Экологическое состояние атмосферы

Сажи канцерогенны по отношению к коже и ЖКТ.

Типы влияния  загрязнения окружающей среды на здоровье

В зависимости  от природы и особенностей биологического действия загрязнителя, длительности и интенсивности его воздействия влияние на здоровье условно можно разделить на острое и хроническое.

Острое действие загрязнителей может проявляться лишь в особых ситуациях: в результате увеличения загрязнения окружающей среды обычными для данного населенного пункта загрязнителями или при временном появлении новых вредных веществ. Периоды повышенного загрязнения окружающей среды могут составлять дни или часы, что определяет степень осреднения материала для характеристики уровня загрязнения. В зависимости от особенностей биологического действия загрязнителя и дозы могут выявляться повышение смертности и общей заболеваемости населения, физиологические и биохимические сдвиги неспецифического характера в организме. Загрязнитель здесь играет роль провоцирующего фактора, так как подобные изменения в здоровье могут наблюдаться и под влиянием многих других факторов.

Типичным примером острого провоцирующего влияния  атмосферных загрязнений являются случаи токсических туманов, возникавших в разное время в городах разных континентов мира. Токсические туманы появляются в периоды температурных инверсий с низкой ветровой активностью, т.е. в условиях, способствующих накоплению промышленных выбросов в приземном слое атмосферы. В периоды токсических туманов регистрировалось увеличение загрязнения, тем более значительное, чем длительнее сохранялись условия для воздушного застоя (3—5 суток). В периоды токсических туманов увеличивалась смертность лиц, страдающих хроническими сердечно-сосудистыми и легочными заболеваниями, а среди обратившихся за медицинской помощью регистрировались обострения этих заболеваний и появление новых случаев. Вспышки бронхиальной астмы описаны в ряде населенных мест при появлении специфических загрязнений. Можно предположить появление острых случаев аллергических заболеваний при загрязнении воздуха такими биологическими продуктами, как белковая пыль, дрожжи, плесени и продукты их жизнедеятельности. Уровни загрязнения в периоды острых влияний обычно меняются под воздействием метеорологических факторов, поэтому необходимо отдифференцировать возможное неблагоприятное влияние на здоровье смены метеорологических условий. Острое влияние загрязнений окружающей среды на здоровье наблюдается при залповых выбросах или аварийных ситуациях. Оно может происходить на фоне хронического действия более низких уровней загрязнения.

Хроническое действие загрязнений окружающей среды на здоровье является наиболее частым вариантом неблагоприятного влияния. В области изучения этого типа действия загрязнений накоплен определенный опыт. По характеру действия загрязнений окружающей среды можно выделить два подтипа: хроническое неспецифическое (провоцирующее) влияние загрязнений и хроническое специфическое действие, где загрязнитель играет роль этиологического фактора. Для первого подтипа характерно многообразие проявлений влияния веществ, относящихся к разным классам и различных по биологическому действию.

К типичным проявлениям  специфического действия загрязнителей  можно отнести болезни итай-итай, Мина-мата, Юшо, флюороз, бериллиоз, асбестоз. Специфические для воздействия конкретного загрязнителя заболевания выявляются при специальных медицинских осмотрах. Первые случаи болезни итай-итай (в переводе означает «больно-больно») зарегистрированы в 1959 г. среди японского населения в бассейне реки Джанси префектуры Токио. Начальными симптомами этого заболевания были острые мышечные боли типа люмбаго (чаще в мышцах ног). Вторая стадия характеризовалась альбуминурией, снижением массы тела, глаукомой. Для терминальной стадии характерна деформация скелета. Заболевание длится около 12 лет и заканчивается смертью. Болезнь эта связана с воздействием соединения кадмия. Соединения кадмия имеют высокий коэффициент биологической кумуляции, поэтому длительное поступление даже следовых количеств кадмия по пищевой цепочке привело к появлению заболевания.

Первые случаи болезни Минамата были обнаружены среди  семей рыбаков острова Кюсю на окраине города Минамата в 1956 г. Заболевание  протекает по типу церебрального  паралича. У новорожденных это заболевание характеризуется явлениями спастического паралича, слепотой, а в последующем — отсталостью в умственном развитии. Причиной болезни является метилртуть. В район океана, прилегающего к острову Кюсю, спускало сточные воды предприятие по производству ацетальдегида, использовавшее в качестве катализатора металлическую ртуть. Поступление ртути в океан со сточными водами, накопление ее в природном иле, трансформация в результате деятельности микроорганизмов, накопление органических соединений в биоте моря и возврат загрязнения человеку с пищевыми продуктами — такова экологическая цепочка, приводящая к болезни Минамата. Опасность загрязнения окружающей среды ртутью определяется предполагаемым мутагенным действием ее органических соединений: наряду со случаями болезни Минамата у обследованного населения были обнаружены хромосомные аберрации.

Болезнь Юшо («масляное» заболевание) возникла как эпидемическая  вспышка в 1968 г. в Японии в результате использования в пищу растительного  масла, загрязненного полихлорированными бифенилами (ПХБ). Они использовались в качестве теплоносителя в производстве растительного масла. Характерными симптомами этого заболевания являются потемнение кожи, появление сыпи, особенно в кожных складках, явления блефароконъюнктивита.

Описаны случаи бериллиоза среди населения, не имевшего профессионального контакта с бериллием. Это хроническое заболевание, проявляющееся  характерным узелковым процессом  в легких. Хорошо известны случаи флюороза среди детского населения, потреблявшего питьевую воду с высоким содержанием фтора или вдыхавшего соединения фтора в связи с загрязнением атмосферного воздуха.

Большое внимание уделяется присутствию в воздухе  пыли асбеста и появлению продуктивного  узелкового процесса в легких. Можно  назвать еще некоторые загрязнители окружающей среды со специфическими проявлениями действия, аэрозоли марганца, кварцсодержащей пыли (зола), соединений мышьяка, свинца и др.

Присутствие в атмосферном воздухе аэрозолей  марганца в повышенных концентрациях  может увеличить частоту хронических пневмоний детей. Убедительные данные были представлены отечественными учеными о появлении у детей, живущих в условиях загрязнения золой атмосферного воздуха, не свойственных их возрасту пре-силикотических изменений в легких. При хроническом действии соединений мышьяка и свинца возникают нарушения желудочно-кишечного тракта и нервной системы.

Мероприятия по профилактике загрязнений атмосферного воздуха

Существуют  четыре группы мероприятий: федеральные  законы («Об охране внешней среды», «Об охране атмосферного воздуха»), муниципальные законы и постановления; технологические, планировочные, санитарно-технические.

Основное значение в защите атмосферы от вредных  выбросов имеют технологические мероприятия. Радикальной мерой борьбы с загрязнением атмосферного воздуха является создание замкнутых технологических процессов, при которых отсутствовали бы хвостовые газы, или абгазы. Более реальным для снижения выбросов в атмосферу следует рассматривать внедрение в производство принципа рационального использования природных ресурсов, т.е. извлечение всех полезных компонентов и утилизация отходов. Целью является достижение максимального экономического эффекта и минимума отходов, загрязняющих окружающую среду, в частности атмосферный воздух, почву. Также снижают опасность загрязнения атмосферы следующие мероприятия:

- замена вредных  веществ в производстве безвредными  или менее вредными. Примером  может служить перевод котельных  со сжигания угля и мазута  на газ;

- очистка сырья  от вредных примесей, например, удаление серы из мазута;

- замена сухих  способов переработки пылящих  материалов мокрыми. Эффективность  такого мероприятия может быть  показана на примере перевода  мельниц сухого помола в цементной  промышленности на мокрый помол,  в результате чего ликвидируется выброс пыли в атмосферу;

- замена пламенного  нагрева электрическим (с точки  зрения выделения вредных веществ);

- герметизация  процессов, использование пневмо- и гидротранспорта при транспортировке  пылящих материалов;

- замена прерывистых  процессов непрерывными. Непрерывность технологического процесса исключает залповые выбросы загрязнений, что весьма характерно для прерывистых процессов.

В группу планировочных мероприятий входит комплекс приемов, включающих учет «розы ветров», зонирование территории города, организацию санитарно-защитных зон, озеленение населенных мест, планировку жилых районов.

При решении  вопросов зонирования территории города большое значение придается «розе  ветров» и рельефу местности. Обычно промышленные зоны размещают на хорошо проветриваемых территориях города подветренно по отношению к жилым районам. Учитывают не только среднегодовую «розу ветров», но и сезонные, а также скорости ветров отдельных румбов.

Борьба с  природной запыленностью связана  с общим благоустройством города. Санитарно-защитные зоны должны быть озеленены. Эти зоны являются защитным барьером от промышленных выбросов. Наличие их позволяет в три раза снизить уровни концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, так как зеленые насаждения способны сорбировать пылевые загрязнения и некоторые газы.

Для озеленения санитарно-защитных зон рекомендован ассортимент газоустойчивых древесно-кустарниковых  пород, а также конструкции лесозащитных полос.

Территория  санитарно-защитной зоны должна иметь  точную границу и правильную планировку.

Известна экранирующая функция здания, в связи с чем  получает развитие зонирование застройки  кварталов, граничащих с магистральными улицами. Ближайшую к магистрали зону рекомендуется застраивать  зданиями коммунально-бытового назначения, следующую — малоэтажными постройками, третью зону — зданиями повышенной этажности, а четвертую - детскими, лечебными учреждениями, т.е. застройкой с повышенными требованиями к качеству воздуха.

Для борьбы с  загрязнением воздуха жилых кварталов  отработавшими газами автотранспорта имеет значение и тип застройки.

Замкнутые приемы застройки целесообразно применять  только в городах, где преобладают  ветры больших скоростей (выше 5 м/с).

Также большое  значение в снижении загрязнения  воздуха населенных мест имеют внутриквартальные зеленые насаждения и озеленения магистральных улиц.

Специальными  мерами по защите воздушного бассейна при помощи очистных сооружений являются санитарно-технические мероприятия.

Очистные сооружения для улавливания пыли условно  можно разделить на 4 вида: сухие механические пылеуловители, аппараты фильтрации, электростатические фильтры, аппараты мокрой очистки.

Наибольшее  распространение в практике получили сухие механические пылеуловители: пылеосадочные камеры, циклоны, жалюзийные золоуловители. Пылеосадочные камеры эффективны лишь для крупной пыли. Они чаще используются для предохранения газоотходов от выпадающей пыли или как первая ступень очистки выбросов с целью повышения эффективности работы второй, основной ступени. Циклонные пылеуловители работают на принципе центробежного пылеотделения, прямо пропорционально размеру частиц, их массе и обратно пропорционально размеру циклона. Циклоны батарейные (мультициклоны) позволяют очищать газы в широких пределах по объему. Они применяются как самостоятельные очистные сооружения, так и в комбинации с другим газоочистительным оборудованием для удаления основных масс пыли. Эффективность их может достигать 85-90 %.

К этому же классу относятся аппараты, имеющие  вращающиеся части. Наиболее эффективны из них дымососы — золоуловители, являющиеся очистителями и вентиляторами. Осаждение пыли в аппаратах фильтрации происходит при прохождении газа через пористые перегородки. Степень очистки газов в них может быть очень высокой для высокодисперсной пыли.

Принцип работы электростатических фильтров основан  на способности пылинок приобретать  заряд в силовом поле высокого напряжения и осаждаться на электроде  противоположного знака. Электрофильтры являются наиболее универсальными аппаратами для очистки газов, получившими широкое распространение. Электрофильтры применяют для улавливания как твердых, так и жидких аэрозолей (эффективность - 99,9 %). По характеру улавливаемого продукта они делятся на «сухие» и «мокрые», по направлению хода газов - горизонтальные и вертикальные.

Наиболее распространенными  аппаратами для мокрой очистки газов  являются скрубберы, имеющие значительное количество разновидностей как по конструктивному  оформлению (полые, насадочные, одноступенчатые, каскадные), так и по методу подачи орошающих жидкостей (форсуночные, переливные). Для очистки промышленных выбросов от вредных газообразных примесей используют процессы абсорбции и адсорбции в различных аппаратах: скрубберах, пенных аппаратах, тарельчатых скрубберах, барботерах и др.

Санитарная  охрана атмосферного воздуха

Загрязнение атмосферного воздуха отрицательно сказывается на здоровье населения  и санитарных условиях жизни. При  безветрии, туманах и температурных  инверсиях, когда затрудняется рассеивание  выбросов, в воздухе возрастает концентрация примесей, особенно сернистого ангидрида и фотооксидантов, что оказывает острое воздействие на людей, вызывая слезотечение, конъюнктивиты, кашель, бронхиты, а также обострения болезней, хронические обструктивные болезни легких (бронхиальная астма, сердечно-сосудистые заболевания).

Большая роль в борьбе за охрану атмосферного воздуха  принадлежит планировке городов  и мероприятиям по их благоустройству. Территория городов должна быть разделена  на жилые и промышленные районы с  зоной разрыва между ними. Промышленные районы должны располагаться так, чтобы преобладающие ветры дули по направлению от жилых районов на промышленные.

Для борьбы с  почвенной пылью в населенных местах их благоустраивают: улицы и  площади должны иметь гладкое  покрытие, все свободные территории должны озеленяться.

Развитие производства, рост городов и влияние человека на окружающую природную среду требуют  повышения внимания к охране атмосферного воздуха.

Предприятия обязаны проводить организационно-хозяйственные, технические и иные мероприятия для обеспечения выполнения условий и требований, предусмотренных в разрешениях на выброс, принимать меры по снижению выбросов загрязняющих веществ, обеспечивать бесперебойную эффективную работу и поддержание в исправном состоянии сооружений, оборудования и аппаратуры для очистки выбросов и контроля за ними, а также осуществлять постоянный учет количества и состава загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу.