Загрязнение атмосферного воздуха. Качественная характеристика состава воздуха в ассистентской №2 производственной аптеки

Человек обладает способностью регулировать интенсивность теплопродукции и теплоотдачи, благодаря чему температура его тела остается, как правило, постоянной. Однако при значительных изменениях метеорологических факторов среды состояние теплового равновесия может нарушаться и вызвать в организме патологические сдвиги - перегрев или переохлаждение.

Оптимальный микроклимат - это такие показатели микроклимата, которые при длительном воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции и обеспечивают ощущение теплового комфорта.

Оптимальные для человека значения метеорологических условий в производственных условиях различаются в зависимости от категории работ по степени тяжести, т. е. в зависимости от общих энергозатрат организма (в ккал/ч) и периода года. Благодаря механизмам терморегуляции человек относительно легко переносит значительные отклонения температуры воздуха от комфортной и даже способен перенести кратковременное воздействие воздуха температурой 100вС и выше.

При повышении температуры воздуха компенсаторные реакции организма приводят к некоторому снижению теплопродукции и усилению отдачи тепла с поверхности кожи. Если повышение температуры воздуха сопровождается отклонением от нормы и других метеорологических факторов (влажность, движение воздуха, интенсивность теплового излучения), то нарушение терморегуляции наступает значительно быстрей. Так, при нормальной относительной влажности воздуха (40%) нарушение терморегуляции организма наступает при температуре воздуха свыше 40 "С, а при относительной влажности 80-90 % - уже при 31-32 "С. В условиях высоких температур и высокой влажности воздуха человек освобождается от избытка тепла преимущественно за счет испарения влаги с поверхности кожи. Напри мер, потеря влаги в условиях горячего цеха может достигать у работника примерно 10 л в сутки. Вместе с потом из организма удаляются соли, водорастворимые витамины В и С. Потеря хлоридов и воды при обильном потоотделении ведет к обезвоживанию тканей, угнетению желудочной секреции. Кроме того, усиливаются процессы торможения в центральной нервной системе, отмечается ослабление внимания, нарушение координации движений, что увеличивает производственный травматизм. Особенно тяжело человек переносит повышенные температуры и влажность неподвижного воздуха. В этих условиях подавляются в организме все механизмы теплоотдачи.

Резкое перегревание организма может привести к развитию теплового удара, проявляющегося в виде слабости, головокружения, шума в ушах, сердцебиения, а в тяжелых случаях - повышения температуры, нервно-психического возбуждения или потери сознания. Следует отметить, что присутствие нагретых поверхностей усиливает состояние перегрева организма за счет особенностей биологического действия радиационного тепла. В соответствии с законами теплоизлучения (Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина) тепловое излучение нагретого предмета происходит более интенсивно, чем повышение его температуры, а спектральный состав излучения по мере нагревания предмета сдвигается в сторону более коротких волн и, следовательно, обусловливает более глубокое проникающее действие тепла на организм.

В производственных цехах предприятий важнейшей гигиенической задачей является профилактика перегрева организма. С этой целью предусматриваются удаление избыточного тепла с помощью общей и местной вентиляции, применение совершенных конструкций тепловых аппаратов, использование рациональной спецодежды.

Низкие температуры воздуха (особенно в сочетании с высокой влажностью и подвижностью) могут привести к заболеваниям, связанным с переохлаждением организма. В этих условиях понижается температура кожи, снижается сократительная способность мышц, особенно рук, что сказывается на работоспособности человека. При глубоком охлаждении ослабляются реакции на болевые раздражители в результате наркотического действия холода, понижается сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям. Например, местное охлаждение рук при длительной разгрузке мороженого мяса, рыбы, мытье овощей холодной водой приводит к нарушению кровообращения, что является простудным фактором.

В связи с этим на предприятиях очень важно соблюдать гигиенические мероприятия, предупреждающие переохлаждение организма: устройство местной вентиляции, исключающее холодные потоки воздуха (сквозняки) в рабочей зоне, организацию отогрева рук при длительной работе с холодными предметами, проектирование утепленных тамбуров и т. д.

Влажность воздуха влияет на организм человека в комплексе с температурой воздуха.

С целью профилактики как перегрева, так и переохлаждения в производственных помещениях особое значение придается нормированию допустимых показателей температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне в зависимости от категорий работ по тяжести и периода года.

Следует помнить, что для обеспечения допустимых показателей микроклимата следует применять в холодный период средства защиты рабочих мест от охлаждения из-за остекления оконных проемов, а в теплый период года - от попадания в рабочую зону прямых солнечных лучей.

Из числа вышеуказанных физических свойств воздушной среды важным гигиеническим показателем является характер и степень ее ионизации.

Под ионизацией воздуха понимают превращение нейтральных газов молекул и атомов в ионы, несущие положительный и отрицательный заряды. Ионизация происходит путем перераспределения электронов между атомами и молекулами газов под влиянием радиоактивного излучения земли и космического излучения.

Ионизация оказывает многостороннее действие на организм человека. Так, содержащиеся в воздухе отрицательные ионы обладают тонизирующим свойством, улучшают обмен веществ; положительные ионы вызывают депрессию, сонливость, снижение трудоспособности. При оценке санитарного состояния воздуха учитывается также соотношение так называемых тяжелых и легких ионов. Первичные ионы, образовавшиеся при ионизации, носят название легких ионов; ионы, присоединившиеся к частицам пыли, называются тяжелыми. Преобладание тяжелых ионов над легкими служит показателем загрязнения воздушной среды.

4.      Основные источники загрязнения атмосферы и их характеристика

Следует отметить, что в настоящее время соотношение между основными компонентами атмосферного воздуха (азотом и кислородом) существенно не изменилось, однако в период промышленной и научно-технической революций увеличился объем загрязнений атмосферы газами и аэрозолями техногенного происхождения.

Вещества, загрязняющие атмосферный воздух, многочисленны, разнообразны и неодинаковы в отношении вредности. Oни обнаруживаются в воздухе в различных агрегатных состояниях виде твердых частиц, в виде пара, капель жидкости и газов. Наиболее часто встречаются: в твердом состоянии — пыль, сажа, несгоревшие частицы угля (недожог); из газов — оксид углерод диоксиды азота, сернистый газ, сероводород, сероуглерод, хлор и др.; в жидком или парообразном состоянии — серная, азотная соляная кислота, а также смолистые вещества.

«Вследствие своей токсичности и вредности важное значение имеют такие вещества, как свинец, мышьяк, ртуть, кадмий, фенол, формальдегид и др.

Наиболее активными, с точки зрения химического взаимодействия с компонентами атмосферы и биосферы, являются соединения серы, азота, фосфора, галогенов, фенолов и формальдегид.

Источники загрязнения атмосферы Земли могут иметь естественную и искусственную природу.

К естественным (природным) источникам загрязнения атмосферы можно отнести: пыльные бури, вулканическую деятельность, лесные пожары, выветривание и др.

К искусственным (антропогенным) источникам загрязнения атмосферы можно отнести: промышленные предприятия; транспорт; теплоэлектростанции; сельское хозяйство и др.»[9]

Значимость тех или иных источников загрязнения воздуха на разных территориях различна, в зависимости от уровня научно- технического прогресса, от разнообразных природно-климатических условий, степени благоустройства населенных мест и целого ряда их социально-экономических факторов.

Вместе с тем, общей закономерностью является то, что стремительный рост мирового производства привел к такому загрязнению атмосферного воздуха, которое сопоставимо по своим масштабам с геологическими природными процессами. Тревога ученых, связанная с нарастанием антропогенного загрязнения воздуха, обусловлена еще и тем, что в мире ежегодно синтезируются сотни новых химических веществ, многие из которых активно внедряются в практику и могут загрязнять атмосферу. Рассмотрим основные источнике загрязнения атмосферного воздуха являются: автомобильный транспорт, авиатранспорт, ракетно-космическая техника, теплоэлектростанции, промышленные предприятия.

Автомобильному транспорту как источнику загрязнения воздушной среды присущ ряд отличительных особенностей:

- численность автомобилей в крупных городах быстро увеличивается, поэтому непрерывно растет и валовый выброс вредных веществ в атмосферу;

- в отличие от промышленных предприятий, изолированных от жилой застройки санитарно-защитными зонами, автотранспорт — движущийся источник загрязнения воздуха и жилых paйонов и мест отдыха населения;

- автомобильные выбросы распространяются на уровне дыхания людей; рассеяние автомобильных выбросов в условиях городской застройки затруднено.

Автотранспорт выбрасывает в воздушный бассейн более 200 химических соединений, в том числе — до 3 % угарного газа; 0,06 оксида азота; 0,5% углеводородов; 0,06% оксида серы и т.д.

Следует подчеркнуть, что загрязнение атмосферного воздуха автотранспортом во многих странах, в том числе и в Российской Федерации вышло на первое место среди других источников загрязнения воздуха, составив от 70 до 90% всех загрязнений.

Авиатранспорт является значительным загрязнителем атмосферы. При взлете 4-моторный реактивный са­молет выбрасывает количество токсичных газов, равное по объему выхлопу 6800 автомобилей. Летящие на большой высоте самолеты выбрасывают окислы азота, ведущие к разрушению озонового слоя Земли.

Весомый вклад в загрязнение атмосферы Земли вносит активное использование ракетно-космической техники.  И хотя в общей структуре источников загрязнения атмосферного воздуха ракетно-космическая техника занимает очень небольшое место (0.0004 до 0,01 %), однако основная опасность интенсивного освоения космоса заключается в разрушении верхних слоев атмосферы и, прежде всего, — озонового экрана Земли.

Теплоэлектростанции. ТЭЦ являются одним из главных источников загрязнения атмосферного воздуха. Наиболее используемым топливом на них служит уголь, при сжигании которого образуется  огромное количество твердых частиц и газообразных веществ. Твердые частицы представлены сажей, золой и несгоревшими частичками угля (недожог). Газообразные продукты сжигания угля содержат окислы серы, окислы азота, двуокись углерода. Вместе с золой тепловых электростанций, работающих на угле, в атмосферный воздух выбрасывается: мышьяк, являющийся канцерогеном, небольшое количество селена, окислы железа, кальция и магния. В золе выбросов ТЭЦ, работающих на угле, присутвуют радиоактивные элементы.

«Значительное загрязнение атмосферного воздуха происходит также вследствие деятельности промышленных предприятий. В качестве источников загрязнения атмосферного воздуха они занимают третье место после автотранспорта  и теплоэнергетических предприятий, но дают самый большой спектр загрязнений. Предприятия черной металлургии выбрасывают в атмосферу железорудную пыль, сернистый газ, окись углерода, окись азота, фенолы, окислы металлов и ряд других примесей. Производство 1 т мартеновской стали сопровождается выбросом в атмосферу 3000 — 4000 м3 газов. В выбросах предприятий цветной металлургии содержатся мышьяк, свинец, пыль, сернистый газ, фтористые соединения, окислы тяжелых металлов и ряд других примесей.» [9]

С выбросами коксохимических предприятий в воздух поступают фенол, различные углеводороды, сернистый газ, ряд других соединений. Нефтеперерабатывающие заводы, предприятия химической промышленности выбрасывают в атмосферу большое количество разнообразных углеводородов — до 50 различных соединений, в том числе: парафины, олефины, ацетилены, ароматические углеводороды, хлорированные углеводороды и др. Особое значение имеет выброс канцерогенных полициклических ароматических углеводородов. В выбросах химических заводов органического синтеза могут содержаться самые разнообразные по химической природе примеси в зависимости от профиля данного производства.

В последние десятилетия значительное место в загрязнении атмосферного воздуха стали занимать предприятия биотехнологии, эксплуатирующие уникальные возможности микроорганизмов продуцентов. Воздушные выбросы таких производств содержат органическую пыль, представленную жизнеспособными микроорганизмами, а также конечными и промежуточными продуктами микробиологического синтеза (в том числе антибиотики, аминокислоты, белок и многие другие продукты).

5.      Изменение газового состава атмосферы и его последствия

Основными причинами изменения газового состава атмосферы является поступление в атмосферный воздух так называемых малых примесей. Это вещества, содержание которых в атмосфере во много раз меньше, чем основных газов (азота и кислорода).

Некоторые из малых примесей имеют чисто антропогенное происхождение (фреоны). Другие малые примеси бывают как природные, так и антропогенные (углекислый газ, окись углерода водяной пар, гидроксил, молекулярный водород, метан, окислы азота, хлористый водород и др.).

Особенно важным и опасным является непрекращающееся нарастающее загрязнение атмосферы этими веществами.

Изменение газового состава атмосферы определяет ряд изменений на планете — образование озоновых дыр, парникового эффекта, токсических туманов, кислотных дождей и других не благоприятных изменений в окружающей среде.

Под «озоновыми дырами» понимают уменьшение количества озона в атмосферном воздухе над ограниченными территориями Земли.

Возникновение озоновых дыр представляет прямую опасность для всей биосферы вообще и для жизни и здоровья человека, в частности.

Это связано с тем, что озон поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца с длинами волн от 200 до 300 нм. Истончение озонового слоя может привести к повышению интенсивности коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца, поступающего на поверхность планеты, и вызвать деградацию экосистем и генофонда