Природные факторы юга Дальнего Востока и здоровье человека

Страница 31

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, например, такие элементы как 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, например, такие микроэлементы как железо, йод, медь, цинк, марганец, кобальт, никель, молибден, селен, хром, фтор, кремний, ванадий, бром, олово, мышьяк.

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 болотных 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 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 2 [91]:

Таблица 2. Поглощение химических элементов растениями

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 с пищей. 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.