Загрязнение мирового океана и здоровье людей

Загрязнение мирового океана и здоровье людейЗдоровье людей и загрязнение мирового океана неразрывно связаны между собой. Океан очень важен для человека. Он обеспечивает его пищей, кислородом; прибрежные воды служат источником занятости, торговли, культурного и социального взаимодействия. С ними связан целый ряд социальных, экономических, медицинских, культурных и экологических выгод для жизни людей. Рыба и морепродукты из чистых вод океана способствуют укреплению нашего здоровья.

Однако, океан также является хранилищем антропогенного загрязнения. Антропогенные органические химические вещества, удобрения и фекальные отходы людей и животных, а также отходы интенсифицированной аквакультуры приводят к увеличению концентрации вредных веществ и загрязнению воды и морепродуктов.

В этой статье будут рассмотрены некоторые факторы, влияющие как на здоровье живых организмов в океане, так и на здоровье людей, которое зависит от океана.

Для начала, мы рассмотрим разницу между загрязнением из точечных и неточечных источников. Затем мы рассмотрим воздействие, оказываемое на здоровье людей и на дикую природу океана таких загрязнений, как морской мусор, разливы нефти и минеральные удобрения. В конце мы рассмотрим процесс биоаккумуляции (накопление токсических веществ живыми организмами) в океанской среде и воздействие этих токсических веществ на дикую природу и людей, потребляющих морские продукты питания.

Содержание:

Загрязнение мирового океана

В настоящее время мировой океан загрязняется из различных источников. Существуют два основных типа загрязнения — точечные и неточечные источники. Точечное загрязнение — это загрязнение, которое имеет легкоопознаваемый и даже видимый источник. При неточечном загрязнении менее понятно, откуда происходит загрязнение. Тем не менее, оба этих источника загрязнения наносят ущерб здоровью дикой природы и человека.

Загрязнение из точечных источников. Точечные источники загрязнения легче контролировать, чем неточечные, потому что легко определить, откуда происходит загрязнение. К точечным источникам загрязнения относятся: трубопроводы, сточные канавы, корабли, заводские дымовые трубы.

Белый медведь и мусор
Океан загрязняется из многих различных источников, портящих воду и разрушающих морскую среду обитания.

Загрязняющие вещества от промышленных предприятий и очистных сооружений попадают в природу в виде сточных вод. Сточные воды, содержащие загрязняющие вещества попадают непосредственно в ручьи или реки, и многие из них, в конечном счете, достигают океана. При высокой концентрации эти загрязнители могут сделать воду опасной для потребления, поставить под угрозу жизнь водных организмов и превратить территорию в непригодную для отдыха.

Загрязнение из неточечных источников. В отличие от точечного загрязнения, здесь не существует определенной, легко различимой зоны, где происходит загрязнение. Часто загрязнение, обнаруженное в океане, является результатом воздействия многих, а не только одного источника. Сброс загрязняющих веществ с суши обычно является причиной загрязнения океана неточечными источниками. Химические вещества, накопившиеся в дожде или снеге осаждаются в прибрежных районах, водно-болотных угодьях или пресноводных водоемах.

Эти химические вещества поступают из таких источников, как: промышленных и сельскохозяйственных предприятий, строительных площадок, населенных пунктов. Кроме того, океаном поглощается около четверти всех выбросов углекислого газа. Когда океанские воды взаимодействуют с этим газом, происходит их подкисление, которое вредно для морских организмов.

Загрязнение из неточечных источников является одной из основных причин тех проблем, которые связаны со здоровьем дикой природы, и оказывает пагубное воздействие на здоровье населения и экономику прибрежных районов. Большая часть загрязнения морской среды — это загрязнение из неточечных источников.

Поверхностные ливневые стоки

Ливневые стоки являются одним из основных источников загрязнения океана. Большая часть ливневых стоков является точечным источником загрязнения. Осадки переносят загрязняющие вещества в ливневые стоки, где они попадают в различные водные пути и в конечном итоге попадают в океан. Хотя поверхностный сток часто не является точечным источником загрязнения, ливневые воды собираются и сбрасываются в определенных местах, поэтому они рассматриваются как точечные источники загрязнения.

Сток с ферм и заводов
Сток с ферм и заводов переносит вещества в близлежащие источники воды, и в конце концов они попадают в океан.
Стоковая труба

В городских районах большая часть земли непроницаема для осадков, например, тротуары, подъездные пути и улицы. Когда в городах идут дожди или тает снег, не происходит просачивания или инфильтрации воды в землю. Вместо этого она стекает с этих мощеных участков в близлежащие ливневые стоки, а затем проникает в океан. По пути в ливневую канализацию вода впитывает различные загрязняющие вещества, в том числе отработанное автомобильное масло, отходы животноводства, пестициды с газонов, а также грязь и другой различный мусор.

Загрязнители, попадающие в океан через ливневые стоки переносят с собой бактерии и другие патогенные микроорганизмы, которые могут оказывать разрушительное воздействие на здоровье купающихся людей или морских организмов. Плавание вблизи сброса вод ливневой канализации связано с ушными инфекциями, респираторными инфекциями и желудочным гриппом.

Мусор и здоровье человека

В предыдущей статье «Сокращение биоразнообразия океана» было рассказано о влиянии морского мусора на дикую природу. Морской мусор может затрагивать и людей. Купальщики, серферы и другие любители пляжного отдыха могут получить травмы от морского мусора либо в океане, либо просто на берегу. Стеклянные или металлические предметы могут порезать купающихся людей, сёрфингистов или людей, гуляющих по пляжу. В конечном итоге это может привести к инфекции или другим кожным повреждениям людей. Человек может запутаться в старых орудиях лова, таких как лески или крабовые ловушки, и нанести себе травму.

Наличие изделий из пластмасс в океане также может оказывать вредное воздействие на человека. Многие сделанные из пластмассы материалы, такие как полиэтиленовые пакеты, изготавливаются из побочных продуктов нефти и природного газа. Когда пластмассы разлагаются в океане, они добавляют в воду химические вещества.

Плавание среди мусора
В некоторых местах Бангладеш мусор в воде настолько распространен, что живущие поблизости люди игнорируют опасности и резвятся посреди мусора.

Проблема, которая до сих пор интенсивно изучается, это воздействие пластмасс на эндокринную систему человека. Значительное внимание здесь уделяется применению бисфенола А (BPА) — химического вещества, используемого в производстве пластмасс, которое относят к категории эндокринных разрушителей. Было доказано, что BPА воздействует на эндокринную систему человека, приводя к неврологическим, репродуктивным и иммунологическим проблемам, которые влияют на здоровье зародыша, новорожденных и детей. Поэтому данное химическое вещество постепенно прекращают использовать при изготовлении бутылочек для младенцев, многоразовых бутылок для воды, для внутреннего покрытия жестяных банок для пищи и так далее.

Разливы нефти в море

Утечки нефти, как преднамеренные, так и непреднамеренные, оказывают разрушительное воздействие на водные организмы, их среду обитания и загрязнение мирового океана в целом.

Использование нефти в мире. Нефть используется для производства пластмасс, встречающихся во многих продуктах, используемых нами каждый день, таких как радиоприемники, устройства iPod и даже ручки, которыми мы пишем. Это все продукты, сделанные на основе нефти. Кроме того, нефть используется в производстве удобрений, а так же многих лекарств.

Многие люди используют продукты из нефти для обогрева своих домов в холодные дни, для заправки автомобилей. Антифриз, используемый в наших автомобилях, также изготавливается из нефти. Многие дороги, по которым мы едем, сделаны из асфальта на нефтяной основе. Как можно видеть, нефть повсюду вокруг нас, и это очень важный ресурс.

Но нефть, которая согревает нас зимой или помогает нам добраться с работы до дома, может оказать разрушительное воздействие на окружающую среду, если мы не будем осторожны с ее добычей и утилизацией.

Как происходят разливы нефти? Нефтяные разливы, в основном, являются результатом как случайных, так и преднамеренных действий людей. Незначительной причиной разлива нефти является случай, когда кто-то выливает канистру с отработанным машинным маслом в ливневую канализацию, из которой оно в конечном итоге попадает в океан.

В то время как большая часть загрязнения океана нефтью происходит в результате небольших разливов, крупномасштабные разливы оказывают наиболее заметное воздействие на дикую природу и человека. Эти разливы происходят в результате любого из следующих действий человека: затопление нефтяных танкеров в океане, выброс нефти в месте добычи, переполнение резервуаров нефтяных танкеров или столкновение танкеров или барж при транспортировке нефти из одной страны в другую, и это лишь некоторые из них. Разлив нефти в Мексиканском заливе в 2010 году произошел в результате прорыва на буровой установке на глубине около 1500 метров.

Взрыв нефти
Тушение пожара на плавучей буровой установке Deepwater Horizon.
20.04.2010 г. на нефтяной платформе Deepwater Horizon на месторождении Макондо в Мексиканском заливе в восьмидесяти километрах от побережья штата Луизиана в результате аварии произошел взрыв. Последовавший после аварии разлив нефти стал крупнейшим в истории США. Эта авария признана одной из крупнейших техногенных катастроф в мире по негативному влиянию на экологию. В Мексиканский залив за 152 дня вылилось около 5 миллионов баррелей нефти, нефтяное пятно достигло площади 75 000 км2, что составляет около 5 % площади Мексиканского залива.

В дополнение к разливам, вызванным деятельностью человека, природная нефть может просачиваться из многих участков океанского дна. Одно из наиболее известных мест этого просачивания — это побережье Калифорнии, недалеко от Санта-Барбары, всего в нескольких милях от береговой линии, которое называется Coal Oil Point.

Как нефть взаимодействует с соленой водой. Нефть и вода, как правило, не смешиваются, потому что нефть имеет меньшую плотность, чем вода. Из-за более высокой плотности соленой воды нефть держится на поверхности соленой воды лучше, чем пресной. Существуют и исключения: когда нефть достаточно тяжелая, она тонет. Как только нефть попадет в большой водоем, ветры, течения и приливы распространят ее по поверхности воды, и это называется нефтяным пятном. Часто на поверхности можно заметить многоцветную радугу из-за тонкой маслянистой пленки. Если вы когда-нибудь наблюдали утечку бензина на дорожное покрытие, вы могли видеть подобный блеск.

Негативное воздействие разливов нефти. Любой вид нефтяного разлива, особенно крупномасштабного, может оказать разрушительное воздействие на дикую природу и здоровье человека. Несмотря на то, что многие крупные нефтяные разливы происходят в океане, токсичное воздействие нефтяных разливов может достигать берега и проникать дальше вглубь суши.

Птицы - жертвы нефтяных разливов
Птицы являются одними из первых жертв разлива нефти, так как они ищут пищу в загрязненных водах.

Поскольку большинство разливов воздействует на поверхность водоема, чаще всего страдают организмы, живущие вблизи поверхности, такие как морские птицы (цапли, орлы, скопы, бакланы, пеликаны и турпаны), а также такие морские млекопитающие, как морские выдры и морские львы.

Нефть вредит перьям морских птиц, нарушая их вонепроницаемость, а также влияет на их способность летать. Нефть разрушает изоляционные свойства меха и перьев, не позволяя сохранять прослойку воздуха вблизи тела. Без этого слоя воздуха, многие умирают от переохлаждения в относительно холодной воде. Кроме того, нефть может повредить внутренние органы птиц и других водных организмов, так как пытаясь убрать нефть, они ее проглатывают, и во многих случаях гибнут. Некоторые исследования показали, что нефть препятствует дыханию кожи животного, что также может его убить.

Пеликаны, измазанные нефтью
Загрязнённые нефтью пеликаны

Нефть, образовавшаяся в результате многих крупномасштабных разливов, может перемещаться на берег под воздействием ветров, течений или приливов. Организмы, обитающие в этих средах, такие как морская трава, моллюски и крабы, также могут быть залиты нефтью.

Многие птицы гнездятся на пляже, и эти птицы, а также их яйца и вылупившиеся птенцы, могут заболеть или умереть в результате воздействия нефти. Кроме того, поедающие эти яйца или вылупившихся птенцов хищники, могут заболеть после употребления отравленных птиц или их яиц.

После разлива нефти
После разлива нефти предпринимаются попытки очистить воду, берега и пораженную дикую природу.

Помимо диких животных, отравиться могут люди, живущие в районах, пострадавших от разливов нефти. Пары, выделяющиеся нефтью, могут раздражать глаза, нос или легкие. Кроме того, нефть содержит углеводороды, которые являются канцерогенными (вызывающими рак) для человека.

Удобрения и вредоносное цветение водорослей

Во многих странах удобрения вносятся в сады и сельскохозяйственные угодья, для того, чтобы растения лучше росли и были здоровые. Для роста растениям необходимы азот и фосфор. Удобрения предназначены для обеспечения растений необходимым азотом и фосфором, чтобы они росли большими, сильными и здоровыми.

Сток удобрений с полей
Сток почвы и удобрений с фермы после проливных дождей
Источник

Как было сказано ранее, поверхностный сток является одним из основных источников загрязнения нашего океана. Сток от сельскохозяйственных предприятий является основным источником загрязнения. Часто избыток удобрений вносится в ту или иную зону, так что во время дождей удобрения, которые не поглощаются растениями и почвой, собираются дождевой водой и затем попадают в океан. Сток, содержащий удобрения, может повлиять на здоровье прибрежных экосистем и людей, живущих в этих районах. Удобрения попадают в грунтовые воды, загрязняя тем самым питьевую воду тем, кто живет поблизости.

Нитраты и фосфаты. Как уже упоминалось ранее, азот и фосфор являются ключевыми элементами удобрений. Когда эти элементы взаимодействуют с водой (по мере поступления в природные источники воды), они могут превращаться в нитраты и фосфаты соответственно. Нитрат — это комбинация азота и кислорода или растворенный в воде азот. Фосфаты — это комбинация фосфора, кислорода и водорода, или растворенный в воде фосфор. Иметь представление об этих элементах важно для понимания экологических последствий, таких как цветение водорослей.

Цветение водорослей. Водоросли являются частью нормальной пищевой цепи в водной экосистеме, поскольку они прямо или косвенно служат пищей для многих существ. Водоросли — это фотосинтезирующие организмы, то есть они способны использовать энергию солнечного света для производства органических соединений. В ходе этого процесса, называемого фотосинтезом, в качестве побочного продукта выделяется кислород. Один из видов водорослей называется фитопланктоном, который представляет собой микроскопические дрейфующие растительные организмы.

Накопление избыточных нитратов и фосфатов в океанских водах может привести к аномально большому росту водорослей, особенно фитопланктона. Водоросли, населяющие прибрежные воды, как и наземные растения, нуждаются для роста в определенном количестве азота и фосфора. При избытке этих питательных веществ водоросли могут бесконтрольно расти и размножаться.

Цветение водорослей
Цветение водорослей может представлять проблемы для экосистем и человеческого общества.
Источник

В дополнение к азоту и фосфору водоросли для роста нуждаются в оптимальной солености воды и температуре. Цветение, или большой рост водорослей, происходит тогда, когда все условия для них благооприятны. Однако при избытке питательных веществ происходит интенсивное цветение, которое оказывает большое влияние на водную среду и населяющие ее организмы.

Такой чрезмерный рост водорослей в сочетании с низкой концентрацией кислорода в воде (и часто низким pH) называется эвтрофикацией, и он может происходить в озерах, ручьях, эстуариях и прибрежных районах. Это цветение будет продолжаться до тех пор, пока в воде присутствует избыток питательных веществ.

Влияние цветения водорослей на окружающую среду. При чрезмерном росте водорослей они могут выглядеть как большой зеленый «мат» на поверхности воды. Этот поверхностный слой препятствует проникновению света через толщу воды к растениям и другим водорослям, живущим под поверхностью. Это потенциально может убить их, а также повлиять на популяции живущих в них организмов.

Обычно водоросли в процессе фотосинтеза выделяют кислород в ночное время. При недостатке света водоросли начинают использовать клеточное дыхание, а не фотосинтез. Этот процесс клеточного дыхания изымает кислород из воды, что приводит к низкому уровню растворенного кислорода в воде. Это может привести к массовой гибели рыб, потому что кислород им нужен для дыхания. Когда эти водоросли погибают и начинают разлагаться, бактерии, способствующие разложению, используют в своей деятельности кислород, что приводит к дальнейшему уменьшению кислорода в воде. Когда в той или иной зоне имеется мало кислорода, это называется гипоксией (недостаток кислорода) или аноксией (отсутствие кислорода). 

Если какой-либо район подвергается многократному цветению и длительным гипоксии или аноксии, он становится так называемой мертвой зоной в океане, потому что без кислорода там практически никто не выживает.

Развитие мертвых зон
На этой диаграмме показано, как развиваются мертвые зоны вокруг дельты реки Миссисипи.
1. Удобрения и другие соединения поступают из реки Миссисипи в воды Мексиканского залива.
2. Весной сток пресной воды создает некий барьерный слой, отрезая находящуюся внизу соленую воду от находящегося в воздухе кислорода.
3. Различные удобрения и потепление воды вызывают цветение водорослей.
4. Мертвые водоросли опускаются на дно и разлагаются бактериями, истощая кислород на глубине.
5. Морские животные, живущие на глубинах, лишенных кислорода, задыхаются и умирают.
6. Некоторые рыбы и другие быстродвижущиеся организмы способны покинуть растущую мертвую зону.
Цветение водорослей на Волге
Цветение водорослей на Волге стало обычным явлением из-за загрязнения окружающей среды сельским хозяйством.

Количество мертвых зон в океане растет. Впервые выявленные в 1960-х годах, ученые обнаружили более 400 мертвых зон по всему миру. Некоторые мертвые зоны являются сезонными, в то время как другие сохраняются круглый год. Мертвые зоны, однако, не являются постоянными. После того, как ураган Катрина вычистил дельту реки Миссисипи, на некоторое время исчезла многолетняя мертвая зона в Мексиканском заливе. Проведение соответствующих мероприятий по сокращению поверхностных стоков помогли ликвидировать или уменьшить другие мертвые зоны. Например, улучшение очистки сточных вод в Лос-Анджелесе привело к ликвидации мертвой зоны в заливе Санта-Моника.

Вредоносное цветение водорослей. Некоторые цветения водорослей характеризуются как вредоносное цветение водорослей (далее — ВЦВ). Во время ВЦВ цветущие виды фитопланктона выделяют токсины, которые могут нанести вред или даже убить диких животных и сделать человека чрезвычайно больным. На западном побережье Соединенных Штатов Америки зарегистрировано по крайней мере пять основных видов ВЦВ.

Водоросли. Цветение
Красный прилив
Источник

Общим названием для ВЦВ является «красный прилив», хотя этот термин может ввести в заблуждение. Традиционно «красный прилив» означает цветение водорослей, окраска которых приводит к тому, что океан выглядит красным. Многие виды водорослей имеют такую красную окраску — некоторые вредны, некоторые нет. Другим ВЦВ в Калифорнии являются зеленые водоросли. Однако на восточном побережье США «красные приливы» настолько характерны для ВЦВ, что эти два понятия стали почти синонимами.

Массовая гибель рыбы из-за ВЦВ
Массовая гибель рыбы из-за ВЦВ в Бразилии
Источник

Во время этих явлений ВЦВ токсины водорослей убивают рыбу в большом количестве и делают добычу моллюсков и ракообразных в этих районах невыгодной, поскольку эти организмы становятся небезопасными для употребления в пищу. При употреблении в пищу токсичных моллюсков и ракообразных они могут стать причиной паралитического отравления моллюсками (paralytic shellfish poisoning — PSP), а также других расстройств и болезней. PSP является серьезным заболеванием, которое поражает нервы человека и может вызвать паралич мышц или дыхательной системы.

Наличие ВЦВ в прибрежных водах может также воздействовать на дыхательную систему людей в общей зоне цветения. Токсины, передающиеся по воздуху от этих «цветоносов», могут вызывать кашель, хрипы, зуд и покраснение глаз, а в некоторых случаях — хронические заболевания дыхательных путей. Но важно отметить, что не все цветения водорослей вредны. На самом деле, сезонное цветение водорослей имеет решающее значение для поддержания пищевых цепей в здоровом состоянии.

Любопытно то, что ВЦВ существуют уже на протяжении, по крайней мере, сотен лет. Коренные американцы Западного побережья хорошо осведомлены о PSP и его последствии. В штате Калифорния в 1927 году была введена программа по предотвращению PSP. Хотя ВЦВ происходит естественным образом, увеличение сброса биогенных веществ и другие стрессовые факторы для океана привели к тому, что некоторые виды ВЦВ стали уже обычным явлением.

Пестициды и другие химические вещества. Сельскохозяйственные и городские стоки содержат не только удобрения. Обычно сточные воды с ферм содержат большое количество пестицидов и гербицидов. Пестициды предназначены для уничтожения насекомых-вредителей. Сточные воды из жилых районов могут содержать химические вещества, используемые для обработки газонов и парков. Гербициды используются для защиты от сорняков, чтобы они не росли на сельскохозяйственных полях.

Один из широко используемых гербицидов в США — атразин используется для борьбы с широколиственными сорняками. Около 36 миллионов килограммов этого белого порошка, не имеющего запаха, уже внесено фермерами для борьбы с сорняками. Около 225 тонн этого гербицида ежегодно смывается дождевыми водами, и переносится иногда на расстояние до 1000 километров от мест обработки. Атразин может оказывать побочный эффект: превращать самцов лягушек и других амфибий в самок. Также он может быть вреден для здоровья человека. Его воздействие на морские организмы неизвестно. Страны Евросоюза запретили использование атразина.

Гормоны, антидепрессанты, антибиотики и другие химические вещества, в том числе антипирены и токсичные моющие средства, также попадают в океан. Различные лекарства проходят через пищеварительную систему человека и выводятся наружу через нашу мочу. Люди смывают эти химические вещества в унитаз. Многие центры очистки сточных вод не могут отфильтровать эти химикаты, и поэтому они попадают в систему водоемов. Поскольку данные химические вещества не встречаются в природе, природная система не может эффективно их разрушить.

Долгосрочное воздействие многих из этих химикатов неизвестно, но ученые уже видят некоторые последствия. Рыбы, улитки и другие виды переживают нечто, известное как феминизация. Химикаты и гормоны, находящиеся в окружающей среде, препятствуют полному созреванию самцов. Хотя ученые, возможно, должны разработать способ удаления этих химических веществ из окружающей среды, обычные люди могут им в этом помочь. Утилизируя бытовые химикаты, краски, отработанные батарейки в специальных местах для сбора опасных отходов, каждый может помочь уменьшить количество химикатов, попадающих в океан.

Биоаккумуляция

Прежде чем говорить о биоаккумуляции, важно уяснить понятие биотоксинов, которые являются ядовитыми веществами, вырабатываемыми организмом.
Выше было рассказано о вредоносном цветении водорослей (ВЦВ), о том как некоторые виды водорослей могут вырабатывать токсины, вредящие или даже убивающие другие организмы. Токсины, которые высвобождаются водорослями во время ВЦВ, известны как биотоксины. Эти токсины могут накапливаться в любом организме, который питается водорослями, их вырабатывающими.

Биоаккумуляция — это накопление организмом химических веществ, поступающих из окружающей среды в концентрации большей, чем их находится в окружающей среде.

Биотоксины в Тихом океане. Широкий спектр биотоксинов существует во всем Тихом океане. В субтропических водах Тихого океана существуют виды, которые производят токсины, вызывающие паралитическое отравление моллюсками (PSP), о чем было рассказано выше. Там эти биотоксины вырабатываются динофлагеллятами (простейшие организмы, которых некоторые ученые относят к животным) и диатомовыми водорослями. Поскольку большинство моллюсков и ракообразных являются биофильтраторами, они потребляют этот фитопланктон, поэтому токсические вещества концентрируется в тканях моллюсков и ракообразных.

Диатомовые водоросли
Диатомовые водоросли, или диатомеи, — самая распространенная на Земле группа водорослей — очень мелкие одноклеточные организмы (от 4 до 1000 мкм). Диатомеи обитают в соленых и пресных водоемах, на поверхности снега и в горячих гейзерах (при температуре около 85°С), во влажных почвах, на скалах и коре деревьев. Они создают около 1/2 биомассы Мирового океана, 2/3 кислорода, производимого Мировым океаном, и около 1/4 всего органического вещества на Земле. В благоприятных условиях диатомеи делятся 8 раз в сутки. Высокие темпы размножения спасают их от полного выедания животными. Большая часть диатомовых водорослей, обитающих в воде, принадлежит к планктонным организмам, которые свободно парят в воде и пассивно переносятся течениями.
Источник

В тропических водах Тихого океана (в основном на Гавайских островах и на американских территориях Самоа и Гуам) обитающие в кораллах бентические (донные) динофлагелляты (динофитовые водоросли или панцирные жгутиконосцы) ответственны за пищевые отравления, вызванные употреблением в пищу рифовых рыб.

Влияние биотоксинов на здоровье человека. Биоаккумуляция токсинов в моллюсках и рыбе является мировой проблемой здоровья. Некоторые токсины, даже в очень малых количествах, могут сделать человека чрезвычайно больным.
При употреблении в пищу рыбы или моллюсков, у которых есть биоаккумулированные токсины, в некоторых случаях токсины могут убить здорового взрослого человека. Одной из самых больших проблем, связанных с цветением водорослей в Тихом океане, является паралитическое отравление моллюсками (PSP), о котором известно почти 200 лет.

Домоевая кислота, выделяемая морской диатомовой водорослью, стала причиной отравления моллюсков и ракообразных вдоль всего западного и восточного побережий США. Потребление рыбы и моллюсков, которые биоаккумулировали эту кислоту, может привести к необратимому повреждению нервной системы и даже убить человека.

Домоевая кислота — нейротоксин, который вызывает амнезию при отравлении моллюсками, также известна под названием «кислота зомби», аналог каиновой кислоты и пролина.

В заливе Монтерей, Калифорния, в 1991 году произошла большая гибель морских птиц, потреблявших анчоусы. Анчоусы являются фильтраторами и в их организме произошла биоаккумуляция этой кислоты. При анализе, эти птицы из-за потребления анчоусов имели в своем желудке высокое содержание домоевой кислоты. Так как это влияет на нервную систему, домоевая кислота может вызвать странное поведение у всех животных, включая морских птиц и млекопитающих. Например, в результате отравления домоевой кислотой, морские львы были замечены гуляющими по улицам города, а чайки на полной скорости влетали в здания.

Помимо воздействия на здоровье как диких животных, так и людей, накопление биотоксинов в рыбе и моллюсках может нанести ущерб рыболовству. Зачастую районы, в которых наблюдается ВЦВ, закрываются, что препятствует использованию этого района для отдыха или рыболовства и влияет на экономику прибрежной зоны.

Биоаккумуляция ртути. Существуют разные формы ртути – элементарная (или металлическая), неорганическая (хлорид ртути) и органическая (например, метилртуть или этилртуть). Эти формы ртути различаются между собой по степени токсичности и по их воздействию на нервную, пищеварительную и иммунную системы, а также на легкие, почки, кожу и глаза. Здесь мы рассмотрим роль ртути в морской среде и увидим, как ртуть может влиять на здоровье водных организмов и человека, который их потребляет. 

Биоаккумуляция ртути
По мере того как ртуть попадает в водную систему, она перемещается в разные водоемы и по пути оставляет следы своего присутствия. Ртуть или другие вещества могут попадать в пищевую цепь во многих точках, но часто попадают в организмы более низкого уровня, такие как продуценты (организмы, образующие органическое вещество в процессе фотосинтеза), а затем прокладывают свой путь к потребителям более высокого порядка по всей пищевой цепи.

Океанические бактерии могут выделять биотоксины в окружающую среду, что может нанести потенциальный вред дикой природе и людям, потребляющим зараженные морепродукты. Бактерии, как в осадочных породах, так и в водах океана, поглощают неорганическую ртуть и преобразуют ее в другие формы. В процессе так называемого метилирования бактерии преобразуют неорганическую ртуть в метилртуть (CH3Hg), которая является высокотоксичной формой этого элемента. Эта метилртуть может выделяться в атмосферу или в воду, впитываться растениями и поглощаться планктоном. Затем планктон потребляется другими организмами и идет вверх по пищевой цепи. 

Токсичная метилртуть, попадая в пищевую цепь, биоаккумулируется в организмах. Животные, как правило, накапливают этот токсин быстрее, чем могут избавиться от него. У многих видов рыб метилртуть накапливается в основном в мышечных тканях. У морских млекопитающих она накапливается в основном в печени, причем у более молодых морских млекопитающих концентрация этого токсичного элемента выше, чем у взрослых. Беспозвоночные, такие как двустворчатые моллюски, также могут накапливать метилртуть в своих тканях, но в гораздо меньшей концентрации, чем рыбы или морские млекопитающие.

Институт исследования биоразнообразия (Biodiversity Research Institute) сообщает о том, что уровень содержания метилртути в рыбе и морских млекопитающих составляет более одной миллионной доли сырого веса во многих образцах, выловленных в Северном море, Балтийском море, Атлантическом океане и Средиземном море

Ртуть, образующаяся в результате деятельности человека, такой как добыча полезных ископаемых, химическое производство и в процессе эксплуатации электростанций, также воздействует на животный мир океана, особенно в прибрежных водах.

Биомагнификация ртути. По мере того как метилртуть попадает в пищевую цепочку и биоаккумулируется в тканях организмов, также происходит биомагнификация — биологическое усиление. Это означает, что организм на самом низком уровне пищевой цепи имеет самую низкую концентрацию метилртути в своих тканях, а по мере продвижения вверх по пищевой цепи концентрация этого элемента на каждом последующем уровне увеличивается внутри отдельного организма. Долгоживущие виды рыб (например, хищные рыбы — акула, рыба-меч, тунец) выше в пищевой цепи, поэтому в их тканях содержится больше ртути. И это имеет важные последствия для людей, которые поедают консументов высшего уровня, поскольку те являются организмами с потенциально самым высоким уровнем токсичной ртути в их мышечных тканях.

Биомагнификация ртути
Каждая ступень пищевой цепи приводит к повышению концентрации токсина. То есть животное на верхней ступени пищевой цепи концентрирует в себе больше химического вещества, чем организмы на нижней ступени пищевой цепи.

Последствия биомагнификации для здоровья человека. При приготовлении рыбы практически невозможно вывести содержащуюся в ней ртуть. Поэтому, если мы потребляем рыбу, в организме которой накопилась ртуть, это может привести к серьезным последствиям для здоровья. Однако важно понимать, что на тяжесть последствий от употребления метилртути влияет потребленная доза, как часто она употреблялась с пищей, а также текущее состояние здоровья человека. Согласно рекомендации ВОЗ, недельное поступление ртути не должно превышать 1,6 мкг/кг массы тела, что особенно актуально для беременных женщин в целях защиты плода и детей.

Известно, что ртуть непосредственно влияет на центральную нервную систему человека и, возможно, вызывает повреждение мозга. Кроме того, высокое содержание ртути может привести к снижению двигательных способностей, повлиять на нормальные ощущения, привести к мышечной слабости и вызвать ухудшение зрения. Потребление токсичных рыб также может сильно повлиять на здоровье еще нерожденного ребенка, если мать употребляет эту токсичную рыбу во время беременности. Проблемы с вниманием, мышлением и мелкой моторикой были обнаружены у детей, которые ранее подвергались воздействию метилртути еще в утробе матери. Поэтому беременным женщинам рекомендуется ограничить потребление хищных видов рыб.

Аптека из моря

Люди используют океан для удовлетворения своих потребностей с самого зарождения цивилизации. Человечество постояно испытывало нужду в продовольствии, транспорте, медикаментах. Традиционные лекарства включали китовый жир, амбру (ароматическое воскообразное вещество, образующееся в пищеварительных органах кашалота), водоросли и другие добываемые в океане продукты. Но использование человеком продуктов из океана не закончилось когда-то в далеком прошлом.

Точно так же, как некоторые ученые прочесывают леса в поисках растений, производящих сложные химические вещества, которые могут быть использованы в качестве лекарств, так и другие обращают внимание на водоросли и морских животных.

Многие морские организмы вырабатывают для своей защиты токсины. Эти токсины могут остановить сердце, убить грибок или предотвратить размножение вируса. Если их можно собрать или синтезировать в достаточном количестве, то они будут очень важны при лечении целого ряда человеческих заболеваний. Морские губки дали мощные антивирусные препараты «ацикловир» и «азидотимидин», лекарства, применяемые для лечения ВИЧ/СПИДа и других вирусов. Другие виды морских губок и кораллов дают химические вещества, которые исследуются на предмет их противораковых и противовоспалительных свойств.

Кровь скромного подковообразного краба (Limulus polyphemus) из отряда мечехвостов, называемого живым ископаемым, потому что мечехвосты предшествовали динозаврам, собирают, в частности, для использования в производстве лекарств от бактериального и грибкового заражения. Многие другие морские организмы используются для изучения процессов, влияющих на здоровье человека.

Мечехвост
Мечехвост (лат. Xiphosurida).  Он обладает очень интересным защитным механизмом. Если в его тело попадает вирус или инфекция, то кровь в пораженной части, например в ножке, густеет и превращается в желе. Конечность отнимается, но и инфекция не распространяется в остальную часть организма.
В процессе производства и приготовления жидких лекарств, их проверяют на содержание эндотоксинов. Берется небольшое количество крови мечехвоста и смешивается с производимым препаратом, далее визуально оценивается превратилась ли смесь в желе или нет. Обычно пробирку переворачивают вверх дном: если вытечет все в порядке, застыло, как студень — значит в препарате содержатся эндотоксины.  Благодаря этому миллионы пациентов могут без опасности принимать лекарства.
Источник

Здоровье человека неразрывно связано со здоровьем океана. В прибрежных районах, где население в значительно большей степени полагается на морскую пищу, здоровье и благополучие человека находятся в прямой зависимости от «здоровья» морских экосистем. Последствия для здоровья могут наступить как незамедлительно, так и носить долгосрочный характер в зависимости от уровня и продолжительности воздействия, а также от восприимчивости подвергающегося такому воздействию населения. Загрязнение морской среды оказывает значительное негативное воздействие не только на здоровье обитателей моря, но, потенциально, и на качество пищевых цепей человека. Нам нужен чистый и здоровый океан, даже если мы и не живем рядом с ним.

c-sin






Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *