Как влияет воздуха на здоровье человека. Природный воздух и его влияние на здоровье человека. Как влияет на здоровье городской воздух

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

Серьезную экологическую проблему представляет парниковый эффект который возникает из-за загрязнения атмосферного воздуха. Такие газы, как углекислый газ, метан, оксиды азота, озон, фреоны, пропуская солнечные лучи, препятствуют длинноволновому тепловому излучению с земной поверхности. Повышенная концентрация этих газов в атмосфере значительно уменьшает утечку тепла от приземных слоев атмосферы и приводит к так называемому «парниковому» эффекту. За последнее столетие температура на Земле повысилась на 0,6 є С. Наибольший рост температуры произошел в последние 25 лет.

Увеличение содержания в атмосфере углекислого газа имеет несколько причин. Во-первых, во всем мире постоянно растет объем сжигаемого топлива, а следовательно, увеличиваются объемы двуокиси углерода, поступающей в атмосферу (5 -7% от количества); углекислый газ постоянно выделяется зелеными растениями. Примерно половина этого количества остается в атмосфере, не вовлекаясь в процесс фотосинтеза и не растворяясь в водных поверхностях Земли. Накоплению двуокиси углерода в атмосфере способствует и снижение ее потребления тропическими лесами за счет их интенсивной вырубки.

Итогом загрязнения атмосферного воздуха тепличными газами является всеобщее потепление климата на нашей планете. Однако скорость повышения температуры околоземного слоя воздуха невелика и составляет около 0,01єС в год. Кроме того, происходит отражение в космическое пространство солнечного излучения частицами пыли и взвешенных веществ, количество которых увеличилось как за счет антропогенного загрязнения атмосферы, так и за счет усиления вулканической деятельности на поверхности Земли.

При высоком уровне загрязненности атмосферы и неблагоприятной для ее самоочищения погоде (антициклональная погода с туманом и безветрие, а также температурная инверсия) возникают токсические туманы. В обычных условиях температура воздуха понижается по мере удаления от поверхности Земли. Однако периодически возникают такие состояния атмосферного воздуха, которые называются температурной инверсией («перевертывание»), при которой нижние слои воздуха становятся более холодными, чем верхние слои. Поэтому загрязнения атмосферы не могут подниматься вверх и остаются в приземном слое воздуха, где концентрации этих загрязнений резко возрастают. Наиболее высокие концентрации наблюдаются при сильных морозах в период зимних инверсий. Они возникают в результате сильного охлаждения земной поверхности и приземных слоев воздуха. Нередки и ночные инверсии вследствие охлаждения земли за счет потери тепла радиацией, чему способствует ясное небо и сухой воздух (высокая влажность и облачность препятствуют ин- версии). Ночные инверсии достигают максимума в ранние утренние часы. Нередко инверсии образуются в долинах гор, так как с гор спускается холодный воздух и подтекает подтеплый.

Различают два типа токсических туманов: смог лос-анджелесского типа (фотохимический туман) и смог лондонского типа.

Фотохимический туман впервые наблюдался в Лос-Анджелесе, а теперь возникает во многих городах различных стран. Причина фотохимического тумана заключается в следующем. Первичной реакцией является разложение диоксида азота под действием УФ-излучения солнечной радиации (с длиной волн 400 нм) на оксид азота и атомарный кислород.Эта реакция приводит к образованию озона, который реагирует с углеводородами и образует комплекс соединений, названных фотооксидантами (органические перекиси, свободные радикалы, альдегиды, кетоны). Накапливаясь при соответствующей погоде (ясная, безветрие) в атмосферном воздухе озон и другие фотооксиданты вызывают сильное раздражение слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей. О концентрации фотооксидантов в воздухе судят по содержанию озона. Считают, что 0,5 -- 0,6 мг/м 3 озона вызывает сильный фотохимический туман. Максимально при фотохимическом тумане обнаруживалось 1,2 мг/м 3 озона.

Смог лондонского типа наблюдается при пасмурной, туманной погоде,

способствующей возрастанию концентрации сернистого газа и трансформации его в еще более токсичный аэрозоль серной кислоты.

При действии смогов на население отмечается раздражение слизистых оболочек глаз (резь в глазах, слезотечение), верхних дыхательных путей (мучительный кашель). У части пострадавших от смога людей наблюдается одышка, общая слабость, иногда -- чувство удушья. Тяжело переносят смог лица, страдающие бронхиальной астмой, декомпенсированными формами заболеваний сердца, хроническим бронхитом и т.п. В дни смога возрастает обращаемость населения за медицинской помощью, а также смертность от хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы и органов дыхания.

Вредное воздействие атмосферных загрязнений на здоровье по времени проявления эффекта можно разделить на две основные группы:

• 1. острое действие, когда эффект наступает непосредственно за периодом возрастания концентраций атмосферных загрязнений до критических величин;
• 2. хроническое действие, являющееся результатом длительного резорб-тивного влияния атмосферных загрязнений малой интенсивности.

Типичными примерами острого действия атмосферных загрязнений являются случаи токсических туманов, периодически наблюдающиеся в различных странах и на разных континентах.

Известны многочисленные случаи острого действия атмосферных загрязнений, являющиеся результатом кратковременного подъема концентраций или появлением специфических загрязнителей. При этом астматические приступы развивались также и у лиц, никогда не страдавших этим заболеванием. Эти вспышки оказались связанными с загрязнением воздуха в городе продуктами сжигания мусора в определенные сезоны года, когда ветер приносил эти загрязнения в город. Появление острых случаев аллергических заболеваний связано с загрязнением воздуха атмосферными выбросами биотехнологических производств (загрязнение воздуха микроорганизмами-продуцентами, продуктами их жизнедеятельности, промежуточными, сопутствующими продуктами микробиологического синтеза).

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

Хроническое специфическое действие могут вызывать такие загрязнители воздуха, как фтор, бериллий, соединения свинца, мышьяка, зола и многие др. Так, зарегистрированы многочисленные случаи флюороза среди детского населения, в связи с загрязнением воздуха соединениями фтора в районах размещения алюминиевой промышленности. При загрязнении воздуха соединениями бериллия у населения отмечаются случаи специфического хронического заболевания бериллиоза. У детей, проживающих в условиях загрязнения атмосферного воздуха высокими концентрациями золы -- пресиликотические изменения в легких и т.д.

Особую роль играют примеси в атмосферном воздухе, вызывающие oтдаленные последствия. К ним относятся вещества, обладающие канцерогенным, эмбриотропным, тератогенным, гона-дотоксическим и мутагенным действием. Хроническое неспецифическое действие атмосферных загрязнений выражается в ослаблении иммунозашитных сил, ухудшении физического развития детей, увеличении обшей заболеваемости, что отражено в таблице 1 «Список заболеваний, связанных с загрязнением атмосферного воздуха»

Таблица 1

По оценкам экспертов загрязнение атмосферного воздуха сокращает продолжительность жизни в среднем на 3-5 лет.

Наиболее чувствительны к воздействию атмосферного загрязнения органы дыхательной системы. Интоксикация организма происходит через альвеолы легких, площадь которых (способная к газообмену) превышает 100 м 2 . В процессе газообмена токсиканты поступают в кровь. Твердые взвеси в виде частиц различных размеров оседают в различных участках дыхательных путей. Согласно данным статистики все виды транспорта дают 60% общего количества загрязнений, поступающих в атмосферу, промышленность - 17%, энергетика - 14%, остальные - 9% приходятся на отопление зданий и других объектов и уничтожение отходов.

Ведущим антропогенным фактором антропогенного воздействия на качество атмосферного воздуха и здоровье населения в городах является автомобильный транспорт. Основная причина загрязнения воздуха заключается в неполном и неравномерном сгорании топлива. Всего 15% его расходуется на движение автомобиля, а 85% «летит на ветер». К тому же камеры сгорания автомобильного двигателя - это своеобразный химический реактор, синтезирующий ядовитые вещества и выбрасывающий их в атмосферу. Даже невинный азот из атмосферы, попадая в камеру сгорания, превращается в ядовитые окислы азота.

К числу вредных компонентов относятся и твёрдые выбросы, содержащие свинец и сажу, на поверхности которой адсорбируются циклические углеводороды (некоторые из них обладают канцерогенными свойствами). Закономерности распространения в окружающей среде твёрдых выбросов отличаются от закономерностей, характерных для газообразных продуктов. Крупные фракции (диаметром более 1 мм), оседая поблизости от центра эмиссии на поверхности почвы и растений, в конечном счете, накапливаются в верхнем слое почвы. Мелкие фракции (диаметром менее 1 мм) образуют аэрозоли и распространяются с воздушными массами на большие расстояния.

На основании статистики отработавшие газы содержат сложную смесь, насчитывающую более 280 соединений. В основном это газообразные вещества и небольшое количество твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии. Влияние этих веществ на здоровье человека показано в таблице 2.

Влияние отработанных газов автомобилей на организм человека

Токсичность (ядовитость) -это свойство некоторых химических соединений и веществ при попадании которых в определенных количествах в организм человека, животного или растения вызывают нарушения его физиологических функций, в результате чего возникают симптомы отравления (интоксикации, заболевания), а при тяжелых - гибель.

В действии ядов на организм принято выделять следующие основные стадии.

• 1. Стадия контакта с ядом и проникновения вещества в кровь.
• 2. Стадия транспорта вещества с места аппликации кровью к тканям-мишеням, распределения вещества по организму и метаболизма вещества в тканях внутренних органов - токсико-кинетическая стадия.
• 3. Стадия проникновения вещества через гистогематические барьеры (стенки капилляров и другие тканевые барьеры) и накопления в области молекулярных биомишеней.
• 4. Стадия взаимодействия вещества с биомишенями и возникновения нарушений биохимических и биофизических процессов на молекулярном и субклеточном уровнях - токсико-динамическая стадия.
• 5. Стадия функциональных расстройств организма развития патофизиологических процессов после "поражения" молекулярных биомишеней и возникновения симптомов поражения.
• 6. Стадия купирования основных симптомов интоксикации, угрожающих

жизни пораженного, в том числе с использованием средств медицинской защиты, или стадия исходов.

Схематически реакцию организма на хроническое воздействие химического фактора при привыкании к нему можно разделить на три фазы: фазу первичных реакций, фазу развития привыкания, иногда с более или менее длительным устойчивым привыканием, и фазу срыва привыкания и выраженной интоксикации.

Фаза первичных реакций - это период поисков путей адаптации организма к изменившимся условиям внешней среды. В начальном периоде воздействия развивающиеся сдвиги непостоянны, обычно компенсируются и часто с трудом выявляются. Как правило, отсутствуют и изменения, характерные для специфического действия данного яда, но оказывается нарушенной стабильность функций ряда органов и систем, особенно регулирующих. Ранее всего возникают изменения функции и структуры щитовидной железы, которые затем нормализуются, причем, видимая нормализация одних показателей часто сопровождается изменениями других.

В фазе первичных реакций происходит функциональная активация систем, осуществляющих биотрансформацию яда, повышается активность симпатического отдела нервной системы, вместе с тем наблюдается снижение резистентности организма по отношению к экзогенным воздействиям. Первичная реакция отличается неустойчивостью, вариабельностью и практической не воспроизводимостью, границы их очень расплывчаты. В части случаев в этот период сдвиги вообще не обнаруживаются, они выявляются только при применении различных дополнительных, достаточно интенсивных воздействий. В эксперименте этот период длится относительно недолго (недели), а в жизни может растягиваться на несколько лет. При этом малая клиническая симптоматика сочетается с повышенной возбудимостью нервной системы, неустойчивостью нейрорегуляторных механизмов и часто - активизацией щитовидной железы.

Вторая фаза - развитие привыкания - характеризуется, как уже упоминалось, уменьшением реакции на воздействие (однако в течение этой фазы возможны и периоды снижения толерантности к токсическому агенту). Внешне - это фаза благополучия организма. Во время ее происходит тренировка наиболее адекватных, отобранных доминантой в одну фазу, приспособительных механизмов. В результате процесса приспособления достигается возможный в данной ситуации максимум привыкания. Далее устойчивость организма либо длительно сохраняется на этом уровне, либо имеет волнообразное течение без существенных спадов. В тех случаях, когда повышение резистентности и поддержка этого состояния достигаются напряжением компенсаторно-защитных механизмов, могут развиваться сдвиги функций ряда систем и органов; могут развиваться и патологические явления как без срыва привыкания, так и с его срывом. Привыкание может быть нарушено усилением действующего фактора или действием другого агента, требующего иных приспособительных механизмов.

Третья фаза - выраженной интоксикации - не является обязательной. Она связана со срывом привыкания. Как правило, и срыву предшествует период напряженности адаптивных процессов, когда адаптационные механизмы все более заменяются компенсаторными. В таких случаях обнаружить напряженность можно, применяя либо экстремальные нагрузки, одинаковые для подопытных и контрольных животных (если говорить об экспериментальных условиях), либо наблюдая многие неспецифические показатели, которые иллюстрируют определенно нарастающие сдвиги. Срыв привыкания ведет к явной патологии, а пониженная чувствительность к основному агенту, вызвавшему привыкание, переходит в повышенную чувствительность к нему. Фаза выраженной интоксикации характеризуется наличием симптомов, специфичных для действующего яда.

Следует отметить, что фаза привыкания и в жизни, и в длительном эксперименте, как правило, прерывается периодами проявления интоксикации. Это связано с ослаблением компенсаторно-защитных механизмов либо вследствие перенапряжения (чаще при достаточно сильной интенсивности воздействия), либо с действием дополнительного фактора (например заболевания, переутомления). С течением времени периоды проявления интоксикации повторяются все чаще и становятся все длительнее и, наконец, завершаются полным переходом в третью фазу - фазу выраженной интоксикации.

Стадия декомпенсации

Любой компенсаторный механизм имеет определённые ограничения по степени выраженности нарушения, которое он в состоянии компенсировать. Лёгкие нарушения компенсируются легко, более тяжёлые могут компенсироваться не полностью и с различными побочными эффектами. Начиная с какого-то уровня тяжести компенсаторный механизм либо полностью исчерпывает свои возможности, либо сам выходит из строя, в результате чего дальнейшее противодействие нарушению становится невозможным. Такое состояние и называется декомпенсацией.

Болезненное состояние, в котором нарушение деятельности органа, системы или организма в целом уже не может быть скомпенсировано приспособительными механизмами, называется в медицине «стадией декомпенсации». Достижение стадии декомпенсации является признаком того, что организм уже не может собственными силами исправить повреждения. При отсутствии радикальных способов лечения потенциально смертельное заболевание в стадии декомпенсации неизбежно приводит к летальному исходу. Так, например, цирроз печени в стадии декомпенсации может быть излечен только перессадкой самостоятельно печень восстановиться уже не может. Покaзaтелем токсичности веществa является доза. Дозa вещества, вызывaющая определенный токсический эффект,

называется токсической дозой. Для животных и человека она определяется количеством вещества, вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность. Так как реакция каждого организма на одну и ту же токсодозу конкретного токсического вещества индивидуальна, то и степень тяжести отравления применительно к каждому из нихразный. Одни могут погибнуть, другие получат поражения различной степени тяжести или не получат их совсем. Из химических веществ, поступающих в воздух, наибольшее значение имеет свинец. Он накапливается в придорожной пыли, растениях, грибах и т. п.

Свинец особенно опасен тем, что он способен накапливаться не только во внешней среде, но и в организме человека. При хроническом отравлении свинцом он накапливается в костях в виде трехосновного фосфата. При определенных условиях (травмах, стрессе, нервном потрясении, инфекции и т. п.) происходит мобилизация свинца из его депо: он переходит в растворимую двухосновную соль и появляется в больших концентрациях в крови, вызывая тяжелое отравление.

Основными симптомами хронического отравления свинцом являются свинцовая кайма на деснах (его соединение с уксусной кислотой), свинцовый цвет кожи (золотисто-серая окраска), базофильная зернистость эритроцитов, гематопорфирин в моче, повышенное выведение свинца с мочой, изменения со стороны центральной нервной системы и желудочно-кишечного тракта (свинцовый колит).

Уровень загазованности магистралей и прилежащих к ним территорий зависит от интенсивности движения автомобилей, ширины и рельефа улицы, скорости ветра, доли грузового транспорта, автобусов в общем потоке и других факторов.

Немаловажное влияние на здоровье населения оказывает существующая в воздухе пыль. Причины основных выбросов пыли в атмосферу - это пыльные бури, эрозия почв, вулканы, морские брызги. Около 15- 20% общего количества пыли и аэрозолей в атмосфере - дело рук человека: производство стройматериалов, дробление пород в горнодобывающей промышленности, производство цемента, строительство. Промышленная пыль часто включает также оксиды различных металлов и неметаллов, многие из которых токсичны (оксиды марганца, свинца, молибдена, ванадия, сурьмы, теллура).

Ртуть. По токсикологическим свойствам ртуть весьма агрессивна и обусловливает серьезные нарушения ферментативных систем организма, всех видов обмена веществ, прежде всего белкового. Прием внутрь 1 г ртути и ее солей смертелен, патологические нарушения проявляются уже при поступлении внутрь 0,4 мг "чистой" ртути. Ее токсическое действие отличается большим разнообразием клинических проявлений в зависимости от того, в каком виде она поступает в организм (пары металлической ртути, неорганические или органические соединения), а также от путей поступления и дозы.

При длительном воздействии низких концентраций её паров в воздухе, что особенно типично для условий городов и многих промышленных производств (профессиональная вредность), может быть хроническое отравление с отсроченным поражением нервной системы, проявляемым в виде так называемого меркуриализма. Его признаками являются: снижение работоспособности, быстрая утомляемость, повышенная возбудимость. Постепенно указанные явления могут усиливаться, происходит нарушение памяти, появляются беспокойство и неуверенность в себе, раздражительность и головные боли. Такие жалобы имеются у значительного числа людей разного возраста. Из других симптомокомплексов отравления ртутью и её соединениями следует отметить, наряду с общетоксическим поражением, воздействие на половые железы, на эмбрионы в утробе матери, тератогенное (вызывает пороки развития и уродства), мутагенное (обусловливает возникновение наследственных изменений) и, возможно, канцерогенное (злокачественные образования) свойства. Есть основания предполагать неблагоприятное влияние ртутной интоксикации на иммунную систему. Уже при восемнадцати градусах ртуть начинает испаряться, насыщая своими парами окружающий воздух. Попадание ртути в человеческий организм через легкие представляет огромную опасность для его здоровья.

Когда ртуть попадает в кровоток, то она моментально разносится по всем системам, органам. Сильнее всех страдает от интоксикации почки, сердечно сосудистая система, центральная нервная система. Долгое вдыхание даже маленькой дозы ртути может привести к снижению иммунитета, что вызовет обострение хронических болезней.

В последнее время специалисты в медицинской экологии уделяют пристальное внимание заболеваниям, приводящим к нарушению репродуктивного здоровья. Этому способствуют такие загрязнители среды, как бензол, мышьяк, нефтепродукты, а также радиация. Большое внимание уделяется стойким органическим загрязнителям, основными из которых являются диоксины и полихлорированные бифенилы. Именно они в большей степени, чем другие соединения, ответственны за нарушение репродуктивного здоровья мужчин, женщин и даже у детей.

Бензапирен - искусственное химическое вещество, член родства полициклических углеводородов, соединение высшего класса опасности. Формируется при сжигании углеводородного твёрдого, жидкого и, собственно, газообразного ресурса (в малой степени при сгорании вещества в газообразном состоянии). Бензапирен представляет собой обыкновенный канцероген химического свойства, опасный для человека в самых малых по дозе концентрациях, так как обладает функцией накапливания в естественной среде организма. Кроме этого, он имеет мутагенные свойства, т.е. он способен вызывать мутации на генном уровне. Молекула бензапирена умеет соединяться с другими подобными элементами, образуя крепкие молекулярные системы с ДНК и внедряясь в её комплекс, она расширяет двойную спираль, постепенно нарушая взаимосвязи молекул ДНК. Следовательно, спираль раскручивается и появляется новая -- испорченная, а это уже генетическая модификация (преобразование) молекулы ДНК и, собственно, происходит мутация.

Врожденные уродства, сходные с наследственными, могут возникать под влиянием факторов внешней среды в эмбриональный период, особенно в ранний (так называемые фенокопии).

Бензапирен способен вызывать развитие и эволюцию злокачественной раковой опухоли у всех объектов исследования.

Влияние загрязнения атмосферного воздуха на санитарно-бытовые

условия.Твердые и жидкие частицы, содержащиеся в атмосферном воздухе,

к значительному загрязнению оконных стекол, снижая освещенность внутри помещений. Пыль, сажа и газы проникают в жилище через открытые окна и форточки, загрязняя внутреннюю обстановку, одежду, а также вызывают ощущение неприятных запахов. Все это вынуждает людей реже проветривать помещения и пользование чистым свежим воздухом резко ограничивается.

Влияние атмосферных загрязнений на микроклимат и световой климат городов.Наличие взвешенных частиц и газообразных загрязнений в атмосферном воздухе промышленных городов сопровождается ухудшением ряда факторов микроклимата и светового климата этих населенных мест.

Таким образом, в результате загрязнения атмосферного воздуха возрастает облачность, увеличивается частота туманов, снижается видимость и происходит значительная потеря ультрафиолетовой радиации. Подобные изменения природной среды оказывают негативное влияние на здоровье людей.

Одним из важных последствий загрязнения атмосферного воздуха является экономический ущерб, масштабы которого чрезвычайно велики. Эта проблема связана с тем, что выброс промышленными предприятиями загрязнителей приводит к потерям сырья, полуфабрикатов, реагентов, готового продукта, топлива. Материальный ущерб в промышленно развитых странах только по этой причине составляет миллиарды долларов в год

Воздухом называется смесь природных газов - азота, кислорода, аргона, углекислого газа, воды и водорода. Он является первоисточником энергии всех организмов и залогом здорового роста и долгой жизни. Благодаря воздуху в организмах происходит процесс метаболизма и развития.

Воздух в жизни растений и животных

Воздух играет огромную роль в жизни растений. Основополагающими компонентами необходимыми для роста и жизни растений являются кислород, углекислый газ, водные пары и почвенный воздух. Кислород необходим для дыхания, а углекислый газ для углеродного питания.

Кислород жизненно необходим для всего живого. Растения не могут прорастать без насыщения кислородом. В этом элементе нуждаются и корни и листья, и стебли растений.

Углекислый газ проникает в растение путем внедрения через его устьица в среду листа, попадая в клетки. Чем выше концентрация углекислого газа, тем лучше становится жизнь растений.

Воздух способствует осуществлению микробиологических процессов, происходящих в почве. Благодаря этим процессам в почве образуются элементы, необходимые для питания, роста и жизни растений - азот, фосфор, калий и другие.

Также воздух играет особую роль в формировании механических тканей у наземных растений. Он служит им окружающей средой, защищая от воздействия ультрафиолетовых лучей.

Движение воздуха немаловажно для благоприятного роста растений. Горизонтальное движение воздуха иссушает растения. А вертикальное способствует распространению пальцы, семян, а также регулирует тепловой режим на различных территориях.

Животные, как и растения, нуждаются в воздухе. Возраст, пол, размер и физическая активность напрямую связаны с потребляемым количеством воздуха.

Организм животных очень чувствителен к недостатку кислорода. Из-за пониженной кислородной концентрации у животных перестают окисляться потребляемые белки, жиры и углеводы. Это приводит к накоплению вредных токсических веществ в организме.

Кислород необходим для насыщения крови и тканей живого существа. Поэтому при нехватке этого элемента у животных учащается дыхание, ускоряется ток крови, снижаются окислительные процессы в организме, животное становится беспокойным. Длительное отсутствие кислородного насыщения вызывает: мышечную утомляемость, отсутствие болевого фактора, понижение температуры тела и смерть.

Воздух в жизни человека

Воздух является жизненно необходимым фактором для человека. Он разносится кровью по телу, насыщая каждый орган и каждую клетку организма.

Именно в воздухе происходит тепловой обмен человеческого организма с окружающей средой. Суть этого обмена заключается в конвекционной отдаче тепла и испарении влаги их легких человека.

Также воздух выполняет защитную для организма функцию: разбавляет химические загрязнители до безопасной концентрации. Это способствует снижению риска отравления организма химикатами.

С помощью дыхания человек насыщает организм энергией. Атмосферный воздух состоит из множества элементов, но его состав может меняться. Причиной этому служит производственная и техногенная деятельность человека.

Во время выдоха человек возвращает на четверть меньше вдыхаемого кислорода и в сто раз больше углекислого газа. Человеку необходимо ежедневно вдыхать 13-14 м3 воздуха. Содержание кислорода в организме здорового человека практически не меняется. Но если этого элемента не хватает, то в организме происходят сбои, учащается пульс.

Углекислый газ также важен для организма, но в определенных количествах. Повышение концентрации газа вызывает головную боль или шум в ушах.

Кислород способствует избавлению человеческого организма от углекислоты, в которой накоплены яды и токсины. Если человек редко выходит на свежий воздух, поверхностно дышит, или в воздухе содержится малая концентрация кислорода, человеческий организм переносит отравление, приводящее к различным заболеваниям.

Загрязнение окружающей среды атмосферы

В мире существует огромное количество веществ, загрязняющих атмосферу. Эти вещества вырабатываются как человеком, так и самой природой. Источниками, загрязнения атмосферы являются: тепловые электростанции и теплоцентрали, автотранспорт, цветная и черная металлургия, химической производство и другие.

Деятельность человека способствует выбросу золы, сажи, пыли. Также в атмосферу попадают минеральные кислоты, органические растворители.

Природные катаклизмы также выбрасывают в атмосферу различные вещества. При извержениях вулканов, пылевых бурях и лесных пожарах выделяются: пыль, диоксид серы, оксиды азота и углерода.

Какое влияние загрязнения атмосферы на человека, Вы узнаете из этой статьи.

Загрязнение атмосферы и здоровье человека

Ученые провели многочисленные исследования, которые подтвердили взаимосвязь заболеваний с загрязнением атмосферы. Каждый день в нее выбрасывают смеси разных загрязнителей. Впервые пагубное влияние загрязнения воздуха на здоровье человека было обнаружено в Лондоне в 1952 году.

На каждого человека загрязнение воздуха влияет по-разному. Учитываются такие факторы как: возраст, емкость легких, состояние здоровья и время, проведенное в данной среде. Большие частицы загрязняющих веществ негативно воздействуют на верхние дыхательные пути, а частицы маленького размера способны проникнуть в альвеолы легких и мелкие дыхательные пути

Человек, подверженный влиянию загрязнителей воздуха, может испытывать отдаленные и краткосрочные последствия. Все зависит от воздействующих факторов. Но, так или иначе, это приводит к заболеванию сердца, легких и инсульту.

Симптомы заболеваний, связанные с загрязненным воздухом — выделение мокроты, хронический кашель, инфекционные заболевания легких, сердечный приступ, рак легких, заболевания сердца.

Также выбросы в воздух загрязнителей из автотранспорта влияет на задержку роста плода у беременной женщины и вызывает преждевременные роды.

Как озон влияет на здоровья?

Озон, который является неотъемлемой частью атмосферы, также влияет на человека. Исследователи США утверждают, что изменение концентрации озона в атмосфере летом приводит к повышению уровня смертности.

Выделяют 3 фактора, от которых зависит ответная реакция на воздействие озона:

• Концентрация: чем больше уровень озона, тем больше людей, страдающих от него.
• Продолжительность: длительное воздействие имеет сильный отрицательный эффект на легкие.
• Объем вдыхаемого воздуха: повышенная активность человека способствует большему отрицательному эффекту на легкие.

Симптомы влияния озона на здоровье – раздражение и воспаление легких, чувство стеснения в груди, кашель. Как только его воздействие прекращается, то исчезают и симптомы.

Как влияют твердые примеси на здоровье?

Тонкодисперсные частицы, выбрасываемые в воздух, стремительно поражают легкие, так как проникают в альвеолы и малые дыхательные пути. Они необратимо повреждают их. Также отличительная черта тонкодисперсных частиц в том, что они длительное время могут находиться во взвешенном состоянии в воздухе и переноситься на длительные расстояния. Кроме того, они попадают в кровь и оказывают влияние на сердце.

Большое значение для здоровья человека имеет качество воздуха жилых и общественных помещений, так как в их воздушной среде даже малые источники загрязнения создают высокие концентрации его (из-за небольших объемов воздуха для разбавления), а длительность их воздействия максимальна по сравнению с другими средами.

Современный человек проводит в жилых и общественных зданиях от 52 до 85% суточного времени. Поэтому внутренняя среда помещений даже при относительно невысоких концентрациях большого количества токсических веществ может влиять на его самочувствие, работоспособность и здоровье. Кроме того, в зданиях токсические вещества действуют на организм человека не изолированно, а в сочетании с другими факторами: температурой, влажностью воздуха, ионно-озонным режимом помещений, радиоактивным фоном и др. При несоответствии комплекса этих факторов гигиеническим требованиям внутренняя среда помещений может стать источником риска для здоровья.

Основные источники химического загрязнения воздуха жилой среды. В зданиях формируется особая воздушная среда, которая находится в зависимости от состояния атмосферного воздуха и мощности внутренних источников загрязнения. К таким источникам в первую очередь относятся продукты деструкции отделочных полимерных материалов, жизнедеятельности человека, неполного сгорания бытового газа.

В воздухе жилой среды обнаружено около 100 химических веществ, относящихся к различным классам химических соединений.

Качество воздушной среды закрытых помещений по химическому составу в значительной степени зависит от качества окружающего атмосферного воздуха. Все здания имеют постоянный воздухообмен и не защищают жителей от загрязненного атмосферного воздуха. Миграция пыли, токсических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе, во внутреннюю среду помещений обусловлена их естественной и искусственной вентиляцией, и поэтому вещества, присутствующие в наружном воздухе, обнаруживают в помещениях, причем даже в тех, в которые подают воздух, прошедший обработку в системе кондиционирования.

Степень проникновения атмосферного загрязнения внутрь здания для разных веществ различна. Сравнительная количественная оценка химического загрязнения наружного воздуха и воздуха внутри помещений жилых и общественных зданий показала, что загрязнение воздушной среды зданий превосходило уровень загрязнения наружного воздуха в 1,8-4 раза в зависимости от степени загрязнения последнего и мощности внутренних источников загрязнения.

Одним из самых мощных внутренних источников загрязнения воздушной среды закрытых помещений являются строительные и отделочные материалы, изготовленные из полимеров. В настоящее время только в строительстве номенклатура полимерных материалов насчитывает около 100 наименований.

Масштабы и целесообразность применения полимерных материалов в строительстве жилых и общественных зданий определяются рядом положительных свойств, облегчающих их использование, улучшающих качество строительства, удешевляющих его. Однако результаты исследований показывают, что практически все полимерные материалы выделяют в воздушную среду те или иные токсические химические вещества, оказывающие вредное влияние на здоровье населения.

Интенсивность выделения летучих веществ зависит от условий эксплуатации полимерных материалов - температуры, влажности, кратности воздухообмена, времени эксплуатации.

Установлена прямая зависимость уровня химического загрязнения воздушной среды от общей насыщенности помещений полимерными материалами.

Химические вещества, выделяющиеся из полимерных материалов даже в небольших количествах, могут вызвать существенные нарушения в состоянии живого организма, например, в случае аллергического воздействия полимерных материалов.

Более чувствителен к воздействию летучих компонентов из полимерных материалов растущий организм. Установлена также повышенная чувствительность больных к воздействию химических веществ, выделяющихся из пластиков, по сравнению со здоровыми. Исследования показали, что в помещениях с большой насыщенностью полимерами подверженность населения аллергическим, простудным заболеваниям, неврастении, вегетодистонии, гипертонии оказалась выше, чем в помещениях, где полимерные материалы использовались в меньшем количестве.

Для обеспечения безопасности применения полимерных материалов принято, что концентрации выделяющихся из полимеров летучих веществ в жилых и общественных зданиях не должны превышать их ПДК, установленные для атмосферного воздуха, а суммарный показатель отношений обнаруженных концентраций нескольких веществ к их ПДК должен быть не выше единицы. С целью предупредительного санитарного надзора за полимерными материалами и изделиями из них предложено лимитировать выделение ими вредных веществ в окружающую среду или на стадии изготовления, или вскоре после их выпуска заводами-изготовителями. В настоящее время обоснованы допустимые уровни около 100 химических веществ, выделяющихся из полимерных материалов.

В современном строительстве все отчетливее проявляется тенденция к химизации технологических процессов и использованию в качестве смесей различных веществ, в первую очередь бетона и железобетона. С гигиенической точки зрения важно учитывать неблагоприятное влияние химических добавок в строительные материалы из-за выделения токсических веществ.

Не менее мощным внутренним источником загрязнения среды помещений служат и продукты жизнедеятельности человека - антропотоксины. Установлено, что в процессе жизнедеятельности человек выделяет примерно 400 химических соединений.

Исследования показали, что воздушная среда невенти-лируемых помещений ухудшается пропорционально числу лиц и времени их пребывания в помещении. Химический анализ воздуха помещений позволил идентифицировать в них ряд токсических веществ, распределение которых по классам опасности представляется следующим образом: диметиламин, сероводород, двуокись азота, окись этилена, бензол (второй класс опасности - высокоопасные вещества); уксусная кислота, фенол, метилстирол, толуол, метанол, винилацетат (третий класс опасности - малоопасные вещества). Пятая часть выявленных антропотоксинов относится к высокоопасным веществам. При этом обнаружено, что в невентилируе-мом помещении концентрации диметиламина и сероводорода превышали ПДК для атмосферного воздуха. Превышали ПДК или находились на их уровне и концентрации таких веществ, как двуокись и окись углерода, аммиак. Остальные вещества, хотя и составляли десятые и меньшие доли ПДК, вместе взятые свидетельствовали о неблагополучии воздушной среды, поскольку даже двух-четырехчасовое пребывание в этих условиях отрицательно сказывалось на умственной работоспособности исследуемых.

Изучение воздушной среды газифицированных помещений показало, что при часовом горении газа в воздухе помещений концентрация веществ составляла (мг/м3): окиси углерода - в среднем 15, формальдегида - 0,037, окиси азота - 0,62, двуокиси азота - 0,44, бензола - 0,07. Температура воздуха в помещении во время горения газа повышалась на 3

6 «С, влажность увеличивалась на 10-15%. Причем высокие концентрации химических соединений наблюдались не только в кухне, но и в жилых помещениях квартиры. После выключения газовых приборов содержание в воздухе окиси углерода и других химических веществ снижалось, но к исходным величинам иногда не возвращалось и через 1,5-2,5 ч.

Изучение действия продуктов горения бытового газа на внешнее дыхание человека выявило увеличение нагрузки на систему дыхания и изменение функционального состояния центральной нервной системы.

Одним из самых распространенных источников загрязнения воздушной среды закрытых помещений является курение. При спектрометрическом анализе воздуха, загрязненного табачным дымом, обнаружено 186 химических соединений. В недостаточно проветриваемых помещениях загрязнение воздушной среды продуктами курения может достигать 60-90%.

При изучении воздействия компонентов табачного дыма на некурящих (пассивное курение) у испытуемых наблюдалось раздражение слизистых оболочек глаз, увеличение содержания в крови карбоксигемоглобина, учащение пульса, повышение уровня артериального давления. Таким образом, основные источники загрязнения воздушной среды помещения условно можно разделить на четыре группы:

1) вещества, поступающие в помещение с загрязненным атмосферным воздухом;

2) продукты деструкции полимерных материалов;

4) продукты сгорания бытового газа и бытовой деятельности.

Значимость внутренних источников загрязнения в различных типах зданий неодинакова. В административных зданиях уровень суммарного загрязнения наиболее тесно коррелирует с насыщенностью помещений полимерными материалами (R = 0,75), в крытых спортивных сооружениях уровень химического загрязнения наиболее хорошо коррелирует с численностью людей в них (R = 0,75). Для жилых зданий теснота корреляционной связи уровня химического загрязнения как с насыщенностью помещений полимерными материалами, так и с количеством людей в помещении приблизительно одинаковая.

Химическое загрязнение воздушной среды жилых и общественных зданий при определенных условиях (плохой вентиляции, чрезмерной насыщенности помещений полимерными материалами, большом скоплении людей и др.) может достигать уровня, оказывающего негативное влияние на общее состояние организма человека.

В последние годы, по данным ВОЗ, значительно возросло число сообщений о так называемом синдроме больных зданий. Описанные симптомы ухудшения здоровья людей, проживающих или работающих в таких зданиях, отличаются большим разнообразием, однако имеют и ряд общих черт, а именно: головные боли, умственное переутомление, повышенная частота воздушно-капельных инфекций и простудных заболеваний, раздражение слизистых оболочек глаз, носа, глотки, ощущение сухости слизистых оболочек и кожи, тошнота, головокружение.

Различают две категории «больных» зданий. Первая категория - временно «больные» здания - включает недавно построенные или недавно реконструированные здания, в которых интенсивность проявления указанных симптомов с течением времени ослабевает и в большинстве случаев примерно через полгода они исчезают совсем. Уменьшение остроты проявления симптомов, возможно, связано с закономерностями эмиссии летучих компонентов, содержащихся в стройматериалах, красках и т. д.

В зданиях второй категории - постоянно «больных» - описанные симптомы наблюдаются в течение многих лет, и даже широкомасштабные оздоровительные мероприятия могут не дать эффекта. Объяснение такой ситуации, как правило, найти трудно, несмотря на тщательное изучение состава воздуха, работы вентиляционной системы и особенностей конструкции здания.

Следует отметить, что не всегда удается обнаружить прямую зависимость между состоянием воздушной среды помещения и состоянием здоровья населения.

Однако обеспечение оптимальной воздушной среды жилых и общественных зданий - важная гигиеническая и инженерно-техническая проблема. Ведущим звеном в решении этой проблемы является воздухообмен помещений, который обеспечивает требуемые параметры воздушной среды. При проектировании систем кондиционирования воздуха в жилых и общественных зданиях необходимая норма воздухоподачи рассчитывается в объеме, достаточном для ассимиляции тепло- и влаговыделений человека, выдыхаемой углекислоты, а в помещениях, предназначенных для курения, учитывается и необходимость удаления табачного дыма.

Помимо регламентации количества приточного воздуха и его химического состава известное значение для обеспечения воздушного комфорта в закрытом помещении имеет электрическая характеристика воздушной среды. Последняя определяется ионным режимом помещений, т. е. уровнем положительной и отрицательной аэроионизации. Негативное воздействие на организм оказывает как недостаточная, так и избыточная ионизация воздуха.

Проживание в местностях с содержанием отрицательных аэроионов порядка 1000-2000 в 1 мл воздуха благоприятно влияет на состояние здоровья населения.

Присутствие людей в помещениях вызывает снижение содержания легких аэроионов. При этом ионизация воздуха изменяется тем интенсивнее, чем больше в помещении людей и чем меньше его площадь.

Уменьшение числа легких ионов связывают с потерей воздухом освежающих свойств, с его меньшей физиологической и химической активностью, что неблагоприятно действует на организм человека и вызывает жалобы на духоту и «нехватку кислорода». Поэтому особый интерес представляют процессы деионизации и искусственной ионизации воздуха в помещении, которые, естественно, должны иметь гигиеническую регламентацию.

Необходимо подчеркнуть, что искусственная ионизация воздуха помещений без достаточного воздухоснабжения в условиях высокой влажности и запыленности воздуха ведет к неизбежному возрастанию числа тяжелых ионов. Кроме того, в случае ионизации запыленного воздуха процент задержки пыли в дыхательных путях резко возрастает (пыль, несущая электрические заряды, задерживается в дыхательных путях человека в гораздо большем количестве, чем нейтральная).

Следовательно, искусственная ионизация воздуха не является универсальной панацеей для оздоровления воздуха закрытых помещений. Без улучшения всех гигиенических параметров воздушной среды искусственная ионизация не только не улучшает условий обитания человека, но, напротив, может оказать негативный эффект.

Оптимальными суммарными концентрациями легких ионов являются уровни порядка Зг10, а минимально необходимыми 5f 10 в 1 см3. Эти рекомендации легли в основу действующих в Российской Федерации санитарно-гигиенических норм допустимых уровней ионизации воздуха производственных и общественных помещений (табл. 3.1).

Нормативные величины ионизации воздушной среды помещений в общественных зданиях

СЕГОДНЯ В МОСКВЕ - СИЛЬНЕЙШИЙ СМОГ...

Влияние воздуха на здоровье и организм человека

В наше непростое время стрессов, сильных нагрузок, постоянно ухудшающейся экологической обстановки, качество воздуха, которым мы дышим, приобретает особое значение. Качество воздуха, его влияние на наше здоровье напрямую зависит от количества в нем кислорода. Но оно постоянно меняется.

О состоянии воздуха в больших городах, о вредных веществах, загрязняющих его, про влияние воздуха на здоровье и организм человека, мы расскажем вам на нашем сайте www.rasteniya-lecarstvennie.ru .

Около 30 % городских жителей имеют проблемы со здоровьем, и одна из основных причин этому – воздух с низким содержанием кислорода. Чтобы определить уровень насыщенности крови кислородом нужно замерить его с помощью специального прибора – пульсоксиметра.

Такой прибор просто необходимо иметь людям с заболеванием легких, чтобы вовремя определить, что им нужна медицинская помощь.

Как влияет на здоровье воздух жилых помещений?

Как мы уже говорили, содержание кислорода в воздухе, котором мы дышим, постоянно меняется. Например, на морском побережье его количество составляет в среднем 21,9 %. Объем кислорода большого города составляет уже 20,8 %. А в помещении и того меньше, так как и без того недостаточное количество кислорода уменьшается за счет дыхания людей в помещении.

Внутри жилых, общественных помещений даже очень небольшие источники загрязнения создают высокие его концентрации, так как объемов воздуха там небольшой.
Современный человек проводит в закрытых помещениях большую часть своего времени. Поэтому даже небольшое количество токсических веществ (например, загазованный воздух с улицы, отделочные полимерные материалы, неполного сгорания бытового газа) может влиять на его здоровье, работоспособность.

Помимо этого, атмосфера с токсичными веществами действует на человека, сочетаясь с другими факторами: температурой воздуха, его влажностью, радиоактивным фоном и т.п. При несоблюдении гигиенических, санитарных требований (проветривание, влажная уборки, ионизация, кондиционирование) внутренняя среда помещений, где находятся люди, может стать опасной для здоровья.

Также химический состав воздушной атмосферы закрытых помещений значительно зависит от качества окружающего атмосферного воздуха. Пыль, выхлопные газы, токсические вещества, находящиеся снаружи, проникают внутрь помещения.

Чтобы уберечься от этого, следует применять для очищения атмосферы закрытых помещений систему кондиционирования, ионизации, очищения. Чаще проводить влажную уборку, не использовать при отделке дешевые опасные для здоровья материалы.

Как влияет на здоровье городской воздух?

На здоровье человека очень влияет большое количество вредных веществ в городском воздухе. Он содержит большое количество угарного газа (СО) – до 80%, которым «обеспечивает» нас автотранспорт. Это вредное вещество очень коварно, не имеет запаха, цвета и очень ядовито.

Угарный газ, попадая в легкие, связывается гемоглобином крови, препятствует поставку кислорода к тканям, органам, вызывая кислородное голодание, ослабляет мыслительные процессы. Иногда он может вызвать потерю сознания, а при сильной концентрации, может стать причиной смерти.

Помимо угарного газа, городской воздух содержит еще, примерно, 15 других опасных для здоровья веществ. Среди них – ацетальдегид, бензол, кадмий, никель. Городская атмосфера содержит также селен, цинк, медь, свинец, стирол. Высока концентрация формальдегида, акролеина, ксилола, толуола. Их опасность такова, что эти вредные вещества организм человека только накапливает, отчего их концентрация увеличивается. Через некоторое время они уже становится опасными для человека.

Эти вредные химические вещества часто являются виновниками появления гипертонии, ишемической болезни сердца, почечной недостаточности. Также высока концентрация вредных веществ вокруг промышленных предприятий, заводов, фабрик. Проведенными исследованиями было доказано, половина обострения хронических заболеваний проживающих вблизи предприятий людей, вызвана плохим, грязным воздухом.

Намного лучше обстоит дело в сельской местности, «спальных городских районах», где нет рядом предприятий, электростанций, а также невелика концентрация автотранспорта.
Жителей больших городов спасают мощные кондиционеры, которые очищают воздушные массы от пыли, грязи, сажи. Но, следует знать о том, что проходя через фильтр, систему охлаждения-нагрева воздух также очищается от полезных ионов. Поэтому как дополнение к кондиционеру, следует иметь ионизатор.

Больше всего в кислороде нуждаются:

* Дети, им требуется его в два раза больше, сем взрослым.

* Беременные женщины – они расходуют кислород на себя и на будущего ребенка.

* Пожилые люди, а также люди с ослабленным здоровьем. Им необходим кислород для улучшения самочувствия, предотвращения обострения болезней.

* Спортсменам нужен кислород для усиления физической активности, ускорения восстановления мышц после спортивных нагрузок.

* Школьникам, студентам, всем, кто занимается умственным трудом для усиления концентрации внимания, снижения утомляемости.

Влияние воздуха на организм человека очевидно. Благоприятные условия воздушной среды – важнейший фактор сохранения здоровья, работоспособности человека. Поэтому, постарайтесь обеспечить наилучшую очистку воздуха в помещении. А также при первой возможности старайтесь покидать город. Поезжайте в лес, к водоему, гуляйте в парках, скверах.

Дышите чистым, целебный воздухом, необходимым для сохранения вашего здоровья. Будьте здоровы!

Атмосферный воздух: его загрязнение

Загрязнение атмосферного воздуха выбросами автомобильного транспорта

Автомобиль - этот «символ» XX в. в индустриальных странах Запада, где слабо развит общественный транспорт, все чаще становится настоящим бедствием. Десятки миллионов личных автомашин заполнили ули-цы городов и автострады, то и дело возникают многокилометровые «пробки», без толку сжигается дорогостоящее горючее, воздух отравляется ядовитыми выхлопными газами. Во многих городах они превышают суммарные выбросы в атмосферу промышленных предприятий. Суммарная мощность автомобильных двигателей в СССР значительно превышает установленную мощ-ность всех тепловых электростанций страны. Соответственно и горючего автомобили «съедают» гораздо больше, чем тепловые электростанции и если удастся повысить экономичность автомобильных двигателей хо-тя бы немного, это обернется миллионной экономией.

Автомобильные выхлопные газы - смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводороды-не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости на старте, т. е. во время заторов и у красного сигнала светофора. Именно в этот момент, когда нажимают на акселератор, выделяется больше всего несгоревших частиц: примерно в 10 раз больше, чем при работе двигателя в нормальном режиме. К несгоревшим газам относят и обычную окись углерода, образующуюся в том или ином количестве по-всюду, где что-то сжигают. В выхлопных газах двигателя, работающего на нормальном бензине и при нор-мальном режиме, содержится в среднем 2,7% оксида углерода. При снижении скорости эта доля увеличивается до 3,9%, а на малом ходу-до 6,9%.

Монооксид углерода, углекислый газ и большинство других газовых выделений двигателей тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли. Оксид углерода соединяется с гемоглобином крови и мешает ему нести кислород в ткани организма. В выхлопных газах содержатся также альдегиды, обладающие резким запахом и раздражающим действием. К ним относятся акролеины и формальдегид; последний обладает особенно сильным действием. В автомобильных выбросах содержатся также оксиды азота. Двуокись азота играет большую роль в образовании продуктов превращения углеводородов в атмосферном воздухе. В выхлопных газах присутствуют неразложившиеся углеводорода топлива. Среди них особое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, в частно-сти гексен и пентен. Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества. Особенно много сажи и смол образуется при технической неисправности мо-тора и в моменты, когда водитель, форсируя работу двигателя, уменьшает соотношение воздуха и горючего, стремясь получить так называемую «богатую смесь». В этих случаях за машиной тянется видимый хвост дыма, который содержит полициклические углеводороды и, в частности, бенз(а)пирен.

В 1 л бензина может содержаться около 1 г тетраэтилсвинца, который разрушается и выбрасывается в виде соединений свинца. В выбросах дизельного транспорта свинец отсутствует. Тетраэтилсвинец используют в США с 1923 г. в качестве добавки к бензину. С этого времени выброс свинца в окружающую среду непрерывно возрастает. Годовое потребление свинца для бензина на душу населения составляет в США около 800 г. Близкое к токсическому уровню содержание свинца в организме наблюдалось у дорожных полицейских и у тех, кто постоянно подвергается воздействию выхлопных газов автомобилей. Исследованиями было, показано, что в организме голубей, живущих в Филадельфии, содержится в 10 раз больше свинца, чем у голубей, живущих в сельской местности. Свинец - один из основных отравителей внешней среды; и поставляют его главным образом современные двигатели с высокой степенью сжатия, выпускаемые автомобильной промышленностью.
Противоречия, из которых «соткан» автомобиль, пожалуй, ни в чем не выявляется так резко, как в деле защиты природы. С одной стороны, он облегчил нам жизнь, с другой-отравляет ее. В самом прямом и печальном смысле.

Один легковой автомобиль поглощает ежегодно из атмосферы в среднем больше 4 т. кислорода, выбрасывая с выхлопными газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов.

Выхлопные газы автомобилей, загрязнение атмосферы

В связи с резким увеличением числа автомобилей остро встала проблема борьбы с загрязнениями атмосферы выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. В настоящее время 40-60% загрязнений атмосферы вызвано автомобилями. В среднем на один автомобиль выбросы составляют, кг/год окиси углерода 135, окислов азота 25, углеводородов 20, двуокиси серы 4, твердых частиц 1,2, бензпирена 7-10 . Ожидается, что к 2000 г. число автомобилей в мире составит около 0,5 млрд. Соответственно в год они будут выбрасывать в атмосферу, т окиси углерода 7,7-10 , окислов азота 1,4-10 , углеводородов 1,15-10 , двуокиси серы 2,15-10 , твердых частиц 7-10 , бензпирена 40. Поэтому борьба с загрязнениями атмосферы станет еще более актуальной. Имеется несколько путей решения этой проблемы. Весьма перспективным из них является создание электромобилей. 

Вредные выбросы. Точно установлено, что двигатели внутреннего сгорания, прежде всего автомобильные карбюраторные двигатели, являются основными источниками загрязнения. Выхлопные газы автомобилей, работающих на бензине, в отличие от автомобилей, работающих на СНГ, содержат соединения свинца. Такие антидетонационные добавки, как тетраэтилсвинец,- наиболее дешевое средство приспособления обычных бензинов к современным двигателям с высокой степенью сжатия. После сгорания свинецсодержащие компоненты этих добавок попадают в атмосферу. Если применяются очистительные фильтры каталитического действия, то поглощаемые ими соединения свинца дезактивируют катализатор, в результате чего не только свинец, но и окись углерода, несгоревшие углеводороды выбрасываются вместе с выхлопными газами в количестве, зависящем от условий и стандартов на эксплуатацию двигателей, а также от условий очистки и ряда других факторов. Количественно концентрацию загрязняющих компонентов в выхлопных газах при работе двигателей как на бензине, так и на СНГ определяют по методике, хорошо известной теперь как калифорнийский цикл испытаний. При проведении большинства экспериментов было выявлено, что перевод двигателей с бензина на СНГ приводит к снижению количества выбросов окиси углерода в 5 раз и несгоревших углеводородов в 2 раза. 

Для снижения загрязненности воздушной среды выхлопными газами, содержащими свинец, предложено в глушитель автомобиля помещать пористые полипропиленовые волокна или ткань на их основе, обработанные в инертной атмосфере при 1000 °С. Волокна адсорбируют до 53% свинца, содержащегося в выхлопных газах. 

В связи с увеличением числа автомобилей в городах все более острой становится проблема загрязнения атмосферы выхлопными газами. В среднем за сутки работь автомобиля выделяется около 1 кг выхлопных газов, со держащих оксиды углерода, серы, азота, различны(углеводороды и соединения свинца. 

Как мы видим, катализатор представляет собой вещество, которое ускоряет химическую реакцию, обеспечивая более легкий путь ее протекания, но само не расходуется в реакции. Это не означает, что катализатор не принимает участия в реакции. Молекула РеВгз играет важную роль в многостадийном механизме рассмотренной выше реакции бромирования бензола. Но в конце реакции РеВгз регенерируется в исходной форме. Это является общим и характерным свойством любого катализатора. Смесь газов Н2 и О2 может оставаться неизменной при комнатной температуре целые годы, и в ней не будет протекать сколько-нибудь заметной реакции, но внесение небольшого количества платиновой черни вызывает мгновенный взрыв. Платиновая чернь оказывает такое же воздействие на газообразный бутан или пары спирта в смеси с кислородом. (Некоторое время назад в продаже появились газовые зажигалки, в которых вместо колесика и кремня использовалась платиновая чернь, однако они быстро приходили в негодность вследствие отравления поверхности катализатора примесями в газообразном бутане. Тетраэтилсвинец тоже отравляет катализаторы, которые снижают загрязнение атмосферы автомобильными выхлопными газами, и поэтому в автомобилях, на которых установлены устройства с такими катализаторами, должен использоваться бензин без примеси тетраэтилсвинца.)

*****
Влияние выхлопных газов на здоровье человека

Выхлопная труба легкового автомобиля

У подвесных моторов выхлопные газы выбрасываются в воду, на многих моделях - через ступицу гребного винта
Наибольшую опасность представляют оксиды азота, примерно в 10 раз более опасные, чем угарный газ, доля токсичности альдегидов относительно невелика и составляет 4-5 % от общей токсичности выхлопных газов. Токсичность различных углеводородов сильно отличается. Непредельные углеводороды в присутствии диоксида азота фотохимически окисляются, образуя ядовитые кислородсодержащие соединения - составляющие смогов.

Качество дожигания на современных катализаторах таково, что доля СО после катализатора обычно менее 0,1 %.

Обнаруженные в газах полициклические ароматические углеводороды - сильные канцерогены. Среди них наиболее изучен бензпирен, кроме него обнаружены производные антрацена:

1,2-бензантрацен
1,2,6,7-дибензантрацен
5,10-диметил-1,2-бензантрацен
Кроме того при использовании сернистых бензинов в отходящие газы могут входить оксиды серы, при применении этилированных бензинов - свинец (Тетраэтилсвинец), бром, хлор, их соединения. Считается, что аэрозоли галоидных соединений свинца могут подвергаться каталитическим и фотохимическим превращениям, участвуя в образовании смога.

Длительный контакт со средой, отравленной выхлопными газами автомобилей, вызывает общее ослабление организма - иммунодефицит. Кроме того, газы сами по себе могут стать причиной различных заболеваний. Например, дыхательной недостаточности, гайморита, ларинготрахеита, бронхита, бронхопневмонии, рака лёгких. Также выхлопные газы вызывают атеросклероз сосудов головного мозга. Опосредованно через легочную патологию могут возникнуть и различные нарушения сердечно-сосудистой системы.

ВАЖНО!!!
Профилактические меры защиты организма человека от вредного воздействия окружающей среды в промышленном городе

Загрязнение атмосферного воздуха

Атмосферный воздух в промышленных городах загрязняется выбросами от предприятий теплоэнэргетики, цветной металлургии, редкоземельного и других производств, а также увеличивающегося количества автотранспорта.

Характер и степень воздействия загрязнителей различны и определяются их токсичностью и превышением установленных для этих веществ нормативов предельно-допустимых концентраций (ПДК).

Характеристики основных загрязняющих веществ,выбрасываемых в атмосферу:

1. Диоксид азота - вещество 2 класса опасности. При остром отравлении диоксидом азота может развиваться отек легких. Признаки хронического отравления – головные боли, бессонница, поражение слизистых оболочек.

Диоксид азота участвует в фотохимических реакциях с углеводородами выхлопных газов автомобилей с образованием остротоксичных органических веществ и озона - продуктов фотохимического смога.

2. Диоксид серы - вещество 3 класса опасности. Диоксид серы и серный ангидрид в комбинации с взвешенными частицами и влагой оказывают вредное воздействие на человека, живые организмы и материальные ценности. Диоксид серы в смеси с твердыми частицами и серной кислотой приводит к увеличению симптомов затрудненного дыхания и болезней легких.

3. Фтористый водород – вещество 2 класса опасности. При остром отравлении возникают раздражение слизистых оболочек гортани и бронхов, глаз, слюнотечение, носовые кровотечения; в тяжелых случаях - отек легких, поражение центральной нервной системы, при хроническом - конъюнктивит, бронхит, пневмония, пневмосклероз, флюороз. Характерно поражение кожи типа экземы.

4. Бенз(а)пирен – вещество 1 класса опасности, присутствует в выхлопных газах автомобилей, является очень сильным канцерогеном, вызывает рак нескольких локаций, включая кожу, легкие, кишечник. Основной загрязнитель – автотранспорт, а также ТЭЦ и отопление частного сектора.

5. Свинец – вещество 1 класса опасности, негативно воздействует на такие систе­мы органов: кроветворную, нервную, желудоч­но-кишечную и почечную.

Из­вестно, что полупериод биологического его рас­пада составляет в организме в целом 5 лет, а в костях человека - 10 лет.

6. Мышьяк - вещество 2 класса опасности, поражающий нервную систему. Хроническое отравление мышьяком приводит к потере аппетита и снижению массы, гастрокишечным расстройствам, периферийным неврозам, конъюнктивиту, гиперкератозу и меланоме кожи. Последняя возникает при длитель­ном воздействии мышьяка и может привести к развитию рака кожи.

7. Природный газ радон - продукт радиоактивного распада урана и тория. Поступление в организм человека происходит через воздух и воду, сверхнормативные дозы радона вызывают риск раковых заболеваний. Основные пути попадания радона в здания из грунтов по трещинам и щелям, из стен и строительных конструкций, а также с водой из подземных источников.

1. От вредного воздействия загрязнения атмосферного воздуха при наступлении неблагоприятных метеоусловий (НМУ) для рассеивания загрязняющих веществ рекомендуется:

Ограничить физическую активность и пребывание на открытом воздухе;

Закрыть окна и двери. Ежедневно проводить влажную уборку помещений;

В случаях повышенной концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе (исходя из сообщений о НМУ) желательно пользоваться при передвижении на открытом воздухе ватно-марлевыми повязками, респираторами или носовыми платками;

Особое внимание обратить в период НМУ на соблюдение правил благоустройства города (не сжигать мусор и т.д.);

Увеличить потребление жидкости, пить кипяченую, очищенную или щелочную минеральную воду без газа, либо чай, а также часто полоскать ротовую полость слабым раствором пищевой соды, чаще принимать душ;

В рацион питания включать продукты, содержащие пектин: вареную свеклу, свекольный сок, яблоки, фруктовые кисели, мармелад, а также витаминные напитки на основе шиповника, клюквы, ревеня, отвары из трав, натуральные соки. Употреблять больше овощей и фруктов, богатых натуральной клетчаткой и пектинами в виде салатов и пюре;

Увеличить в рационе питания детей цельного молока, кисломолочных продуктов, свежего творога, мяса, печени (продуктов с высоким содержанием железа);

Для вывода токсических веществ и очистки организма употреблять природные сорбенты такие, как - Тагансорбент, Индигель, Тагангель-Айя, активированный уголь;

Ограничить использование личного автотранспорта в черте города в период НМУ;

На периоды НМУ выезжать по возможности в загородную или парковую зону.

Регулярно проветривать помещения на первых этажах и в подвалах;

В ванной и кухонной комнатах иметь рабочую вентиляционную систему или вытяжку;

Используемую для питья воду из подземных источников перед употреблением выдержать в открытой ёмкости.