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

флоры и фауны, снижение урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности Мирового океана.

Такое губительное воздействие ультрафиолетовой радиации наблюдается уже сейчас в наше время, за счет периодического образования озоновых дыр — больших (над Антарктикой) или малых (над другими районами Земли).

«Снижение стратосферного озона в озоновых дырах на 10 % приводит к увеличению интенсивности ультрафиолетового излуче­ния на 17 %, уменьшение количества озона в стратосфере на 20 — 30% означает увеличение интенсивности ультрафиолетового излучения на 40% выше нормы.

Озон в приземном слое образуется под действием атмосферного электричества, которое возрастает во время гроз и накануне их. Образование озона происходит также при окислении метана (СН4) и из окиси азота (NO). Свою роль играют ветры, переносящие и перераспределяющие озон в приземных слоях атмосферы. 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.» [5] В состав аэрозолей стратосферы входит и космическая пыль. В атмосферу Земли из космоса ежегодно попадает около 100 тыс. т космической пыли. После попадания в стратосферу аэрозольные частицы длительное время сохраняются ней. На высоте 20 км время их жизни достигает от 2 до 4 лет, на высоте 50 км — 20 лет. Разрушение озона при взаимодействии с аэрозолями происходит в результате ряда процессов: коагуляции, сорбции и др.;

- активное участие в разрушении озона принимают также ряженные 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.

•        Парниковый эффект также представляет серьезную экологическую проблему, которая связана с загрязнением атмосферного воздуха. Такие газы, как углекислый газ, метан, оксиды азота, озон, фреоны, пропуская, солнечные лучи, препятствуют 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.

Увеличение содержания в атмосфере углекислого газа имеет несколько причин. Во-первых, во всем мире постоянно растет объем сжигаемого топлива, а следовательно, увеличиваются объемы двуокиси углерода, поступающей в атмосферу; углекислый газ постоянно выделяется зелеными растениями. Примерно половина этого количества остается в атмосфере, не вовлекаясь в процесс фотосинтеза и не растворяясь в водных поверхностях Земли Накоплению двуокиси углерода в атмосфере способствует снижение

ее потребления тропическими лесами за счет их интенсивной вырубки.

Итогом загрязнения атмосферного воздуха тепличными газами является всеобщее потепление климата на нашей планете. Однако скорость повышения температуры околоземного слоя воздуха невелика и составляет около 0,01°С в год. Это объясняется уравновешиванием процессов потепления естественным похолоданием за счет периодических изменений орбиты Земли вокруг Солнца. Кроме того, происходит отражение в космическое пространство солнечного излучения частицами пыли и взвешенных веществ, количество которых увеличилось как за счет антропогенного загрязнения атмосферы, так и за счет усиления вулканической деятельности на поверхности Земли.

Вместе с тем  повышение температуры в полярных районах Земли происходят более интенсивно, так как в этих районах загрязнение атмосферы взвешенными частицами существенно меньше. Представляет опасность увеличение Арктических льдов — это приводит к повышению уровня Мирового океана. Однако в природе процессы взаимосвязаны, поэтому таяние такого огромного количества льда требует больших затрат тепла. Это также задерживает наступление значительного глобального потепления поверхности.

Серьезной экологической проблемой являются кислотные дожди, источником образования которых являются диоксид серы и оксиды азота.

источниками  поступления в атмосферу диоксида серы являются электроэнергетика, цветная и черная металлургия, сжига­ние мусора и городских отходов. Окислы азота содержатся в выхлопных газах автотранспорта и в выбросах предприятий химической промышленности. Значительную роль играют и природные источник окислов азота — грозовые разряды и молнии, почвенные микроорганизмы, микрофлора пресных и океанических вод. Часть оксидов азота поступает из стратосферы в нижние слои атмосферы.

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 реагируют с водяными парами и образуют азотную кислоту. Образовавшиеся в атмосферном воздухе серная и азотная кислоты вымываются из воздуха дождем и снегом и приводят 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. 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 рН водных объектов до 6,0 — 6,5 погибают улитки, моллюски, ракообразные, гибнет икра земноводных. При рН = 5,0 — 6,0 гибнут сиговые рыбы, форель, хариус, лосось, окунь, щука и другие виды рыб, а также отмирает планктон и насекомые. Кислотные дожди наносят огромный вред лесам. Снижают pH почвы, а также увеличивают подвижность алюминия в почвах, который токсичен для мелких корней. Все это приводит к угнетению листвы и хвои, хрупкости ветвей. Закисление почв вызывает уменьшение их плодородия.»[6]

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 причиной отравления людей. При заборе питьевой воды с повышенной кислотностью токсические вещества из материалов

труб и других сооружений водопровода, контактирующих с такой водой растворяться в ней и негативно влиять на здоровье людей.

Кроме того, аэрозоль серной кислоты, сорбируясь на пылинках содержащихся в воздухе, ускоряет конденсацию водяных па­ров и уменьшает прозрачность атмосферы, способствуя облако- и парообразованию.

Кислотные дожди значительно ускоряют коррозию металлов различной техники, сооружений, наносят ущерб памятникам мировой культуры. Глобальность кислотных дождей заключается в том, что вещества, загрязняющие атмосферу и вызывающие данное явление, рассеиваются на огромные расстояния, преодолевая границы между государствами.

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

В обычных условиях температура воздуха понижается по мере удаления отповерхности Земли. Однако периодически возникают такие состояния атмосферного воздуха, которые называются температурной инверсией, 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 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 за счет потери тепла радиацией, чему способствует ясное небо и сухой воздух (высокая влажность и облачность препятствуют ин­версии. Ночные инверсии достигают максимума в ранние утренние часы. Нередко 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. Причина фотохимического тумана заключается в следующем. Первичной реакцией является разложение диоксида азота под действием УФ-излучения солнечной радиации (с длиной волн 400 нм) - на оксид азота и атомарный кислород.

N02 -» NO + О

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. Считается, что 0,5- 0,6 мг/м3 озона вызывает сильный фотохимический туман. Максимально при фотохимическом тумане обнаруживалось 1,2 мг/м3 озона.» [6]

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.

6.      Влияние загрязнения воздуха на здоровье и условия жизни людей

Воздействие загрязненного атмосферного воздуха на человека, окружающую среду и биосферу в целом чрезвычайно многогранно и проявляется в отрицательном влиянии на здоровье и санитарно-бытовые условия жизни людей, на микроклимат и световой климат населенных мест, приносит значительный экономический ущерб, негативно действует на водные объекты и почву, на животный и  растительный мир, т.е. может оказывать как прямое, так и косвенное воздействие на жизнь и здоровье населения.

Население, проживающее вблизи автомагистралей, испытывает вредное воздействие высоких концентраций таких токсических веществ, как диоксид азота, оксид углерода, формальдегид, диоксид серы, свинец, углеводороды, взвешенные вещества, бенз(а)пирен и других. Мероприятий, направленных на снижение уровня загрязнения атмосферного воздуха выбросами автомобильного транспорта, в целом по России проводится недостаточно. Не недостаточно осуществляется также эффективных мероприятий, направленных на снижение загрязнения атмосферного воздуха отраслями промышленности. Многие источники загрязнения атмосферного воздуха не обеспечены современными средствами очистки выбросов.

В санитарно-защитных зонах предприятий с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха продолжает проживать значительное количество населения.

Сложившаяся  ситуация с высокими уровнями загрязнения атмосферного воздуха и неудовлетворительным решением вопросов о его оздоровлению продолжает оказывать вредное воздействие на состояние здоровья населения.

Среди атмосферных загрязнителей, действующих на сердечно- сосудистую и респираторную системы, наиболее опасными считаются оксид углерода и диоксид азота.

Вредное воздействие атмосферных загрязнений на здоровье по времени проявления эффекта можно разделить на две основные группы: 1) острое действие, когда эффект наступает непосредственно за периодом возрастания концентраций атмосферных загрязнений до критических величин; 2) хроническое действие, являющееся результатом длительного резорбтивного влияния атмосферных загрязнений малой интенсивности.  Типичными примерами острого действия атмосферных загрязнений являются случаи токсических туманов, периодически наблюдающиеся в различных странах и на разных континетах.

Известны многочисленные случаи острого действия атмосферных загрязнений, являющиеся результатом кратковременного подъема концентраций или появлением специфических загрязнителей. Примером являются сезонные вспышки бронхиальной астмы в Новом Орлеане (США). При этом астматические приступы развивались также и у лиц, никогда не страдавших этим и заболеванием.. Эти вспышки оказались связанными с загрязнем воздуха в городе продуктами сжигания мусора в определенные сезоны года, когда ветер приносил эти загрязнения в город.

Можно связать появление острых случаев аллергических  заболеваний с загрязнением воздуха атмосферными выбросами технологических производств (загрязнение воздуха микроорганизмами-продуцентами, продуктами их жизнедеятельности, промежуточными, сопутствующими продуктами микробиологического синтеза).

Хроническое действие на организм загрязненного атмосферного воздуха встречается значительно чаще, чем острое и может быть разделено на две подгруппы: 1) хроническое специфическое действие; 2) хроническое неспецифическое действие.

«Хроническое специфическое действие могут вызывать такие загрязнители воздуха, как фтор, бериллий, соединения свинца, мышьяка, зола и многие др. Так, зарегистрированы многочисленные случаи флюороза среди детского населения, в связи с загрязнением воздуха соединениями фтора в районах размещения алюминиевой промышленности. При загрязнении воздуха соединениями бериллия у населения отмечаются случаи специфического хронического заболевания бериллиоза. У детей, проживающих в условиях загрязнения атмосферного воздуха высокими концентрациями золы — пресиликотические изменения в легких и т.д. Особую роль играют примеси в атмосферном воздухе, вызывающие отдаленные последствия. К ним относятся вещества, обладающие канцерогенным, эмбриотропным, тератогенным, гонадотоксическим и мутагенным действием.» [8]