Экологический словарь что такое загрязнение воздуха, что означает и как правильно пишется. Действие загрязненного воздуха на живые организмы.

22.05.2019 Здоровье и спорт

В первую очередь «портит» воздух в жилом помещении пыль. Она накапливается абсолютно во всем: на коврах, шторах, шкафах и даже на мебели, точнее на ее обивке. Как известно, пыль способна вызывать аллергию. Но, оказывается, она далеко не самый страшный загрязнитель воздуха.

В составе современных моющих средств присутствует огромное число вредных химических веществ, некоторые из которых активно выделяются в воздух. Например, таковыми являются тетрахлорметан и аммиак. Загрязнению воздуха способствуют всевозможные краски, лаки и даже новый ковер или новая мебельная обивка. Во всем перечисленном присутствуют бензол и хлороформ. Нередко воздух снабжен вредными для человеческого организма формальдегидами и трихлорэтиленом. И то, и другое выделяют отделочные материалы, например, такие как: ДСП и панели из пластика.

Не забывайте и о наличии вредоносных микроорганизмов, размножению которых способствует теплый и затхлый воздух.

Как очистить воздух в доме?

Самый простой и эффективный способ очищения воздуха - это, конечно же, проветривание. Благодаря ему, воздух отлично циркулирует в помещении, а это означает лишь одно - никакие микробы и вредные химические вещества не принесут вред вашему здоровью. Плохо лишь то, что проветривание подходит только для теплого времени года. Как же быть зимой? Дышать спертым загрязненным воздухом? Как бы не так! Чтобы в вашем доме всегда было свежо, существуют и некоторые другие способы очищения воздуха, которые можно разделить на естественные и искусственные.

Естественные способы очистки загрязненного воздуха. К таким способам, в первую очередь, относится проветривание, но есть и другие. Например, при помощи регулярных влажных уборок вы сможете предотвратить накопление пыли. Как уже было сказано ранее, некоторые отделочные материалы выделяют в воздух вредоносные вещества. Следовательно, нужно отдавать предпочтение тем, которые гипоаллергенны и абсолютно безвредны. Естественными очистителями воздуха являются некоторые комнатные растения. Они будут поглащать витающие в воздухе токсичные частицы, а взамен отдавать кислород.

Искусственные способы очистки загрязненного воздуха. К таким методам очищения воздуха относятся бытовые очистители воздуха. Их выбор достаточно широк, поэтому каждый может выбрать именно то, что ему нужно.

Чтобы воздух в доме всегда оставался свежим и чистым, очиститель воздуха необходимо выбирать очень тщательно, то есть следует учитывать все параметры жилого помещения, в том числе его объем и вредные примеси, от которых вы хотите избавиться. Также при выборе очистителя обратите внимание на то, какова влажность в вашем доме. Если она довольно-таки высока и присутствуют следы плесени, то лучше приобретать приборы, в которых есть функция осушения. Для квартир с низкой влажностью подойдут фильтры с увлажнением или мойки воздуха.

Проделав вышеописанные процедуры, вы сделаете воздух в доме свежим и чистым, что положительно скажется на состоянии здоровья.

Воздух, которым мы дышим: самые вредные вещества в воздухе, как обезопасить себя от вредных загрязнений

Как часто вас преследует желание вдохнуть глоток свежего воздуха? Наверное бывают такие моменты и это совсем неудивительно при нашем экологическом положении: планета загрязнена настолько, что еще пара лет и вы не найдете ни одного чистого уголка и места.

Конечно то, что человечество развивается быстрыми темпами, промышленность выпускает все больше техники и приборов, облегчающих нашу жизнь – это прекрасно, но вот то, что эта самая промышленность параллельно с полезными товарами, еще и загрязняет воздух, которым мы дышим, это не доставляет нам удовольствия.

Вредные вещества, попадающие в воздух, делают его непригодным и вредным для здоровья человека.

Причем эти вещества могут проникать в организм не только через органы дыхания, но и через кожу, продукты, которые мы употребляем в пищу. Иными словами – мы не можем защитить себя от вредных соединений, ведь мы постоянно с ними сталкиваемся.

Самые вредные вещества в воздухе

Аммиак

К сожалению даже один, отдельно взятый человек, может способствовать загрязнению воздуха: в быту мы используем дезинфицирующие и чистящие средства, содержащие в себе много вредных веществ, в частности – аммиак. Это соединение обладает довольно широким спектром действия: в медицине его используют для возбуждения органов дыхания, лечат места укусов комаров и прочих насекомых. Бытовое применение аммиака заключается в его чистящих свойствах, способности эффективно отстирывать шерсть, удалять старую краску, пятна от кофе, масла, лака, удалять плесень и грибки.


Эти полезные свойства аммиака делают средства с его содержанием популярными и часто применяемыми.

Но существует и другая сторона этого вещества, не столько привлекательная и совсем не полезная: аммиак выделяет в воздух летучие соединения, вдыхание которых, ведет к появлению различных проблем: раздражается слизистая оболочка дыхательных путей и глаз, может произойти и задержка дыхания, появляется кашель, удушье. Если ваш организм получил высокую дозу аммиака, начинается тошнота и рвота, сильная головная боль, одышка. В некоторых случаях, после первых симптомов отравления аммиаком, может наступить временное улучшение, но уже часа через 4, вы почувствуете сильное ухудшение состояние, снижение слуха, возбуждение, вплоть до проявления бредового эффекта.

Почувствовал первые симптомы отравления, следует сразу обращаться к врачу, чтобы не усугубить свое положение и обойтись без более тяжелых последствий.

Хлороводород

Еще одно вещество, наносящее вред здоровью человека – это хлороводород, образующийся при взаимодействии соляной кислоты с воздухом.

Неосторожность людей, которые имеют дело с этой сильнейшей кислотой, может привести к деформации контейнера, в котором ее перевозят, к выливанию кислоты в воду или на поверхность почвы. В момент взаимодействия кислоты с воздухом, начинается реакция выделения паров хлороводорода, который концентрируется и имеет высокую летучесть.

Потоком ветра облако, в котором содержится хлороводород, может отнести на большое расстояние, где кислотные осадки выпадут в виде дождя или снега, убивая все живое.

В момент попадания хлороводорода в организм человека, начинается сухой кашель, происходят нарушения работы органов дыхания, портятся зубы, нарушаются процессы пищеварения.

Углекислый газ

Этот газ выделяется в результате работы органов дыхания всех живых организмов на планете, но помимо этого, его очень активно вырабатывают двигатели сгорания, в частности – это наши любимые средства передвижения, такие как автомобили и автобусы.

Если вы длительное время не проводите проветривание помещения, в котором находится большое количество людей, это ведет к снижению их работоспособности, усталости, затормаживаются умственные процессы, понижается концентрация внимания. Ученые пришли к выводу, что углекислый газ влияет на клеточные мембраны, которые перестают развиваться, становятся хрупкими и это приводит к биохимическим изменениям.

Высокая концентрация углекислого газа очень токсична для человека, она ведет к изменению состава крови, поэтому если вы проживаете в большом городе, вам следует обязательно выезжать на отдых в те места, где нет такого скопления автомобилей, заводов и фабрик. Эффективными «чистильщиками» организма от разного рода токсичных веществ, считаются хвойные леса, морской соленый воздух.

Органические синтетические вещества

Эти вредные примеси являются продуктами, которые выделяют в атмосферу сельскохозяйственные удобрения, различные сжигаемые отходы, химическая промышленность.

С течением времени, наши агротехники выяснили, что внесение пестицидов может быть не только корневое, в виде порошка или жидкости, но и листовое – в виде распыляющегося над полями средства, которое по своей сути, является высокотоксичным ядом, вызывающим неотвратимые изменения на клеточном уровне не только у человека, но и всего живого на нашей планете.

Как обезопасить себя от вредных загрязнений в воздухе

К сожалению, сегодня довольно трудно защитить себя от вредных примесей в воздухе, ведь не можем же не дышать. Но уменьшить вредное влияние и концентрацию этих примесей в организме, нам по силам.

Хотя бы один раз в год, уезжайте из своего города, который наполнен выхлопными газами, пестицидами, токсичными ядами. Лучше отправится в те места, где есть хвойные леса, горы или море. Фитонциды, которые выделяют хвойные деревья, прекрасно очищают организм и способствуют выведению токсинов.

В своем доме или квартире устройте зеленый оазис из комнатных растений, которые обладают эффективной способностью очищать воздух от вредных веществ. Не лишним будет поставить воздухоочистители, которые отлично справляются со своей задачей и хотя бы в собственном доме или квартире, вы будете наслаждаться чистым и полезным воздухом.

Если окна вашей квартиры выходят на улицу с активным движением автомобилей, старайтесь держать их закрытыми в течения дня и открывайте только поздним вечером. Этот способ хоть немного, но убережет вас от лишней дозы грязного воздуха, в котором совершенно нет кислорода.

При приобретении овощей и фруктов, лучше покупать те, которые соответствуют сезону. К примеру, огурцы зреют во второй половине июня, арбузы и помидоры – в конце августа. Таким образом, вы обезопасите себя от пестицидов, которыми обрабатывают овощи и фрукты для быстрого созревания. Если у вас есть возможность выращивать на своем участке овощи, зелень, тогда совсем откажитесь от покупных.

И последнее: чтобы обезопасить себя и своих детей, периодически проводите очищение организма с помощью лекарственных трав, мягких медицинских препаратов, которые эффективно выводят яды, токсины и продукты распада, тяжелые металлы, которые попадая из воздуха, накапливаются в клетках и тканях и провоцируют усиление процессов старения и появления массы заболеваний. Не лишним будет и закаливание организма, повышение уровня и защитных функций иммунитета.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУХА, любое нежелательное изменение состава земной атмосферы в результате поступления в нее различных газов, водяного пара и твердых частиц (под воздействием природных процессов или в результате деятельности человека).

Примерно 10% загрязнителей попадают в атмосферу вследствие таких природных процессов, как, например, вулканические извержения, которые сопровождаются выбросами в атмосферу пепла, распыленных кислот, в том числе серной, и множества ядовитых газов. Кроме того, основными источниками серы в атмосфере служат брызги морской воды и разлагающиеся растительные остатки. Также следует отметить лесные пожары, в результате которых образуются плотные клубы дыма, обволакивающие значительные площади, и пыльные бури. Деревья и кустарники выделяют много летучих органических соединений (ЛОС), образующих голубую дымку, которая закрывает бльшую часть гор Блу-Ридж в США (в переводе «голубой хребет»). Присутствующие в воздухе микроорганизмы (пыльца, плесневые грибы, бактерии, вирусы) вызывают у многих людей приступы аллергии и инфекционные заболевания.

Остальные 90% загрязнителей имеют антропогенное происхождение. Основными их источниками являются: сжигание ископаемого топлива на электростанциях (выбросы дыма) и в двигателях автомобилей; производственные процессы, не связанные с сжиганием топлива, но приводящие к запылению атмосферы, например вследствие эрозии почв, добычи угля открытым способом, взрывных работ и утечки ЛОС через клапаны, стыки труб на нефтеперегонных и химических заводах и из реакторов; хранение твердых отходов; а также разнообразные смешанные источники.

Загрязняющие вещества, попадая в атмосферу, переносятся на большие расстояния от источника, а затем возвращаются на земную поверхность в виде твердых частиц, капель или химических соединений, растворенных в атмосферных осадках.

Химические соединения, источник которых находится на уровне земли, быстро смешиваются с воздухом нижних слоев атмосферы (тропосферы). Они называются первичными загрязняющими веществами. Некоторые из них вступают в химические реакции с другими загрязнителями или с основными компонентами воздуха (кислородом, азотом и водяным паром), образуя вторичные загрязняющие вещества. В результате наблюдаются такие явления, как фотохимический смог, кислотные дожди и образование озона в приземном слое атмосферы. Источником энергии для этих реакций служит солнечная радиация. Вторичные загрязнители – содержащиеся в атмосфере фотохимические окислители и кислоты – представляют главную опасность для здоровья человека и глобальных изменений окружающей среды.

ОПАСНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на живые организмы несколькими путями: 1) доставляя аэрозольные частицы и ядовитые газы в дыхательную систему человека и животных и в листья растений; 2) повышая кислотность атмосферных осадков, которая, в свою очередь, влияет на изменение химического состава почв и воды; 3) стимулируя такие химические реакции в атмосфере, которые приводят к увеличению продолжительности облучения живых организмов вредоносными солнечными лучами; 4) изменяя в глобальном масштабе состав и температуру атмосферы и создавая таким образом условия, неблагоприятные для выживания организмов.

Дыхательная система человека. Через дыхательную систему в организм человека поступает кислород, который разносится гемоглобином (красными пигментами эритроцитов) к жизненно важным органам, и выводятся продукты жизнедеятельности, в частности углекислый газ. Дыхательная система состоит из носовой полости, гортани, трахеи, бронхов и легких. В каждом здоровом легком насчитывается примерно 5 млн. альвеол (воздушных мешочков), в которых и происходит газовый обмен. Из альвеол кислород поступает в кровь, а углекислота через них удаляется из крови и выбрасывается в воздух.

Дыхательная система имеет ряд защитных механизмов, предохраняющих от воздействия загрязняющих веществ, содержащихся в воздухе. Волоски в носу отфильтровывают крупные частицы. Слизистая оболочка носовой полости, гортани и трахеи задерживает и растворяет мелкие частицы и некоторые вредные газы. Если в дыхательную систему попадают загрязняющие вещества, человек чихает и кашляет. Таким образом эвакуируются загрязненный воздух и слизь. К тому же верхние дыхательные пути выстланы сотнями тонких ресничек мерцательного эпителия, находящихся в постоянном движении и перемещающих вверх по гортани слизь вместе с попавшей в дыхательную систему грязью, которые либо проглатываются, либо удаляются наружу.

Постоянное длительное воздействие побочных продуктов табачного дыма и загрязненного воздуха приводит к перегрузке и переполнению защитных систем человека, в результате развиваются болезни дыхательной системы: аллергическая астма, рак и эмфизема легких, хронические бронхиты. См. также ДЫХАНИЯ ОРГАНЫ.

Кислотные осадки. Попадание в почву или в водоемы разных кислот, например серной (H2SO4) или азотной (HNO3), в результате выпадения кислотных осадков (аномально кислых дождей и снега) причиняет вред живым организмам и способствует разрушению различных конструкций. Подобные явления довольно часто наблюдаются в районах значительной концентрации промышленных предприятий, использующих ископаемое топливо.

Ущерб, причиняемый биоте при выпадении кислотных осадков, наиболее заметно выражен в лесах и на озерах. Определенные виды деревьев, в частности сосны, особенно чувствительны к изменению кислотности почвы. От кислотных дождей сильно пострадали большие площади лесов в Новой Англии, Канаде и скандинавских странах. В некоторых случаях растения служат индикаторами подобных воздействий: листья покрываются пятнами или обесцвечиваются. Перенасыщение кислотами, связанное с весенним стоком в озера и реки талых вод, может оказать пагубное воздействие на рыб и другие водные организмы.

См. также КИСЛОТНЫЕ ОСАДКИ; ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ДЕГРАДАЦИЯ.

СОСТАВ И СТРОЕНИЕ АТМОСФЕРЫ

Атмосфера, или «воздушный океан», состоит из газов, необходимых для поддержания жизни на Земле. По высоте ее можно разделить на пять слоев, или оболочек, окружающих земной шар: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Их границы определяются по резким изменениям температуры, обусловленным различиями в поглощении солнечной радиации. С высотой также меняется плотность воздуха. В верхних слоях атмосферы воздух холодный и разреженный, а у поверхности Земли благодаря силе тяжести – более плотный. Загрязнены главным образом два нижних слоя атмосферы. См. также АТМОСФЕРА.

Тропосфера. Состав и строение нижнего слоя – тропосферы – определяется поступлением газов из земной коры и присутствием жизни на земной поверхности. Верхняя граница тропосферы располагается на высотах примерно 17 км над уровнем моря на экваторе и ок. 8 км на полюсах. Этот тонкий слой содержит два важных газообразных компонента: азот (N2) и кислород (О2), которые составляют соответственно 78 и 21% объема атмосферы.

Круговорот азота в природе (азотный цикл) играет очень важную роль в питании растений. Атмосферный азот связывается клубеньковыми бактериями, содержащимися в корневых утолщениях бобовых растений, с образованием многочисленных органических соединений, особенно белков. После этого другие специализированные бактерии в процессе минерализации разлагают и перерабатывают богатые азотом органические остатки в более простые неорганические вещества, например в аммиак (NH4). Наконец, нитрифицирующие бактерии снова превращают их в оксид (NO) и диоксид (NО2) азота, которые возвращаются в атмосферу. Затем цикл возобновляется. См. также АЗОТ.

Кислород образуется в процессе фотосинтеза растений и, в свою очередь, используется микро- и макроорганизмами при дыхании, побочным продуктом которого является углекислый газ. См. также ЦИКЛ УГЛЕРОДА; ФОТОСИНТЕЗ.

Помимо азота и кислорода в состав атмосферы входят аргон (Ar – 0,93%) и углекислый газ (СО2 – 0,036%), а также в незначительных количествах неон (Ne), гелий (Не), метан (СН4), криптон (Kr), водород (Н2), ксенон (Хе) и хлорфторуглеводороды (ХФУ) антропогенного происхождения.

Источником и необходимым компонентом жизни на Земле, способствующим, в частности, поддержанию температуры ее поверхности, является водяной пар (Н2О), который поступает в тропосферу главным образом в результате испарения воды с поверхности океана. Его содержание в атмосфере значительно меняется в зависимости от времени года и географического положения. Для живых организмов, состоящих в основном из органических соединений углерода с водородом и кислородом, первостепенную роль играют кислород, вода и углекислый газ. Вода и углекислый газ имеют определяющее значение для нагрева земной поверхности благодаря их способности поглощать солнечную радиацию.

Стратосфера. Непосредственно над тропосферой на высотах от 18 до 48 км над земной поверхностью находится стратосфера. Хотя по составу эти оболочки очень сходны, в стратосфере содержание водяного пара приблизительно в 1000 раз меньше, а содержание озона – примерно в 1000 раз больше, чем в тропосфере. Озон образуется в стратосфере при взаимодействии молекул кислорода при разрядах молнии и ультрафиолетовом облучении Солнцем.

Состав веществ, загрязняющих атмосферу, значительно изменился после Второй мировой войны. В 1950-х годах на смену углю пришло дизельное топливо, а вскоре и природный газ. К 2000 большая часть домов обогревалась природным газом, самым чистым из всех видов ископаемого топлива. С другой стороны атмосферу все больше начали загрязнять выхлопные газы, образующиеся при работе двигателей внутреннего сгорания.

ОСНОВНЫЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Диоксид серы, или сернистый ангидрид (сернистый газ). Сера попадает в атмосферу в результате многих природных процессов, в том числе испарения брызг морской воды, развевания серосодержащих почв в аридных районах, эмиссии газов при извержениях вулканов и выделения биогенного сероводорода (Н2S). См. также СЕРА.

Наиболее широко распространенное соединение серы – сернистый ангидрид (SO2) – бесцветный газ, образующийся при сгорании серосодержащих видов топлива (в первую очередь угля и тяжелых фракций нефти), а также при разных производственных процессах, например плавке сульфидных руд.

Сернистый газ особенно вреден для деревьев, он приводит к хлорозу (пожелтению или обесцвечиванию листьев) и карликовости. У человека этот газ раздражает верхние дыхательные пути, так как легко растворяется в слизи гортани и трахеи. Постоянное воздействие сернистого газа может вызвать заболевание дыхательной системы, напоминающее бронхит. Сам по себе этот газ не наносит существенного ущерба здоровью населения, но в атмосфере реагирует с водяным паром с образованием вторичного загрязнителя – серной кислоты (Н2SО4). Капли кислоты переносятся на значительные расстояния и, попадая в легкие, сильно их разрушают. Наиболее опасная форма загрязнения воздуха наблюдается при реакции сернистого ангидрида с взвешенными частицами, сопровождающейся образованием солей серной кислоты, которые при дыхании проникают в легкие и там оседают.

Оксид углерода, или угарный газ, – очень ядовитый газ без цвета, запаха и вкуса. Он образуется при неполном сгорании древесины, ископаемого топлива и табака, при сжигании твердых отходов и частичном анаэробном разложении органики. Примерно 50% угарного газа образуется в связи с деятельностью человека, в основном в результате работы двигателей внутреннего сгорания автомобилей.

В закрытом помещении (например, в гараже), наполненном угарным газом, снижается способность гемоглобина эритроцитов переносить кислород, из-за чего у человека замедляются реакции, ослабляется восприятие, появляются головная боль, сонливость, тошнота. Под воздействием большого количества угарного газа может произойти обморок, случиться кома и даже наступить смерть. См. также УГЛЕРОД.

Взвешенные частицы, включающие пыль, сажу, пыльцу и споры растений и пр., сильно различаются по размерам и составу. Они могут либо непосредственно содержаться в воздушной среде, либо быть заключены в капельках, взвешенных в воздухе (т.н. аэрозоли). В целом за год в атмосферу Земли поступает ок. 100 млн. т аэрозолей антропогенного происхождения. Это примерно в 100 раз меньше, чем количество аэрозолей естественного происхождения – вулканических пеплов, развеваемой ветром пыли и брызг морской воды. Примерно 50% частиц антропогенного происхождения выбрасывается в воздух из-за неполного сгорания топлива на транспорте, заводах, фабриках и тепловых электростанциях. По данным Всемирной организации здравоохранения, 70% населения, живущего в городах развивающихся стран, дышит сильно загрязненным воздухом, содержащим множество аэрозолей.

Нередко аэрозоли бывают самой явной формой загрязнения воздуха, так как они сокращают дальность видимости и оставляют грязные следы на окрашенных поверхностях, тканях, растительности и прочих предметах. Более крупные частицы в основном улавливаются волосками и слизистой оболочкой носа и гортани, а затем выводятся наружу. Предполагается, что частицы размером менее 10 мкм наиболее опасны для здоровья человека; они настолько малы, что проникают через защитные барьеры организма в легкие, повреждая ткани дыхательных органов и способствуя развитию хронических заболеваний дыхательной системы и рака. Наиболее канцерогенными и поэтому очень опасными для здоровья считаются также табачный дым и асбестовые волокна, содержащиеся в городском воздухе и внутри помещений. Другие типы аэрозольного загрязнения осложняют протекание бронхитов и астмы и вызывают аллергические реакции. Накопление определенного количества мелких частиц в организме затрудняет дыхание из-за закупорки капилляров и постоянного раздражения органов дыхания.

Летучие органические соединения (ЛОС) – это ядовитые пары в атмосфере. Они являются источником множества проблем, в том числе мутаций, нарушений дыхания и раковых заболеваний, и, кроме того, играют главную роль при образовании фотохимических окислителей.

Наиболее крупным природным источником ЛОС являются растения, ежегодно выделяющие примерно 350 млн. т изопрена (С5Н8) и 450 млн. т терпенов (С10Н16). Другое ЛОС – газ метан (СН4), образующийся в сильно увлажненных местностях (например, на болотах или рисовых плантациях), а также продуцируемый бактериями в желудках термитов и жвачных животных. В атмосфере ЛОС обычно окисляются до оксидов углерода – угарного (СО) и углекислого (СО2) газа.

Кроме того, антропогенные источники выбрасывают в атмосферу множество ядовитых синтетических органических веществ, например бензол, хлороформ, формальдегид, фенолы, толуол, трихлорэтан и винилхлорид. Основная часть этих соединений поступает в воздух при неполном сгорании углеводородов автомобильного топлива, на теплоэлектростанциях, химических и нефтеперегонных заводах.

Диоксид азота. Оксид (NO) и диоксид (NO2) азота образуются при сгорании топлива при очень высоких температурах (выше 650о С) и избытке кислорода. Кроме того, эти вещества выделяются при окислении бактериями азотсодержащих соединений в воде или почве. В дальнейшем в атмосфере оксид азота окисляется до газообразного диоксида красно-бурого цвета, который хорошо заметен в атмосфере большинства крупных городов. Основными источниками диоксида азота в городах являются выхлопные газы автомобилей и выбросы теплоэлектростанций (причем использующих не только ископаемые виды топлива). Кроме того, диоксид азота образуется при сжигании твердых отходов, так как этот процесс происходит при высоких температурах горения. Также NO2 играет не последнюю роль при образовании фотохимического смога в приземном слое атмосферы.

В значительных концентрациях диоксид азота имеет резкий сладковатый запах. В отличие от сернистого ангидрида, он раздражает нижний отдел дыхательной системы, особенно легочную ткань, ухудшая тем самым состояние людей, страдающих астмой, хроническими бронхитами и эмфиземой легких. Диоксид азота повышает предрасположенность к острым респираторным заболеваниям, например пневмонии.

Фотохимические окислители озон (О3), пероксоацетилнитрат (ПАН) и формальдегид являются продуктами вторичного загрязнения атмосферы в результате химических реакций под воздействием солнечной радиации. Озон образуется при расщеплении либо молекулы кислорода (О2) либо диоксида азота (NО2) с образованием атомарного кислорода (О), который затем присоединяется к другой молекуле кислорода. В этом процессе участвуют углеводороды, связывающие молекулу оксида азота с другими веществами. Таким образом, например, образуется ПАН.

Хотя в стратосфере озон играет важную роль как защитный экран, поглощающий коротковолновую ультрафиолетовую радиацию (см. ниже), в тропосфере он как сильный окислитель разрушает растения, строительные материалы, резину и пластмассу. Озон имеет характерный запах, служащий признаком фотохимического смога. Вдыхание его человеком вызывает кашель, боль в груди, учащенное дыхание и раздражение глаз, носовой полости и гортани. Воздействие озона приводит также к ухудшению состояния больных хроническими астмой, бронхитами, эмфиземой легких и страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями.

ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА

Серьезную угрозу здоровью и процветанию человечества и других форм жизни представляют две глобальные проблемы окружающей среды, связанные с загрязнением воздуха: аномально высокие значения приходящей к земной поверхности ультрафиолетовой радиации Солнца, обусловленные снижением содержания озона в стратосфере, и изменения климата (глобальное потепление), вызванные поступлением в атмосферу большого количества т.н. парниковых газов.

Обе проблемы тесно взаимосвязаны, так как зависят от поступления в атмосферу практически одних и тех же газов антропогенного происхождения. Например, фторхлорсодержащие хладоны (хлорфторуглеводороды), способствуют разрушению озонового слоя и играют не последнюю роль в возникновении парникового эффекта. См. также МЕТЕОРОЛОГИЯ И КЛИМАТОЛОГИЯ.

Истощение озонового слоя. Стратосферный озон сконцентрирован в основном на высотах от 20 до 25 км. Поглощая 99% коротковолнового излучения Солнца, опасного для всего живого, озон предохраняет от него земную поверхность и тропосферу, защищая людей от солнечных ожогов, рака кожи и глаз, катаракты и проч. Кроме того, он не позволяет большей части тропосферного кислорода превратиться в озон.

Наряду с процессом образования озона в атмосфере происходит обратный процесс его распада, также протекающий при поглощении солнечного ультрафиолетового излучения. Находящиеся в атмосфере оксиды водорода (НОх), метан (СН4), газообразный водород (Н2) и оксиды азота (NОх) тоже могут разрушать стратосферный озон. Если антропогенное воздействие отсутствует, между образованием и распадом молекул озона существует определенное равновесие.

Глобальной химической бомбой замедленного действия являются искусственные хлорфторуглеводороды, которые способствуют снижению средней концентрации озона в тропосфере. Хлорфторуглеводороды, впервые синтезированные в 1928 и известные как фреоны, или хладоны, в 1940-х годах стали чудом химии. Химически инертные, нетоксичные, без запаха, невоспламеняющиеся, не разрушающие металлы и сплавы и недорогие в производстве, они очень быстро завоевали популярность и широко использовались в качестве хладагентов. Источниками хлорфторуглеводородов в атмосфере являются аэрозольные баллончики, испорченные холодильники, а также кондиционеры. Очевидно, что молекулы фреонов слишком инертны и не распадаются в тропосфере, а медленно поднимаются вверх и спустя 10–20 лет попадают в стратосферу. Там ультрафиолетовая радиация Солнца разрушает молекулы этих веществ (т.н. процесс фотолитического разложения), в результате чего освобождается атом хлора. Он вступает в реакцию с озоном с образованием атомарного кислорода (О) и молекулы кислорода (О2). Оксид хлора (Cl2O) нестабилен, вступает в реакцию со свободным атомом кислорода, в результате которой образуется молекула кислорода и свободный атом хлора. Поэтому единственный атом хлора, однажды образовавшийся при распаде хлорфторуглеводорода, может разрушить тысячи молекул озона.

Опасная для живой клетки коротковолновая ультрафиолетовая радиация Солнца из-за сезонных уменьшений концентрации озона (т.н. озоновых дыр), которые наблюдались, в частности, над Антарктидой и в меньшей степени над другими районами, может проникать к земной поверхности. По прогнозам, повышенные дозы ультрафиолетовой радиации приведут к увеличению числа пострадавших от солнечных ожогов, а также росту заболеваемости раком кожи (эта тенденция уже прослеживается в Австралии, Новой Зеландии, ЮАР, Аргентине и Чили), катарактой глаз и т.д. См. также ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ДЕГРАДАЦИЯ.

В 1978 правительство США запретило использование хлорфторуглеводородов в качестве аэрозольных распылителей. В 1987 представители правительств 36 стран провели специальную встречу в Монреале и согласовали план (Монреальский протокол) сокращения выбросов хлорфторуглеводородов в атмосферу примерно на 35% за период с 1989 по 2000. На второй встрече в Копенгагене в 1992, состоявшейся в условиях нараставшей озабоченности по поводу разрушения озонового экрана, представители ряда стран договорились, что в дальнейшем необходимо: отказаться от производства галонов (класс фторуглеводородов, содержащих атомы брома) к 1 января 1994, а хлорфторуглеводородов и гидробромфторуглеводородов (заменителей галонов) – к 1 января 1996; на период до 1996 заморозить потребление гидрохлорфторуглеводородов на уровне 1991 и полностью исключить их использование к 2030. Было также отмечено, что достигнута бльшая часть поставленных ранее целей.

Парниковый эффект. В 1896 шведский химик Сванте Аррениус впервые высказал предположение о нагреве атмосферы и земной поверхности в результате парникового эффекта. В атмосферу Земли солнечная энергия проникает в виде коротковолновой радиации. Некоторая ее часть отражается в космическое пространство, другая поглощается молекулами воздуха и нагревает его и примерно половина достигает земной поверхности. Поверхность Земли нагревается и излучает длинноволновую радиацию, обладающую меньшей энергией, чем коротковолновая.. После этого радиация проходит через атмосферу и частично теряется в космосе, а бльшая ее часть поглощается атмосферой и вторично отражается к поверхности Земли.

Этот процесс вторичного отражения радиации возможен из-за присутствия в воздухе, хотя и в небольших концентрациях, примесей многих газов (т.н. парниковых), имеющих как естественное, так и антропогенное происхождение. Они пропускают коротковолновую радиацию, но поглощают или отражают длинноволновую. Количество удерживаемой тепловой энергии зависит от концентрации парниковых газов и продолжительности их пребывания в атмосфере.

Основные парниковые газы – водяной пар, углекислый газ, озон, метан, оксид азота и хлорфторуглеводороды. Несомненно, самым важным среди них является водяной пар, значителен и вклад углекислого газа. 90% углекислого газа, ежегодно поступающего в атмосферу, образуется при дыхании (окислении органических соединений клетками растений и животных). Однако это поступление компенсируется его потреблением зелеными растениями в процессе фотосинтеза. См. также ФОТОСИНТЕЗ. Средняя концентрация углекислого газа в тропосфере за счет деятельности человека ежегодно возрастает примерно на 0,4 %.

На основании компьютерного моделирования был сделан прогноз, согласно которому в результате роста содержания углекислого и других парниковых газов в тропосфере неизбежно произойдет глобальное потепление. Если он оправдается и средняя температура воздуха на Земле повысится всего на несколько градусов, последствия могут быть катастрофическими: изменятся климат и погода, существенно нарушатся условия произрастания растений, в том числе сельскохозяйственных культур, участятся засухи, начнут таять ледники и ледниковые покровы, что, в свою очередь, приведет к повышению уровня Мирового океана и затоплению приморских низменностей.

Ученые подсчитали, что для стабилизации климата планеты необходимо 60%-ое (относительно уровня 1990) уменьшение поступления парниковых газов. В июне 1992 в Рио-де-Жанейро на Конференции ООН по окружающей среде и развитию делегаты 160 стран подписали Конвенцию по изменению климата, которая поощряла дальнейшие усилия по уменьшению выбросов парниковых газов и поставила целью вплоть до 2000 стабилизировать поступление их в атмосферу на уровне 1990. См. также КЛИМАТ; ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ДЕГРАДАЦИЯ.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУХА ВНУТРИ ПОМЕЩЕНИЙ

Загрязнение воздуха в помещениях является основной причиной онкологических заболеваний. Главные источники этого загрязнения – радон, продукты неполного сгорания, а также испарение химических веществ.

Радон. Считается, что облучение радоном стоит на втором месте среди факторов, вызывающих рак легких. Главным образом это происходит в домах, которые были построены на рыхлых отложениях или коренных породах, обогащенных урансодержащими минералами. Газ радон – продукт радиоактивного распада урана – попадает в дома, просачиваясь из грунтов. Решение этой проблемы во многом зависит от типа строительных конструкций. Кроме того, улучшению экологической обстановки способствует вентиляция зданий, например вентиляционные окна фундаментов. Вентиляционные трубы, вставленные в основание фундамента, могут выводить радон непосредственно из грунта наружу, в атмосферу.

Продукты неполного сгорания. При неполном сгорании топлива в печах, каминах и других обогревательных устройствах, а также при курении образуются канцерогенные химические вещества, например углеводороды. В домах основное беспокойство доставляет угарный газ, так как он бесцветен и не имеет ни запаха, ни вкуса, а поэтому его очень трудно обнаружить. Несомненно, главным и очень коварным загрязнителем воздуха помещений, а следовательно, и очень опасным для здоровья людей является сигаретный дым, который бывает причиной рака легких и множества других болезней органов дыхания и сердца. Даже некурящие, находясь в одном помещении с курящими (т.н. пассивные курильщики), подвергают себя большому риску.

Выделение химических веществ. Нафталиновые шарики, отбеливатели, краски, крем для ухода за обувью, разные чистящие средства, дезодоранты – лишь немногие из широкого спектра химикатов, воздействию которых подвергается практически ежедневно каждый человек (особенно занятые в промышленности рабочие) и которые выделяют канцерогенные вещества. Например, пластики, синтетические волокна и очистители испаряют бензол, а пенопластиковые теплоизоляторы, фанера, древесно-стружечные плиты являются источниками формальдегида. Подобные эмиссии могут вызывать головную боль, головокружение и тошноту.

Асбест. Вдыхание асбестовых волокон вызывает прогрессирующее неизлечимое заболевание легких – асбестоз. Эта проблема особенно актуальна для владельцев домов, построенных до 1972. Факт использования асбеста в качестве огнеупорного или теплоизоляционного материала в таких зданиях не обязательно представляет риск для здоровья. Крайне важно состояние конструкций, включающих асбест.

К настоящему времени накопилось много научных данных о том, что загрязненность атмосферы, особенно в крупных городах, достигла опасных для здоровья людей размеров. Это катастрофи­ческие случаи отравления людей в долине Маас (Бельгия) в 1930 г., в городе Доноре (США) в 1948г., в Лондоне в 1952, 1956, 1957 и 1962 гг., в Лос-Анджелесе, Петербурге и ряде других городов Западной Европы и США, а в последние годы и в городах Япо­нии.

Опасность для здоровья населения загрязнения атмосферного воздуха обусловлена объективным действием следующих факторов.

Во-первых, разнообразием загрязнений. Считается, что на человека, проживающего в промышленном районе, потенциально мо­жет воздействовать несколько сотен тысяч химических веществ.

Реально, как правило, в конкретном районе в относительно высоких концентрациях присутствует ограниченное число химичес­ких веществ. Однако комбинированное действие атмосферных загрязнителей может приводить к усилению вызываемых ими токсичес­ких эффектов.

Во-вторых, возможностью массированного воздействия загрязнителя, так как акт дыхания является бесспорным и человек за сутки вдыхает до 20 000 литров воздуха. Даже незначительные концентрации хими­ческих веществ при таком объеме дыхания могут привести к значи­тельному поступлению вредных веществ в организм.

В-третьих, непосредственным доступом загрязнителей во внутреннюю среду организма. Легкие имеют поверхность порядка 100 м 2 , воздух при дыхании входит почти в непосредственный контакт с кровью, в которой растворяется практически все, что присутствует в воздухе. Из легких кровь поступает в большой круг кровообращения, минуя такой детоксикационный барьер, как печень. Установлено, что яд, поступивший ингаляционным путем, нередко действует в 80-100 раз сильнее, чем при поступлении через желудочно-кишечный тракт.

В-четвертых, трудностью защиты от ксенобиотика. Человек, отказавшись употреблять в пищу загрязненные продукты или недоброкачественную воду, не может не дышать загрязненным воздухом. При этом загрязнитель действует на все группы населения круглосуточно.

Несмотря на имеющийся спад производства, проблема загрязнения воздушной среды в России и его влияния на здоровье населения продолжает оставаться весьма актуальной. По данным санитарно-эпидемиологической службы, в 1992 году более 60 миллионов человек проживали в условиях постоянного превышения предельно допустимых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе. Особенно значительные превышения ПДК были зарегистрированы по пыли, сероуглероду, сероводороду, аммиаку, углеводородам, формальдегидам и фенолу. Наибольшее число проб с пятикратным превышением ПДК было отмечено в Смоленской, Курской, Пензенской, Ульяновской, Ростовской и Иркутской областях, в Чувашии и Краснодарском крае. Более, чем в 80 городах и промышленных центрах периодически регистрировались уровни загрязнения атмосферы, превышающие ПДК в 10 раз. По данным выборочного исследования 33 городов России в городах с более высоким уровнем загрязнения воздуха средние уровни заболеваемости выше для болезней органов дыхания на 41%, сердечнососудистой системы на 132%, на 176% - для болезней кожи и на 35% для злокачественных новообразований. Достаточно большое число исследований за последние годы свидетельствует о том, что у детей, проживающих в районах с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха, отмечается низкий уровень физического развития, причем развитие у них чаще расценивается как дисгармоничное. Наблюдающееся отставание уровня физического развития от паспортного возраста свидетельствует о весьма неблагоприятном влиянии загрязнения воздуха на здоровье подрастающего поколения. Исследованиями В.Д. Суржикова установлено, что в зависимости от возраста меняется порог воздействия атмосферных загрязнений на заболеваемость населения: наименее чувствительной является группа от 20 до 39 лет, а наиболее чувствительными группа детей в возрасте от 3 до 6 лет и группа взрослого населения старше 60 лет.



В атмосфере с большим содержанием оксида углерода (СО) наступает смерть от удушья (асфиксия). Но даже очень малые количества окиси углерода опасны для человека, поскольку молекулы угарного газа присоединяются к гемоглобину в крови в 200 раз легче, чем кислород, и блокируют его, снижая возможность гемоглобина выполнять свою основную функцию – перенос кислорода к клеткам и тканям. Кроме того, окись углерода, вступая во взаимодействие с дыхательными ферментами, нарушает углеродный и фосфорный обмен, а при длительном воздействии, (даже в очень незначительных дозах), влияет на клетки центральной нервной системы и ведет к эндокринным нарушениям. При постоянном воздействии окиси углерода в малых количествах люди жалуются на головную боль, головокружение, быструю утомляемость, боли в области сердца.

Окись и двуокись азота воздействуют на обоняние людей, а также ослабляют ночное зрение – т.е. способность глаза адаптироваться к темноте, они вызывают у человека эмфизему легких, предрасполагают к острым респираторным заболеваниям.

Особенно губительно действует на человека загрязнение атмосферы в тех случаях, когда метеорологические условия способствуют застою воздуха над городом. Туман и мельчайшие взвешенные частицы твердых веществ образуют так называемый «смог». Наиболее крупная катастрофа, вызванная токсическим туманом, произошла в Лондоне в 1952 году. В связи с низкой температурой и полным отсутствием ветра, Лондон пять дней был окутан почти непроницаемым туманом. За это время погибло около 4000 человек, до 10000 человек тяжело заболели. Токсические туманы наблюдаются в Лондоне периодически и в наше время.

Содержащиеся в атмосфере вредные вещества воздействуют на человеческий организм при контакте с поверхностью кожи или слизистыми оболочками. Наряду с органами дыхания, загрязнители поражают органы зрения и обоняния, могут вызывать спазмы голосовых связок. Вдыхаемые твердые и жидкие частицы размерами 0,6 - 1,0 мкм достигают альвеол и адсорбируются в крови, некоторые накапливаются в лимфатических узлах.

Загрязненный воздух раздражает большей частью дыхательные пути, приводя к воспалению слизистых оболочек носоглотки, бронхов, эмфиземе, астме. К раздражителям, вызывающим эти болезни, относят: SO 2 и S0 3 , кислотные пары - НNОз, H 2 SO 4 , Н 2 S, фтор и его соединения. Исследования показали, что в райо­нах, где средняя годовая концентрация таких веществ составляла всего 100 мкг/м 3 , количество заболеваний дыхательных путей заметно возрастало.

Уличные глазные травмы, вызываемые летучей золой и другими загрязнителями атмосферы, в промышленных центрах достигают 30-60 % всех случаев глазных заболеваний. В большинстве случаев они сопровождаются различными осложнениями, конъюнктивитами.

Признаки действия и последствия загрязнителей воздуха на организм человека проявляются большей частью в ухудшении состояния здоровья: головных болях, тошноте, чувстве слабости, снижении или потере трудоспособности.

Отдельные загрязнители дают специфические симптомы отравления. Например, отравление фосфором первоначально проявляется болями в желудочно-кишечном тракте и пожелтением кожного покрова, сопровождается потерей аппетита и замедлением обмена веществ. В дальнейшем, отравление фосфором приводит к деформации костей, которые становятся все более хрупкими. Снижается сопротивляемость организма инфекциям.

Действие соединений фтора проявляется у человека в поражении зубов, если он ежедневно поглощает 0,1 мг фтора на 1 кг собственного веса. Остеопороз развивается в результате многолетнего ежедневного потребления от 0,25до 0,35 мг фтора на 1 кг веса.

Признаки отравления сернистым ангидридом замечают по характерному вкусу и запаху. В концентрации 6-20 мл/м 3 он вызывает раздражение слизистых оболочек носа, горла, глаз и увлажненных участков кожи. Вдыхание SO 2 вызывает болезненные явления в легких и дыхательных путях, иногда возникает даже отек легких, глотки и паралич дыхания.

Особенно опасны полициклические ароматические углеводороды типа 3,4-бензо(а)пирена, образующиеся при неполном сгорании топлива, так как они могут вызвать раковые заболевания.

Задымление городов отходами различных производств, способствует заболеванию детей рахитом.

Косвенное влияние на здоровье людей оказывают и фреоны, так как при разрушении озонового слоя планеты усиливается поступление ультрафиолетовых лучей, с которыми связывают рак кожи.

Болезни, обусловленные загрязнением воздуха, усиливаются курением. Так, пневмокониоз или «черная болезнь легких» встре­чается исключительно у курящих шахтеров.

Действует также загрязненный воздух и на всех животных. Находящиеся в атмосфере и выпадающие из нее вредные вещества поражают животных через дыхательные органы и проникают в организм вместе со съеденными запыленными растениями. При поглощении больших количеств вредных загрязняющих веществ животные могут получить острые отравления. Хроническое отравление животных фтористыми соединениями получило среди ветеринаров название "промышленный флюороз". Он возникает при поглощении животными корма или питьевой воды, содержащих фтор. Характерными признаками являются старение зубов и костей скелета. Пчеловоды некоторых районов Франции, ФРГ, Швеции отмечают, что вследствие отравления фтором, оседающим на медоносных цветах, наблюдается повышенная смертность пчел, уменьшается количество меда и резко снижается численность семей.

Действие молибдена на жвачных животных наблюдалось в Англии, США и в Швеции. Молибден, проникающий в почву, препятствует поглощению растениями меди, а отсутствие меди в пище у животных вызывает потерю аппетита, анемию, потерю веса. При отравлении мышьяком на теле крупного рогатого скота появляются изъявления.