Автотранспорт и химия окружающей среды

      3.2 Борьба с загрязнением почвы

      Для  того  чтобы  уменьшить  загрязнение  среды   свинцом   необходимо

уменьшить использование  этилированного бензина, т.к. этот бензин и  является источником  выбросов  свинца  в  атмосферу.  Также  необходимо  создать  ряд установок, которые бы задерживали свинец, т.е. количество свинца  оседало  в  этих  установках.  Естественной  такой  установкой   являются   любые   виды растительности.

      За  семь лет выбросы свинца от промышленных источников снизились на 60% вследствие сокращения производства и закрытия многих предприятий. Резкое снижение промышленных выбросов не сопровождается снижением  выбросов автотранспорта. Средние концентрации свинца снизились только на 41%. Различие в степени снижения выбросов и  концентраций свинца можно объяснить  неполным учетом выбросов от автомобилей  в предыдущие годы; в настоящее  время увеличилось количество автомобилей  и интенсивность их движения.

        Создание хотя бы незначительных  преград не намного,  но  уменьшило   бы степень отравления свинцом  населения нашей планеты.

      4. Загрязнение гидросферы

      Под загрязнением водоемов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления  в них вредных веществ). Загрязнение вод транспортными отходами проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов. Установлено, что более 400 видов веществ, выделяемых при работе автотранспорта, могут вызвать загрязнение вод. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому, вода считается загрязненной.

      4.1 Факторы загрязнений

      Интенсивное загрязнение гидросферы автотранспортом  происходит вследствие следующих факторов. Одним из них является отсутствие гаражей для тысяч индивидуальных автомобилей, хранящихся на открытых площадках, во дворах жилых застроек. Положение  усугубляется ещё и тем, что сеть ремонтных служб для автомобилей  личного пользования недостаточно развита. Это вынуждает их владельцев производить ремонт и техническое  обслуживание своими силами, что они  и делают, конечно, без учёта экологических  последствий. Примером могут служить  частные мойки или несанкционированные  площадки для мойки автомобилей: из-за отсутствия моечных пунктов  эту операцию зачастую выполняют  на берегу реки, озера или пруда.

      Между тем автолюбители всё в больших  объёмах пользуются синтетическими моющими средствами, которые представляют определённую опасность для водоёмов. Ливневые сточные воды с поверхности автомагистралей, площадок АЗС, с территории автотранспортных и авторемонтных предприятий также являются мощным источником загрязнения водных бассейнов в городской местности нефтепродуктами, фенолами и легкоокисляющимися органическими веществами. Поступление со стоками тяжелых металлов и токсичных веществ резко ограничивает потребление и использование водных ресурсов.

      Для снижения загрязнения поверхностных  вод открытых водоемов необходимо создание бессточной системы водоснабжения  на участках, используемых для мытья  автомобилей, а также строительство  локальных очистных сооружений с последующим разбавлением остаточного количества загрязняющих веществ. Практика показала, что существующие технологические процессы по обезвреживанию сточных вод способствуют удалению 95-99% органических веществ и 40-99% взвешенных веществ. Однако они практически не снижают содержание в них солей, из которых наибольшую опасность представляют токсические вещества, в том числе канцерогенные, к которым относится один из наиболее токсичных - тетроэтилсвинец. 

      4.2 Влияние тяжелых металлов (свинца) на гидросферу

      Свинец - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных  водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свиний активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными  и бытовыми стоками, с дымом и  пылью промышленных предприятий, с  выхлопными газами двигателей внутреннего  сгорания. Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и через  атмосферу. С континентальной пылью  океан получает ( 20-30)*10^3 т. свинца в год.

      Естественными источниками поступления свинца в поверхностные воды являются процессы растворения эндогенных (галенит) и  экзогенных (англезит, церуссит и др.) минералов. Значительное повышение  содержания свинца в окружающей среде (в т.ч. и в поверхностных водах) связано со сжиганием углей, применением  тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора в моторном топливе, с выносом  в водные объекты со сточными водами рудообогатительных фабрик, некоторых  металлургических заводов, химических производств, автотранспорта. Существенными  факторами понижения концентрации свинца в воде является адсорбция  его взвешенными веществами и  осаждение с ними в донные отложения. В числе других металлов свинец извлекается  и накапливается гидробионтами.

      Свинец  находится в природных водах  в растворенном и взвешенном (сорбированном) состоянии. В растворенной форме  встречается в виде минеральных  и органоминеральных комплексов, а также простых ионов, в нерастворимой - главным образом в виде сульфидов, сульфатов и карбонатов.

      В речных водах концентрация свинца колеблется от десятых долей до единиц микрограммов в 1 дм3. Даже в воде водных объектов, прилегающих к районам полиметаллических  руд, концентрация его редко достигает  десятков миллиграммов в 1 дм3. Лишь в  хлоридных термальных водах концентрация свинца иногда достигает нескольких миллиграммов в 1 дм3.

      Лимитирующий  показатель вредности свинца - санитарно-токсилогический. ПДКв свинца составляет 0.03 мг/дм3, ПДКвр - 0.1 мг/дм3.

      Свинец  содержится в выбросах предприятиями  металлургии, металлообработки, электротехники, нефтехимии и автотранспорта.

      Влияние свинца на здоровье происходит при  вдыхании воздуха, содержащего свинец, и поступлении свинца с пищей, водой, на пылевых частицах. Свинец накапливается в теле, в костях и поверхностных тканях. Свинец влияет на почки, печень, нервную систему  и органы кровообразования. Пожилые  и дети особенно чувствительны даже к низким дозам свинца.

      Выбросы М (тыс.т/год) и среднегодовые концентрации q (мкг/м3) свинца.

      За  семь лет выбросы свинца от промышленных источников снизились на 60% вследствие сокращения производства и закрытия многих предприятий. Резкое снижение промышленных выбросов не сопровождается снижением  выбросов автотранспорта. Средние концентрации свинца снизились только на 41%. Различие в степени снижения выбросов и  концентраций свинца можно объяснить  неполным учетом выбросов от автомобилей  в предыдущие годы; в настоящее  время увеличилось количество автомобилей  и интенсивность их движения. 

      5. Влияние автотранспорта на здоровье человека

      Чувствительность  населения к действию загрязнения  атмосферы зависит от большого числа  факторов, в том числе от возраста, пола, общего состояния здоровья, питания, температуры и влажности и  т.д. Лица пожилого возраста, дети, больные, курильщики, страдающие хроническим  бронхитом, коронарной недостаточностью, астмой, являются более уязвимыми.

      Проблема  состава атмосферного воздуха и  его загрязнения от выбросов автотранспорта становится все более актуальной. Это можно проследить уже на примере Москвы. В 1982 г. вклад автотранспортных средств в суммарное загрязнение атмосферы составлял 69 %, в 1990 г.-74,6%, наконец, в 1993 г. – 79,6 %.

      Среди факторов прямого действия (все, кроме  загрязнения окружающей среды) загрязнение  воздуха занимает, безусловно, первое место, поскольку воздух – продукт  непрерывного потребления организма.

      Дыхательная система человека имеет ряд механизмов, помогающих защитить организм от воздействия  загрязнителей воздуха. Волоски  в носу отфильтровывают крупные  частицы. Липкая слизистая оболочка в верхней части дыхательного тракта захватывает мелкие частицы  и растворяет некоторые газовые  загрязнители. Механизм непроизвольного  чихания и кашля удаляет загрязненные воздух и слизь при раздражении  дыхательной системы.

      Тонкие  частицы представляют наибольшую опасность  для здоровья человека, так как  способны пройти через естественную защитную оболочку в легкие. Вдыхание озона вызывает кашель, одышку, повреждает легочные ткани и ослабляет иммунную систему.

      Влияние загрязнения воздуха на здоровье населения состоит в следующем.

      Взвешенные  частицы. Частицы пыли размером от 0,01 до 100 мкм классифицируются следующим  образом:

      более 100 мкм – осаждающиеся, менее 5 мкм  – практически неосаждающиеся.

      Частицы первого типа безвредны, поскольку  быстро осаждаются либо на поверхности  земли, любо в верхних дыхательных  путях. Частицы второго типа попадают глубоко в легкие. Установлено  присутствие соединений углерода, углеводорода, парадина, ароматических веществ, мышьяка, ртути и др. в легких вследствие проникновения пыли, a также связь  с частотой заболевания раком, хроническим  заболеванием дыхательных путей, астмой, бронхитом, эмфиземой легких. Резкое увеличение частоты хронических  бронхитов начинается с концентрации 150 – 200 мкт/м3. При попадании в  дыхательные пути сажи, возникают  хронические заболевания (размеры твердых частиц 0.5…2 мкм), ухудшается видимость, а также сажа абсорбирует на своей поверхности сильнейшие канцерогенные вещества (бенз(а)пирен), что опасно для человеческого организма. Норма сажи в ОГ составляет 0.8 г/м3 .

      Сернистый ангидрид. Оказывает пагубное влияние  на слизистую оболочку верхних дыхательных  путей, вызывает бронхиальную закупорку. Начиная с 500 мкт/м3 у больных бронхитом  наблюдаются осложнения, 200 мкт/м3 вызывает увеличение приступов у астматиков.

      Оксиды  азота. Диоксид азота и фитохимические производные являются побочными  продуктами нефтехимических производств  и рабочих процессов дизельных  двигателей. Оказывают влияние на легкие и на органы зрения. Начиная  с 150 мкт/м3, при длительных воздействиях происходит нарушение дыхательных  функций Оксиды азота раздражают слизистую оболочку глаз и носа, разрушают легкие. В дыхательных  путях оксиды азота реагируют  с влагой, которая находится в  этом месте. Оксиды азота способствуют разрушению озонового слоя.

      Считается, что токсичность NOx больше в 10 раз, чем  СО. N2O действует как наркотик. Норма NOx в воздухе – 0,1 мг/м3.

      Озон. Повышение концентрации оксидов  азота и углеводородов под  действием солнечной радиации порождает  фотохимический смог (озон, ПАН и  др.) Фоновая концентрация озона  в природе 20 – 40 мкт/м3. При 200 мкт/м3 наблюдается  заметное негативное воздействие на организм человека.

      Моноксид  углерода. При сжигании топлива в  условиях недостатка воздуха, CO генерируется в процессе работы автомобильных  двигателей. Соединяясь с гемоглобином (НЬ), из вдыхаемого воздуха попадает в кровь, препятствуя насыщению  крови кислородом, а следовательно, и тканей, мышц, мозга. При концентрации 20 – 40 мкт/м3 в течение 1 часа содержание НЬСО в крови повышается на 2 – 3%, что вызывает ослабление зрения, ориентации в пространстве, реакций. СО вызывает нарушение нервной системы, головную боль, похудение, рвоту.

      Диспансерные  исследования Института экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН показали, что длительное вдыхание воздуха, содержащего моноксид углерода в концентрациях 3-6 ПДК  и диоксид азота 2-3 ПДК, вызывает в детском организме ряд ответных реакций. Установлены удлинение  времени латентного периода зрительно  – моторной реакции, хронический  тонзиллит, хронический ринит, гипертрофия  миндалин, снижение жизненной емкости  легких.

      Основными представителями альдегидов, поступающих  в атмосферный воздух с выбросами  автомобилей, являются формальдегид и  акролеин. Действие формальдегида характеризуется  раздражающим эффектом по отношению  к нервной системе. Он поражает внутренние органы и анактивирует ферменты, нарушает обменные процессы в клетке путем  подавления цитоплазматического и  ядерного синтеза. Именно RxCHO определяют запах ОГ.

      Биологическое действие фотооксидантов (смесь озона, диоксида азота и формальдегида) на клеточном уровне подобно действию радиации, вызывает цепную реакцию  клеточных повреждений.

      Углеводороды (СxНy) имеют неприятные запахи. СxНy раздражают глаза, нос и очень вредны для  флоры и фауны. СxНy от паров бензина  также токсичные, допускается 1,5 мг/м3 в день.

      Оксиды  свинца накапливаются в организме  человека, попадая в него через  животную и растительную пищу. Свинец и его соединения относятся к  классу высокотоксичных веществ, способных  причинить ощутимый вред здоровью человека. Свинец влияет на нервную систему, что  приводит к снижению интеллекта, а  также вызывает изменения физической активности, координации, слуха, воздействует на сердечно-сосудистую систему, приводя  к заболеваниям сердца. Свинцовое  отравление (сатурнизм) занимает первое место среди профессиональных интоксикаций.