Экологические проблемы (стр. 2 )

К тяжелым металлам относят более 40 химических элементов периодической системы с атомными массами свыше 50 а. е.м. Иногда тяжелыми металлами называют элементы, которые имеют плотность более 7-8 г/см3 (кроме благородных и редких), а I - иногда и металлы с плотностью 5 г/см3 (таблица 38). Оба определения условны, и перечни тяжелых металлов по этим формальным признакам не совпадают. Число наиболее опасных тяжелых металлов, если учитывать их токсичность, стойкость и способность накапливаться во внешней среде, а также масштабы распространения, значительно меньше. Это — ртуть, свинец, кадмий, кобальт, никель, цинк, олово, сурьма, медь, молибден, ванадий, мышьяк.

Поступление тяжелых металлов в биосферу вслед­ствие техногенного рассеяния осуществляется разнооб­разными путями. Важнейшим из них является выброс при высокотемпературных процессах (черная и цветная металлургия, обжиг цементного сырья, сжигание мине­рального топлива). Кроме того, источником загрязне­ния биоценозов могут служить орошение водами с повы­шенным содержанием тяжелых металлов, внесение осадков бытовых сточных вод в почвы в качестве удоб­рения, вторичное загрязнение вследствие выноса тяже­лых металлов из отвалов рудников или металлургичес­ких предприятий водными или воздушными потоками, поступление больших, количеств тяжелых металлов при постоянном внесении высоких доз органических, мине­ральных удобрений и пестицидов, содержащих тяжелые металлы.

Рассеивание металлов может происходить на сотни и тысячи километров, приобретая межконтинентальные масштабы. В глобальных масштабах происходит процесс, называемый сегодня «металлическим прессом на био­сферу». Ведущая роль в переносе металлов-загрязните­лей принадлежит циркуляционным процессам, которые, в свою очередь, определяют особенности их простран­ственного распределения.

Техногенные загрязнения включают в кругооборот значительно большие количества тяжелых металлов по сравнению с их природными величинами, усугубляют опасность воздействия на человека уже не биотических, а токсических концентраций указанных элементов че­рез почву, воду, воздух, растительные и животные орга­низмы.

ПЕСТИЦИДЫ

Человек создал много химических препаратов, пре­следуя свои хозяйственные и иные цели. Многочислен­ную группу ядохимикатов представляют пестициды.

Пестициды (от лат. pestis — зараза и caedere — уби­вать), ядохимикаты, химические препараты для защи­ты сельскохозяйственных растений от вредителей, бо­лезней и сорняков, а также для уничтожения паразитов сельскохозяйственных животных, вредных грызунов и др. К пестицидам относятся также средства, привлекающие или отпугивающие насекомых, регулирующие рост и развитие растений, применяемые для удаления листьев, цветов, завязей и др.

Дефолианты (от лат. de — движение вниз и folium — лист), химические вещества (бутифос, бутилкаптакс, тидрел, пуривел, хлорад магния, диоксин и др.), пред­назначенные для провоцирования искусственного опадания листвы растений (например, для облегчения механи­зированной уборки хлопка). Без строжайшего соблюдения доз, мер предосторожности дефолианты представляют серьезную опасность для человека и животных.

Зооциды (от греч. zoon — животное и... цид(ы)), хи­мические вещества, предназначенные для уничтожения вредных, преимущественно позвоночных, животных-гры­зунов (родентициды), в частности мышей и крыс (ратициды), а также птиц (авициды), сорной рыбы (ихтиоциды) и др.

Арборициды (от лат. arbos — дерево и...цид(ы)), химические вещества, предназначенные для уничтоже­ния нежелательной древесной или кустарной расти­тельности.

Акарициды (от греч. akari — клещ и...цид(ы)), хи­мические вещества, предназначенные для уничтожения вредных клещей. Различают 2 группы акарицидов: 1) специфического действия, уничтожают только кле­щей и безвредны для других членистоногих (неорон, кельтан, тедион, эфирсуль); 2) неспецифические— унич­тожают не только клещей, но и насекомых (инсектоакарициды).

Инсектициды (от лат. insecta — насекомые и...цид(ы)), пестициды, предназначенные для борьбы с нежелательными (с точки зрения человека) в хозяйствах и природных сообществах насекомыми.

Фунгициды (от лат. fungus — гриб и...цид(ы)), хи­мические вещества, предназначенные для борьбы с гри­бами — возбудителями болезней, разрушающих, дре­весные конструкции и повреждающих хранящиеся материальные ценности.

Детергенты (от лат. detergeo — стираю), химичес­кие соединения, понижающие поверхностное натяже­ние воды и используемые в качестве моющего средства или эмульгатора. Детергенты — широко распространенные и опасные для человека, животных и растений хи­мические загрязнители воды, водоемов, почв.

Пестициды применяются в различных формах: ра­створы, суспензии, аэрозоли, пены, газы, пары, пыль, порошки, пасты, гранулы, капсулы.

Попадание пестицидов в атмосферу осуществляется непосредственно при их использовании в виде газов, па­ров, аэрозолей или при распылении любых форм пести­цидов с самолета. С воздушными массами они могут пе­реноситься на большие расстояния и вызывать загрязнение окружающей среды там, где пестициды вообще не приме­нялись или использовались в меньших количествах.

Все пестициды являются ядовитыми веществами не только для определенной формы жизни, но и для полез­ных насекомых и микроорганизмов, животных, птиц и человека. В идеальном случае пестицид, оказав требуе­мое воздействие на вредителя, должен был сразу разру­шиться, образовав безвредные продукты разложения. Однако большинство пестицидов представляют собой ус­тойчивые трудноразлагаемые соединения, у которых не­посредственно используется 4-5% внесенного количе­ства, а остальная масса рассеивается в агроэкосистеме, попадая в почвы, растения и другие компоненты окружающей среды, что создает сложные экологические проблемы.

При внесении в почву пестициды подвергаются мно­гочисленным влияниям биотического и небиотического характера, которые определяют их дальнейшее поведе­ние, трансформацию и в конечном счете минерализацию. Под устойчивостью пестицида понимают его способность определенное время сохраняться в почвах, измеряемую периодом полураспада, то есть временем, необходимым для разрушения 50% внесенного в почву пестицида. Характер и скорость процессов разложения зависят от химической природы препарата, а также от водно-физи­ческих характеристик и химического состояния почвы.

диоксины

В большую группу диоксинов и диоксиноподобных соединений входят как сами полихлорированные дибензо- р-диоксины (ПХДД) и дибензофураны (ПХДФ), которые по своей химической структуре являются трициклическими ароматическими соединениями, так и полихлорированные бифенилы (ПХВ), поливинилхлорид (ПВХ) и ряд других веществ, содержащих в своей моле­куле атомы хлора. Это чужеродные живым организмам соединения, попадающие в окружающую среду с про­дукцией или отходами многих технологий. Диоксины найдены везде — в воздухе, почве, донных отложениях, рыбе, молоке (в том числе и грудном), овощах и т. д.

Отличительная черта представителей этой группы соединений — чрезвычайно высокая устойчивость к хи­мическому и биологическому разложению, они способ­ны сохраняться в окружающей среде в течение десятков лет и переносятся по пищевым цепям. Эти вещества — супертоксиканты, они являются универсальными кле­точными ядами, поражающими все живое.

Диоксины не производятся промышленно, но они возникают при производстве других химических веществ в виде примесей, например: при синтезе гексахлорфенола, хлорированных фенолов, гербицидов на основе гексахлорбензола и хлордифениловых эфиров. Известна трагедия вблизи г. Севезо (Италия), где на заводе про­изошел выброс трихлорфенола, содержащего примерно 2-3 кг ТХДД. Более 2/3 этого количества отложилось на площади в 15 га на расстоянии около 500 м от заво­да. Период полураспада ТХДД в почве составляет при­мерно 10-12 лет. Источником поступления диоксинов в окружающую среду является и нарушение правил захо­ронения промышленных отходов, в результате чего так­же происходит сильное загрязнение почв.

К другим источникам диоксинов относятся: терми­ческое разложение технических продуктов, сжигание осадков сточных вод, муниципальных, медицинских и Опасных отходов (например, ПХБ и изделий из ПВХ); металлургическая и металлообрабатывающая промыш­ленность, выхлопные газы автомобилей, целлюлозно-бумажная промышленность, лесные пожары (леса, обра­ботанные хлорфенольными пестицидами), хлорирование питьевой воды и др. Известное еще с начала XX в. забо­левание, называемое хлоракне, было квалифицировано в 30-е гг. как профессиональная болезнь рабочих хлорных производств. Хлоракне — тяжелая форма угрей, уродующих кожу лица. Заболевание может длиться годами и практически не поддается лечению. Пик выброса диоксинов пришелся на 60-70-е гг. XX в., в результате расширения производства отбеленной бумаги, а также ве­ществ, в технологии синтеза которых использовался хлор.

У человека (как в результате профессиональной деятельности, так и влияния окружающей среды) в целом описано довольно много признаков и симптомов различных заболеваний, которые можно свести к следующим:

кожные проявления — хлоракне, гиперпигментация и др.;

нарушение работы различных физиологических сис­тем — расстройство пищеварения (рвота, тошнота, непереносимость алкоголя и жирной пищи), нару­шения в сердечно-сосудистой системе, мочевыводящих путях, поджелудочной железе и др.;

неврологические эффекты — головные боли, невропатия, потеря слуха, обоняния, вкусовых ощуще­ний, нарушение зрения;

психические эффекты — нарушение сна, депрессия, немотивированные приступы гнева.

Общее состояние проблемы загрязнения среды диоксинами отражено в Государственном докладе «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации»: «Среди химических веществ, загрязняющих Природные среды, особое место занимают вещества 1 класса опасности, или чрезвычайно опасные, для которых установлены минимальные значения предельно допустимых концентраций... Выборочные обследования локальных источников диоксинов и родственных им ве­ществ, проведенные Роскомгидрометом в 1993 г., показа­ли их присутствие в поверхностных водах, питьевой воде, городских почвах и атмосферном воздухе (таблица 39).

Таблица 39

Содержание диоксинов в поверхностных и питьевых водах

Несмотря на то, что диоксины в питьевой воде обсле­дованных городов присутствуют в количествах, не пре­вышающих ПДК, сам факт наличия токсичных веществ, обладающих способностью накапливаться в живом орга­низме, требует особого внимания.

СОЕДИНЕНИЯ СЕРЫ, ФОСФОРА И АЗОТА

При оценке загрязнения биосферы соединениями фосфора важны техногенные пути их поступления. Зна­чительные количества фосфорных соединений входят в состав моющих средств и с их остатками попадают в сточные воды. Стиральные порошки содержат 10-12% пирофосфата калия или от 4-5 до 40-50% триполифосфата натрия и некоторые другие фосфорсодержащие ком­поненты. Фосфор также входит в состав инсектицидов, например, хлорофоса. Вместе с промышленными и бы­товыми сточными водами соединения фосфора могут поступать в почвы и почвенно-грунтовые воды.

В биосфере азот присутствует в газообразной форме, в виде соединений азотной и азотистой кислот, солей аммония, а также входит в состав разнообразных орга­нических соединений.

Техногенные выбросы азота в воздушную среду в основном включают оксид азота и его диоксид. Оксиды азота активно участвуют в фотохимических реакциях, продуцируя озон и азотную кислоту.

В настоящее время большую проблему представляет нарушение толщины озонового слоя, на уменьшение которого могут оказывать влияние неполные оксиды азота, вступающие в реакцию окисления от N2O до NO2 и использующие кислород озонового слоя. Разрушение озонового экрана связывают с оксидом азота, который служит источником образования других оксидов, катализирующих фотохимическую реакцию разложения молекул озона.

О значительном загрязнении соединениями азота сви­детельствует повышение уровня концентрации нитратов : в природных водах в 2-4 раза и более, а также повышение концентраций аммонийного и нитратного азота до токсичных уровней, что может привести к специфичес­ким заболеваниям типа метгемоглобинемии людей и животных.

Как правило, максимальное содержание нитратов обнаруживают в продукции, выращенной на приусадебных участках и арендуемых полях и огородах, где вне­сение удобрений не контролируется. При взаимодей­ствии нитритов и аминов в живых организмах образуются нитрозамины, являющиеся канцерогенами и способные вызывать нарушения хромосомного аппарата и наслед­ственные уродства.

Фосфор и азот влияют на водные экосистемы. Эвтрофирование, или ненормальное повышение биологи­ческой продуктивности водных объектов и почвы, про­исходит в результате накопления избытка биогенных элементов (веществ).

В большинстве водных экосистем лимитирующим биогенным элементом является фосфор, в меньшей степени азот; в такой экосистеме наблюдается низкая продуктивность и как следствие — чистая прозрачная вода, обогащенная кислородом. На дне появляется осадок, растительность начинает вторгаться в экосистему с берегов, экосистема «стареет» и «умирает»: водоем мелеет и зарастает.

Признаком «болезни» является развитие сине-зеле­ных водорослей или других фотосинтезирующих водо­рослей, вызывающих «цветение» воды. Вода в пресно­водных водоемах становится непригодной не только для питья, но и для промышленных нужд, возникает ряд опасностей и неразрешимых пока проблем.

Вследствие эвтрофирования некоторые наземные эко­системы также перерождаются: из них исчезают виды растений, характерные для условий местопроизрастания.

Диоксид серы составляет 95% всех техногенных выб­росов серосодержащих веществ в атмосферу.

Сернистый газ, окисляясь и взаимодействуя с водой, выпадает в виде кислых дождей. Осадки подкисляют почвы. Из почвенного поглощающего комплекса водо­род вытесняет обменные основания (Ca2+, Mg2+). Увели­чивается фитотоксичность почв за счет увеличения под­вижного алюминия. Сера закрепляется в почве в форме алунита КА13(ОН)6(SO4)2. Часть серы сорбируется фульвокислотами. Значительно повышается растворимость всех гумусовых веществ, происходит их вымывание из минеральных горизонтов.

Резко изменяется состав и функции микробиоты: уменьшается масса бактерий, увеличивается масса гри­бов, среди них появляются фитопатогенные виды; сни­жается скорость денитрификации и азотфиксации, сни­жается численность и активность почвенной фауны. Блокируется цикл азота на стадии аммиака. Подавляет­ся разложение органических остатков. Модергумусные почвы трансформируются в грубогумусные, усиливает­ся процесс подзолообразования.

В итоге этих изменений плодородие почвы сначала несколько повышается за счет покрытия дефицита серы и азота, а затем значительно и устойчиво снижается. В сельском хозяйстве почвенное плодородие можно вос­становить известкованием почвы и соответствующей аг­ротехникой с внесением удобрений. В лесном хозяйстве воздушное загрязнение в сочетании с ухудшением по­чвенных условий приводит не только к падению приро­ста древесины, но и к усыханию древостоев и дигрессии лесных биогеоценозов.

ФРЕОНЫ

Фреоны (хладоны) — это группа фторсодержащих ;(могут также содержать хлор и бром) углеводородов жирного ряда; газы или летучие жидкости. Благодаря своим термодинамическим свойствам фреоны нашли широкое применение в практике как хладоносители в холодиль­ных машинах.

При контакте с открытым пламенем фреоны разла­гаются с образованием токсичных дифтор - и фторхлорфосгена, устойчивы к действию серной кислоты и кон­центрированных щелочей, не взаимодействуют с боль­шинством металлов. Фреоны нетоксичны для организма, Однако их воздействие на окружающую среду может иметь и негативные последствия — образование озоновой «дыры».

Хладоны обладают привлекательными физико-химическими свойствами, малотоксичны, просты в использовании, не обладают коррозирующим действием, не образуют взрывоопасных смесей с воздухом, имеют исключительно высокую пламеподавляющую способность.

Хладоны применяют в качестве хладагентов, пропеллентов в аэрозольных упаковках косметических Средств, как компоненты огнетушащих составов, раство­рители и т. д. В промышленных масштабах хладоны стали применять с начала 30-х гг. XX в.

В 1974 г. учеными было высказано предположение о ом, что хладоны разрушают озоновый слой, защищаю­щий земные организмы от губительного действия ультрафиолетового излучения Солнца. Обоснованность гипотезы (Rowland F. S., Molina M. J.) была подтверждена прямыми измерениями.

Озоноразрушающее действие хладонов приводит к образованию так называемых озоновых дыр, т. е. к сни­жению концентрации озона, что расценивается как серьезная экологическая опасность. В 1987 г. достигнуто международное соглашение — Монреальский протокол, обязывающий все страны-участницы соглашения с 1994 г. ограничить, а к 2000 г. полностью прекратить производство и применение всех озоноразрушающих материалов.

8.2. ВОЗДУХ КАК ФАКТОР СРЕДЫ ОБИТАНИЯ

Воздушная среда, в которой осуществляется деятель­ность человека, характеризуется физическими парамет­рами, химическим составом, ионным составом и други­ми показателями.

Физические параметры воздуха: температура, отно­сительная влажность, скорость, барометрическое давле­ние. Первые три параметра определяют процесс термо­регуляции организма, т. е. поддержание температуры тела в пределах 36-37°С. Она обеспечивает равновесие между количеством тепла, непрерывно образующимся в организме в процессе обмена веществ, и излишками тепла, непрерывно отдаваемыми в окружающую среду, т. е. поддерживает тепловой баланс организма человека.

Терморегуляция — физиологический процесс, конт­ролируемый центральной нервной системой. Различают химическую и физическую терморегуляцию.

Основное значение имеет физическая терморегуля­ция, посредством которой осуществляется отдача тепла организмом в окружающую среду. Этот процесс может идти тремя путями:

1. В виде инфракрасных лучей, излучаемых поверх­ностью тела в направлении окружающих предметов с более низкой температурой (радиация); таким путем те­ряется » 45% всей тепловой энергии, вырабатываемой организмом;

2. Нагревом воздуха, омывающего поверхность тела (конвекция), при этом теряется » 30% тепла;

3. Испарением пота, теряется » 13% тепла через орга­ны дыхания и около 5% тепла расходуется на нагрева­ние принимаемой пищи, воды и вдыхаемого воздуха.

Теплоотдача радиацией и конвекцией происходит в том случае, если температура окружающего воздуха ниже температуры тела. В противном случае теплоотдача воз­можна только испарением пота. Причем скорость испа­рения зависит от относительной влажности воздуха. Если влажность воздуха превышает 80%, теплоотдача испа­рением пота затруднена и может наступить перегрев организма, именуемый тепловой гипертермией и судорожной болезнью, которые в дальнейшем могут привести к тепловому удару, протекающему с потерей созна­ния, повышением температуры тела человека до 40-41°С и другими признаками тяжелого заболевания. Интенсивное потоотделение чревато угрозой дегидратации (обезвоживания) организма. Потери воды за счет испарения при температуре окружающей среды 37,8°С в состоянии покоя человека достигали 300 г. ч.-1 При движении они более значительны.

Если температура воздуха и окружающих стен больше 60°С, организм человека не способен сохранять теп­ловой баланс даже за счет потоотделения, вследствие чего начинается процесс накопления тепла в организме. Допускаемая продолжительность воздействия высоких температур при нормальном атмосферном давлении (» 101 кПа) приведена на рис. 44, а при пониженном барометрическом давлении — на рис. 45.

Неблагоприятное воздействие на организм человека оказывает не только высокая, но и низкая температура воздуха. Переохлаждения (гипотермия) вызывают заболевания периферической нервной системы. Наибольший процент обморожений и смертельных случаев в резуль­тате переохлаждения наблюдается при сочетании низкой температуры, высокой влажности и большой подвижности воздуха.

Совместное действие температуры, влажности и под­вижности воздуха определяют через эквивалентно-эффективную температуру по специальной диаграмме (рис. 46).

Физические параметры воздуха необходимо учиты­вать при организации всех видов деятельности. Особое значение имеют параметры микроклимата помещений, т. е. температура, относительная влажность и подвиж­ность воздуха. Кроме того, следует иметь ввиду, что скорость воздуха при определенной величине представ­ляет серьезную опасность для сооружений, технических устройств, конструкций, так как может создавать боль­шие ветровые нагрузки, способные производить разру­шительные действия.

Что касается барометрического давления, то его ве­личина по понятным соображениям не нормируется, хотя его колебания оказывают существенное влияние на здо­ровье людей.

Нормальное кислородное обеспечение организма воз­можно при снижении давления до 25-26 кПа. На высоте 3000 м человек подвергается опасности заболеть «гор­ной болезнью». От повышенного барометрического дав­ления патологические симптомы появляются у челове­ка при давлении более 392...843 кПа. Интервал давлений порядка 73-126 кПа особых беспокойств здоровым людям не доставляет. Для безопасности человека важно не само давление, укладывающееся в указанные пределы, а скорость его изменения.

Химический состав. Чистый воздух имеет следующий химический состав в % по объему: азот » 78,08; кислород » 20,94; аргон, неон и другие инертные газы » 0,94; углекислый газ » 0,03; прочие газы » 0,01. В воз­духе могут находиться вредные вещества различного происхождения в виде газов, паров, аэрозолей, в том числе радиоактивные.

Вредное вещество — вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований ^безопасности может вызывать заболевания или отклоне­ния в состоянии здоровья, обнаруживаемые современ­ными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Из данного определения следует, что все химические соединения потенциально являются вредными веществами. Вредные вещества можно классифицировать по разным признакам:

По характеру воздействия на организм: общетоксические; раздражающие; сенсибилизирующие; канцерогенные; мутагенные; влияющее на репродуктивную функцию.

По классам химических соединений: органические; неорганические; элементоорганические.

По степени токсичности: чрезвычайно токсичные; высокотоксичные; умеренно токсичные; малотоксичные.

По степени воздействия на организм: чрезвычайно опасные; высокоопасные; умеренно опасные; малоопасные.

Для предотвращения негативных последствий воз­действия загрязняющих веществ на отдельные компо­ненты природной среды необходимо знать их предель­ные уровни, при которых возможна нормальная жизнедеятельность и функционирование организма. Основной величиной экологического нормирования содержания вредных химических соединений в компонентах при­родной среды является предельно допустимая концент­рация (ПДК). ПДК — это такое содержание вредного вещества в окружающей среде, которое при постоянном контакте или при воздействии за определенный проме­жуток времени практически не влияет на здоровье чело­века и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. При определении ПДК учитывается не толь­ко влияние загрязняющего вещества на здоровье челове­ка, но и его воздействие на животных, растения, микро­организмы, а также на природные сообщества в целом.

Для санитарной оценки воздушной среды использу­ется несколько видов предельно допустимых концентра­ций вредных веществ, которые установлены на основе рефлекторных реакций организма человека на присут­ствие в воздухе вредных веществ.

ПДКрз — предельно-допустимая концентрация вред­ного вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3. Эта кон­центрация не должна вызывать у работающих при ежед­невном вдыхании в течение 8 ч за все время рабочего стажа каких-либо заболеваний или отклонений от нор­мы в состоянии здоровья, которые могли бы быть обна­ружены современными методами исследования непос­редственно во время работы или в отдаленные сроки. При этом рабочей зоной считается пространство высо­той 2 м над уровнем пола или площадки, на которой расположены места постоянного или временного пребы­вания работающих.

ПДКмр — максимальная разовая концентрация вред­ного вещества в воздухе населенных мест, мг/м3, кото­рая не должна вызывать рефлекторных реакций в орга­низме человека.

ПДКсс — среднесуточная предельно допустимая кон­центрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация вредного вещества не должна оказывать прямого или косвенного вредного воздействия на организм человека в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания.

В настоящее время действуют «ПДК вредных газов, паров и аэрозолей в воздухе рабочей зоны», установленные для 445 загрязняющих веществ, и «ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест», включающие 109 загрязняющих веществ.

В качестве примера дадим характеристику некоторым загрязняющим веществам.

Пыли. В зависимости от происхождения принято различать органические и неорганические пыли. К органическим относятся растительная и животная пыль, а также пыль некоторых синтетических веществ. К неорганическим относятся металлическая и минеральная (кварц, асбест, цемент и др.) пыли.

При оценке токсического действия пыли необходимо учитывать такие факторы, как дисперсность, форма частиц, растворимость, химический состав. Наибольшую опасность представляют пыли с частицами размером до 5 мкм, частицы этого размера задерживаются в легких, проникая в альвеолы, и частично или полностью раство­ряются в лимфе. Частицы большого размера задерживаются в верхних дыхательных путях и выводятся наружу при выдохе или откашливаний. В зависимости от химического состава пыль может оказывать отравляющее или механическое действие. К пылям вредных химических веществ относятся аэрозоли ДДТ, хромового ангидрида, свинца, ртути и др. Аэрозоли этих соедине­ний могут не только оказывать местное воздействие на верхние дыхательные пути, но и проникать в легкие и желудочно-кишечный тракт и вызывать общее отравле­ние организма.

Неядовитые пыли при значительных концентрациях также оказывают вредное воздействие на организм че­ловека. Они засоряют или раздражают слизистые обо­лочки глаз, кожу, верхние дыхательные пути и вызыва­ет различные легочные заболевания — пневмокониозы. В зависимости от природы пыли пневмокониозы могут Быть различных видов: силикоз — при действии пыли Свободного диоксида кремния; антракоз — при вдыхании угольной пыли; асбестоз — при вдыхании асбестовой пыли.

Аммиак (NH3) — бесцветный газ с резким запахом. Хорошо растворим в воде, перевозится и хранится в сжиженном состоянии. Аммиак является горючим газом, горит при наличии постоянного источника огня. Пары аммиака образуют с воздухом взрывоопасные смеси. Емкости с аммиаком могут взрываться при нагревании. Общетоксические эффекты в основном обусловлены дей­ствием аммиака на нервную систему. Последствиями тяжелой интоксикации является снижение интеллекту­ального уровня с выпадением памяти, неврологические симптомы: тремор, нарушение равновесия, тики, пони­жение болевой и тактильной чувствительности, голо­вокружение, нистагм, гиперрефлексия. Последствиями острого отравления могут быть помутнение хрусталика, роговицы, даже ее прободение и потеря зрения, охрип­лость или полная потеря голоса и различные хроничес­кие заболевания (бронхит, эмфизема легких и др.). В слу­чае малых концентраций наблюдается незначительное раздражение глаз и верхних дыхательных путей. При средних концентрациях наблюдается сильное раздраже­ние в глазах и в носу, частое чихание, слюнотечение, небольшая тошнота и головная боль, покраснение лица и потоотделение. При воздействии очень высоких кон­центраций уже через несколько минут наступают мы­шечная слабость с повышенной рефлекторной возбуди­мостью, резко снижается слух.

ПДКмр - 0,2 мг/м3, ПДКсс — 0,2 мг/м3.

Окись углерода (СО) — бесцветный газ без запаха и вкуса, плохо растворяется в воде; в сжиженном состоя­нии — бесцветная прозрачная жидкость. СО — негорюч. Пределы воспламеняемости окиси углерода в сме­си с воздухом 12,5-74,2%, смесь двух объемов с одним объемом кислорода взрывается при наличии открытого пламени. Окись углерода — вещество преимущественно общеядовитого действия — яд гемоглобина. СО вытесняет кислород из оксигемоглобина, содержание кисло­рода может снижаться до 8% (аноксемия). Окись угле­рода способна оказывать непосредственное токсическое действие на клетки, нарушая тканевое дыхание. СО вли­яет на углеводный и фосфорный обмен. При действии окиси углерода наблюдается тяжесть и ощущение сдавливания головы, сильная боль во лбу и висках, головок­ружение, шум в ушах, покраснение и жжение кожи лица, дрожь, чувство слабости и страха, жажда, учащение пульса, пульсация височных артерий, тошнота, рвота. В дальнейшем появляется оцепенелость, слабость и безучастность, нарастает сонливость. Температура тела может повышаться до 38-40°С.

ПДКмр — 3 мг/м3, ПДКсс — 1 мг/м3

Хлор (С12) — зеленовато-желтый газ с характерным резким удушливым запахом, малорастворим в воде, ра­створим в четыреххлористом титане и четыреххлорис­том кремнии. Является сильным окислителем. Хлор тяжелее воздуха, скапливается в подвалах, низинах ме­стности, хранится и перевозится в сжиженном состоя­нии. Хлор взрывоопасен в смеси с водородом, негорюч, но пожароопасен. Емкости с хлором могут взрываться ;при нагревании, хлор поддерживает горение многих орга­нических веществ. Хлор — вещество преимущественно удушающего действия, раздражает дыхательные пути, Сможет вызвать отек легких. При действии хлора в кро­ви нарушается содержание свободных аминокислот. При незначительных концентрациях хлора наблюдается по­краснение конъюнктивы, мягкого неба и глотки, бронхит, легкая одышка, охриплость, чувство давления в груди. При воздействии малых и средних концентраций хлора наблюдаются загрудинные боли, жжение и резь в глазах, слезотечение, мучительный сухой кашель, уве­личивается одышка, пульс учащается, начинается отде­ление мокроты со слизью и отхаркивание пенистой желтой или красноватой жидкости. Иногда отравление, перенесенное на ногах, через несколько дней заканчивается смертью.

ПДКмр — 0,1 мг/м3, ПДКсс = 0,03 мг/м3

Для обеспечения охраны воздушной среды установлена еще одна нормативная величина, характеризую­щая объем вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу отдельными источниками загрязнения, — предельно допустимый выброс (ПДВ). ПДВ— это объем (количество) загрязняющего вещества, выбрасываемого отдельным источником за единицу времени, превышение которого ведет к превышению ПДК в среде, окружающей источник загрязнения, и, как следствие, к неблагопри­ятным последствиям в окружающей среде и к риску для здоровья людей.

Воздух характеризуется ионным составом. Ионизация воздуха — процесс превращения нейт­ральных атомов и молекул воздушной среды в электри­чески заряженные частицы (ионы). Ионы в воздухе могут образовываться вследствие естественной, техно­логической и искусственной ионизации.

Естественная ионизация происходит в результате воздействия на воздушную среду космических излуче­ний и частиц, выбрасываемых радиоактивными веще­ствами при их распаде. Естественное ионообразование происходит повсеместно и постоянно во времени.

Технологическая ионизация происходит при воздей­ствии на воздушную среду радиоактивного, рентгено­вского и ультрафиолетового излучения, термоэмиссии, фотоэффекта и других ионизирующих факторов, обус­ловленных технологическими процессами. Образовав­шиеся при этом ионы распространяются в основном в непосредственной близости от технологической уста­новки.

Искусственная ионизация осуществляется специаль­ными устройствами — ионизаторами. Ионизаторы обес­печивают в ограниченном объеме воздушной среды за­данную концентрацию ионов определенной полярности.

Характеристиками ионов являются подвижность и заряд. Подвижность ионов выражается коэффициентом пропорциональности «К» (см/сек) (см/В) между скоро­стью ионов и напряженностью электрического поля, воз­действующего на ион. Подвижность ионов зависит от их массы: чем больше масса, тем меньше скорость переме­щения иона в электрическом поле. По подвижности весь спектр ионов условно делят на пять диапазонов:

- легкие К > 1,0,

- средние 1,0 > К > 0,01,

- тяжелые 0,01 > К > 0,001,

- ионы Ланжевена 0,001 > К > 0,0002,

- сверхтяжелые ионы 0,0002 > К.

Каждый ион имеет положительный или отрицатель­ный электрический заряд (полярность).

Наряду с возникновением происходит непрерывное исчезновение ионов. Факторами, определяющими исчезновение легких ионов, являются: рекомбинация двух легких ионов разных полярностей; адсорбция легких shob на незаряженных ядрах конденсации; рекомбинация легкого и тяжелого ионов зарядами противополож­ных знаков и др.

В зависимости от соотношения процессов ионизации деионизации устанавливается определенная степень онизированности воздуха. Степень ионизированности воздушной среды определяется количеством ионов каждой полярности в одном кубическом сантиметре воздуха. Определение количества ионов и их полярности осуществляется счетчиками ионов. По результатам измерения высчитывается показатель полярности. Показателем полярности П является отношение разности числа ионов положительной n+ и отрицательной n - полярности к их сумме, т. е.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6