечной нагрузке в условиях высокой температуры окружающей, при сильной рвоте и поносе, ожогах, недостаточности функции коры надпочечников, избыточном употреблении растительной пищи (содержащей калий). К числу продуктов, наиболее богатых натрия хлоридом, относятся рыба, особенно морская, колбасы, брынза, сыр, хлеб. Дефицит натрия в организме может возникать при различных патологических состояниях, сопровождающихся повышенным его выделением, если оно не компенсируется введением натрия хлорида в достаточных количествах (сильный понос, неукротимая рвота, обширные ожоги с сильной экссудацией, гипофункция коры надпочечников, длительное применение мочегонных препаратов и др.). В результате развивается гипонатриемия. Она сопровождается обезвоживанием организма. Появляется жажда, которую можно утолить лишь употреблением подсоленной жидкости. Возникают сухость и потеря тургора (эластичности) кожи. Нарушается деятельность пищевого канала (отсутствие аппетита, тошнота, рвота), сердечнососудистой системы (артериальная гипотензия, тахикардия), почек (олигурия, анурия, нарастание азотемии). При гипонатриемии наблюдаются изменения функции центральной нервной системы (апатия, спутанное сознание, нарушение психики, кома), мышечная слабость. Избыток натрия в организме может развиваться при длительном избыточном употреблении соли в пище. Развивается гипернатриемия, которая сопровождается клеточной дегидратацией. Наблюдаются задержка жидкости в организме, повышенная возбудимость нервной системы (двигательное беспокойство, судороги мышц и т. д.), артериальная гипертензия, снижение функции почек (повышение содержания остаточного азота в крови), повышение температуры тела.
Кальций
Кальций образует структурную основу костного скелета, влияет на проницаемость клеточных мембран, уплотняет стенку сосудов, участвует в процессах свертывания крови. Он влияет на нервно-мышечную возбудимость, кислотно-основное равновесие (ощелачивающее воздействие), функцию эндокринных желез (особенно паращитовидных), активирует ряд ферментов, оказывает противовоспалительное и десенсибилизирующее действие, находится в биологическом антагонизме с ионами натрия и калия. К геохимическим особенностям юга Дальнего Востока относится низкое содержание кальция в почвах и водах. В таблице 2 (Приложение1) представлены данные о содержании кальция в различных районах Хабаровского края. Поверхностные воды юга Дальнего Востока также бедны кальцием. В воде р. Амур содержание кальция составляет от 5,0 до 19,1 мг/ л в зависимости от сезона года. В зимнее время года минерализация воды увеличивается за счет подземных вод. В таблице 3 (Приложение 1) представлено содержание кальция в реках России. Исходя из данных таблиц, мы можем сделать вывод, что содержание кальция в речных системах Дальнего востока, по сравнению с другими реками России, очень мало. Исследования содержания кальция в растительности и ряде продуктов питания, таких как картофель, пшеница, выращенных в Приамурье показало, что они в 2-3 раза беднее кальцием, чем в других областях страны. В мясе животных, которые потребляли корма, выращенные в Приамурье, содержание кальция меньше в 3-4 раза, чем в среднем по России. Длительное употребление обедненных по минеральному составу продуктов и воды может сказаться на обмене веществ в человеческом организме. По данным Э. В. Шендерова с соавторами частота ортопедических нарушений в таежных ландшафтах выше, чем в лесостепных или степных. Как известно, в таежных ландшафтах преобладают подзолистые почвы, из верхних слоев которых происходит вымывание минеральных веществ. По данным этого автора у жителей таежных ландшафтов чаще встречаются сколиозы, переломы («География Дальнего Востока» под ред. Ильяшенко
Магний
Магний – физиологический антагонист кальция, присутствующий в нашем организме. Как и кальций, магний – один из минералов, который необходим в большом количестве для «строительства» нашего тела, образуя минеральную основу костей. Магний понижает нервно-мышечную возбудимость, оказывает антиспастическое действие, стимулирует перистальтику кишок и желчеотделение, способствует выведению холестерина из организма. Он влияет на углеводно-фосфорный обмен, синтез белков, участвует в качестве кофактора или активатора многих ферментов (щелочная фосфатаза, гексокиназа, энолаза, карбоксилаза и др.), оказывает ощелачивающее действие на организм, находится в антагонистических взаимоотношениях с ионами кальция. Всасывание магния в кишках тормозит избыток кальция и жира. При благоприятных условиях из пищевых продуктов усваивается до 30—40 % магния. Избыток магния в организме ведет к угнетению рефлексов, усилению тормозных процессов в центральной нервной системе (заторможенности, сонливости), остеопорозу, парестезиям, понижению артериального давления, нарушению предсердно-желудочковой проводимости, брадикардии. Главные запасы магния в основном находится в костях, откуда и поступают в кровь по мере надобности. Он активизирует более 300 ферментов, необходимых для синтеза белков и выработки энергии. Участвуют ионы магния во многих биохимических реакциях, в том числе и в таких, как синтез нуклеиновых кислот и перенос энергии внутри клетки. Особое значение, как установили медики в последнее время, имеет магний для состояния сердечнососудистой системы. Дефицит магния приводит к серьезным сбоям в работе сердца. Недостаток его способствует заболеванию инфарктом миокарда. Есть наблюдения, что магний способствует снижению уровня холестерина в крови. Магний может попасть в продукты растительного происхождения только в том случае, если они произрастали на почвах, содержащих магний. В тех районах, где почвы бедны магнием, водопроводная вода отличается мягкостью, а в местных продуктах питания содержание его очень низкое, у жителей может наблюдаться дефицит магния. Дефицит магния – довольно распространенное явление. От 16 до 42 % населения, особенно женщины, недополучают магний с пищей, потребляя менее 2/3 необходимого количества. К геохимическим особенностям юга Дальнего Востока относится низкое содержание кальция и магния в почвах и водах. В таблице 2(Приложение 1) представлены данные о содержании магния в различных районах Хабаровского края. Поверхностные воды юга Дальнего Востока также бедны магнием. В воде р. Амур содержание магния составляет от 5,0 до 19,1 мг/ л в зависимости от сезона года. В зимнее время года минерализация воды увеличивается за счет подземных вод. В таблице 3 (Приложение 1) представлено содержание магния в реках России. Исходя из данных таблиц, мы можем сделать вывод, что содержание магния в речных системах Дальнего востока, по сравнению с другими реками России, очень мало. При дефиците магния в организме появляется повышенная нервно-психическая возбудимость, раздражительность, подверженность стрессу, тревожность, страх, бессонница. Кроме того, появляются слабость, синдром хронической усталости, мигренозные головные боли, головокружение, снижение памяти. Характерно онемение и покалывание в области кистей рук, повышенная мышечная возбудимость, боли в пояснице, судороги в икроножных мышцах. Особенно симптомы магниевого дефицита выявляются при повышенной психоэмоциональной перегрузке, стрессе, в периоды интенсивного роста и беременности. Потребность взрослого человека в магнии составляет 400 мг в день. Основным источником магния служит растительная пища. Магний содержат следующие продукты: тыквенные и подсолнечные семечки, пшено, овсяные хлопья, гречка, арахис, ржаной хлеб, рис, фасоль, ежевика, капуста кольраби, бананы, горох, соя, капуста, зеленый перец. Содержание магния в перечисленных продуктах таково, что рекомендуемую дневную норму покрывают 3 ст. ложки тыквенных семечек,
Хлор
Ионы хлора участвуют в поддержании осмотического равновесия, хлорид-ион имеет оптимальный радиус для проникновения через мембрану клеток. Именно этим объясняется его совместное участие с ионами натрия и калия в создании постоянного осмотического давления и регуляции водно-солевого обмена. Под воздействием ГАМК (нейромедиатор) ионы хлора оказывают тормозящий эффект на нейроны путём снижения потенциала действия. В желудке ионы хлора создают благоприятную среду для действия протеолитических ферментов желудочного сока. Хлорные каналы представлены во многих типах клеток, митохондриальных мембранах и скелетных мышцах. Эти каналы выполняют важные функции в регуляции объёма жидкости, трансэпителиальном транспорте ионов и стабилизации мембранных потенциалов, участвуют в поддержании рН клеток. Хлор накапливается в висцеральной ткани, коже и скелетных мышцах. Всасывается хлор, в основном, в толстом кишечнике. Всасывание и экскреция хлора тесно связаны с ионами натрия и бикарбонатами, в меньшей степени с минералокортикоидами и активностью Na+/K+ — АТФ - азы. В клетках аккумулируется 10-15 % всего хлора, из этого количества от 1/3 до 1/2 — в эритроцитах. Около 85 % хлора находятся во внеклеточном пространстве. Хлор выводится из организма в основном с мочой (90-95 %), калом (4-8 %) и через кожу (до 2 %). Экскреция хлора связана с ионами натрия и калия, и реципрокно с HCO3− (кислотно-щелочной баланс). Человек потребляет 5-
Микроэлементы
Сравнительно недавно был выделен новый класс болезней – микроэлементозы это заболевания и синдромы, в происхождении которых главную роль играет недостаток или избыток в организме человека микроэлементов или их дисбаланс, в том числе их аномальные соотношения. Микроэлементозы человека делятся на природные эндогенные и природные экзогенные. Природные эндогенные микроэлементозы могут проявляться в виде врожденных пороков развития или в виде наследственных болезней. Примером врожденного микроэлементоза в виде порока развития может служить эндемический кретинизм, вызванный недостатком йода в организме матери. При наследственных микроэлементозах недостаток, избыток или дисбаланс микроэлементов вызывает повреждения генетического аппарата на хромосомном или генном уровнях, что может приводить к нарушениям минерального обмена. Примером может служить заболевание Вильсона-Коновалова, при котором наблюдаются нарушения обмена меди в организме и медьсодержащего белка – церулоплазмина. К экзогенным природным микроэлементозам относятся некоторые дефициты микроэлементов, которые регистрируются у людей и животных– селенодефициты, железодефициты и цинкодефициты.
Йод
Йод относится к наиболее выраженным рассеянным элементам земной коры и является исключительно подвижным мигрантом. Более или менее выраженный дефицит йода наблюдается практически на всей территории земного шара, в том числе и в России (рис. 1 Приложение 2). Наиболее широко дефицит йода и эндемический зоб распространены в предгорных и горных местностях (Северный Кавказ, Урал, Алтай, Сибирское плато, Дальний Восток), а также в Верхнем и Среднем Поволжье, на Севере и в Центральных областях европейской части страны. А. П. Виноградов указывает на главные природные факторы и их сочетания, которые определяют нормальное и высокое содержание йода в среде обитания: – черноземы и другие почвы с высоким содержанием органического вещества; – близость моря; – преобладание испарения над поглощением влаги; – использование для питьевых целей артезианских вод; – морская пища. К факторам, определяющим низкое содержание йода в среде и способствующим возникновению эндемического зоба, относят: – подзолистые, особенно песчанистые почвы; – местности в глубине континента и горы; – преобладание осадков над испарением; – использование для питьевых целей поверхностных вод; – местные растительные продукты питания, выращенные на почвах с дефицитом йода. В биосфере Дальнего Востока содержится недостаточное количество йода (20-80 мкг), в то время как суточная потребность здорового человека в йоде составляет 200 мкг (0,1-0,2 мг в день). На Дальнем Востоке дефицит йода характерен не только для гористой местности, но и для равнин - ровной болотистой местности в Амурской долине. Йод находится в минеральной и органической части почвы в форме водорастворимого, обменного и закрепленного в решетках минерала. Наиболее подвижна растворимая в воде форма, она же и наиболее легко усваивается растениями. Содержание валового йода в почвах Хабаровского края в среднем не превышает 2,8 мг/кг, что позволяет констатировать дефицит йода в почвах от умеренного до выраженного. Содержание йода в воде зависит от географических и климатических особенностей территории. Содержание йода в верховьях бассейна р. Амура небольшое – от 0,61 до 2,58 мкг/л, что значительно меньше нормы – 10 мкг/л. Это связано с малой минерализацией воды. Реки равнины преимущественно дождевого питания, а дождевые осадки имеют невысокую концентрацию йода. На территории Хабаровского края содержание йода в реках и подземных источниках колеблется от нормального до низкого. Так, на севере Хабаровского края (г. Чегдомын) в питьевой воде, которая проходит дополнительную очистку и обеззараживание, средняя концентрация йода составила в среднем 6,32 мкг/л. В г. Хабаровске содержание йода в пробах питьевой воды, которая также подвергалась обеззараживанию, в среднем составило 6,55 мкг/л. Это в 1,3-1,8 раза меньше, чем в речной воде. Дополнительные потери йода возникают на станциях водоподготовки до и после хлорирования, а также в разводящей сети при доставке воды к потребителю. Таким образом, концентрация в воде йода в северный и центральных зонах Хабаровского края укладывается в уровни, характерные для районов со слабой степенью зобной эндемии (норма – более 10 мкг/л). На юге Хабаровского края, в поселке Переяславка, питьевая вода поступает к потребителю без дополнительного обеззараживания из скважины. Поэтому среднее содержание йода в ней наибольшее и составляет 13,94 мкг/л. Потребность в йоде организм удовлетворяет в основном за счет продуктов растительного происхождения. В сутки в среднем человек получает с растительной пищей – 70-75 мкг, с животной – 35-40 мкг, с водой 5 мкг йода. Как показали исследования продуктов, выращенных на территории Хабаровского края и чаще всего употребляемых в пищу жителями, содержание йода в продуктах растительного происхождения значительно снижено: в моркови в 1,2-3 раза, в картофеле в 1,3-1,6 раза, в свекле в 1,5-2,1 раза. Особенно бедны йодом продукты, выращенные в средней и северной части края. На юге Хабаровского края содержание йода в продуктах питания выше. В таблице 5 (Приложение 1) представлены сведения о содержании йода в продуктах растительного происхождения местного производства. Содержание йода в местных продуктах питания животного происхождения во всех районах края снижено в 1,2-3,7 раз по сравнению с нормой. Самое низкое содержание йода отмечено в продуктах северных регионов Хабаровского края, особенно континентальной зоны. Наиболее богата йодом рыба. Особенно много йода в рыбе проходных видов, например, лососевых, которые большую часть жизни проводят в море. Анализ содержание йода в привозных продуктах питания из разных регионов страны показал, что они имели нормальные, повышенные и сниженные значения. В растениях в зависимости от видовых и сортовых отличий концентрации йода могут различаться от 2 до 23 раз. В большей мере способностью накапливать йод обладают морские водоросли, в частности ламинарии. Наземные растениях, употребляемые в пищу, обладают меньшей способностью поглощать йод. Кроме того, содержание йода в растениях зависит от географического положения – чем южнее они выращивались, чем выше в них было содержание йода. Использование таких растений в качестве фуража способствует повышению содержания йода в продуктах животного происхождения. Обследование детей школьного возраста, проживающих в Хабаровске, Хабаровском сельском и Нанайских районах Хабаровского края показало, что у детей региона в крови содержание иодидов в цельной крови снижено. Выраженный йодный дефицит обнаружен на обширных территориях Западной (Тюменская область) и Восточной Сибири (Красноярский край, Якутия), а также на Дальнем Востоке. Хабаровский край относится к территории зобной эндемии легкой степени тяжести. В Хабаровском крае частота регистрирования гиперплазии щитовидной железы меняется от севера к югу. В таблице 7 (Приложение 1) представлены данные о распространении патологии щитовидной железы на юге Дальнего Востока. Дети коренного и пришлого населения Приамурья в разной степени подвержены данной патологии. У детей подростков пришлого населения патология щитовидной железы выявлялась в 2 раза чаще, чем у коренных. Характерно, что среди местного населения (нивхи, ульчи, эвенки, орочи) распространенность зоба в 3 раза меньше, чем среди некоренного населения. Авторы считают, что это связано с особенностями питания: употреблением большого количества свежей рыбы в сыром виде, способами кулинарной обработки пищи, образом жизни и национальными привычками аборигенов [59]. Возможно, что это связано с употреблением лососевых рыб, которые большую часть жизни проводят в море и богаты йодом. Широкая распространенность зобной эндемии, несмотря на йодную профилактику, является свидетельством того, что ее распространенность обусловлены не только йодной нехваткой в биосфере, но также дисбалансом других микроэлементов. По мнению исследователей, зобная эндемия в Дальневосточном регионе отягчается дефицитами других микроэлементов, таких как кобальт, медь, цинк.
Селен
Для России данные селенового статуса населения весьма ограничены и, как правило, основываются на значениях содержания селена в почве, растениях и животных. Значительные территории России, в том числе и дальневосточные, являются селен-дефицитными. На рисунке 2 (Приложение 2) биогеохимического районирования КНР видно, что на северо-востоке страны на границе с Дальним Востоком находится обширный регион с низким содержанием селена в биосфере. По данным биогеохимической лаборатории института водных и экологических проблем территория верхнего и среднего течения р. Амур, территории бассейнов рек Уссури и Сунгари относятся к биогеохимической провинции, обедненной физиологически доступными соединениями селена. Селен относится к числу биофильных элементов, это означает, что он обязательно присутствует в живом организме. Если его не хватает, возникают эндемическими заболевания, такие как беломышечная болезнь сельскохозяйственных животных и болезнь Кешана у человека. У людей, проживающих в этих регионах, регистрируется эндемическая селенодефицитная кардиомиопатия, которая проявляется множественными очагами некроза миокарда, которые затем замещаются фиброзной тканью. Чаще это заболевание регистрируется у женщин и детей. У больных содержание селена в крови низкое – примерно 40 мкг/л, в то время как у здоровых людей оно достигает 140 – 220 мкг/л. Американский ученый Р. Шамберьер (
Фтор
Биогеохимической особенностью Дальнего Востока является неравномерное распределение фтора по отдельным районам. Встречаются территории как с высоким содержание фтора в поверхностных и питьевых водах, так и с низким (0,11-0,4 мг/л), что не достигает даже минимальной (0,5 мг/л) санитарно-гигиенической нормы (рис. 3 Приложение 2). Основной источник фтора – питьевая вода. Низкое содержание фтора способствует значительному распространению кариеса зубов местного населения. Дальний Восток относится к территориям с высоким уровнем кариеса зубов, от него страдает 98 % населения. Наряду с распространенностью интенсивность кариеса создает проблемы с прикусом, отсутствием зубов, а вслед за этим и общим состоянием здоровья (заболевания желудочно-кишечного тракта и т. д.). Исследования показали, что дети в возрасте 12 лет (по краю) имеют в среднем 6,5 больных зубов, в 18 лет – 12. Вследствие раннего удаления постоянных зубов к 18 годам 14 % подростков имеют аномалии прикуса, а к 36 годам у 18 % людей отсутствует хотя бы один зуб в переднем отделе. По мнению Г. И. Оскольского, распространенность кариеса составляет у жителей Хабаровского края 95,84 % у мужчин, среди женщин кариес распространен больше - 99,18% . Интенсивность кариеса у населения Хабаровского края выше, чем в Европейской части России. У одного дальневосточника поражено кариесом примерно 9 зубов, у дальневосточницы – 10, а у жителя Европейской части России соответственно 6 и 7 зубов. Вероятно, здесь может играть роль и социальный фактор, например, лучшая профилактика и более частое посещение стоматолога жителями Европейской части страны. Из некариозных поражений твердых тканей зубов у населения Хабаровского края наибольшее распространение имеет патологическая стираемость. Наиболее простым методом профилактики кариеса является фторирование воды, молока, соли и т. д. В Хабаровске в 80-х годах XX в. пытались осуществить фторирование воды. Однако в связи с тем, что в городе 28 водозаборов и плохое техническое состояние магистралей, проект не был реализован. Фторированная минеральная вода в лечебно-профилактических концентрациях в Хабаровский край не ввозится и не бутилируется. Хорошие поставщики этого важного элемента – треска, окунь, сельдь, скумбрия, а также кальмары, мидии, креветки, куриное мясо и печень, говядина, хлеб из муки грубого помола, кукуруза, гречневая крупа, петрушка. В среднем организм взрослого человека должен получать от 1,5 до 2,5 мг фтора в день. В то же время широко распространена в Дальневосточном регионе фторсодержащая минерализация в виде крупных фторсодержащих провинций и областей с флюоритом (CaF2) (рис. 1 Приложение 2). Известны месторождения минеральных вод с высоким содержанием фтора от 2,0 до 7,5 мг/л. К ним относятся Кульдурские термы, Анненские минеральные воды, Тумнинские ключи и т. д. Чаще всего термальные воды с высоким содержанием фтора используются в санаториях и курортах в основном для наружного применения в виде ванн. В пригороде Хабаровска в пос. Восточное также зарегистрировано наличие природного очага флюороза, связанного с эндемичным, высоким содержанием фтора. Передозировка фтора опасна, т. к. его токсическая доза лишь незначительно превышает суточную потребность. Суточная потребность для взрослого человека составляет для фтора 1 мг. Свыше 5 мг он токсичен. При избыточном поступлении в организм фтора может развиться эндемический флюороз. Это заболевание развивается у лиц, которые систематически используют для питья и для приготовления пищи воду с высоким содержанием фтора, а также употребляют в пищу овощи с огородов расположенных рядом с месторождением термальных вод. В организме фтор в повышенных количествах может накапливаться в костях и зубах, а также в волосах. Признаком высокого содержания фтора в организме, особенно у детей, является специфическое поражение эмали зубов – зубной флюороз. Появляется пигментация коричневого цвета в виде пятен и полосок, чаще всего на верхних резцах. Зубы при этом реже поражаются кариесом, но становятся более хрупкими. Эндемический флюороз скелета на рентгеновских снимках проявляется «мраморностью» костной ткани, часто при этом происходит пропитывание кальцием межкостных мембран, а также связочного аппарата позвоночника и суставов. В регионах с повышенным содержанием фтора специалисты рекомендуют использовать для питья и приготовления пищи только привозную воду. Нельзя чистить зубы пастой, содержащей фтор. За одну такую процедуру чистки зубов в организм поступает не менее 0,05 мг фтора.
Железо
Дальневосточный регион богат месторождениями и проявлениями различных полиметаллических руд. На юге Дальнего Востока находятся месторождения железной руды – Гаринское и Кимканское. Богаты железом подземные воды, они содержат до 25 мг/л, при предельно допустимой концентрации железа в питьевой воде 0,3 мг/л [38]. В воде р. Амур в районе г. Хабаровска весной содержание растворенного железа составляло от 0,5 до 0,76 мг/л. Потребность взрослого человека в железе (Fe2+) составляет 12 мг в сутки, а для женщин –
Медь
Для прибрежной части Тихоокеанского региона свойственны повышенные содержания меди на площадях распространения полиметаллических зон в почвах, подземных водах и в самих горных породах. Количество меди в почве и золе растений на этих почвах может достигать 0,02-0,2%. Содержание меди в почвах района г. Хабаровска ниже, чем в почвах Русской равнины, которые приняты за эталон нормального содержания. Так в почвах Хабаровска содержание меди в среднем составляет 1,49 мг %. В засушливые годы уровень меди в почвах повышается. Среднее содержание меди в р. Амур составляло 1,50 мкг/л, причем в зимний период оно достигало 1,54 мкг/л, а в летний – 0,53 мкг/л. Подземные воды содержат меди примерно в 1,4 раза больше, чем в открытых водоемах. Предельно допустимое содержание меди в питьевой воде не должно превышать 1-2 мг/л. Растения накапливают медь, получая ее из почвы. Медь является одним из биокатализаторов, необходимых для жизни растений. Различные овощные культуры отличается по содержанию меди. Так, в районе г. Хабаровска морковью накапливается 6,3 мг меди на кг сухого веса, свеклой – 4,98 мг на кг сухого веса, картофелем 4,7 мг/кг. Наименьшая концентрации меди содержится в капусте – 1,68 мг на кг сухого веса. Среди ягодных культур большое содержание меди обнаружено в черной смородине, малине Мальборо и дикоросах – винограде амурском и шиповнике даурском. Накапливают медь и животные организмы. Значительные количества Сu содержатся в мясе, морских продуктах. Физиологическая потребность взрослого человека в меди составляет в пределах 2,0-5,0 мг в сутки. Общее содержание меди в теле взрослого человека составляет 50-120 мг, причем половина этого количества приходится на мышцы и кости, а 10 % ткани печени. Небольшое количество этого элемента находится в легких, кишечнике, селезенке, коже, волосах. Медь является одним из наиболее изученных в биологическом отношении элементов, т. к. относится к незаменимым микроэлементам, к биотикам, недостаток которых ведет к весьма значительным нарушениям в обмене веществ. Медь играет важное значение для окислительно-восстановительных процессов в клетке. Белки, содержащие медь, участвуют в энергетическом обмене, и препятствуют накоплению вредных окислительных продуктов. Входя в структуру эритроцитов и в состав нуклеопротеидных комплексов, медь играет значительную роль в синтезе гемоглобина. Значение меди в гемопоэзе заключается в том, что медь вовлекается в обмен железа – усиливая мобилизацию депонированного железа и перенос его в костный мозг, и стимулируя созревания ретикулоцитов с превращением их во взрослые формы – эритроциты, а также обеспечивает переход минеральных форм железа в органические, тем самым способствуя синтезу гемоглобина. Поэтому недостаточность меди вызывает нарушение всасывания железа и развитие анемии, как правило, гипохромной. Недостаток меди у человека понижает работоспособность и сопротивляемость к различным заболеваниям, снижает синтез фосфолипидов, нарушает и истощает нервную систему, сказывается на эластичности кровеносных сосудов, способствует заболеваниям костной системы, нарушает пигментацию.
Марганец
В Тихоокеанском регионе марганец присутствует в повышенных количествах, особенно в районе Хингано - Сутарского железомарганцевого пояса. В буроподзолистых почвах района г. Хабаровска его в среднем содержится 141,2 мг % , что выше содержания марганца в почвах большинства районов России . Доступность марганца для растений зависит от количества атмосферных осадков. В дождливые годы его поступление из почвы в растения уменьшается из-за застоя воды и оглеения почвы. Некоторые растения способны накапливать марганец. В районе г. Хабаровска к ним относятся овощи – свекла сорта бордо и морковь Нантская. Они содержат марганца в 5-10 раз больше, чем другие овощи. В воде р. Амур количество марганца в среднем составляет 46,2 мкг/л, причем зимой его содержание увеличивается за счет грунтовых вод. Летом из-за смыва органических веществ в реку марганец может вступать с ними в соединения и оседать на дно в виде двуокиси марганца. Содержание марганца в питьевой воде не должно превышать 0,1 мг/л. По мнению И. Л. Лукашевой, несмотря на высокое содержание марганца в воде, в организм человека из питьевой воды поступает лишь 5-10 % от суточной потребности в этом элементе. Суточная потребность составляет 5-8 мг. Марганец относится к числу наиболее активных микроэлементов, принимающих непосредственное участие в обмене веществ и, в основном, в окислительно-восстановительных процессах. Марганец участвует в углеводном обмене, усиливая гипогликемический эффект инсулина, снижает концентрацию общих липидов в сыворотке крови, тормозит развитие атеросклеротического процесса, активно влияет на обмен аминокислот и содержание аскорбиновой кислоты в организме. Марганец стимулирует фагоцитоз, благоприятствует процессам кроветворения, росту и развитию организма. Избыток марганца в почвах и водах усугубляет развитие зобной эндемии, затрудняя синтез йодированных соединений щитовидной железы. Марганец относится к элементам 3 группы экологической опасности. Может приводить к увеличению частоты хронических пневмоний у детей, острых бронхитов и пневмоний у взрослых.
Ртуть
Области Тихоокеанского региона, непосредственно примыкающие к морю, и охваченные проявлением современной вулканической деятельностью, содержат повышенные содержания ртути. Она сопровождает месторождения серебра и золота. По глубинным разломам ртуть поступает из глубоких частей Земли в составе газов вулканов. В горных породах ртуть в основном присутствует в виде HgS – киновари. Ее растворимые соединения могут восстанавливаться до самородной ртути. Она активно поглощается бурыми водорослями и наземной растительностью, легко образует комплексы с гуминовыми кислотами в почвах, образуя соединения, отличающиеся высокой токсичностью. В Дальневосточном регионе содержание ртути в горных породах может в 10-100 раз превышать обычное. Нормальное содержание ртути в невулканических породах – 11 нанограмм /м3, возле вулканов ее концентрация равняется 6 мкг/м3. В Хабаровском крае обнаружено повышенное содержание ртути в 1,5-2 раза выше фоновых в почвах и горных породах Верхне-Буреинского, Комсомольского и Амурского районов. Ртуть является типичным элементом минерализации территории Средне-Амурской низменности. Здесь установлены рудопроявления и месторождения этого элемента. Известно также, что в практике местного земледелия активно употребляются ртутьсодержащие ядохимикаты. В бассейне р. Амура развиты производства, технологические циклы которых сопровождаются заметной эмиссией ртути в окружающую среду. По данным сотрудников института водных и экологических проблем содержание ртути в почвах Средне-Амурской низменности соответствует уровням для незагрязненных территорий. Таким образом, ртутная минерализация, развитая на территории Средне-Амурской низменности, а также специфические условия выветривания не сказывается видимым образом на уровнях содержания ртути в почвах. Ртуть в водах бассейна мигрирует большей частью в ассоциации с взвешенным веществом (менее 0,45 мкм), а также в виде органически связанной растворенной и, в меньшей степени, «истинно растворенной» фракции. Содержание ртути в водах может увеличиваться в весьма значительной степени во время прохождения крупных паводков. При этом доля ее в растворенной, не связанной с органическим веществом, фазе возрастает. Согласно данным института водных и экологических проблем, растворенная фракция ртути в водах р. Амура (Хабаровск) составляет 9 нг/л (5-72), а взвешенная 60 нг/л (12-165). В озерах поймы нижнего Амура растворенная фракция колеблется от 1-6 нг/л, а взвешенная – от 92 до 120 нг/л. Для сравнения, содержание растворенной фракции ртути в р. Катунь (Алтай) колеблется от 7 до 280 нг/л, а взвешенной – от 40 до 440 нг/л. Таким образом, наличие в регионе существенной ртутной минерализации не сказывается непосредственно на величинах концентрации и формах элемента в водах. Однако уровень содержания элемента может сильно возрастать во время характерных для бассейна муссонных паводков, когда концентрация ртути во взвешенной и растворенной фракциях увеличивается на 1-2 порядка и достигает 0,5мкг/л (действующие нормы ПДК) и больших величин. Исследование амурских вод, отобранных ниже крупных промышленных центров, не выявило существенного обогащения ртутью [48], но исследование донных отложениях выявило заметное обогащение донных отложений ниже крупных промышленных центров. Наиболее существенным обогащение ртутью донных отложений оказалось ниже г.Хабаровска. Ртуть характеризуется высокой интенсивностью вовлечения в водную миграцию, активно поглощается земной растительностью и бурыми водорослями, легко сорбируется почвами, образуя комплексы с гуминовыми кислотами, отличается высокой токсичностью даже при низких содержаниях для любых форм жизни. По своим химическим свойствам ртуть относится к умеренно биофильным элементам. Это означает, что живые организмы способны накапливать ее. Растения, растущие на почвах с повышенным содержанием ртути способны включать ее в состав своих тканей. У наземных животных в организме содержание ртути может быть в 3 раза выше, чем у наземных растений. Из всего количества ртути, которое мы получаем с пищей, примерно одна треть приходится на растительную пищу и примерно половина приходится на продукты животного происхождения. Согласно Рюдту, наивысшее содержание Hg, которое было установлено путем обычных анализов пищевых продуктов, составляло 1 мг/кг (в чае и подобных ему продуктов. Для продуктов растительного происхождения характерно следующее содержание Hg (в мг/кг): фрукты – 0,01, овощи – 0,02, хлеб – 0,01, соки – 0,05. В организм человека ртуть поступает в наибольшей мере с рыбопродуктами, в которых ее содержание может многократно превышать ПДК = 0,5 мг/кг. Сотрудниками Института водных и экологических проблем была обнаружено в отдельных экземплярах рыб некоторых видов (щука амурская, касатка-плеть, верхогляд, чебак амурский, конь - губарь) ртуть в концентрации, превышающей ныне действующую в России и некоторых других странах величину ПДК. Меньше всего ртути оказалось в тканях травоядного леща белого и проходной кеты. Другие продукты животного происхождения содержат: молоко – 0,005, мясо – 0,03 мг/кг. Таким образом, концентрация ртути в организме человека, вероятно, будет зависеть от содержания ртути в почве, воде или продуктах питания. В организме ртуть выполняет важную роль (конечно при определенных концентрациях) – она обнаружена в молекуле ДНК, что возможно говорит о ее участии в передаче наследственной информации. Отрицательное влияние ртути на организм животных и человека зависит от свойств соединений, в виде которых она поступает в организм (пары ртути, неорганические и органические соединения). При воздействии неорганических форм соединений патологических последствий, как правило, не отмечается. Соединения ртути с органическим веществом значительно более опасны по сравнению с неорганическими соединениями. Одна из основных причин пагубного воздействия ртути на живые организмы заключается в блокаде активных групп белковых молекул и низкомолекулярных соединений. Это проявляется в нарушении окислительных процессов в печени и почках, вплоть до развития некротического нефроза, снижении уровня фибриногена, разрушении нервной системы. У человека возможны вспышки психического возбуждения, галлюцинации, которые сменяются упадком сил, развивается дрожательный паралич.
Мышьяк
Для материковой части Тихоокеанского региона характерны зоны с повышенным содержанием мышьяка, где содержание его может значительно превышать обычные концентрации, характерные для пород и подземных вод за пределами этих зон. Высокое содержание мышьяка характерно для среднего и нижнего Приамурья в частности для Неманского, Верхнеселемджинского, Кербинского и Пильда-Лимурийского золотоносных районов, почв и вод района им. П. Осипенко. В этих местах в породах содержится много вкраплений арсенопирита FeAsS. Мышьяк попадает в поверхностные и особенно в подземные воды. На Сахалине находится Синегорское месторождение мышьяковистой минеральной воды с содержанием мышьяка около 50 мг/л, что почти в тысячу раз превосходит ПДК мышьяка в питьевой воде. Предельно допустимая концентрация мышьяка в питьевой воде составляет менее 0,05 мг/л. В организме человека мышьяк принимает участие в нуклеиновом обмене, т. е. он необходим для синтеза белка, в том числе он участвует в синтезе белков гемоглобина, хотя и не входит в его состав. Этим объясняется назначение мышьяковистых минеральных вод больным с диагнозом анемия. Употребление соединений мышьяка в постепенно возрастающих концентрациях является народным средством укрепления здоровья у горцев Австрии. Проявления отрицательного воздействия мышьяка на организм многообразны. Нарушается тканевое дыхание, снижаются энергетические ресурсы клетки, развивается паралич капилляров, гипоксия тканей, гемолиз, анемия, у животных развиваются различные уродства. У человека, длительное время употреблявшего питьевую воду или продукты питания с высоким содержанием мышьяка (0,5-6 мг/л), возникает заболевание – эндемический арсеноз или «черная нога». Заболевание проявляется в поражении периферических кровеносных сосудов, которое затем переходит в гангрену пальцев ног, стоп, а иногда поражаются и пальцы рук. Описано также поражение кожи – мышьяковистый рак кожи – при длительном поступлении в организм мышьяка суточных доз в несколько миллиграмм. Подобные заболевания встречаются в регионах Японии, на о. Тайвань, где основным источником питьевой воды являются артезианские скважины.
Кремний
Повышенное содержание кремния в питьевой воде (более 5 мг/л) характерно для районов современно вулканизма, областей распространения высококремнистых пород и для некоторых термальных источников. Среднее содержание кремния в питьевых водоисточниках юга Дальнего Востока составляет 12 мг/л. Содержание кремния в питьевой воде не должно превышать 10 мг/л. В условиях повышенного поступления в организм кремния у человека возникает заболевание, которое рассматривают как проявление дизадаптации, − эндемический кремниевый уролитиаз. Уролитиаз – мочекаменная болезнь. Характеризуется нарушением фосфорно-кальциевого обмена, при котором снижается реабсорбция фосфора в почках, что приводит к образованием камней. Распространенность этого заболевания связана с проживанием в определенных климатогеографических широтах (особенно неблагоприятен резко континентальный и сухой климат), а также с нарушением минерального состава питьевой воды. Состав мочевых камней имеет почти такое же соотношение микроэлементов (кремний, свинец, железо, марганец, титан, алюминий и в значительных количествах кальций, фосфор, магний), что и в окружающей среде. На рисунке 4 (Приложение 2) показано распространения кремнистых пород и эндемического уролитиаза на территории нашей страны. Южная часть Дальнего Востока обозначена как территория, эндемичная по этому заболеванию. Показатель заболеваемости равен 26 человек из 10 тыс. населения.
Радиоактивные элементы
Развитие жизни на Земле всегда происходило в присутствии радиации. Предполагают, что на начальных стадиях развития Земли естественный радиационный фон был во много раз выше, чем сейчас. Живые организмы, которые длительное время подвергались такому воздействию, смогли приспособиться и поэтому есть все основания полагать, что они должны хорошо переносить до определенного уровня воздействие естественной радиации. Данные последних лет показывают, что рост и развитие высших растений и животных значительно замедляется при уменьшении содержания в организме природного радиоактивного изотопа К и одновременного снижения внешнего космического g и b-излучения, рассеянных в окружающей среде радионуклидов и удаления из воздуха радона. Это доказывает, что природная радиация является необходимым физическим фактором для нормального существования биоты. Естественные радиоактивные вещества широко распространены в земной коре. К числу основных радиоактивных элементов относят калий − 40, рубидий − 87, уран − 238 и торий − 232. Два последних относятся к числу долгоживущих изотопов. Их период полураспада исчисляется миллионами лет. В результате их радиоактивного распада появляются продукты с более коротким периодом полураспада. Считается, что породы «нормальны» по радиоактивности, если содержание урана и тория в них не превышает 2,5 кларка или 2,5 г/т. Кларк − это единица измерения содержания элемента в земной коре, передает частоту элемента в земной коре в процентах по весу. В таблице 8 (Приложение 1) приведены данные о среднегодовых дозах внешнего фонового облучения населения некоторых городов СССР в 1964-1965 годах. Как правило, природные радионуклиды сконцентрированы в горных породах. К зонам повышенного риска относят районы, где на поверхность Земли выходят гранит, гнейс, фосфарит и т. д. В этих районах содержание урана и тория может быть до 100 кларков и более. К таким относят Днепровскую кристаллическую гряду − выступ древних кристаллических пород (гранитов и гнейсов) на поверхность Русской равнины (Украинский щит). К районам с повышенной радиоактивностью относятся также Каратау, богатый залежами фосфоритов, некоторые районы Таджикистана, Кокчетавский массив в Казахстане. Крупные месторождения урана найдены в Восточной Сибири − на Алданском щите − Эльконский урановорудный район, а также на востоке России − Центрально − Забайкальская провинция и Стрельцовский урановорудный район. Он включает несколько месторождений: Тулукаевское, Широндукуевское, Юбилейное, Аргунское и другие. Запасы этого месторождения оцениваются в 200 000 тонн урана. Здесь же работает единственный по производству урана в России Приаргунский горнохимический комбинат. На Дальнем Востоке к зоне повышенной радиоактивности относится Буреинский хребет. Он начинается от истоков р. Селемджи, затем переходит в Малый Хинган на территории Китая. Сложен гранитами, гнейсами, сланцами. Мощность дозы облучения над месторождением 13 мЗв/г. Здесь следует отметить, что средний фон естественной радиации, которому подвергается большинство населения нашей Земли составляет 0,95 мЗв/г. Довольно часто в полиметаллических зонах Дальнего Востока встречается разновидность моноцита − основного минерала, содержащего уран и торий − минерал куларит. Он содержит много редкоземельных элементов, которые способны переходить в речные воды и оказывать воздействие на человека.В Приамурье распространены месторождения углеводородистых сланцев, содержащих повышенные концентрации урана. Совместно с торием эти радиоактивные элементы, благодаря наличию органики, способны образовывать растворимые формы и накапливаться в подземных водах. Переход радионуклидов из почвы в растения в значительной степени зависит от их растворимости, содержания в почве гумусовых кислот в свободном состоянии или в виде соединений с кальцием, железом, алюминием, а также от рН почвенного раствора. Растения способны накапливать радиоактивные вещества и могут передаваться их по пищевым цепям человеку. В желудочно-кишечном тракте существенное влияние на всасывание радионуклидов в организме оказывает характер питания. Увеличению их всасываемости способствует кальций обедненная и молочная диеты, длительное голодание, беременность, дефицит витамина D. Из всех видов радиоактивных веществ, поступающих в организм человека с продуктами питания, выращенных в регионах с нормальным уровнем радионуклидов, наибольший вклад в облучение вносит естественный радиоактивный калий. Он усваивается организмом вместе с нерадиоактивными изотопами калия, необходимыми для жизнедеятельности организма. Вероятно, в зонах риска значительно большую дозу внутреннего облучения человека будет получать от нуклидов радиоактивного ряда урана-238 и тория-232. Независимо от пути поступления радионуклидов в организм человека основными органами депонирования являются скелет и печень. В скелете они откладываются на поверхности костных структур, затем с течением времени перемещаются в неорганическую часть кости. Некоторая часть радиоактивных элементов захватывается макрофагами и переходит в костный мозг. Неблагоприятное воздействие радиации, а именно, ионизирующего излучения, заключается в том, что она способна разрывать химические связи молекул, составляющие живые организмы, и тем самым вызывать биологически важные изменения. Но это происходит, когда уровень ионизирующего излучения слишком высок. В зонах риска мощность дозы естественного радиационного фона намного выше (примерно в 10 раз) той, которую испытывает на себе большинство населения. Люди, живущие в таких районах, длительное время на протяжении многих поколений подвергаются высоким уровням излучения. Если воздействие радиации оказывает на их здоровье негативное влияние, то это должно сказаться на величине генетических нарушений или частоте возникновения раковых заболеваний.
Радон
Среди факторов внешней среды существенная роль среды в развитие злокачественных новообразований отводится природным источникам ионизирующего излучения, в частности, радиоактивному газу радону и короткоживущим дочерним продуктам его распада (ДПР), которые Международным агентством по изучению рака (МАИР) оцениваются как, безусловно, канцерогенные для человека. Только недавно ученые поняли, что наиболее весомым из всех естественных источников радиации является невидимый, не имеющий вкуса и запаха тяжелый (примерно в 7,5 раз тяжелее воздуха) газ радон. Именно он вместе со своими продуктами распада дает около 80 % годовой дозы облучения, получаемой населением от всех природных источников радиации. Известны три его изотопа: радон-222 с периодом полураспада 3,8 суток (образуется в ряду продуктов распада урана-238), радон-220 с периодом полураспада 55 с (продукт распада тория-232, называемый тороном), и радон-219 с периодам полураспада 3,9 с (продукт распада урана-235 или актион). Так как радон-222 встречается в природе намного чаще, то говоря о радоне, подразумевают, прежде всего, его. Радон высвобождается из земной коры повсеместно, но его концентрация существенно различается для разных точек земного шара. Активность радона в атмосфере изменяется от 4 до 25 Бк/м3 в зависимости от геологических и метеорологических условий местности. По данным Всероссийского геологического института (ВСЕГЕИ) около половины территории России отнесены к неблагополучным по величине концентрации радона в грунтовом (почвенном) воздухе, в том числе и западные районы Хабаровского края. Тихоокеанский регион, в отличие от других областей России, характеризуется интенсивностью тектонической деятельности. Вследствие интенсивно протекающих процессов тектономагматической активности, в атмосферу и гидросферу постоянно поступают газовые потоки, поднимающихся вдоль разломов, которые близко подходят к поверхности земли (рис. 5 Приложение 2). Из глубины земли поступают радионуклиды, радиоактивные аэрозоли и радон. Повышенное выделение радона из почвы, и рост его концентрации в грунтовых водах часто наблюдается непосредственно перед землетрясением. Концентрация радона в почвах и водах определяется геохимической специализацией пород, степенью тектонической активности, а также урановыми аномалиями. На территории Дальнего Востока были проведены специальные исследования по изучению содержания радона в различных районах нашего края. По результатам этих исследований была составлена карта радононосности Хабаровского края. К умеренно опасным отнесено 40 % территории края. Сюда входят Хабаровск, Бикин, Чегдомын и другие населенные пункты. Примерно 10 % территории края отнесено к опасным − это Байджальский, Буреинский, Хинганский хребты, где расположились Николаевск-на-Амуре, поселки Софийск, Кукан, Ургал, Алонка. К чрезвычайно опасным по радону относится около 3 % малообжитой территории края. На общем радиоактивном фоне 4-25 мкр/час на территории Приамурья выделяются площади с повышенной радиоактивностью пород в Еврейской автономной области. В пределах Буреинского массива в бассейнах рек Буреи и Бира известны рудопроявления и мелкие месторождения радиоактивных элементов. Там же выделяются довольно обширные площади с развитием локальных радиоактивных аномалий и точек, что необходимо учитывать при освоении территории. Первые опытные работы показали наличие концентрации радона с объемной активностью, превышающей уровень пороговых значений до 2000 Бк/м3 в г. Биробиджане. Хабаровск расположен на территории, отнесенной к умеренно опасной по радону. Были проведены комплексные исследования, собраны и обработаны фондовые материалы геологических, проектных и других организаций, на основании которых построена геолого-структурная схема блокового строения территории Хабаровска, проведен отбор проб горных пород и лабораторное определение в них содержания ЕРН − урана, тория, калия. Проведены измерения объемной активности (ОА) радона в помещениях зданий (всего обследовано 371 учреждение, предприятие и жилые здания). Проводилось измерение ОА радона в почвенном воздухе и плотности потока радона с поверхности земли, а также ряд других исследований, что позволило сформировать единое информационное поле ОА радона в грунтовом воздухе и достаточно равномерно, с требуемой детальностью (1 точка на
Заключение
В жизнедеятельности человека активно участвуют биологически значимые — химические элементы, необходимые организму человека для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Биологически значимые элементы классифицируют на макроэлементы (содержание которых в живых организмах составляет больше 0,001 %) и микроэлементы (содержание менее 0,001 %). Мы выяснили, что к макроэлементам относятся биогенные элементы, внимание которым мы не уделили, и остальные: калий, кальций, магний, натрий, хлор. А к микроэлементам относятся железо, йод, марганец, селен, фтор, кремний, мышьяк, содержание которых в организме ничтожно мало. Каждый элемент очень важен для здоровья человека и каждый оказывает значительное влияние на его состояние. Существуют определенные нормы содержания в организме для каждого элемента. И если уровень содержания биологических элементов превышен или, наоборот, ниже нормы, то наблюдаются отклонения в здоровье человека. Например: недостаток йода приводит к зобной болезни, а при избытке наблюдается воспаление слизистой оболочки верхних дыхательных путей (насморк, слезотечение, ларингит, бронхит), появляются кожные сыпи, раздражение почек и т.д. Эти явления называются йодизмом. На Дальнем Востоке наблюдается низкое содержание кальция и магния в почвах и водах, как следствие частота ортопедических нарушений :сколиозы, болезни опорно-двигательного аппарата, переломы; сердечнососудистые заболевание, миопия, болезни ЦНС, снижение памяти, апатия и общая усталость принимаю хроническую форму выраженности, повышение риска стресса. К геохимическим особенностям юга Дальнего Востока относится низкое содержание кальция и магния в почвах и водах. Длительное употребление слишком «мягких» питьевых вод, отличающихся прежде всего низким содержанием кальция и магния, может отразиться на работе сердечнососудистой системы, т. к. ионы кальция и магния обеспечивают правильный электролитный обмен в тканях сердца. Вероятно, в таких районах уровень заболеваний сердца будет выше, чем в районах с жесткой водой. Так же Дальневосточный регион богат месторождениями и проявлениями различных полиметаллических руд, что сказывается на количественном содержании железа в организмах дальневосточников. Содержание меди в почвах района г. Хабаровска ниже, чем в почвах Русской равнины, которые приняты за эталон нормального содержания. Это не является хорошим признаком, так как недостаток меди у человека понижает работоспособность и сопротивляемость к различным заболеваниям, снижает синтез фосфолипидов, нарушает и истощает нервную систему, сказывается на эластичности кровеносных сосудов, способствует заболеваниям костной системы, нарушает пигментацию. В Дальневосточном регионе содержание ртути в горных породах может в 10-100 раз превышать обычное. Одна из основных причин пагубного воздействия ртути на живые организмы, если количественный уровень превышает норму, заключается в блокаде активных групп белковых молекул и низкомолекулярных соединений. Это проявляется в нарушении окислительных процессов в печени и почках, вплоть до развития некротического нефроза, снижении уровня фибриногена, разрушении нервной системы. У человека возможны вспышки психического возбуждения, галлюцинации, которые сменяются упадком сил, развивается дрожательный паралич. Биогеохимической особенностью Дальнего Востока является неравномерное распределение фтора по отдельным районам. Встречаются территории как с высоким содержание фтора в поверхностных и питьевых водах, так и с низким (0,11-0,4 мг/л), что не достигает даже минимальной (0,5 мг/л) санитарно-гигиенической нормы. Основной источник фтора – питьевая вода. Низкое содержание фтора способствует значительному распространению кариеса зубов местного населения. Дальний Восток относится к территориям с высоким уровнем кариеса зубов, от него страдает 98 % населения. Наряду с распространенностью интенсивность кариеса создает проблемы с прикусом, отсутствием зубов, а вслед за этим и общим состоянием здоровья (заболевания желудочно-кишечного тракта и т. д.). Развитие жизни на Земле всегда происходило в присутствии радиации. Предполагают, что на начальных стадиях развития Земли естественный радиационный фон был во много раз выше, чем сейчас. Живые организмы, которые длительное время подвергались такому воздействию, смогли приспособиться и поэтому есть все основания полагать, что они должны хорошо переносить до определенного уровня воздействие естественной радиации. На территории Дальнего Востока были проведены специальные исследования по изучению содержания радона в различных районах нашего края. По результатам этих исследований была составлена карта радононосности Хабаровского края. К умеренно опасным отнесено 40 % территории края. Сюда входят Хабаровск, Бикин, Чегдомын и другие населенные пункты. Примерно 10 % территории края отнесено к опасным − это Байджальский, Буреинский, Хинганский хребты, где расположились Николаевск-на-Амуре, поселки Софийск, Кукан, Ургал, Алонка. К чрезвычайно опасным по радону относится около 3 % малообжитой территории края. Также на Дальнем Востоке к зоне повышенной радиоактивности относится Буреинский хребет. Он начинается от истоков р. Селемджи, затем переходит в Малый Хинган на территории Китая. Сложен гранитами, гнейсами, сланцами. Мощность дозы облучения над месторождением 13 мЗв/г. Здесь следует отметить, что средний фон естественной радиации, которому подвергается большинство населения нашей Земли составляет 0,95 мЗв/г. В настоящее время Министерством Здравоохранения РФ при поддержке Правительства РФ на Дальнем Востоке проводится ряд мер по профилактике заболеваний, вызванных недостаточным потреблением химических элементов. Ведётся широкая пропаганда в СМИ. Открывается ряд программ, касающихся продуктов массового потребления. Особое внимание уделяется питанию детей, посещающих общеобразовательные учреждения и детские сады. И на сегодняшний день ситуация имеет положительную тенденцию на снижение количества заболеваний среди населения
Список литературы
1) http://geoatlasmira.ru/articles/4-4-geohimicheskie-landshafti-sssr от 29.09.10
2) География Дальнего Востока под ред. Ильяшенко
3) http://bibliotekar.ru/lechebnoe-pitanie/11.htm
4) http://www.firsthealthgallery.com/Minerals/macroelements.html#2
5) http://ru.wikipedia.org/wiki/
6) Химия вокруг нас. Удивительный мир – Г.С. Гришаев
7) Учебник биологии - Ю.К.Богоявленский
8) Агаджанян, Н. А. Адаптация и экология человека: роль микроэлементов / Н. А. Агаджанян, А. Е. Северин // Вторая российская школа «Геохимическая экология и биогеохимическое районирование биосферы»:
9) Эйхлер, В. Яды в нашей пище /В. Эйхлер. – М.: Мир, 1993.
Приложение 1
Таблица 1. Поглощение химических элементов растениями
| Степени поглощения | Химический элемент |
| Сильное поглощение | B |
| Среднее поглощение | S, Zn, P, Mn, Ag, Ca, St, Cu, K, Ba, Se |
| Слабое поглощение | Mo, Mg, Ni, Co, U, Fe |
| Очень слабое поглощение | Na, Ru, Cr, Li, Si, Va, Ti, Al |
Таблица 2. Содержание кальция и магния в различных районах Хабаровского края
| Район | Содержание в почве, мг/л | |
| Кальций | Магний | |
| Хабаровский | 7,9 | 2,5 |
| Комсомольский | 11,8 | 6,4 |
| Биробиджанский | 8,0 | 2,6 |
| Охотский | 3,9 | 2,6 |
| Вяземский | 11,7 | 4,5 |
Таблица 3. Содержание кальция и магния в реках России
| Реки | Содержание в воде, мг/л | |
| Кальций | Магний | |
| Амур | 7, 4 - 8, 5 | 1, 6 - 3, 0 |
| Нева | 8 | 1,2 |
| Волга | 38 | - |
| Днепр | 55,7 | 11, 8 |
| Ока | 55,8 | 11, 8 |
Таблица 4. Распространенность близорукости у жителей Хабаровского края.
| Районы | Число миопов на 1 тыс. населения | Содержание в почве, мг/л | |||
| Ca | Mg | P2O5 | К2О | ||
| Хабаровский | 174 | 7,9 | 2,5 | 23,8 | 17,4 |
| Комсомольский | 120 | 1,8 | 6,4 | 5,1 | 16,1 |
| Биробиджанский | 65 | 8 | 2,6 | 24,3 | - |
| Охотский | 180 | 3,9 | 2,6 | 25,5 | - |
| Вяземский | 83 | 11,7 | 4,5 | 1,6 | 11,7 |
Таблица 5. Содержание йода в продуктах местного производства растительного происхождения, мкг/100г
| Продукты питания | п. Чегдомын | г. Хабаровск | п. Переяславка |
| Картофель | 3,8 | 3,1 | 5,2 |
| Морковь | 3,9 | 3,1 | 4,3 |
| Свекла | 5,9 | 6,2 | 7,8 |
| Капуста | 2,3 | 2,1 | 7,7 |
| Томаты | 1,5 | 0,9 | 10,5 |
| Огурцы | 3,6 | 1,7 | 7,1 |
| Горох | 3,1 | 3 | 2,8 |
Таблица 6. Содержание йода в продуктах питания местного производства животного происхождения, мкг/100г
| Продукты питания | п. Чегдомын | г. Хабаровск | п. Переяславка |
| Молоко | 39 | 4,5 | 6 |
| Мясо | 1,9 | 5,1 | 4,1 |
| Рыба | 44,5 | 50 | 69,8 |
| Яйцо | 6,4 | 18,5 | 12 |
Таблица 7. Распространенность гиперплазии щитовидной железыв различных зонах Хабаровского края, %
| Группы | Север Хаб.края | Центр Хаб.края | Юг Хаб.края |
| Женщины | 30 | 19 | 17 |
| Мужчины | 10 | 2 | 3 |
| Дети | 27 | 17 | 15 |
| Степень тяжести йодной эндемии | умеренная | легкая | легкая |
Таблица 8. Среднегодовые дозы внешнего фонового облучения населения
| Город | Средняя доза, м/рад |
| Владивосток | 75 |
| Хабаровск | 75 |
| Петропавловск-Камчатский | 90 |
| Якутск | 70 |
| Чита | 10 |
| Иркутск | 110 |
| Новосибирск | 80 |
| Москва | 90 |
| Ленинград | 120 |
| Алма-Ата | 160 |
Таблица 9. Объемная активность радона в почвенном воздухе на территории г. Хабаровска
| Название зоны | Показатель объемной активности радона |
| | |
| (Бк /м3) | |
| Особо опасная | 400 и более |
| Опасная | 200 – 400 |
| Умеренно опасная | 100 - 200 |
| Условно безопасная | 50 – 100 |
| Безопасная | 50 и ниже |
Таблица 10. Радиоактивность строительных материалов
| Строительный материал | Мощность дозы облучения, мкЗв/год |
| Дерево | 0 |
| Известняк, песчаник | 0 - 100 |
| Кирпич, бетон | 100 - 200 |
| Естественный камень, производственный гипс | 200 - 400 |
| Шлаковый камень, гранит | 400 - 2 000 |
Приложение 2
Рис. 1 Области эндемического зоба (по данным ВОЗ)
Рис. 2 Биогеохимические провинции Китая с дефицитом микроэлементов
Рис. 3 Распространение гидрофтора на территории Дальнего Востока. Заштрихована потенциальная зона развития флюороза
Рис. 4 Распространение кремнистых пород и эндемического уролитиаза на территории Дальнего Востока
Рис. 5 Размещение современных тектонически-активных зон в континентальной части Дальнего Востока
Рис. 6 Карта потенциальной радононосности г. Хабаровска
