Влияние атмосферных загрязнений на санитарные условия жизни

И здоровье населения.

Изменения химического состава и физических свойств атмосферного воздуха приводят к различным негативным последствиям в объектах окружающей среды и к нарушению здоровья людей.

Кислотные дожди. При производстве электроэнергии более 90 % выбросов диоксида серы образуется в результате работы тепловых электростан­ций. Образующаяся при сжигании угля и нефти двуокись серы, поступая в атмосферный воздух, окисляется кислородом воздуха до трехокиси, которая реагирует с водяными парами, образуя сернистую кислоту, которая, в свою очередь, окисляясь, превра­щается в серную кислоту.

Окислы азота содержатся в выхлопных газах автотранспорта и в выбросах предприятий химической промышленности. Значительную роль играют и природные источники окислов азота — грозовые разряды и молнии, почвен­ные микроорганизмы, микрофлора пресных и океанических вод. Окислы азота реагируют с водяными парами и образуют азот­ную кислоту. Образовавшиеся в атмосферном воздухе серная и азотная кислоты вымываются из воздуха дождем и снегом и при водят к загрязнению всех объектов окружающей среды. Многочисленными исследованиями было показано, что содержание кислот в таких осадках в сотни и тысячи раз превышает их естественные природные концентрации. Дождевая вода, образующаяся при конденсации водяного пара, должна иметь нейтральную реакцию (рН 7,0). Вобрав же кислоты, образующиеся из диоксидов серы и азота, дождь становится заметно кислым (рН 6,0—4,0). По содержанию кислот современные дожди в ряде случаев соответствуют кислотности сухого вина, а часто и столового уксуса.

Загрязнение кислотными дождями воды водоемов влечет за собой глубокие химические и биологические перестройки водных систем. Так, при снижении pH водных объектов до 6,0 —6,5 погибают улитки, моллюски, ракообразные, гибнет икра земновод­ных. При pH 5,0 — 6,0 гибнут сиговые рыбы, форель, хариус, лосось, окунь, щука и другие виды рыб, а также отмирает планктон и насекомые.

Кислотные дожди опасны и вредны для человека и окружаю­щей среды еще по целому ряду причин. Известно, что ртуть, со­держащаяся в природных водоемах, под влиянием кислой среды может превратиться в ядовитую монометиловую ртуть. Рыба, на­капливая в своих тканях это токсичное соединение ртути, может стать причиной отравления людей. При заборе питьевой воды с повышенной кислотностью токсические вещества из материалов труб и других сооружений водопровода, контактирующих с такой водой, могут растворяться в ней и негативно влиять на здоровье июлей.

Парниковый эффект. Такие газы, как углекислый газ, метан, оксиды азота, озон, фреоны, пропуская солнечные лучи через атмосферу, препятствуют обратному длинноволновому тепловому излучению с земной поверхности. Повышенная концентрация этих газов в атмосфере значительно уменьшает утечку тепла от приземных слоев атмосферы и приводит к так называемому «парниковому» эффекту. Известно, что доля углекислого газа антропогенного происхож­дения в настоящее время увеличилась в атмосфере на 20—40 %.

За последнее столетие температура на Земле повысилась на 0,6 °С. Наибольший рост температуры произошел в последние 25 лет, В настоящее время скорость роста температуры на Земле примерно в 10 раз больше, чем за период с 1850 по 1960 гг.

При современных ан­тропогенных нагрузках каждые 10 лет температура будет повы­шаться на 0,5 °С, что повысит уровень Мирового океана из-за таяния снегов и льдов на 1—1,2 м за каждые 10 лет. Имеются расчеты о том, что подъем уровня Мирового океана на 6 м при­ведет к затоплению суши Земли. В наибольшей степени это угрожает прибрежным районам и островным государствам (Ве­ликобритания, Япония и др.). Повышение средней глобальной температуры на 1,5—4,5 °С приведет к перераспределению осадков на Земле, увеличится количество опустыненных земель, так как почвенная влага бу­дет испаряться сильнее, растает вечная мерзлота.

Человечество предлагает следующие пути предотвращения дальнейшего развития парникового эффекта:

- введение экологического налога (богатые страны должны платить больше, но этот путь, как показала практика, очень трудно реализовать);

- посадка тропических лесов в Бразилии, где они нещадно вырубаются (известно, что зеленые растения являются мощными потребителями углекислоты);

- разработка различных технологий по утилизации угле­кислоты из атмосферы (такие новые технологии уже име­ются в нашей стране).

Озоновые дыры. Под «озоновыми дырами» понимают умень­шение количества озона в атмосферном воздухе над ограничен­ными территориями Земли, основная функция которого состоит в охране человека и природной среды Земли от воздействия жесткого космического излучения (коротковолнового ультрафиолета). Известно, что каждый потерянный процент озона в масштабе планеты вызывает 150 тыс. случаев слепоты из-за катаракты, на 2,6 % увеличивается количество раковых заболеваний кожи, подавляется иммунная система организма.

Основные механизмы разрушения озона:

- фотолиз озона с образованием молекулярного (0₂) и атомарного (О) кислорода;

- соединение молекулы озона с атомом кислорода с образованием двух молекул кислорода;

- разрушение озона с участием химических примесей, вы­полняющих роль катализаторов (соединения хлора, фреоны и продукты их разрушения);

- разрушение озона при взаимодействии с аэрозолями, по­ступающими в стратосферу в результате выброса газов и пыли при мощных извержениях вулканов, в результате загрязнения атмосферы выбросами промышленных предприятий, транспорта.

- активное участие в разрушении озона принимают также за­ряженные частицы — ионы, имеющиеся в тропо- и стратосфере. Ионы в атмосфере возникают под воздействием высокоэнергичных космических или солнечных частиц;

- к числу веществ, разрушающих озон атмосферы, относятся продукты неполного сгорания органического топлива сверхзвуко­вых самолетов и космических аппаратов. За счет них разрушается до 10 % озонового слоя атмосферы.

Токсические туманы. Они возникают при высоком уровне загрязненности атмосферы и неблагоприятной для ее самоочище­ния погоде (антициклональная погода с туманом и безветрие, а также температурная инверсия).

Как известно, в обычных условиях температура воздуха понижается по мере удаления от поверхности Земли. Однако периоди­чески возникают такие состояния атмосферного воздуха, кото­рые называются температурной инверсией («перевертывание»), при которой нижние слои воздуха становятся более холодными, чем верхние слои. Поэтому загрязнения атмосферы не могут под­ниматься вверх и остаются в приземном слое воздуха, где концентрации этих загрязнений резко возрастают. Наиболее высокие кон­центрации наблюдаются при сильных морозах в период зимних инверсий. Они возникают в результате сильного охлаждения зем­ной поверхности и приземных слоев воздуха.

Нередки и ночные инверсии вследствие охлаждения земли, чему способствует ясное небо и сухой воздух (высокая влажность и облачность препятствуют инверсии). Ночные инверсии достигают максимума в ранние утрен­ние часы. Инверсии образуются в долинах гор, так как с гор спускается холодный воздух и подтекает под теплый.

Различают два типа токсических туманов: смог лос-анджелес­ского типа (фотохимический туман) и смог лондонского типа.

Фотохимический туман впервые наблюдался в Лос-Анджеле­се, а теперь возникает во многих городах различных стран. Первич­ной реакцией является разложение диоксида азота под действием УФ-излучения солнечной радиации (с длиной волн 400 нм) на оксид азота и атомарный кислород.

N0₂ ->N0 + 0

Эта реакция приводит к образованию озона. Последний реаги­рует с углеводородами и образует комплекс соединений, назван­ных фотооксидантами (органические перекиси, свободные ради­калы, альдегиды, кетоны). Накапливаясь при соответствующей погоде (ясная, безветрие) в атмосферном воздухе озон и другие фотооксиданты вызывают сильное раздражение слизистых оболо­чек глаз, верхних дыхательных путей. О концентрации фотооксидантов в воздухе судят по содержанию озона. Считают, что 0,5- 0,6 мг/м³ озона вызывает сильный фотохимический туман. Максимально при фотохимическом тумане обнаруживалось 1,2 мг/м³ озона.

Смог лондонского типа наблюдается при пасмурной, туманной погоде, способствующей возрастанию концентрации сернис­того газа и трансформации его в еще более токсичный аэрозоль серной кислоты.

При действии смогов на население отмечается раздражение слизистых оболочек глаз (резь в глазах, слезотечение), верхних дыхательных путей (мучительный кашель). У части пострадавших от смога людей наблюдается одышка, общая слабость, иногда - чувство удушья. Тяжело переносят смог лица, страдающие бронхиальной астмой, декомпенсированными формами заболеваний сердца, хроническим бронхитом и т.п.

Статистический анализ показал, что в дни смога возрастает обращаемость населения за медицинской помощью, а также смертность от хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы и органов дыхания.

 

Вредное воздействие атмосферных загрязнений на здоровье людей по времени проявления эффекта можно разделить на две основные группы:

1) острое действие - эффект наступает непосредственно за периодом возрастания концентраций атмосферных загрязнений до критических величин. Проявляется только в особых ситуациях (например, при авариях на промышленных предприятиях или в случае токсических туманов) и является провоцирующим фактором обострения хронических сердечно-сосудистых, легочных, аллергических (бронхиальная астма) заболеваний и повышения общей заболеваемости и смертности от хронических болезней.

2) хроническое действие - является результатом длительного влияния атмосферных загрязнений малой интенсивности. Оно встречается значительно чаше, чем острое и может быть разделено на две подгруппы:

- хроническое специфическое действие - вызывается такими загрязнителями воздуха, как фтор, бериллий, соединениями свинца, мышьяка, золы и многими др. Так, зарегистрированы многочисленные случаи флюороза среди детского населения, в связи с загрязнением воздуха соединениями фтора в районах размещения алюминиевой промышленности. Особую роль играют примеси в атмосферном воздухе, вызывающие отдаленные последствия. К ним относятся вещества, обладающие канцерогенным, эмбриотропным, тератогенным, гонадотоксическим и мутагенным действием.

- хроническое неспецифическое действие - выражается в ослаблении иммунозащитных сил, ухудшении физического развития детей, увеличении общей заболевае­мости.

Наконец, ряд веществ, содержащихся в воздухе, например озон, обладает так называемым радиомиметическим действием, сходным с действием ионизирующих излучений.

Твердые и жидкие частицы, содержащиеся в атмосферном воздухе, приводят к значительному загрязнению окон­ных стекол, снижая освещенность внутри помещений, а также влияют на микроклимат и световой климат городов.