Экологические проблемы атмосферы

        3) свыше  0,1 до 1,0 вкл.;

        4) свыше  1,0 до 10 вкл.;

        5) свыше  10 до 100 вкл.;

        6) свыше  100.

       В связи  с развитием авиации и ракетной  техники, а  также  интенсивным

использованием   авиационных  и  ракетных  двигателей  в   других   отраслях

народного хозяйства существенно  возрос их общий выброс  вредных  примесей  в атмосферу. Однако на долю  этих  двигателей  приходится  пока  не  более  5% токсичных веществ, поступающих в  атмосферу  от  транспортных  средств  всех типов.

 

 

 

               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

                                  3.4   Шумы

 

   Шумы относятся  к числу вредных для человека загрязнений атмосферы.

Раздражающее воздействие  звука (шума) на человека зависит от его

интенсивности, спектрального  состава и продолжительности  воздействия. Шумы со сплошными спектрами менее раздражительны, чем шумы узкого интервала

частот. Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000-5000  Гц.

   Работа в условиях повышенного шума на первых порах вызывает быструю

утомляемость, обостряет  слух на высоких частотах. Затем  человек как бы

привыкает к шуму, чувствительность к высоким частотам резко падает,

начинается ухудшение  слуха, которое постепенно развивается  в тугоухость и

глухоту. При интенсивности  шума 145-140 дБ возникают вибрации в мягких

тканях носа и горла, а также в костях черепа и зубах; если интенсивность

превышает 140 дБ, то начинает вибрировать грудная клетка, мышцы  рук и ног, появляются боль в ушах и голове, крайняя усталость и раздражительность; при уровне шума свыше 160 дБ может произойти разрыв барабанных перепонок.

   Однако шум губительно  действует не только на слуховой  аппарат, но и на

центральную нервную систему  человека, работу сердца, служит причиной многих других заболеваний. Одним из наиболее мощных источников шума являются вертолеты и самолеты особенно сверхзвуковые.

   При тех высоких  требованиях к точности и надежности  управления

современным самолетом, которые предъявляются к экипажу летательного

аппарата, повышенные уровни шумов оказывают отрицательное  воздействие на работоспособность и быстроту принятия информации экипажем. Шумы,

создаваемые самолетами, вызывают ухудшение слуха и другие болезненные

явления у работников наземных служб аэропорта, а также у жителей

населенных пунктов, над  которыми пролетают самолеты. Отрицательное

воздействие на людей зависит  не только от уровня максимального  шума,

создаваемого самолетом  при полете, но и от продолжительности  действия,

общего числа пролетов за сутки и фонового уровня шумов. На интенсивность

шума и площадь распространения  существенное влияние оказывают

метеорологические условия: скорость ветра, распределение ее и  температуры

воздуха по высоте, облака и  осадки.

   Особенно острый  характер проблема шума приобрела  в связи с эксплуатацией сверхзвуковых самолетов. С ними связаны шумы, звуковой удар и вибрация жилищ вблизи аэропортов. Современные сверхзвуковые самолеты порождают шумы, интенсивность которых значительно превышает предельно допустимые нормы.

 

 

 

             

4.   ВЛИЯНИЕ  ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ НА ЧЕЛОВЕКА,

                               РАСТИТЕЛЬНЫЙ И ЖИВОТНЫЙ МИР

 

   Все загрязняющие  атмосферный воздух вещества  в большей или меньшей

степени оказывают отрицательное  влияние на здоровье человека. Эти  вещества попадают в организм человека преимущественно через систему дыхания. Органы дыхания страдают от загрязнения непосредственно, поскольку около 50% частиц примеси радиусом 0,01-0.1 мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них.

   Проникающие в  организм частицы вызывают токсический  эффект, поскольку они: а токсичны (ядовиты) по своей химической или физической природе; б)служат помехой для одного или нескольких механизмов, с помощью которых нормально очищается респираторный (дыхательный) тракт; в) служат носителем поглощенного организмом ядовитого вещества.

   В некоторых случаях  воздействие одни из загрязняющих  веществ в

комбинации с другими  приводят к более серьезным расстройствам  здоровья, чем воздействие каждого из них в отдельности. Большую роль играет

продолжительность воздействия.

   Статистический анализ  позволил достаточно надежно  установить зависимость между уровнем загрязнения воздуха и такими заболеваниями, как поражение верхних дыхательных путей, сердечная недостаточность, бронхиты, астма, пневмония, эмфизема легких, а также болезни глаз. Резкое повышение концентрации примесей, сохраняющееся в течение нескольких дней, увеличивает смертность людей пожилого возраста от респираторных и сердечнососудистых заболеваний. В декабре 1930 г. в долине реки Маас (Бельгия) отмечалось сильное загрязнение воздуха в течение 3 дней; в результате сотни людей заболели, а 60 человек скончались - это более чем в 10 раз выше средней смертности. В январе 1931 г. в районе Манчестера (Великобритания) в течение 9 дней наблюдалось сильное задымление воздуха, которое явилось причиной смерти 592 человек. Широкую известность получили случаи сильного загрязнения атмосферы Лондона, сопровождавшиеся многочисленными смертельными исходами. В 1873 г. в Лондоне было отмечено 268 непредвиденных смертей. Сильное задымление в сочетании с туманом в период с 5 по 8 декабря 1852 г. привело к гибели более 4000 жителей Большого Лондона. В январе 1956

г.  около 1000 лондонцев  погибли в результате продолжительного задымления. Большая часть тех, кто умер неожиданно, страдали от бронхита, эмфиземы легких или сердечнососудистыми заболеваниями.

 

 

 

                                          

 

 

 

    4.1  Оксид углерода

 

   Концентрация СО, превышающая предельно допустимую, приводит к

физиологическим изменениям в организме человека, а концентрация более 750 млн   к смерти. Объясняется это тем, что СО - исключительно агрессивный газ,, легко соединяющийся с гемоглобином ( красными кровяными тельцами). При соединении образуется карбоксигемоглобин, повышение (сверх нормы, равной 0.4%) содержание которого в крови сопровождается:

   а) ухудшением остроты  зрения и способности оценивать  длительность

интервалов времени,

   б) нарушением некоторых  психомоторных функций головного  мозга ( при

содержании 2-5%),

   в) изменениями  деятельности сердца и легких  ( при содержании более 5%),

   г) головными болями, сонливостью, спазмами, нарушениями  дыхания и

смертностью ( при содержании 10-80%).

   Степень воздействия  оксида углерода на организм  зависят не только от его

концентрации, но и от времени  пребывания (экспозиции) человека в

загазованном СО воздухе. Так, при концентрации СО равной 10-50 млн (нередко наблюдаемой в атмосфере площадей и улиц больших городов), при экспозиции 50- 60 мин отмечаются нарушения, приведенные в п. "а", 8-12 ч - 6 недель - наблюдаются изменения, указанные в п.. "в". Нарушение дыхания, спазмы. Потеря сознания наблюдаются при концентрации СО, равной 200 млн, и экспозиции 1-2 ч при тяжелой работе и 3-6 ч - в покое. К счастью,

образование карбоксигемоглобина  в крови - процесс обратимый: после

прекращения вдыхания СО начинается его постепенный вывод из крови; у

здорового человека содержание СО в крови каждые 3-4 ч и уменьшается в два раза. Оксид углерода - очень стабильное вещество, время его жизни в

атмосфере составляет 2-4 мес. При ежегодном поступлении 350 млн. т

концентрация СО в атмосфере должна была бы увеличиваться примерно на 0,03 млн-1/год. Однако этого, к счастью, не наблюдается, чем мы обязаны в

основном почвенным грибам, очень активно разлагающим СО (некоторую роль играет также переход СО в СО2).

 

 

 

                       

 

 

 

 

 

 

 

 

   4.2  Диоксид серы и серный ангидрид

 

 

   Диоксид серы (SO2) и  серный ангидрид (SO3) в комбинации  со взвешенными частицами и влагой оказывают наиболее вредной воздействие на человека, живые организмы и материальные ценности SO2 - бесцветный и негорючий газ, запах которого начинает ощущаться при его концентрации в воздухе 0,3-1,0 млн, а при концентрации свыше 3 млн SO2  имеет острый раздражающий запах. Диоксид серы в смеси с твердыми частицами и серной кислотой (раздражитель более сильный, чем SO2)  уже при среднегодовом содержании 9,04-0,09 млн. и концентрации дыма 150-200 мкг/м3 приводит к увеличению симптомов затрудненного дыхания и болезней лугких, а при среднесуточном содержании SO2 0,2-0,5 млн и концентрации дыма 500-750 мкг/м3 наблюдается резкое увеличение числа больных и смертельных исходов. При концентрации  SO2  0,3- 0,5 млн в течение нескольких дней  наступает хроническое поражение листьев растений (особенно шпината, салата, хлопка и люцерны), а также иголок сосны.

 

 

 

              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     4.3   Оксиды азота и некоторые  другие вещества

 

   Оксиды азота (прежде  всего, ядовиты диоксид азота  NO2), соединяющиеся

при участии ультрафиолетовой солнечной радиации с углеводородами (среди

наибольшей реакционной  способностью обладают олефины), образуют

пероксилацетилнитрат (ПАН) и другие фотохимические окислители, в том числе пероксибензоилнитрат (ПБН), озон (О3), перекись водорода (Н 2О2), диоксид азота. Эти окислители- основные составляющие фотохимического смога, повторяемость которого велика в сильно загрязненных городах, расположенных в низких широтах северного и южного полушария (Лос-Анджелес, в котором около 200 дней в году отмечается смог, Чикаго, Нью-Йорк и другие города США; ряд городов Японии, Турции, Франции,  Испании , Италии, Африки и Южной Америки).

   Оценка скорости  фотохимических реакций, приводящих  к образованию ПАН, ПБН и озона, показывает, что в ряде южных городов бывшего Советского  Союза летом в околополуденные часы (когда велик приток ультрафиолетовой радиации) эти скорости превосходят значения, начиная с которых отмечается образование смога. Так, в Алма-Ате, Ереване, Тбилиси, Ашхабаде, Баку, Одессе и других городах при наблюдаемых уровнях загрязнения воздуха максимальная скорость образования О3 достигла 0,70-0,86 мг/(м3 (ч), в то время как смог возникает уже при скорости 0,35 мг/(м3 ( ч).

   Наличие в составе  ПАН диоксида азота и йодистого калия придает смогу

коричневый оттенок. При  концентрации ПАН выпадает на землю  в виде клейкой жидкости губительно действующей на растительный покров.

   Все окислители, в  первую очередь ПАН и ПБН,  сильно раздражают и взывают воспаление глаз, а в комбинации с озоном раздражают носоглотку, приводят к спазмам грудной клетки, а при высокой концентрации (свыше 3-4 мг/м3) вызывают сильный кашель и ослабляют возможность, на чем либо

сосредоточиться.

   Назовем некоторые  другие загрязняющие воздух вещества, вредно

действующие на человека. Установлено, что у людей,  профессионально

имеющих дело с асбестом повышена вероятность раковых заболеваний  бронхов и диафрагм, разделяющих грудную клетку и брюшную полость. Бериллий оказывает вредное воздействие(вплоть до возникновения онкологических заболеваний) на дыхательные пути, а также на кожу и глаза. Пары ртути вызывают нарушение работы центральной верхней системы и почек. Поскольку ртуть может накапливаться в организме человека, то в конечном итоге ее воздействие приводит к расстройству умственных способностей.

   В городах вследствие  постоянно увеличивающегося загрязнения  воздуха

неуклонно растет число больных, страдающих такими заболеваниями, как

хронический бронхит, эмфизема легких, различные аллергические  заболевания и

рак легких. В Великобритании 10% случаев смертельных исходов  приходится на хронический бронхит, при этом 21; населения в возрасте 40-59 лет страдает этим заболеванием. В Японии в ряде городов до 60% жителей болеют хроническим бронхитом, симптомами которого является сухой кашель с частыми отхаркиваниями, последующее прогрессирующее затруднение дыхания и сердечная недостаточность (в связи с этим следует отметить, что так называемое японское экономическое чудо 50-х - 60-х годов сопровождалось сильным загрязнением природной среды одного из наиболее красивых районов земного шара и серьезным ущербом, причиненным здоровью населения этой страны). В последние десятилетия с вызывающей сильную озабоченность быстротой растет число заболевших раком бронхов и легких, возникновению которых способствуют канцерогенные углеводороды.

 

 

 

                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      4.4   Влияние радиоактивных  веществ

               на растительный и животный мир

 

   Некоторые химические  элементы радиоактивны: их самопроизвольный  распад и превращение в элементы с другими порядковыми номерами сопровождается излучением. При распаде радиоактивного вещества его масса с течением времени уменьшается. Теоретически вся масса радиоактивного элемента исчезает за бесконечно большое время. Время, по истечении которого масса уменьшается вдвое, называется периодом полураспада. Для разных радиоактивных веществ период полураспада изменяется в широких пределах: от нескольких часов (у 41 Ar он равен 2 ч) до нескольких миллиардов лет (238U - 4,5 млрд. лет)

   Борьба с радиоактивным  загрязнением среды может носить  лишь

предупредительный характер, поскольку не существует никаких  способов

биологического разложения и других механизмов, позволяющих  нейтрализовать этот вид заражения природной среды. Наибольшую опасность представляют радиоактивные вещества с периодом полураспада от нескольких недель до нескольких лет: этого времени достаточно для проникновения таких веществ в организм растений и животных.

   Распространяясь  по пищевой цепи (от растений  к животным), радиоактивные вещества с продуктами питания поступают в организм человека и могут накапливаться в таком количестве, которое способно нанести вред здоровью человека.