Seksualne skutki zanieczyszczenia wody

seks mają wpływ zanieczyszczenia wody , z którymi spotykamy się w życiu codziennym. Te źródła wody mogą wahać się od prostoty fontanny do całości oceanów. Zanieczyszczenia w wodzie wahają się od zaburzających funkcjonowanie układu hormonalnego (EDC) w środkach antykoncepcyjnych po bisfenol A (BPA). Substancje obce, takie jak zanieczyszczenia chemiczne, które powodują zmianę płci, są coraz częściej wykrywane w wodach obiegowych na świecie. Zanieczyszczenia te mają wpływ nie tylko na ludzi, ale także zwierzęta mające kontakt z zanieczyszczeniami.

Substancje chemiczne zaburzające gospodarkę hormonalną

Substancje chemiczne zaburzające gospodarkę hormonalną (EDC) to rodzaj substancji chemicznej, która bezpośrednio wpływa na hormony płciowe . Nabyły te nazwy ze względu na fakt, że są antyestrogenami i antyandrogenami . Hamując działanie tych hormonów, płodność , a wykazano, że brak równowagi takich hormonów powoduje efekty feminizujące u mężczyzn. Jest to nie tylko problem ludzki, ale staje się coraz bardziej zauważalny w populacjach ryb na całym świecie. Naukowcy uważają, że te chemikalia obecne w wodzie prowadzą do nasilenia efektów feminizacji u samców ryb. Estrogeny gromadzą się w tkance tłuszczowej i tkance, a ze względu na cykl łańcucha pokarmowego sztuczne estrogeny/EDC ulegają bioakumulacji, gdy wznoszą się na różne poziomy łańcucha pokarmowego.

EDC są obecne w środowisku naturalnym lub sztucznym. Chociaż EDC pochodzące z kontroli urodzeń mają oczywiście ogromny wpływ na ludzi, okazuje się, że w Stanach Zjednoczonych estrogeny podawane zwierzętom są jeszcze bardziej rozpowszechnione.

Zanieczyszczenia i źródła ich pochodzenia

Farmaceutyki

Zanieczyszczenia zmieniające płeć pochodzą z wielu źródeł. Jednym ze źródeł, które staje się coraz bardziej widoczne, jest zanieczyszczenie wody przez środki farmaceutyczne . Produkty farmaceutyczne mogą zawierać mikroskopijne zanieczyszczenia, które imitują budowę chemiczną hormonów występujących w organizmach żywych. Związki te nazywane są chemikaliami zaburzającymi gospodarkę hormonalną. Zwykle naśladują budowę chemiczną estrogenów i androgenów. Źródła tych sztucznych EDC są zaskakująco powszechne w produkcji i stosowaniu przez ludzi wielu produktów gospodarstwa domowego i przemysłowych. Na przykład EDC, takie jak parabeny, ftalany i triklosany, można znaleźć w artykułach codziennego użytku, takich jak ogólne szampony, odżywki, mydła, perfumy, produkty do makijażu i balsamy. EDC są nakładane na skórę i wchłaniane, połykane, a następnie wydalane z moczem lub zmywane pod prysznicem lub w zlewie, co zostało udokumentowane w wielu analizach wody. Poniżej znajdują się niektóre z najczęściej testowanych, używanych i analizowanych EDC występujących w farmaceutykach i produktach higieny osobistej:

• Parabeny: hamują rozwój drożdży, pleśni i bakterii w produktach kosmetycznych i można je znaleźć w dezodorantach, peelingach do twarzy, kosmetykach do makijażu, balsamach i środkach czyszczących. Parabeny są również naśladowcami estrogenu i mają tę samą strukturę chemiczną.
• Ftalany: Ftalany są stosowane w kosmetykach jako środki „plastyfikujące”, aby uczynić substancję bardziej giętką, na przykład w lakierze do paznokci i lakierze do włosów. Działają jak estrogen i wiążą się z receptorami w komórce, indukując aktywność estrogenową w organizmie.
• Triklosany: działają jako środki przeciwdrobnoustrojowe i można je znaleźć w pastach do zębów, produktach kosmetycznych i wielu mydłach. Triklosany wykazują zachowania charakterystyczne dla estrogenu i androgenu, działając w złożony sposób, oddziałując z obydwoma receptorami hormonalnymi

Oprócz tych mikroskopijnych EDC, niektóre z bardziej powszechnych rodzajów farmaceutyków wykrywanych w analizach wody to „leki przeciwdepresyjne , leki przeciwdrgawkowe i jeden, który jest bardzo dobrze znany: antykoncepcja”.

Przemysł i rolnictwo

Jednak farmaceutyki nie w największym stopniu przyczyniają się do rosnącej ilości zanieczyszczeń zmieniających płeć w wodzie. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco (UCSF) stwierdzili, że istnieje wiele innych źródeł chemikaliów, takich jak te znajdujące się w różnych farmaceutykach, które dają takie same efekty. „ Uprawiaj nawozy razem z krowami mlecznymi i różne chemikalia przemysłowe, takie jak BPA” są coraz częściej postrzegane jako źródło zanieczyszczeń powodujących określone skutki u ich konsumentów lub produktów z nich wytwarzanych. W szczególności przechodzi się na chemikalia przemysłowe, gdy razem z innymi produktami zawierającymi te chemikalia, są usuwane, trafiają na wysypiska śmieci , a ścieki z tych składowisk w końcu trafiają do większego źródła wody i zaczyna się zanieczyszczenie.

Paliwa kopalne i substancje organiczne

Innym źródłem, z którego pochodzą zanieczyszczenia, jest spalanie paliw kopalnych . Zanieczyszczenia organiczne i metale śladowe uwalniane do powietrza w wyniku tego spalania trafiają do oceanów i wpływają na chemię oceanów. Jeden specyficzny proces, który ma ogromny wpływ na globalny obieg azotu , który wpływa na klimat oceaniczny, proces Habera-Boscha , jest stosowany w nawozach rolniczych.

ludzie

Są też ludzie. Chemikalia zmieniające płeć są stale produkowane i wydalane przez człowieka w normalnych, codziennych sytuacjach. Wraz z tym kobiety w ciąży zawierają większe ilości chemikaliów, uwalniając w ten sposób większe ich ilości przy każdym wydalaniu. Z tego powodu można zobaczyć, że źródło zanieczyszczeń zmieniających płeć nie jest naturalne, ale z powodu chemikaliów wytwarzanych przez człowieka, które są uwalniane na całym świecie.

Obieg zanieczyszczeń

Substancje chemiczne, takie jak EDC i sztuczne estrogeny, są w ciągłym obiegu na całej planecie za pośrednictwem różnych mediów. Ludzie stali się głównym czynnikiem przyczyniającym się do toksycznego gromadzenia się tych chemikaliów w naszym ekosystemie. Główne źródła wody pitnej, takie jak rzeki, jeziora, strumienie i ostatecznie oceany to tylko niektóre z takich mediów, które przenoszą te chemikalia z miejsca na miejsce. Większość narażenia chemicznego ubogich ludzi na całym świecie, którzy mieszkają na obszarach wiejskich, jest związana z ich narażeniem na zanieczyszczoną wodę.

Proces wprowadzania EDC do źródła wody zaczyna się od źródła. Niezależnie od tego, czy pochodzi z zakładu przemysłowego , farmaceutycznego czy ludzkiego, ostatecznie trafia do większego źródła wody, zwykle w postaci produktu odpadowego. Agencja Ochrony Środowiska (EPA) udokumentowała ilość farmaceutyków uwalnianych do środowiska z zakładów produkcyjnych, jednak dokumentacja ta nie jest tak powszechna na poziomie gospodarstwa domowego. Trwają starania mające na celu zminimalizowanie tego zanieczyszczenia. Na przykład 80 procent aptek w hrabstwie Clark w stanie Waszyngton , przyczyniły się do wysiłków kładących nacisk na bezpieczne usuwanie niekontrolowanych leków. Próby kontrolowania zanieczyszczenia wody zyskują poparcie, ponieważ zanieczyszczenie stopniowo staje się coraz bardziej widoczne. Jednak wysiłki te są nadal wdrażane na dużą skalę. Zanieczyszczona woda jest następnie wysyłana do wielu miejsc.

Gospodarowanie odpadami

Jedną z możliwości jest wysłanie wody do zakładu gospodarki odpadami w celu oczyszczenia, a następnie zawrócenia. Jednak eksperci odkryli, że oczyszczanie ścieków nie usuwa całkowicie tych chemikaliów z zapasów wody pitnej. Każdy rodzaj wody, który jest spłukiwany pod prysznicem, toaletą lub umywalką, zwykle niesie ze sobą jakiś rodzaj EDC. Odpływy te prowadzą do rur prowadzących do oczyszczalni ścieków. Typowa oczyszczalnia ścieków obejmuje wieloetapowy proces oczyszczania wody, ale ze względu na mikroskopijne rozmiary cząstek EDC zwykle nie jest to proces w 100% udany. Na przykład Boulder w stanie Colorado Waste Water Management odbiera wodę rurami wejściowymi, które prowadzą do większych basenów w zakładzie. Typowa kuracja trwa zwykle od 12 do 24 godzin i składa się z trzech głównych procesów. Po pierwsze, oczyszczanie fizyczne usuwa substancje stałe i organiczne ze ścieków. Następnie następują zabiegi mikrobiologiczne. Bakterie w tych zbiornikach na ścieki żywią się pozostałymi w ściekach związkami węgla i azotu. Na koniec woda jest poddawana działaniu niebieskiego światła ultrafioletowego w celu dezynfekcji pozostałej wody. Woda ściekowa jest kierowana z powrotem do lokalnych potoków, strumieni i zasobów słodkiej wody. Ten podstawowy plan oczyszczania ścieków jest skuteczny w zwalczaniu większych zanieczyszczeń, jednak jest nieskuteczny w usuwaniu mikroskopijnych EDC. Zatem mikrozanieczyszczenia EDC powodują toksyczne gromadzenie się zup chemicznych w siedliskach słodkowodnych.

W odpowiedzi na to branża wodociągowa stwierdziła, że ​​nie ma dowodów na zagrożenie dla ogólnego zdrowia w wyniku narażenia na te chemikalia. Jednak Food and Drug Administration (FDA) stwierdza w swoim przeglądzie zanieczyszczenia wody, że wiele zanieczyszczeń przetrwa oczyszczanie ścieków i biodegradację i jest wykrywalnych w środowisku. Dlatego skażone źródło jest poddawane recyklingowi przez społeczność, narażając więcej ludzi i uwalniając po drodze więcej chemikaliów.

Rower wodny

Drugim źródłem cyrkulacji jest woda, która podąża swoją naturalną drogą przez obieg wody . Obieg wody, mówiąc prościej, reprezentuje ścieżkę, którą podąża woda, krążąc wokół planety Ziemia. Następuje po serii etapów, w których woda wielokrotnie zmienia swój stan, aż w końcu opada z powrotem na ziemię, gdzie ponownie będzie krążyć. W obiegu wodnym zarówno zanieczyszczenia organiczne, jak i nieorganiczne ulegają biodegradacji lub odfiltrowaniu, nie stanowiąc już większego zagrożenia. Dotyczy to również niewielkich ilości chemikaliów obecnych w wodzie. Jednakże, gdy w wodzie krążącej w atmosferze znajdują się bardzo duże ilości substancji chemicznych, organicznych lub nieorganicznych, szkodliwe skutki można zaobserwować na obszarach, gdzie ta woda spada jako opady . Opady te ponownie wchodzą w trwający obieg zanieczyszczeń wód.

Życie oceaniczne i morskie

Inną drogą, po której woda może krążyć, jest przepływanie bezpośrednio do oceanu. Zanieczyszczenia są powszechne w wodach przybrzeżnych i otwartych oceanach, ponieważ zanieczyszczona woda przepływa ze źródeł punktowych do morza. Zanieczyszczenia te są następnie rozprowadzane na całym świecie w wyniku cyrkulacji prądów oceanicznych i migracji odsłoniętych organizmów morskich. Staje się to wyjaśnieniem, w jaki sposób chemikalia ponownie trafiają do ludzkiego konsumenta. Fauna morska na zanieczyszczonym obszarze żyje i codziennie spożywa zanieczyszczoną wodę. Kiedy jest zbierany, zgromadził ilość szkodliwych chemikaliów/EDC stosunkowo wysoką w porównaniu z poziomem otaczających oceanów. Jest to następnie przekazywane konsumentom owoców morza: ludziom, podczas gdy chemikalia bioakumulują się w ich ciałach, ostatecznie powodując problemy zdrowotne związane z seksem.

Wpływ zanieczyszczeń na seks

Te chemikalia mają wpływ na płeć wielu ludzi z powodu ciągłego narażenia. Zanieczyszczenia znalezione w wodzie zaobserwowano w wielu badaniach, które dostarczają konkretnych danych opisujących wpływ, jaki mają one na hormony zarówno u mężczyzn, jak iu kobiet. Badania przeprowadzono na zwierzętach, ale obserwowane trendy są również związane z efektami obserwowanymi u ludzi. Naukowcy obserwujący EDC we krwi kobiet odkryli, że te chemikalia naśladują ludzkie hormony i wywołują zmiany w procesie określania płci nienarodzonych dzieci. Niektórzy naukowcy sugerują, że ten hormonalny wpływ na proces determinacji płci doprowadził do zmniejszenia stosunku mężczyzn do kobiet. Inne skutki bezpośrednio wpływające na płeć osobnika to spadek liczby i jakości plemników oraz zwiększenie niedoborów w układzie rozrodczym samca.

Patrząc konkretnie na wpływ EDC na plemniki, te chemikalia powodują przedwczesne uwalnianie substancji chemicznej, której plemniki używają do penetracji zewnętrznej warstwy komórki jajowej. Wyniki zebrane w badaniu pomagają wyjaśnić, dlaczego plemniki zachowują się tak, jak się zachowują. W odniesieniu do niedoboru męskiego układu rozrodczego, te chemikalia zaczynają wpływać na mężczyznę już w momencie narodzin. W miarę rozwoju jąder, co ma miejsce na wczesnym etapie procesu rozwoju, różnicuje się specyficzny typ komórek, komórki Sertoliego . W tym okresie narażenie na EDC, takie jak estrogen powoduje zmniejszenie produkowanych komórek Sertoliego. Redukcja komórek Sertoliego powoduje zmniejszenie produkcji plemników, przez co męski układ rozrodczy jest mniej wydajny. EDC zostały również powiązane z wczesnym dojrzewaniem , bezpłodnością i wadami rozwojowymi. Efekty te stwierdzono nie tylko u ludzi, ale badano także organizmy wodne, ponieważ zwierzęta te mają bezpośredni kontakt z EDC w ramach swojego stylu życia. Na populacje ryb duży wpływ miało rozpowszechnienie EDC w ich rodzimych ekosystemach.

Morskie życie

• Badanie opublikowane w 2008 roku w Japonii dotyczyło wpływu EDC z produktów higieny osobistej na biom lokalnej rzeki. Działanie triklosanu wskazywało na hamowanie wzrostu wielu gatunków, w tym glonów, pierwotniaków, skorupiaków, bakterii i płazów. Dalsze dowody obecności EDC ujawniają badania ekosystemów słodkowodnych, estuaryjnych i morskich, które również mają ogromne konsekwencje dla zdrowia ryb. Imitatory estrogenów i androgenów powodują zaburzenia równowagi hormonalnej w populacjach ryb, które polegają na komunikacji hormonalnej w celu rozmnażania i dojrzewania. Nagromadzenie EDC w strumieniach, jeziorach i rzekach powoduje dezorientację hormonu witellogeniny, hormonu reprodukcyjnego u ryb. Według przeglądu opublikowanego przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska, kiedy ryby były narażone na działanie różnych naśladowców estrogenów i androgenów, komunikacja witellogeniny była wypaczona, co skutkowało zmniejszoną produkcją jaj, wypaczonym stosunkiem płci, zmniejszonym męskim indeksem gonadosomatycznym (produkcja nasienia), zmniejszonymi zachowaniami seksualnymi u samców i zwiększone deformacje fizyczne u różnych gatunków ryb.

Rozwiązania

Technologia filtracji wody

W celu lepszego odfiltrowania tych śladowych zanieczyszczeń ze ścieków opuszczających zakłady gospodarki odpadami, badania przeprowadzone przez Westerhoffa i in. oraz Schafer i in. zbadać systemy filtracji wody, które najlepiej usuwają EDC ze ścieków. Odkryli, że sproszkowany węgiel aktywny (PAC), filtracja membranowa (niefiltracja i biofiltracja) oraz odwrócona osmoza były najlepsze w usuwaniu EDC.

• Sproszkowany węgiel aktywny (PAC): PAC jest wytwarzany z materii organicznej o wysokiej zawartości węgla, takiej jak drewno, węgiel i orzechy kokosowe. Źródło węgla jest traktowane tak, aby miało dużą powierzchnię z wieloma mikroskopijnymi porami i dodawane w dużej ilości do wody we wczesnych etapach uzdatniania wody. Węgiel pochłania toksyny ze względu na jego przyciąganie molekularne i chęć przylegania do naładowanych cząsteczek organicznych.
• Filtracja membranowa: Filtracja membranowa obejmuje zastosowanie membran organicznych i nieorganicznych, które odfiltrowują cząsteczki o różnej wielkości w oparciu o właściwości molekularne.
• Odwrócona osmoza: Odwrócona osmoza jest podobna do filtracji membranowej. Wykorzystuje odwrócone ciśnienie osmotyczne, które zachęca wodę do filtrowania od wysokiego stężenia zanieczyszczeń do niskich stężeń zanieczyszczeń poprzez dodatkowe ciśnienie. Woda przepływa przez membranę, która umożliwia jedynie przepuszczanie wody, zmuszając zanieczyszczenia i toksyny do odrzucenia z procesu filtracji.