Positiver Einfluss der Chemie auf die Natur. Auswirkungen der chemischen und petrochemischen Industrie auf die Umwelt. Herkunftsgeschichte, Typen

1. Sie sind eine Energiequelle: Wenn 1 g Fett im Körper oxidiert wird, werden 9 kcal freigesetzt.

2. Bei der vollständigen Fettverbrennung entsteht im Körper eine große Menge Wasser. So werden bei der Oxidation von 100 g Fett 100 g körpereigenes Wasser freigesetzt, was besonders wichtig ist extreme Bedingungen, zum Beispiel wenn du durstig bist.

3. Lipide spielen eine strukturelle und plastische Rolle, da sie Teil der Zell- und Außenwelt sind Zellmembranen alle Stoffe.

4. Fette sind Lösungsmittel für die Vitamine A, B, E, K und fördern deren Aufnahme.

5. Membranstrukturen von Zellen, die aus zwei Phospholipidschichten und einer Proteinschicht bestehen, enthalten Enzyme, unter deren Beteiligung die Ordnung des Flusses von Metaboliten in Zellen (Wasser, Salze, Aminosäuren, Zucker) und aus ihnen (Stoffwechsel) gewährleistet ist Produkte) gewährleistet ist.

6. Biologisch aktive Substanzen mit antisklerotischen Eigenschaften werden mit Fetten in den Körper eingeführt: Phospholipide, Tocopherole, Sterole, mehrfach ungesättigte Fettsäure(PUFA).

7. Lipide, aus denen Nervenzellen und ihre Fortsätze bestehen, sorgen für die Richtung des Flusses von Nervensignalen.

8. Einige Hormone werden aus Lipiden gebildet (Sexualhormone, Nebennierenrinde) sowie Vitamin D.

9. Hautlipide und innere Organe eine schützende Rolle spielen.

10. Im menschlichen und tierischen Körper schützen Lipide den Körper vor Unterkühlung, da sie Wärmeverlust verhindern, sowie vor mechanischen Schäden (z. B. Herz, Nieren).

11. Von den Talgdrüsen abgesonderte Lipide verleihen der Haut Elastizität und schützen sie vor Austrocknung und Rissbildung.

Wenn Fette aus der Nahrung ausgeschlossen werden oder ein Mangel daran vorliegt (auch wenn der Kaloriengehalt und die Proteinmenge ausreichend sind), verlangsamt sich das Wachstum der Tiere, die Lebenserwartung sinkt, es kommt zu Wassereinlagerungen im Körper und die Nierenfunktion wird beeinträchtigt Ist beeinträchtigt. Im Gewebe nimmt die Synthese von Proteinen, Phospholipiden und anderen Substanzen ab, die Haut wird ungewöhnlich durchlässig, es entwickelt sich eine Dermatitis und die Kapillarpermeabilität nimmt zu. Darüber hinaus kommt es bei Männern zu einem Verlust der Befruchtungsfähigkeit und bei Frauen zur Unfruchtbarkeit. Auch ein zu hoher Fettgehalt in der Nahrung ist ein ungünstiger Faktor. Es kann zu Fettleibigkeit und Funktionsstörungen der Leber und des Herz-Kreislauf-Systems kommen; es besteht ein Zusammenhang zwischen Lipämie (hoher Fettgehalt im Blut) und Arteriosklerose. Es ist allgemein anerkannt, dass in der Ernährung eines gesunden Menschen Folgendes enthalten ist mittlere Spur, Fette sollten etwa 30 % der gesamten Nahrungskalorien ausmachen, was 90-100 g Fett pro Tag entspricht. Es wird empfohlen, den Fettgehalt in der Nahrung für Menschen mit Wohnsitz auf 25 % der Kalorien zu reduzieren südliche Regionen. Gleichzeitig für nördliche Regionen Der Fettbedarf sollte 35 % betragen.

Im menschlichen Körper kommt Fett in zwei Formen vor: als Strukturfett (protoplasmatisch) und als Reservefett (in Fettdepots).

Strukturfett in Zellen ist Teil spezieller Einschlüsse oder komplexer, relativ starker Verbindungen mit Proteinen, sogenannten Lipoproteinkomplexen. Sie kommen im Blut vor und sind am Aufbau zellulärer Organellen (Kerne, Ribosomen, Mitochondrien) beteiligt. Die Menge an protoplasmatischem Fett wird in Organen und Geweben auf einem konstanten Niveau gehalten, das sich auch während des Fastens nicht ändert.

Reservefett (Ersatzfett) sammelt sich in Fettdepots: unter der Haut (subkutane Fettschicht), in Bauchhöhle(Omentum), in der Nähe der Nieren (perinephrisches Fett). Der Grad der Ansammlung von Reservefett hängt von mehreren Gründen ab: der Art der Ernährung, der Höhe des Energieverbrauchs, Alter, Geschlecht, konstitutionellen Merkmalen des Körpers und der Aktivität der endokrinen Drüsen. Im Speicherfett finden ständig Synthese und Abbau statt; Es ist eine Quelle der Erneuerung des intrazellulären Strukturfetts.

Inbegriffen Lebensmittel zwischen „sichtbaren“ Fetten (Butter und Pflanzenöl, Margarine usw.) und „versteckten“ oder unsichtbaren Fetten (in Fleisch, Fisch, Milch usw.) unterscheiden.

Fette haben unterschiedliche Eigenschaften physikalische Eigenschaften und Zusammensetzung abhängig von den enthaltenen Fettsäuren. Derzeit sind über 100 Fettsäuren bekannt. Allerdings enthalten die gängigsten Nahrungsfette relativ geringe Mengen davon.

Fettsäuren werden in zwei große Gruppen eingeteilt: feste normale Temperatur gesättigte Fettsäuren

Ungesättigten Fettsäuren

Das wichtigste biologische Eigenschaft PUFAs sind an der Bildung hochaktiver Phospholipidkomplexe beteiligt, mit denen sie Bestandteile von Zellmembranen, Myelinscheiden, Bindegewebe usw. bilden. Die Synthese von Prostaglandinen, den sogenannten „Gewebehormonen“, ist von der körpereigenen Versorgung mit Prostaglandinen abhängig PUFAs, da sie direkt aus Phospholipidmembranen synthetisiert werden Es wurde ein Zusammenhang zwischen PUFAs und dem Cholesterinstoffwechsel nachgewiesen. Sie bilden damit Ester, die leicht mit der Galle aus dem Körper ausgeschieden werden und so zur Senkung des Cholesterinspiegels im Blut beitragen. PUFAs sind ein starker antisklerotischer Faktor. Darüber hinaus wirken sie normalisierend auf die Wände der Blutgefäße, erhöhen deren Elastizität und verringern die Durchlässigkeit. Sie verhindern Blutgerinnsel und erhöhen die Widerstandskraft des Körpers gegen Infektionskrankheiten, Strahlenbelastung und krebserregende Faktoren. Sie sind für die normale Bildung und das Wachstum von Hautzellen notwendig.

Ungesättigten Fettsäuren

Die folgenden Fettsäuren sind nicht nur hinsichtlich der Verteilung, sondern auch hinsichtlich ihrer Eigenschaften von größter Bedeutung: Stearinsäure, Palmitinsäure, Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure.
Alle grundlegenden Eigenschaften ungesättigter Fettsäuren, einschließlich ihrer flüssigen Konsistenz, hängen vom Vorhandensein von Doppelbindungen und deren Anzahl (zwei Doppelbindungen, drei Doppelbindungen usw.) im Molekül ab.

Ungesättigte (ungesättigte) Fettsäuren sind in Lebensmitteln weit verbreitet.
Eine der Eigenschaften ungesättigter Fettsäuren ist die Fähigkeit zu oxidieren, oxidierte Produkte anzusammeln und sich anschließend zu verschlechtern.
Die am häufigsten in Fetten vorkommende ungesättigte Fettsäure ist Ölsäure (C 17 H 33 COOH), die sowohl in pflanzlichen als auch in tierischen Fetten vorkommt.

Eine besondere Gruppe ungesättigter Fettsäuren besteht aus mehrfach ungesättigten Fettsäuren (PUFAs): Linolensäure (C 17 H 31 COOH) – mit zwei Doppelbindungen; Linolensäure (C 17 H 29 COOH) – mit drei Doppelbindungen; Arachidonsäure (C 17 H 39 COOH) hat vier Doppelbindungen. Alle diese Fettsäuren gelten als essentielle Ernährungsfaktoren, da sie eine hohe biologische Aktivität aufweisen; viele klassifizieren sie als Vitamine (B 1). Sie werden in unserem Körper fast nie gebildet.
Die wichtigste biologische Eigenschaft von PUFAs ist ihre Beteiligung an der Bildung hochaktiver Phospholipidkomplexe, mit denen sie Bestandteile von Zellmembranen, Myelinscheiden, Bindegewebe usw. bilden. Die Synthese von Prostaglandinen, den sogenannten „Gewebehormonen“, hängt von der körpereigenen Versorgung mit PUFAs ab, da diese direkt aus Membranphospholipiden synthetisiert werden. Es wurde ein Zusammenhang zwischen PUFAs und dem Cholesterinstoffwechsel nachgewiesen. Sie bilden damit Ester, die leicht mit der Galle aus dem Körper ausgeschieden werden und so zur Senkung des Cholesterinspiegels im Blut beitragen. PUFAs sind ein starker antisklerotischer Faktor. Darüber hinaus wirken sie normalisierend auf die Wände der Blutgefäße, erhöhen deren Elastizität und verringern die Durchlässigkeit. Sie verhindern Blutgerinnsel und erhöhen die Widerstandskraft des Körpers gegen Infektionskrankheiten, Strahlenbelastung und krebserregende Faktoren. Sie sind für die normale Bildung und das Wachstum von Hautzellen notwendig.

Der durchschnittliche Bedarf eines Erwachsenen an Fett beträgt 80–100 g/Tag, einschließlich Pflanzenöl 25–30 g, PUFAs – 2–6 g, Cholesterin – 1 g, Phospholipide – 5 g.

Natürliche Fette und Öle enthalten eine Reihe lebenswichtiger Stoffe wichtige Stoffe, notwendig für das normale Funktionieren des menschlichen Körpers, zum Beispiel Phospholipide (Phosphatide), die Fette begleiten.

Inhalt:

Fette (chemisch Lipide genannt) sind ebenso wie Proteine ​​und Kohlenhydrate für die normale Funktion des Körpers unerlässlich. Ohne ihre Beteiligung sind die meisten Stoffwechselvorgänge, der Aufbau von Zellmembranen und die Speicherung von Energie im Körper nicht möglich.

Im menschlichen Körper besteht der Hauptbestandteil der Fette aus Triglyceriden. Darüber hinaus werden Phospholipide und Sterole (einschließlich Cholesterin) als Fette bezeichnet. Es ist üblich, Lebensmittellipide nach ihrem Aggregatzustand (mit Zimmertemperatur): Feststoffe - Fette; flüssige Stoffe - Öle.

Lipide - Gruppe organische Verbindungen unlöslich in Wasser, einschließlich Fetten und fettähnlichen Substanzen.

Gesättigte Fette werden im Körper zu 25–30 % abgebaut, ungesättigte Fette werden vollständig abgebaut.

Mehrfach ungesättigte Fettsäuren sollten ein wesentlicher Bestandteil der Ernährung sein, da sie ein notwendiger Stoff für die Synthese biologisch wichtiger Stoffe sind Wirkstoffe. Die Verarbeitung von Pflanzenölen, die mehrfach ungesättigte Säuren enthalten, kann zu deren Transisomerisierung mit Verlust der biologischen Funktion führen.

Grundfunktionen, bei denen der Körper Fette nutzt

Energie- Hauptfunktion. Obwohl Kohlenhydrate die Hauptenergiequelle sind, wird Fett als Reserveenergiequelle verwendet, wenn keine Kohlenhydrate verfügbar sind. Es hat einen hohen Energiewert (ca. 9,1 kcal pro 1 g), daher können Fette als einer der Hauptbestandteile angesehen werden Energiequellen für das Funktionieren des Körpers.

Transport– Notwendig für die Aufnahme (Auflösung, Assimilation) und Bewegung fettlöslicher Vitamine (A, D, E und K).

Lagerung– Speicherung von Energiereserven in Form von Unterhautfett, die bei Nährstoffmangel genutzt werden.

Wärmedämmung– Fette haben eine schlechte Wärmeleitfähigkeit. Als Wärmeisolator tragen sie dazu bei, die Körpertemperatur konstant zu halten und einer Unterkühlung entgegenzuwirken.

Schützend– Fettschichten und Fettkapseln polstern die Hauptorgane und schützen vor mechanischer Beschädigung.

Strukturell– Beteiligen sich an der Bildung von Zellmembranen (Phospholipide, Glykolipide und Lipoproteine) und vielen anderen biologisch wichtigen Verbindungen, einschließlich Baumaterialien für Gehirn und Gewebe nervöses System(Kunststofffunktion).

Regulatorisch– Notwendig bei der Bildung von Prohormonen (Präproinsulin, Proinsulin, Proopiomelanocortin, Lipocortin, Testosteron), der Synthese von Prostaglandinen aus einigen essentiellen Fettsäuren. Reguliert die körpereigene Produktion von Sexualhormonen. Sie produzieren Peptidhormone – Adipozytokine oder Adipokine.

Eine Abnahme des Gesamtanteils an Fettgewebe im weiblichen Körper unter einen Wert von 10-15 % führt zu einem hormonellen Ungleichgewicht. Infolgedessen kann es zu Amenorrhoe und manchmal zu Unfruchtbarkeit (normalerweise reversibel) kommen.

Aus physiologischer Sicht sind Fette ein integraler Bestandteil des Makronährstoff-Trios, das die Grundbedürfnisse des menschlichen Körpers deckt. Sie sind eine der Hauptenergiequellen des Menschen. Fette - zusammengesetztes Element Von allen Zellen sind sie für die Aufnahme fettlöslicher Vitamine notwendig, sorgen für die Wärmeisolierung des Körpers und sind an der Aktivität des Nervensystems und der Immunität beteiligt.

Was sind Fette?

Der offizielle Name für die Fette, aus denen Lebensmittel bestehen, ist Lipide. Die Lipide, die Teil der Zellen sind, werden als Strukturlipide (Phospholipide, Lipoproteine) bezeichnet, andere dienen der Energiespeicherung und werden als Reserve (Triglyceride) bezeichnet.

Der Energiewert von Fetten beträgt 9 kcal pro 1 g und ist damit doppelt so hoch Energiewert Kohlenhydrate.

Auf seine eigene Art und Weise chemische Essenz Fette sind Ester Glycerin und höhere Fettsäuren. Die Basis tierischer und pflanzlicher Fette sind Fettsäuren, unterschiedliche Zusammensetzung die ihre Funktionen im Körper bestimmt. Alle Fettsäuren werden in zwei Gruppen eingeteilt: gesättigte und ungesättigte.

Ein wesentlicher Bestandteil aller Fette sind Phospholipide, sie tragen dazu bei
voller Stoffwechsel. Die Hauptquelle für Phospholipide ist die Nahrung
tierischen Ursprungs. Das bekannteste Phospholipid ist Lecithin, das enthält
zu dem auch die vitaminähnliche Substanz Cholin gehört.

Gesättigte Fettsäuren

Gesättigte Fettsäuren kommen hauptsächlich in tierischen Fetten vor. Dies sind feste Substanzen, die haben hohe Temperatur Schmelzen (sog. feuerfeste Fette). Sie können vom Körper ohne Beteiligung von Gallensäuren aufgenommen werden, was ihren hohen Nährwert bestimmt. Überschüssige gesättigte Fettsäuren werden jedoch zwangsläufig eingelagert.

Die Haupttypen gesättigter Säuren sind Palmitinsäure, Stearinsäure und Myristinsäure. Sie sind dabei unterschiedliche Mengen im Schmalz enthalten fettiges Fleisch, Milchprodukte (Butter, Sauerrahm, Milch, Käse usw.). Tierische Fette, die gesättigte Fettsäuren enthalten, haben einen angenehmen Geschmack, enthalten Lecithin und die Vitamine A und D sowie Cholesterin.

Cholesterin ist das Hauptsterin tierischen Ursprungs; es ist lebenswichtig für den Körper, da es Teil aller Zellen und Gewebe des Körpers ist, an hormonellen Prozessen und der Synthese von Vitamin D beteiligt ist. Gleichzeitig ist überschüssiges Cholesterin in der Nahrung enthalten führt zu einem Anstieg seines Blutspiegels, der einer der Hauptrisikofaktoren für die Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und Fettleibigkeit ist. Cholesterin wird vom Körper aus Kohlenhydraten synthetisiert, daher wird empfohlen, nicht mehr als 300 mg pro Tag mit der Nahrung zu sich zu nehmen.

Für die volle Entwicklung von Kindern ist jedoch der Verzehr tierischer Fette notwendig Höchstbetrag Cholesterin ist für sie das gleiche - 300 mg pro Tag. Die bevorzugte Form des Verzehrs gesättigter Fettsäuren sind Milchprodukte, Eier, Innereien (Leber, Herz) und Fisch. Gesättigte Fettsäuren in der täglichen Ernährung sollten nicht mehr als 10 % der Kalorien ausmachen.

Ungesättigten Fettsäuren

Ungesättigte Fettsäuren kommen vor allem in pflanzlichen Lebensmitteln sowie in Fisch vor. Ungesättigte Fettsäuren oxidieren leicht und sind nicht sehr hitzebeständig. Daher ist es am sinnvollsten, Lebensmittel, die sie enthalten, in roher Form zu sich zu nehmen.

Ungesättigte Fettsäuren werden in zwei Gruppen eingeteilt, je nachdem, wie viele wasserstoffungesättigte Bindungen zwischen Atomen sie enthalten. Bei nur einer solchen Verbindung handelt es sich um einfach ungesättigte Fettsäuren (MUFAs), bei mehreren davon um mehrfach ungesättigte Fettsäuren (PUFAs).

Einfach ungesättigte Fettsäuren

Die Haupttypen von MUFA sind Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure und Ölsäure. Diese Säuren können vom Körper aus gesättigten Fettsäuren und Kohlenhydraten synthetisiert werden. Einer von wichtige Funktionen MUFA – senkt den Cholesterinspiegel im Blut. Verantwortlich dafür ist das in MUFAs enthaltene Sterol, p-Sitosterol. Es bildet mit Cholesterin einen unlöslichen Komplex und verhindert so dessen Aufnahme.

Die Hauptquellen für MUFA sind Fischöl, Oliven-, Sesam- und Rapsöl.
Physiologisches Bedürfnis in MUFA macht 10 % der täglichen Kalorien aus.

Polyungesättigten Fettsäuren

Die Haupttypen von PUFAs sind Linolsäure, Linolensäure und Arachidonsäure. Diese Säuren sind nicht nur Bestandteil der Zellen, sondern auch am Stoffwechsel beteiligt, sorgen für Wachstumsprozesse und enthalten Tocopherole und p-Sitosterin. PUFAs werden vom menschlichen Körper nicht synthetisiert und gelten daher zusammen mit einigen Aminosäuren und Vitaminen als essentielle Substanzen. Arachidonsäure hat die größte biologische Aktivität, die in Lebensmitteln selten vorkommt, aber unter Beteiligung von Vitamin B6 kann sie vom Körper aus Linolsäure synthetisiert werden.

Arachidonsäure und Linolsäure gehören zur Familie der Omega-6-Säuren. Diese Säuren kommen in fast allen vor Pflanzenöle und Nüsse. Der tägliche Bedarf an Omega-6-PUFAs beträgt 5-9 % der täglichen Kalorien.

Alpha-Linolensäure gehört zur Omega-3-Familie. Die Hauptquelle für PUFAs dieser Familie sind Fischöl und einige Meeresfrüchte. Der tägliche Bedarf an Omega-3-PUFAs beträgt 1-2 % der täglichen Kalorien.

Ein Überschuss an PUFA-haltigen Lebensmitteln in der Ernährung kann Nieren- und Lebererkrankungen verursachen.

Es ist wichtig zu bedenken, dass einige Fettsäuren andere nicht ersetzen können.
und die Anwesenheit von ihnen allen in der Ernährung - notwendige Bedingung gesundes Essen.

Experte: Galina Filippova, Allgemeinmedizinerin, Kandidatin Medizinische Wissenschaften

Verstehen Sie das Eindringen von Fremdstoffen, die nicht typisch sind normale Bedingungen sowie das Überschreiten der normalen Konzentration eines bestimmten chemischen Wirkstoffs. Derzeit ist Umweltverschmutzung ein globales Problem, das seit vielen Jahren und sogar Jahrzehnten zu lösen versucht. den entwickelten Ländern. Leider ist die ständige Steigerung des Tempos technischer Fortschritt, Mineralverarbeitung, anhaltende Popularität der Eisen- und Stahlindustrie, Stadterweiterung und andere anthropogene Faktoren nur verschlimmern Negativer Einfluss menschliche Zivilisation zur Tierwelt.

Definition

Verschmutzungsarten werden je nach Art der Auswirkung häufig in mehrere Gruppen eingeteilt: physikalisch, biogen, informativ und viele andere. Aber einer der gefährlichsten und zerstörerischsten verheerende Folgen Art gilt als chemische Verschmutzung der Umwelt. Unter dieser Definition versteht man jede Erscheinung Chemikalien in Bereichen, die nicht für sie bestimmt sind. Es ist jetzt offensichtlich, dass die Folgen des direkten Einflusses des Menschen auf seine Umwelt im Laufe seiner Geschichte gewesen sind negativer Charakter. Und ganz oben auf dieser Liste sollte die chemische Verschmutzung der Natur stehen.

Quellen der Umweltverschmutzung

Die Folgen anthropogenen Einflusses betreffen nicht nur den Staat natürlichen Umgebung, sondern auch auf uns selbst. Sie gelangen häufig in den Körper und reichern sich dort an, was zu schweren Vergiftungen führt und bestehende chronische Krankheiten verschlimmert und verschlimmert. Es ist außerdem erwiesen, dass eine langfristige chemische Einwirkung (auch in geringen Konzentrationen) eine gefährliche mutagene und krebserzeugende Wirkung auf Lebewesen hat.

Sie können eine starke toxische Wirkung haben; eine besondere Gefahr besteht darin, dass sie praktisch nicht aus dem Körper ausgeschieden werden. Solche Stoffe können sich ansammeln, in denen sich Tiere dann ernähren. Nun, an der Spitze dieser Kette könnte durchaus eine Person stehen. Letztere laufen somit Gefahr, einer maximalen Belastung ausgesetzt zu sein negative Konsequenzen die Auswirkungen von Giftstoffen auf den Körper.

Andere gefährlicher Stoff Verursacher von Umweltbelastungen sind Dioxine, die bei der Zelluloseproduktion in großen Mengen entstehen metallurgische Industrie. Dazu sollen auch Maschinen gehören, die mit Verbrennungsmotoren betrieben werden. Dioxine sind gefährlich für Mensch und Tier. Schon in geringen Mengen können sie Schäden verursachen Immunsystem, Nieren und Leber.

Derzeit tauchen immer wieder neue synthetische Verbindungen und Substanzen auf. Und es ist fast unmöglich, die zerstörerischen Folgen ihres Einflusses auf die Natur vorherzusagen. Auch die landwirtschaftliche Tätigkeit des Menschen darf nicht außer Acht gelassen werden: In vielen Ländern erreicht sie ein so enormes Ausmaß, dass sie schneller zu Umweltverschmutzung führt als alle Schwerindustrieunternehmen zusammen.

So schützen Sie sich Umfeld durch negativen Einfluss?

Zu den wichtigsten Maßnahmen zur Bekämpfung dieser Prozesse gehören: strikte Kontrolle des Abfallaufkommens und seiner anschließenden Entsorgung, Verbesserung der Technologien bis hin zu einem abfallfreien Modell, Steigerung der Gesamteffizienz der Produktion und ihrer Zuverlässigkeit. Riesige Rolle Hier spielen vorbeugende Maßnahmen eine Rolle in diesem Fall Es ist viel einfacher, das Auftreten eines Problems zu verhindern, als mit seinen Folgen umzugehen.

Abschluss

Offensichtlich ist die Zeit noch weit entfernt, in der sich unsere Auswirkungen auf die Natur zumindest nicht mehr ständig verschlimmern, ganz zu schweigen von einer deutlichen Verringerung der verursachten Schäden. Dieses Problem muss direkt gelöst werden hohes Level, durch die Bemühungen aller Bewohner der Erde und nicht einzelner Länder. Darüber hinaus wurden die ersten Schritte dazu bereits vor mehreren Jahrzehnten unternommen. So veröffentlichten Wissenschaftler in den siebziger Jahren erstmals Informationen darüber. Es stellte sich heraus, dass Aerosoldosen und Klimaanlagen eine Quelle für die Freisetzung von atomarem Chlor in die Umwelt sind. Letzteres gelangt in die Atmosphäre, reagiert mit Ozon und zerstört es. Diese Informationen veranlassten viele Länder, sich auf eine gegenseitige Reduzierung des Volumens gefährlicher Produktion zu einigen.

Umweltverschmutzung ist eine unerwünschte Veränderung ihrer Eigenschaften, die dazu führt oder führen kann schädliche Auswirkungen pro Person oder Naturkomplexen. Die bekannteste Art der Verschmutzung ist die chemische (Emissionen in die Umwelt). Schadstoffe und Verbindungen), aber nicht weniger potenzielle Bedrohungen stellen solche Arten von Verschmutzung dar, wie radioaktive, thermische (unkontrollierte Freisetzung von Wärme in die Umwelt kann dazu führen). globale Veränderungen Klima der Natur), Lärm. Umweltverschmutzung wird hauptsächlich mit menschlichen Wirtschaftsaktivitäten in Verbindung gebracht ( anthropogene Verschmutzung Umwelt), jedoch ist eine Kontamination durch Naturphänomene möglich, zum Beispiel Vulkanausbrüche, Erdbeben, Meteoriteneinschläge usw. Alle Hüllen der Erde sind einer Kontamination ausgesetzt.

In allen Phasen seiner Entwicklung war der Mensch eng mit der ihn umgebenden Welt verbunden. Doch seit der Entstehung einer hochindustrialisierten Gesellschaft haben gefährliche Eingriffe des Menschen in die Natur stark zugenommen, der Umfang dieser Eingriffe hat sich ausgeweitet, sie sind vielfältiger geworden und drohen nun zu einer globalen Gefahr für die Menschheit zu werden. Der Verbrauch nicht erneuerbarer Rohstoffe steigt, immer mehr Ackerland verlässt die Wirtschaft, sodass darauf Städte und Fabriken entstehen. Der Mensch muss immer stärker in die Ökonomie der Biosphäre – dem Teil unseres Planeten, in dem Leben existiert – eingreifen. Die Biosphäre der Erde erfährt derzeit eine Vergrößerung anthropogener Einfluss. Gleichzeitig lassen sich einige der bedeutendsten Prozesse identifizieren, von denen keiner die Umweltsituation auf dem Planeten verbessert.

Am weitesten verbreitet und bedeutendsten ist die chemische Verschmutzung der Umwelt mit für sie ungewöhnlichen Stoffen. chemischer Natur. Darunter sind gasförmige und aerosole Schadstoffe industriellen und häuslichen Ursprungs. Auch die Akkumulation schreitet voran Kohlendioxid in der Atmosphäre. Weitere Entwicklung Dieser Prozess wird den unerwünschten Trend zu einem Anstieg der durchschnittlichen Jahrestemperatur auf dem Planeten verstärken. Beunruhigt sind Umweltschützer auch über die anhaltende Verschmutzung der Weltmeere durch Öl und Erdölprodukte, die bereits 1/5 davon erreicht. gemeinsame Oberfläche. Eine Ölverschmutzung dieser Größenordnung kann zu erheblichen Störungen des Gas- und Wasseraustauschs zwischen der Hydrosphäre und der Atmosphäre führen. Es besteht kein Zweifel an der Bedeutung der chemischen Kontamination des Bodens mit Pestiziden und seines erhöhten Säuregehalts, die zum Zusammenbruch des Ökosystems führen. Generell haben alle berücksichtigten Faktoren, die auf die Schadstoffwirkung zurückzuführen sind, einen spürbaren Einfluss auf die in der Biosphäre ablaufenden Prozesse.

Die Hauptquelle der pyrogenen Verschmutzung auf dem Planeten ist Wärmekraftwerke, metallurgische und chemische Unternehmen, Kesselanlagen, die mehr als 70 % der jährlich geförderten Feststoffe verbrauchen und flüssigen Brennstoff. Die wichtigsten schädlichen Verunreinigungen pyrogenen Ursprungs sind folgende:

Kohlenmonoxid. Es entsteht durch unvollständige Verbrennung kohlenstoffhaltiger Stoffe. Es gelangt durch die Verbrennung fester Abfälle mit Abgasen und Emissionen in die Luft Industrieunternehmen. Jedes Jahr gelangen mindestens 1250 Millionen Tonnen dieses Gases in die Atmosphäre. Kohlenmonoxid ist eine Verbindung, mit der aktiv reagiert Komponenten Atmosphäre und trägt zu einem Temperaturanstieg auf dem Planeten und zur Entstehung eines Treibhauseffekts bei.

Schwefeldioxid. Wird bei der Verbrennung von schwefelhaltigem Brennstoff oder der Verarbeitung von Schwefelerzen freigesetzt (bis zu 170 Millionen Tonnen pro Jahr). Bei der Verbrennung organischer Rückstände in Bergbaudeponien werden einige Schwefelverbindungen freigesetzt. Nur wir gesamt in die Atmosphäre freigesetzt Schwefeldioxid sind für 65 % der weltweiten Emissionen verantwortlich.

Schwefelsäureanhydrid. Entsteht durch die Oxidation von Schwefeldioxid. Das Endprodukt der Reaktion ist ein Aerosol oder eine Schwefelsäurelösung im Regenwasser, die den Boden versauert und Krankheiten verschlimmert Atemwege Person. Der Niederschlag von Schwefelsäureaerosol aus Rauchfackeln von Chemiefabriken wird in niedrigen Wolken beobachtet hohe Luftfeuchtigkeit Luft. Die Blattspreiten von Pflanzen, die in einer Entfernung von weniger als 11 km von solchen Betrieben wachsen, sind meist dicht mit kleinen nekrotischen Flecken übersät, die sich an Stellen bilden, an denen sich Schwefelsäuretropfen absetzen. Pyrometallurgische Unternehmen der Nichteisen- und Eisenmetallurgie sowie Wärmekraftwerke emittieren jährlich zig Millionen Tonnen Schwefelsäureanhydrid in die Atmosphäre.

Schwefelwasserstoff und Schwefelkohlenstoff. Sie gelangen einzeln oder zusammen mit anderen Schwefelverbindungen in die Atmosphäre. Die Hauptemissionsquellen sind Unternehmen, die Kunstfasern, Zucker, Kokereien, Ölraffinerien und Ölfelder produzieren. In der Atmosphäre werden sie bei der Wechselwirkung mit anderen Schadstoffen langsam zu Schwefelsäureanhydrid oxidiert.

Stickoxide. Die Hauptemissionsquellen sind Unternehmen, die Stickstoffdünger herstellen, Salpetersäure und Nitrate, Anilinfarbstoffe, Nitroverbindungen, Viskoseseide, Zelluloid. Die Menge an Stickoxiden, die in die Atmosphäre gelangen, beträgt 20 Millionen Tonnen pro Jahr.

Fluorverbindungen. Verschmutzungsquellen sind Unternehmen, die Aluminium, Emaille, Glas, Keramik, Stahl und Phosphatdünger herstellen. Fluorhaltige Stoffe gelangen in Form gasförmiger Verbindungen in die Atmosphäre – Fluorwasserstoff oder Natrium- und Calciumfluoridstaub. Die Verbindungen zeichnen sich durch eine toxische Wirkung aus. Fluorderivate sind starke Insektizide.

Chlorverbindungen. Sie gelangen in die Atmosphäre aus Chemiefabriken, die Salzsäure, chlorhaltige Pestizide, organische Farbstoffe, hydrolytischen Alkohol, Bleichmittel und Soda produzieren. Chlormoleküle und -dämpfe kommen als Beimischung in der Atmosphäre vor. Salzsäure. Die Toxizität von Chlor wird durch die Art der Verbindungen und deren Konzentration bestimmt. In der metallurgischen Industrie werden beim Schmelzen von Gusseisen und seiner Verarbeitung zu Stahl verschiedene Schwermetalle und giftige Gase. Also pro 1 Tonne Roheisen zusätzlich 12,7 kg Schwefeldioxid und 14,5 kg Staubpartikel, die die Menge an Verbindungen von Arsen, Phosphor, Antimon, Blei, Quecksilberdampf und seltenen Metallen, Harzsubstanzen und Blausäure bestimmen.

Luftverschmutzung durch Aerosole. Aerosole sind feste oder flüssige Partikel, die in der Luft schweben. In einigen Fällen sind feste Bestandteile von Aerosolen besonders gefährlich für Organismen und verursachen beim Menschen spezifische Krankheiten. In der Atmosphäre wird Aerosolbelastung als Rauch, Nebel, Dunst oder Dunst wahrgenommen. Wesentlicher Teil Aerosole entstehen in der Atmosphäre, wenn feste und flüssige Partikel miteinander oder mit Wasserdampf interagieren. Die durchschnittliche Größe Aerosolpartikel beträgt 1-5 Mikrometer. Jährlich gelangt etwa 1 Kubikmeter in die Erdatmosphäre. km Staubpartikel künstlichen Ursprungs. Auch bei menschlichen Produktionstätigkeiten entstehen zahlreiche Staubpartikel. Informationen zu einigen Quellen von technogenem Staub sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1 – Quellen von künstlichem Staub

Die Hauptquellen der Luftverschmutzung durch künstliche Aerosole sind Wärmekraftwerke, die aschereiche Kohle verbrauchen, Waschanlagen, Hütten-, Zement-, Magnesit- und Rußfabriken. Aerosolpartikel aus diesen Quellen haben eine große Vielfalt an chemischen Zusammensetzungen. Am häufigsten sind in ihrer Zusammensetzung Verbindungen von Silizium, Kalzium und Kohlenstoff enthalten, seltener Metalloxide: Eisen, Magnesium, Mangan, Zink, Kupfer, Nickel, Blei, Antimon, Wismut, Selen, Arsen, Beryllium, Cadmium, Chrom, Kobalt, Molybdän sowie Asbest. Eine noch größere Vielfalt ist charakteristisch für organischen Staub, einschließlich aliphatischer und aromatische Kohlenwasserstoffe, Salze von Säuren. Es entsteht bei der Verbrennung restlicher Erdölprodukte, beim Pyrolyseprozess in Ölraffinerien, petrochemischen und ähnlichen Unternehmen. Konstante Quellen Aerosolverschmutzung sind Industriedeponien – künstliche Böschungen aus umgelagertem Material, hauptsächlich Abraumgestein, das beim Bergbau oder aus Abfällen von Unternehmen der verarbeitenden Industrie und Wärmekraftwerken entstanden ist. Bei massiven Sprengungen entstehen Staub und giftige Gase. Als Ergebnis einer durchschnittlichen Explosion (250-300 Tonnen). Sprengstoffe) werden etwa 2.000 Kubikmeter in die Atmosphäre freigesetzt. m konventionelles Kohlenmonoxid und mehr als 150 Tonnen Staub. Auch die Produktion von Zement und anderen Baustoffen ist eine Quelle der Staubbelastung. Die wichtigsten technologischen Prozesse dieser Industrien sind das Mahlen und die chemische Verarbeitung von Chargen, Halbzeugen und resultierenden Produkten in heißen Gasströmen, was immer mit der Emission von Staub und anderen Schadstoffen in die Atmosphäre einhergeht. Zu den Luftschadstoffen zählen gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 13 Kohlenstoffatomen. Sie durchlaufen verschiedene Transformationen, Oxidation, Polymerisation und interagieren mit anderen Luftschadstoffe nach Anregung durch Sonnenstrahlung. Durch diese Reaktionen entstehen Peroxidverbindungen, freie Radikale und Kohlenwasserstoffverbindungen mit Stickstoff- und Schwefeloxiden, häufig in Form von Aerosolpartikeln. Für einige Wetterverhältnisse In der Bodenluftschicht können sich besonders große Ansammlungen schädlicher gasförmiger und aerosolischer Verunreinigungen bilden.

Dies geschieht normalerweise in Fällen, in denen es in der Luftschicht direkt über den Gas- und Staubemissionsquellen zu einer Inversion kommt – der Lage einer kälteren Luftschicht unter der wärmeren, was verhindert Luftmassen und verzögert den Aufwärtstransport von Verunreinigungen. Ergebend schädliche Emissionen Unter der Inversionsschicht konzentriert, steigt ihr Gehalt in Bodennähe stark an, was zu einem der Gründe für die Bildung von photochemischem Nebel wird, der in der Natur bisher unbekannt war.

Photochemischer Nebel ist ein Mehrkomponentengemisch aus Gasen und Aerosolpartikeln primären und sekundären Ursprungs. Zu den Hauptbestandteilen von Smog gehören Ozon, Stickstoff- und Schwefeloxide sowie zahlreiche organische Verbindungen mit Peroxidcharakter, die zusammenfassend als Photooxidantien bezeichnet werden. Dadurch entsteht photochemischer Smog photochemische Reaktionen bei bestimmte Bedingungen: das Vorhandensein einer hohen Konzentration von Stickoxiden, Kohlenwasserstoffen und anderen Schadstoffen in der Atmosphäre, intensive Sonneneinstrahlung und Ruhe oder ein sehr schwacher Luftaustausch in der Oberflächenschicht mit einer starken und verstärkten Inversion für mindestens einen Tag. Um hohe Konzentrationen an Reaktanten zu erzeugen, ist ein stabiles, ruhiges Wetter, das normalerweise von Inversionen begleitet wird, erforderlich.

Solche Bedingungen entstehen häufiger im Juni-September und seltener im Winter. Bei längerem klarem Wetter führt die Sonneneinstrahlung zum Abbau von Stickstoffdioxidmolekülen zu Stickstoffmonoxid und atomarem Sauerstoff. Atomarer Sauerstoff und molekularer Sauerstoff ergeben Ozon. Es scheint, dass sich letzteres, indem es Stickstoffmonoxid oxidiert, wieder in molekularen Sauerstoff und Stickstoffmonoxid in Dioxid umwandeln sollte. Aber das passiert nicht. Stickoxid reagiert mit Olefinen Abgase, die sich in diesem Fall an der Doppelbindung spalten und Molekülfragmente und überschüssiges Ozon bilden. Durch die fortschreitende Dissoziation werden neue Mengen Stickstoffdioxid abgebaut und es entstehen zusätzliche Mengen Ozon. Es kommt zu einer zyklischen Reaktion, durch die sich nach und nach Ozon in der Atmosphäre anreichert. Dieser Vorgang stoppt nachts. Ozon wiederum reagiert mit Olefinen. In der Atmosphäre sind verschiedene Peroxide konzentriert, die zusammen die für den photochemischen Nebel charakteristischen Oxidationsmittel bilden. Letztere sind eine Quelle sogenannter freier Radikale, die besonders gefährdet sind Reaktivität. Solche Smogs treten häufig in London, Paris, Los Angeles, New York und anderen Städten in Europa und Amerika auf. Auf meine Art physiologische Wirkungen Auf den menschlichen Körper sind sie äußerst gefährlich für die Atemwege und Kreislauf und führen häufig zu einem vorzeitigen Tod bei Stadtbewohnern mit schlechtem Gesundheitszustand.

Aus arbeitsmedizinischer Sicht ist die Eisenmetallurgie durch das Vorhandensein zahlreicher Berufsgefahrenquellen gekennzeichnet: Staub, Gas giftige Substanzen(Eisentrioxid, Benzol, Chlorwasserstoff, Mangan, Blei, Quecksilber, Phenol, Formaldehyd, Chromtrioxid, Stickstoffdioxid, Kohlenmonoxid usw.), Strahlungs- und Konvektionswärme, Lärm, Vibration, elektromagnetische und magnetische Felder, hohe Schwere und Arbeitsintensität.

Jedes Gewässer bzw Wasserquelle mit seiner Umgebung verbunden Außenumgebung. Es wird durch die Bedingungen der Bildung von Oberflächen- oder Grundwasserströmungen unterschiedlicher Art beeinflusst Naturphänomen, Industrie, Industrie- und Kommunalbau, Verkehr, wirtschaftliche und häusliche menschliche Aktivitäten. Die Folge dieser Einflüsse ist die Einführung in aquatische Umgebung neue, ungewöhnliche Stoffe – Schadstoffe, die die Wasserqualität verschlechtern. Schadstoffe, die in die Gewässer gelangen, werden je nach Ansatz, Kriterien und Zielsetzung unterschiedlich klassifiziert. So werden in der Regel chemische, physikalische und biologische Schadstoffe isoliert. Chemische Verschmutzung stellt eine Veränderung des Natürlichen dar chemische Eigenschaften Wasser aufgrund eines Anstiegs des Gehalts an schädlichen Verunreinigungen, sowohl anorganischen ( Mineralsalze, Säuren, Laugen, Tonpartikel) und organischer Natur (Öl und Ölprodukte, organische Rückstände, Tenside, Pestizide).

2. ELEMENT-IONEN, DIE IN WASSER UND NAHRUNG ERFORDERLICH SIND

Bei der Beurteilung der Wasserqualität ist zunächst auf die Konzentrationen der beteiligten biologisch aktiven (wesentlichen) Elemente zu achten physiologische Prozesse. Schlechter Einfluss geringe Konzentrationen essentieller Elemente im Trinkwasser. Ein erhöhter Gehalt an irgendeinem Element in der Ernährung hat verschiedene negative Folgen. Allerdings stellen geringe Gehalte einiger Elemente auch eine Gefahr für den menschlichen Körper dar.

Zu den häufigsten Krankheiten, die mit einem niedrigen Gehalt an Mikroelementen im Trinkwasser einhergehen, gehören endemischer Kropf (niedriger Jodgehalt), Karies (niedriger Fluoridgehalt) und Eisenmangelanämie (niedriger Eisen- und Kupfergehalt). Zu den häufigsten Krankheiten, die mit einem niedrigen Gehalt an Mikroelementen im Trinkwasser einhergehen, gehören endemischer Kropf (niedriger Jodgehalt), Karies (niedriger Fluoridgehalt) und Eisenmangelanämie (niedriger Eisen- und Kupfergehalt). Als Beispiel können wir die Ergebnisse der Arbeit der sowjetisch-finnischen Expedition anführen, die feststellte, dass aufgrund des geringen Selengehalts in Wasser und Boden die Bevölkerung einer Reihe von Gebieten zurückgegangen ist Tschita-Region Es droht eine Selenmangel-Kardiopathie – Morbus Keshan. Unter den Makrokomponenten des Wassers wirkt sich der geringe Gehalt an Kalzium und Magnesium im Trinkwasser besonders negativ auf den menschlichen Körper aus. Beispielsweise zeigen die Ergebnisse sanitärer und epidemiologischer Erhebungen der Bevölkerung im Rahmen von WHO-Programmen, dass niedrige Ca- und Mg-Werte im Trinkwasser zu einem Anstieg der Zahl von Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen. Als Ergebnis einer Untersuchung in England gibt es sechs Städte mit den härtesten und sechs mit den weichsten Wasser trinken. Die Sterblichkeit aufgrund von Herz-Kreislauf-Erkrankungen war in Städten mit hartem Wasser niedriger als normal, während sie in Städten mit weichem Wasser höher war. Darüber hinaus weist die Bevölkerung in Städten mit hartem Wasser bessere Herz-Kreislauf-Parameter auf: einen niedrigeren Gesamtblutdruck, einen niedrigeren Ruhepuls und einen niedrigeren Cholesterinspiegel im Blut. Rauchen, sozioökonomische und andere Faktoren hatten keinen Einfluss auf diese Korrelationen. In Finnland mehr als hohe Sterblichkeitsrate Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Bluthochdruck und Blutcholesterin im östlichen Teil des Landes im Vergleich zum westlichen Teil scheinen ebenso mit der Verwendung von weichem Wasser verbunden zu sein, wie auch andere Parameter (Ernährung, Bewegung usw.) der Bevölkerung dieser Gruppen sind praktisch gleich.

60 — 80% Tagesbedarf Ca und Mg werden beim Menschen über die Nahrung aufgenommen. Die Bedeutung von Ca und Mg in der täglichen Ernährung kann jedoch beurteilt werden, wenn man berücksichtigt, dass die WHO-Anforderungen für den Gehalt dieser Kationen im Wasser für Ca 80–100 mg/l (ca. 120–150 mg pro Tag) betragen. und für Mg – bis zu 150 mg/l l (ca. 200 mg pro Tag) mit einem täglichen Gesamtbedarf von beispielsweise 500 mg Ca. Es hat sich gezeigt, dass Ca und Mg vollständig aus dem Wasser im Darm aufgenommen werden, aus Produkten, in denen es mit Proteinen verbunden ist, jedoch nur 1/3.

Der Ca-Spiegel in der Zelle ist ein universeller Faktor, der alles reguliert Zellfunktionen unabhängig vom Zelltyp. Der Mangel an Ca im Wasser beeinflusst die Erhöhung der Absorption und toxische Wirkung Schwermetalle (Cd, Hg, Pb, Al usw.). Schwermetalle konkurrieren mit Ca in der Zelle, da sie dessen Stoffwechselwege nutzen, um in den Körper einzudringen und Ca-Ionen in den wichtigsten zu ersetzen regulatorische Proteine, wodurch der normale Betrieb gestört wird.

Mittlerweile können wir das getrost als sanft bezeichnen Trinkwasser, charakteristisch für die nördlichen Regionen des Planeten, mit einem geringen Gehalt an zweiwertigen Kationen (Ca und Mg), die für den Körper lebenswichtig sind, ist ein erheblicher umweltbedingter Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und andere weitverbreitete Ca-Mg-abhängige regionale Krankheiten.

Daher ist es bei der Entwicklung von Anforderungen an die Qualität von Trinkwasser erforderlich, die Untergrenze für den Gehalt einer Reihe von Komponenten zu standardisieren.

Mit mehr Detaillierte Analyse Neben dem Einfluss der im Wasser enthaltenen biologisch aktiven Elemente auf die menschliche Gesundheit muss auch die Form ihrer Anwesenheit in der Lösung berücksichtigt werden. So ist Fluor in ionischer Form, das bei Konzentrationen von mehr als 1,5 mg/l für den Menschen giftig ist, in Lösung in Form der Komplexverbindung BF4- nicht mehr toxisch. Es wurde experimentell festgestellt, dass die Einführung einer erheblichen Menge Fluor in den menschlichen Körper in Form der angegebenen Komplexverbindung die Gefahr einer Fluorose beim Menschen beseitigt, da diese Verbindung aufgrund ihrer Stabilität in sauren Umgebungen nicht vom Körper aufgenommen wird. Wenn man also über optimale Fluorkonzentrationen spricht, sollte man die Möglichkeit seiner Anwesenheit im Wasser in dieser Form berücksichtigen komplexe Verbindungen, seit und positive Auswirkung Es ist das F-Ion, das in bestimmten Konzentrationen auf den Menschen wirkt.

Bekanntermaßen analytisch (im Labor ermittelt) chemische Zusammensetzung natürliche Gewässer entsprechen nicht der tatsächlichen Zusammensetzung. Die meisten in Wasser gelösten Komponenten, die an den Reaktionen der Komplexierung, Hydrolyse und Säure-Base-Dissoziation beteiligt sind, werden zu verschiedenen stabilen Ionenverbänden kombiniert – Komplexionen, Ionenpaare usw. Die moderne Hydrogeochemie nennt sie wandernde Formen. Chemische Analyse Gibt nur die Bruttokonzentration (oder Bruttokonzentration) einer Komponente an, beispielsweise Kupfer, während Kupfer in Wirklichkeit fast ausschließlich in Form von Carbonat-, Chlorid-, Sulfat-, Fulvat- oder Hydroxokomplexen vorliegen kann, was von der allgemeinen Zusammensetzung des Wassers abhängt (Biologisch aktive und dementsprechend unkomplexierte Cu2+-Ionen sind bekanntermaßen in hohen Konzentrationen toxisch.