Главная /Статьи ...

Вредные примеси и газы атмосферного воздуха

Вредные примеси и газы атмосферного воздуха


Большое количество вредных примесей и газов оказывает на окружающую среду и здоровье человека сильное негативное воздействие. Основными соединениям, загрязняющими атмосферу, являются оксид углерода, диоксид серы, формальдегид, бенз(а)пирен, также в воздухе больших городов присутствует ртуть, кадмий, свинец, никель, более 50 углеводородов и другие примеси, большинство из которых являются высоко токсичными. Вот характеристика и влияние на организм человека лишь некоторых из них.

Оксид углерода – газ, не имеющий ни цвета, ни запаха.

Основную массу глобальных выбросов СО дают двигатели внутреннего сгорания.

Наши органы чувств не в состоянии его обнаружить, тем не менее он присутствует в воздухе в достаточно больших концентрациях. Окись углерода вдыхается вместе с воздухом или табачным дымом и поступает в кровь, где соединяется с молекулами гемоглобина прочнее, чем кислород. Чем больше окиси углерода в воздухе, тем больше гемоглобина связывается с ней и тем меньше кислорода достигает клеток. Следовательно, развивается картина кислородной недостаточности. Вторичный эффект действия CO аналогичен механизму действия цианистых соединений, приводящему к нарушению клеточного дыхания и гибели организма (при концентрации 1%-в течение нескольких минут). Окись углерода - один из факторов, вызывающих сердечные приступы.

Диоксид серы – бесцветный газ с удушливым запахом.

Мировой выброс SO2 в атмосферу составляет около 147 млн. тонн.

При соприкосновении с влажной поверхностью слизистых оболочек верхних дыхательных путей SO2 образует нестабильную сернистую кислоту, окисляющуюся до серной, что и определяет первичный характер его токсического действия. Раздражающее действие сернистого ангидрида на слизистые оболочки приводит к развитию хронических ринитов, воспалениям слухового прохода и евстахиевой трубы, хроническим бронхитам, преимущественно с астматическими компонентами. При высоких концентрациях сернистый ангидрид вызывает раздражение слизистых глаз, в редких случаях даже потерю сознания. При длительном воздействии в малых концентрациях наблюдаются изменения со стороны органов пищеварения, имеют место функциональные нарушения щитовидной железы.

Свинец –  кумулятивный яд. Он постепенно накапливается в организме человека, поскольку скорость его выведения очень низка.

Воздух в городах заполнен частицами свинца, образующимися при сгорании бензина (50% общего неорганического свинца, попадающего в организм). Уличная пыль, в которой тоже обнаружены высокие уровни соединений свинца, - еще один источник попадания его в организм человека.

Содержание свинца, измеренное в городском воздухе за месячный срок, составляет 5 мкг/м3. При такой концентрации у жителей городов пороговые уровни свинца, при которых проявляются признаки свинцового отравления, достигаются быстрее. Свинец уменьшает скорость образования эритроцитов в костном мозге; он также блокирует синтез гемоглобина. У детей пороговый уровень составляет половину уровня взрослых и они оказываются гораздо более чувствительными к отравлению свинцом. Развитие заболевания у ребенка характеризуется постоянными запорами, рвотой, припадками и обмороками.     

Ртуть – вещество при комнатной температуре представляет собой тяжёлую серебристо-белую летучую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты.

Единственный металл, который при нормальных условиях находятся в жидком агрегатном состоянии. Применяется в различных областях науки, техники и медицины. К наиболее распространенным источникам, способным выделять ртуть в окружающую среду, относятся ртутные термометры, ртутные лампы, энергосберегающие газоразрядные лампы, промышленные процессы и оборудование, строительные и отделочные материалы. Помимо всего прочего ртуть выделяется в атмосферу при сжигании ископаемых видов топлива (уголь, нефть) и их производных горючих материалов.

Воздействие на организм: Степень токсического действия ртути определяется в первую очередь тем, какое количество металла успело прореагировать в организме, прежде чем его оттуда вывели, т.е. опасна не сама ртуть, а соединения, которые она образует. При поступлении в организм в повышенных концентрациях ртуть обладает способностью накапливаться во внутренних органах: почках, сердце, мозге. Интоксикация происходит, главным образом, через дыхательные пути, порядка 80% вдыхаемых паров ртути задерживается в организме. Соли и кислород, содержащиеся в крови, способствуют поглощению ртути, ее окислению и образованию ртутных солей. Острое отравление солями ртути проявляется в расстройстве кишечника, рвоте, набухании десен. Характерен упадок сердечной деятельности, пульс становится редким и слабым, возможны обмороки. При хроническом отравлении ртутью и ее соединениями появляются металлический привкус во рту, рыхлость десен, сильное слюнотечение, легкая возбудимость, ослабление памяти. Вероятность такого отравления есть во всех помещениях, где ртуть находится в контакте с воздухом. При длительном воздействии даже относительно малых концентраций (порядка сотых и тысячных мг/м3) происходит поражение нервной системы. Основная симптоматика характеризуется головной болью, повышенной возбудимостью, раздражительностью, снижением работоспособности, быстрой утомляемостью, расстройством сна и ухудшением памяти.

Кадмий – один из самых токсичных тяжелых металлов. В окружающую среду поступает с процессами рассеивания минеральных веществ и удобрений, сжигания пластмасс, в которые он добавляется для увеличения прочностных характеристик,  и с процессом сжигания, практически, всех видов топлива. Высокотемпературные технологические процессы, характерные многим промышленным областям, так же являются источниками выделения кадмия в атмосферный воздух. Применяется в различных областях науки и техники.

Воздействие на организм: Кадмий – вещество, отнесенное международным агентством по изучению рака к первому классу канцерогенов. Соединения кадмия ядовиты. Особенно опасным случаем является вдыхание паров его оксида (CdO). Кадмий – кумулятивный яд, он способен накапливаться в организме. Период полужизни кадмия в организме составляет 10 лет. Растворимые соединения кадмия после всасывания в кровь поражают центральную нервную систему, печень и почки, нарушают фосфорно-кальциевый обмен. Хроническое отравление приводит к анемии и разрушению костей. Имеются доказательные данные, подтверждающие влияние вдыхаемого с воздухом кадмия на развитие рака легкого у человека и животных. Кадмий попадает в организм человека и в процессе курения.

Никель – металл.

Основными источниками, загрязняющими атмосферу, являются горнодобывающие предприятия, металлургические комбинаты, машиностроительные, металлообрабатывающие, химические предприятия, предприятия энергетики и другие производства, использующие в качестве источника энергии ископаемые углеводородные топливные материалы и их производные. Помимо всего прочего, источниками никеля являются табачный дым, строительные и отделочные материалы.

Воздействие на организм: Никель – канцерогенное вещество, относящееся ко второму классу опасности. Цельный металлический никель – не опасен для живых организмов. Пыль, пары никеля и его соединений – токсичны. Помимо общетоксических эффектов хроническая интоксикация приводит к возникновению заболеваний носоглотки, легких, появлению злокачественных новообразований и аллергическим поражениям в виде дерматитов и экзем.

Углеводороды – выбрасываются в атмосферу в виде капелек и паров.

Треть годового выброса углеводородов в атмосферу приходится на выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Другим источником является работа нефтеперегонных заводов.

Воздействие на организм углеводородов бензинового ряда выражается в нарушениях функционального состояния центральной нервной системы . В наибольшей степени страдает высшая нервная деятельность, что связано с наркотическим действием углеводородов. Даже в очень низких концентрациях действие углеводородов приводит к функциональным расстройствам нервной системы, неврастении, вегетоневрозам, вспыльчивости и раздражительности - вплоть до сильного головокружения при резких движениях головой. Углеводороды, выбрасываемые в воздух при работе автотранспорта с газобаллонными установками, вызывают общую слабость, головные боли, реже - ощущение шума в голове.
ПАУ (полициклические ароматические углеводороды - антрацен, фенантрен) - входят в состав различных мастик для гидроизоляции  (на гудронной основе), наклейки паркета, некоторых клеев, пластификаторов, некоторых пропиток для натурального дерева, подложки паркетной доски/ламината. Входят в состав: изделий из пластика и смол, утеплителя.

Стирол – вещество II класса опасности (высоко-опасные),  входящее в состав растворителей, пластиков.

Может выделяться из клеев, лаков, пластиков (полистирол), резиновых изделий. Наиболее распространенные источники: резиновые линолеумы, пенорезиновые основы ковров, полистирол, полимеры стирола, АБС-пластики, вспененные полистиролы, стеклопластики, лаки и клеи на основе полиэфирных смол; ПАУ и стирол обладают рефлекторно-резорбтивным действием, характеризующим направленность биологического действия вещества. Под рефлекторным действием понимается реакция со стороны рецепторов верхних дыхательных путей - ощущение запаха, раздражение слизистых оболочек, задержка дыхания и т.п. Указанные эффекты возникают при кратковременном воздействии вредных веществ. Под резорбтивным действием понимают возможность развития общетоксических, гонадотоксических, эмбриотоксических, мутагенных, канцерогенных и других эффектов, возникновение которых зависит не только от концентрации вещества в воздухе, но и длительности ее вдыхания.

Для предотвращения негативных последствий воздействий загрязняющих веществ необходимо знать их предельные уровни, при которых возможна нормальная жизнедеятельность и функционирование организма. Основной величиной экологического нормирования содержания вредных химических соединений в компонентах природной среды, в частности в атмосферном воздухе, является ПДК -  предельно-допустимая концентрация. ПДК загрязняющих веществ в воздухе устанавливаются в законодательном порядке или рекомендуются компетентными учреждениями. В России ПДК загрязняющего вещества в атмосферном воздухе – гигиенический норматив, утверждаемый постановлением Главного государственного врача РФ по рекомендации Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве РФ (Минздрав России, Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.695-98).