Айзман Р.И. Основы безопасности жизнедеятельности и первой медицинской помощи

Подождите немного. Документ загружается.

Глава 1

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОПАСНОСТИ

Понятие «опасность». Воздействия, способные вызывать негативные нарушения

в самочувствии и здоровье

людей,

называются опасностями.

Опасность — это свойство элементов системы «человек - среда обитания», способное

причинять ущерб людям, природной среде и материальным ресурсам.

Все опасности по источникам их возникновения принято делить на естественные

и антропогенные.

Естественные опасности возникают при стихийных явлениях в биосфере — таких,

как землетрясения, наводнения, ураганы, циклоны, лавины.

Характерной особенностью естественных опасностей является неожиданность их воз-

никновения, хотя некоторые из них человек научился предсказывать, например, ураганы,

цунами. Естественные опасности относительно стабильны по времени и силе воздействия.

Возникновение антропогенных опасностей связано, прежде всего, с активной техно-

генной деятельностью человека.

Источниками антропогенных опасностей являются люди, а также технические средст-

ва, здания, сооружения, транспортные магистрали — все, что создано человеком. Ущерб от

антропогенных опасностей тем выше, чем больше плотность и энергетический уровень

используемых техногенных средств.

Рост негативного влияния, как правило, обусловлен нарушениями технологических

рекомендаций, трудовой дисциплины и, что самое главное, — отсутствием необходимых

знаний о причинах возникновения опасностей и о последствиях, возникающих в зонах

действия опасностей.

По характеру воздействия на человека все опасности разделяются на вредные и трав-

мирующие.

Вредные воздействия приводят к ухудшению самочувствия человека или к заболева-

нию (если воздействие продолжительно). Сюда относятся: воздействие токсичных веществ,

содержащихся в атмосферном воздухе, воде, продуктах питания; недостаточность освеще-

ния; повышенная или пониженная температура воздуха; снижение содержания кислорода

в воздухе помещения.

Аналогично влияние на организм повышенного шума, вибраций, электромагнитных

полей, ионизирующих излучений. Так, работа при недостаточном освещении приводит

к более быстрому (в 1,5-2 раза) утомлению, а в условиях повышенных температур снижа-

ется производительность труда, организм обезвоживается, теряя с водой витамины и соли.

112

Глава 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОПАСНОСТИ

При этом снижается защитная реакция организма, возникают сердечно-сосудистые забо-

левания.

Травмирующие воздействия приводят к травмам и гибели людей при однократном

действии, характеризуются неожиданностью и быстротой. Электрический ток, падающие

предметы, действие подвижных частей различных установок и средств транспорта, паде-

ние, разгерметизация систем повышенного давления, часто приводящая к взрывам и пожа-

рам, — все это травмирующие факторы.

Ежегодно в мире в сфере промышленного производства погибает до 200 тыс. человек,

травмы различной тяжести получают около 120 млн человек.

К негативным воздействиям на организм человека относят также острые и хрони-

ческие отравления.

Острым отравлением называют заболевание, возникающее после однократного воз-

действия токсичного вещества на организм человека. Обычно это происходит при авариях,

когда содержание токсичных веществ в атмосферном воздухе резко возрастает, или при

употреблении продуктов, содержащих большое количество токсинов.

На производстве и в быту регистрируют пищевые отравления пестицидами, метило-

вым спиртом, различными растворителями.

Хроническим отравлением называют заболевание, развивающееся после системати-

чески длительного воздействия токсичных веществ в дозах, значительно меньших, чем при

остром отравлении. Например, в организме человека постепенно накапливаются соедине-

ния свинца и марганца, а также пары ртути.

Последствия воздействия

опасностей..

При действии травмирующих факторов на че-

ловека возникают негативные последствия, которые можно разделить на первичные и отда-

ленные.

Первичные последствия характерны для травмоопасных воздействий и острых отрав-

лений. Они сопровождаются различными травмами или гибелью людей.

Отдаленное действие вредных факторов проявляется через заболевания, сокращение

продолжительности жизни, снижение рождаемости и ухудшение здоровья новорожденных

и детей.

Загрязнение среды обитания стало одной из основных причин сокращения продолжи-

тельности жизни населения России. Если в 1965 г. продолжительность жизни мужчин со-

ставляла 65 лет, то в 1995 г. она снизилась до 57,3 года. Возросла младенческая смертность,

в странах СНГ она составляет 25 случаев на 1 тыс. новорожденных. 10 % новорожденных

России появляются на свет с дефектами и уродствами. По данным Российской академии

медицинских наук, в Москве 70 % детей имеют ослабленное здоровье.

Оценивая последствия воздействия опасностей на людей, следует признать, что уро-

вень гибели от них ежегодно растет. Опасно негативное действие вредных факторов и для

будущих поколений.

На всех этапах своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. С воз-

никновением высокоиндустриального общества вмешательство человека в природу резко

усилилось, стало опасным и грозит в ближайшем будущем превратиться в глобальную

угрозу для человечества.

1.1. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ 13

Выделяют несколько наиболее существенных процессов, ухудшающих экологиче-

скую ситуацию на планете. Наиболее масштабным и значительным является химическое

загрязнение среды не свойственными ей веществами химической природы. Среди них —

газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. В част-

ности, накопление углекислого газа в атмосфере усиливает нежелательную тенденцию по-

вышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу продолжающееся за-

грязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, что может вызвать существенные

нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений

и отрицательное влияние загрязнения почвы пестицидами.

В последнее десятилетие экологическое загрязнение многих регионов Земли стало

причиной резкого роста заболеваний населения, повышенной детской смертности и нару-

шений психофизического развития подрастающего поколения. В последующих разделах

рассмотрены основные факторы, оказывающие влияние на состояние биосферы.

1.1. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ

Человек загрязнял атмосферу тысячелетиями, однако последствия употребления огня,

которым он пользовался весь этот период, были незначительными. Начальное загрязнение

воздуха не представляло проблемы, ибо люди обитали небольшими группами, сохраняя не-

тронутой природную среду. И даже значительное сосредоточение людей на сравнительно

небольших территориях не сопровождалось серьезными последствиями. За последние

100 лет ситуация значительно ухудшилась.

В настоящее время выделяются три основные источника загрязнения атмосферы: про-

мышленность, транспорт и котельные, которые потребляют более 70 % ежегодно добывае-

мого твердого и жидкого топлива. Доля каждого из этих источников в общем загрязнении

воздуха в разных регионах различна. Общепризнано, что наиболее сильно загрязняют

воздух теплоэлектростанции (ТЭС), вместе с дымом выбрасывающие в воздух сернистый

и углекислый газ, а также металлургические предприятия, особенно цветной металлургии,

в результате деятельности которых в воздух попадают оксиды азота, сероводород, хлор,

фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка. В этот список

можно включить, кроме того, химические и цементные заводы.

Атмосферные загрязнители подразделяют на первичные, поступающие непосредст-

венно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения первичных. Так,

сернистый газ окисляется в атмосфере до серного ангидрида, который взаимодействует

с парами воды и образует капельки серной кислоты. В результате реакции серного ангид-

рида с аммиаком возникают кристаллы сульфата аммония. Аналогичным образом — путем

химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими вещест-

вами и компонентами атмосферы — образуются другие вторичные загрязнители.

Вредные примеси пирогенного происхождения, содержащиеся в промышленных

выбросах. Наибольший ущерб из них наносят следующие:

Оксид углерода. Образуется при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух

попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами про-

14 Глава 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОПАСНОСТИ

мышленных предприятий. Активно реагирует с составными частями атмосферы, способст-

вует повышению температуры на планете и созданию парникового эффекта. Ежегодно в ат-

мосферу поступает не менее 1250 млн т этого газа.

Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или

переработки сернистых руд. Часть соединений серы выделяется при горении органических

остатков в горнорудных отвалах.

Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным про-

дуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который

подкисляет почву, обостряет тем самым заболевания дыхательных путей человека. Выпаде-

ние аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при

низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрас-

тающих на расстоянии менее 11 км от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны

мелкими некротическими пятнами, образовавшимися в местах оседания капель серной

кислоты. Предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают

в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими

соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготов-

лению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а так-

же нефтяные промыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями серо-

водород и сероуглерод подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

Оксиды азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производя-

щие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоеди-

нения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксидов азота, поступающих в атмосферу,

составляет около 20 млн т/год.

Соединения фтора. Источники загрязнения — предприятия по производству алюми-

ния, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества

поступают в атмосферу в виде газообразных соединений — фтороводорода или пыли фто-

рида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные

фтора являются сильными инсектицидами.

Соединения хлора. Поступают в атмосферу с химических предприятий, производящих

соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, соду, гидролизный

спирт, хлорную известь. Токсичность хлора определяется видом соединения и его кон-

центрацией.

В металлургической промышленности при выплавке чугуна и переработке его на

сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так,

в расчете на 1 т передельного чугуна выделяется, кроме 12,7 кг сернистого газа, еще 14,5 кг

пылевых частиц, которые включают соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, а так-

же пары ртути и редких металлов.

Аэрозольное загрязнение атмосферы. Аэрозоли состоят из твердых или жидких

частиц, находящихся в воздухе (или другой газовой среде) во взвешенном состоянии.

Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для живого организма,

а у людей они вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения

1.1. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ 15

воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей

образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или

с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц — 11-51 мкм. Большое количество

пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей. Сведения

о некоторых источниках техногенной пыли приведены ниже:

Производственный процесс Выброс пыли, млн т/год

Сжигание каменного угля 93,6

Выплавка чугуна 20,21

Выплавка меди (без очистки) 6,23

Выплавка цинка 0,18

Выплавка олова (без очистки) 0,004

Выплавка свинца 0,13

Производство цемента 53,37

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются

ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, а также обогатительные фабрики, ме-

таллургические, цементные, магнезитовые заводы. Аэрозольные частицы от этих источни-

ков отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в них обнаружи-

ваются соединения кремния, кальция и углерода, реже — оксиды металлов: железа, магния,

марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кад-

мия, хрома, кобальта, молибдена; встречается асбест.

Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифати-

ческие и ароматические углеводороды, соли кислот. Такая пыль образуется при сжигании

остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих, нефтехими-

ческих и подобных предприятиях.

Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отва-

лы — искусственные насыпи из отходов предприятий перерабатывающей промышленнос-

ти, а также ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов служат и массовые взрывные работы.

Так, в результате одного среднего по массе взрыва (1250-3000 т взрывчатых веществ) в ат-

мосферу выбрасывается около 12 тыс. м

условного оксида углерода и более 1150 т пыли.

Производство цемента и других строительных материалов также является источником за-

грязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств —

измельчение и химическая обработка шихт, полуфабрикатов и получаемых продуктов в по-

токах горячих газов — всегда сопровождаются выбросами пыли и других вредных веществ

в атмосферу.

К атмосферным загрязнителям относят и углеводороды, источник которых — про-

мышленные предприятия и транспорт. Насыщенные и ненасыщенные углеводороды под-

вергаются различным превращениям, окислению, полимеризации, взаимодействуя с други-

ми атмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией. В результате

этих реакций образуются перекисные соединения, свободные радикалы, соединения углево-

дородов с оксидами азота и серы — часто в виде аэрозольных частиц.

16 Глава 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОПАСНОСТИ

При определенных погодных условиях могут образовываться особо большие скопле-

ния вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха. Обычно это

происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно над источниками газо-

пылевой эмиссии существует инверсия — расположение слоя более холодного воздуха под

теплым, что препятствует движению воздушных масс и задерживает перенос примесей

вверх. Вредные выбросы при этом сосредотачиваются под слоем инверсии, содержание их

у поверхности земли резко возрастает, что является одной из причин образования фотохи-

мического тумана.

Фотохимический туман. Фотохимический туман, или смог, — это многокомпонент-

ная смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав

основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органи-

ческие соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами.

Смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: если

в атмосфере высока концентрация оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей,

при интенсивной солнечной радиации и безветрии, а также в случаях очень слабого обмена

воздуха в приземном слое при мощной повышенной инверсии в течение не менее суток. Ус-

тойчивая безветренная погода (в

июне-сентябре,

реже — зимой) создает условия для высо-

кой концентрации реагирующих веществ.

В ясную погоду под влиянием солнечной радиации происходит расщепление молекул

диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. При соединении ато-

марного кислорода с молекулярным кислородом возникает озон. Казалось бы, последний

должен окислять оксид азота, снова превращаясь в молекулярный кислород, а оксид азота,

в свою очередь, — в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакцию

с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи, образуя

осколки молекул и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые мас-

сы диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количества озона. Возникает цик-

лическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. В ночное

время этот процесс прекращается.

Озон также вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различ-

ные перекиси, которые в сумме образуют характерные для фотохимического тумана окси-

данты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличаю-

щихся особой реакционной способностью. Они крайне опасны, поскольку воздействуют на

дыхательную и кровеносную системы организма человека и часто бывают причиной преж-

девременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

Загрязнение атмосферы выбросами промышленных предприятий и подвижны-

ми источниками выбросов. Степень загрязнения воздуха основными загрязняющими ве-

ществами находится в прямой зависимости от промышленного развития города. Макси-

мальные концентрации характерны для городов с населением более 500 тыс. человек. За-

грязнение воздуха специфическими веществами зависит от вида промышленности, разви-

той в городе. Если в крупном городе размещены предприятия нескольких отраслей про-

мышленности, то создается очень высокий уровень загрязнения воздуха.

1.1. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ

Для того, чтобы по результатам наблюдений определить качество воздуха, измерен-

ные значения концентраций вредных веществ сравнивают с максимальной разовой предель-

но допустимой концентрацией.

В последние десятилетия в связи с быстрым развитием автотранспорта и авиации су-

щественно увеличилась доля выбросов, поступающих в атмосферу от подвижных источни-

ков: грузовых и легковых автомобилей, тракторов, тепловозов и самолетов. Согласно оцен-

кам, в городах на долю автотранспорта приходится (в зависимости от уровня развития

в данном городе промышленности и числа автомобилей) от 30 до 70 % общей массы вы-

бросов.

Автотранспорт. Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят автомобили, рабо-

тающие на бензине (на их долю приходится около 75 %), самолеты (около 5 %), автомобили

с дизельными двигателями (около 4 %), тракторы и другие сельскохозяйственные машины

(около 4 %), железнодорожный и водный транспорт (около 2 %).

Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при разгоне автомо-

биля, а также при движении с малой скоростью. Относительная доля (от общей массы

выбросов) углеводородов и оксида углерода наиболее высока при торможении и на хо-

лостом ходу, а доля оксидов азота — при разгоне. Из этих данных следует, что автомобили

особенно сильно загрязняют воздушную среду при частых остановках и при движении

с малой скоростью.

Создаваемые в городах системы движения в режиме «зеленой волны», которые суще-

ственно сокращают число остановок транспорта на перекрестках, призваны снизить загряз-

нение атмосферного воздуха. Большое влияние на качество и количество выбросов приме-

сей оказывает режим работы двигателя, в частности, соотношение между массами топлива

и воздуха, момент зажигания, качество топлива, отношение поверхности камеры сгорания

к ее объему и др. При увеличении отношения массы воздуха и топлива, поступающих в ка-

меру сгорания, сокращаются выбросы оксида углерода и углеводородов, но возрастает

выброс оксидов азота.

Несмотря на то, что дизельные двигатели более экономичны и таких веществ, как

оксид углерода (СО), диоксид азота

(NO

выбрасывают не более, чем бензиновые, они да-

ют существенно больше дыма (преимущественно несгоревшего углерода, который, к тому

же, обладает неприятным запахом, создаваемым некоторыми несгоревшими углеводорода-

ми). А если учесть, что дизельные двигатели производят сильный шум, становится понятно,

что они воздействуют на здоровье человека гораздо больше, чем бензиновые двигатели.

Двигатели самолетов. Хотя суммарный выброс загрязняющих веществ двигателями

самолетов сравнительно невелик (для города, страны), в районе аэропорта эти выбросы вно-

сят определяющий вклад в загрязнение среды. К тому же турбореактивные двигатели (как

и дизельные) при посадке и взлете выбрасывают хорошо заметный глазу шлейф дыма.

Согласно полученным данным, значительная часть топлива тратится на выруливание

самолета к взлетно-посадочной полосе (ВПП) перед взлетом и на заруливание с ВПП после

посадки (по времени в среднем — около 22 мин). Доля несгоревшего и выброшенного в ат-

мосферу топлива при рулении намного больше, чем в полете. Существенного уменьшения

выбросов можно добиться, помимо улучшения работы двигателей (распыление топлива,

обогащение смеси в зоне горения, использование присадок к топливу, впрыск воды и др.),

2 Заказ № 84

18 Глава 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОПАСНОСТИ

путем сокращения времени работы двигателей на земле и числа работающих двигателей

при рулении (только за счет последнего достигается снижение выбросов в 3-8 раз).

В течение последних 10-15 лет большое внимание уделяется исследованию эффектов,

которые возникают в связи с полетами сверхзвуковых самолетов и космических кораблей.

Эти полеты сопровождаются загрязнением стратосферы оксидами азота и серной кислотой

(сверхзвуковые самолеты), а также частицами оксида алюминия (транспортные космиче-

ские корабли). Поскольку перечисленные загрязняющие вещества разрушают озон, то пер-

воначально создалось мнение (подкрепленное соответствующими модельными расчетами),

что планируемый рост числа полетов сверхзвуковых самолетов и транспортных космиче-

ских кораблей приведет к существенному уменьшению содержания озона, с последующим

губительным воздействием ультрафиолетовой радиации на биосферу Земли. Однако тща-

тельный анализ этой проблемы позволил сделать заключение о слабом влиянии выбросов

сверхзвуковых самолетов на состояние стратосферы.

Более сильное воздействие на озонный слой и глобальную температуру воздуха могут

оказать хлорфторметаны (ХФМ), например, фреон-11 и фреон-12 — газы, выделяющиеся,

в частности, при испарении аэрозольных препаратов. Поскольку ХФМ очень инертны, то

они распространяются и долго живут не только в тропосфере, но и в стратосфере.

В заключение можно отметить, что все эти антропогенные эффекты перекрываются

в глобальном масштабе естественными факторами — например, загрязнением атмосферы,

вулканическими извержениями.

Шумы. Это одно из вредных для человека загрязнений атмосферы. Раздражающее

воздействие звука (шума) на человека зависит от интенсивности, спектрального состава и

продолжительности воздействия. Шумы со сплошными спектрами действуют менее раздра-

жающе, чем шумы узкого интервала частот. Наибольшее раздражение вызывает шум в диа-

пазоне частот 3000-5000 Гц.

Работа в условиях повышенного шума на первых порах вызывает быструю утомляе-

мость, обостряет слух на высоких частотах. Затем человек как бы привыкает к шуму, чувст-

вительность к высоким частотам резко падает, начинается ухудшение слуха, которое посте-

пенно переходит в тугоухость и глухоту. При интенсивности шума 125-140 дБ возникают

вибрации в мягких тканях носа и горла, а также в костях черепа и зубах; если интенсивность

превышает 140 дБ, то начинают вибрировать грудная клетка, мышцы рук и ног; появляется

боль в ушах и в голове, развиваются крайняя усталость и раздражительность. При уровне

шума свыше 160 дБ может произойти разрыв барабанных перепонок.

Однако шум губительно действует не только на слуховой аппарат, но и на централь-

ную нервную и сердечно-сосудистую системы человека, служит причиной многих других

заболеваний.

Мощным источником шума являются вертолеты и самолеты, особенно сверхзвуковые.

Наиболее острый характер проблема шума приобрела в связи с эксплуатацией сверхзвуко-

вых самолетов. С ними связаны шумы, звуковой удар и вибрация жилищ вблизи аэропортов.

Современные сверхзвуковые самолеты порождают шумы, интенсивность которых значи-

тельно превышает предельно допустимые нормы.

1.1. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ

Влияние загрязнения атмосферы на человека, растительный и животный мир.

Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей степени оказы-

вают отрицательное влияние на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм

преимущественно через дыхательную систему. Органы дыхания страдают от загрязнения

непосредственно, поскольку до 50 % частиц радиусом 0,01-0,1 мкм, проникающих в легкие,

осаждаются в них.

В организме частицы вызывают токсический эффект, поскольку

они:

• токсичны (ядовиты) по своей химической или физической природе;

• служат помехой для одного или нескольких механизмов, с помощью которых нор-

мально очищается респираторный (дыхательный) тракт;

• являются носителями поглощенного организмом ядовитого вещества.

В некоторых случаях воздействие одних загрязняющих веществ в комбинации с дру-

гими приводит к более серьезным расстройствам здоровья, чем воздействие каждого из них

в отдельности. Большую роль играет продолжительность воздействия.

Статистический анализ позволил достаточно надежно установить зависимость между

уровнем загрязнения воздуха и такими заболеваниями, как поражение верхних дыхатель-

ных путей, сердечная недостаточность, бронхит, астма, пневмония, эмфизема легких, а так-

же болезни глаз. Резкое повышение концентрации примесей, сохраняющееся в течение

нескольких дней, увеличивает смертность людей пожилого возраста от респираторных

и сердечно-сосудистых заболеваний.

Оксид углерода. Концентрация СО, превышающая предельно допустимую, приводит

к физиологическим изменениям в организме человека. Объясняется это тем, что СО — иск-

лючительно агрессивный газ, легко соединяющийся с гемоглобином. В результате реакции

образуется карбоксигемоглобин, повышение содержания которого в крови (сверх нормы,

равной 0,4 %) сопровождается:

• ухудшением остроты зрения и способности оценивать длительность интервалов

времени;

• нарушением некоторых психомоторных функций головного мозга (при содержании

2-5

%);

• изменениями деятельности сердца и легких (при содержании более 5 %);

• головными болями, сонливостью, спазмами, нарушениями дыхания и в некоторых

случаях смертью (при содержании более 10 %).

Степень воздействия оксида углерода на организм зависит не только от его концент-

рации, но и от времени пребывания (экспозиции) человека в загазованном СО воздухе.

К счастью, образование карбоксигемоглобина в крови — процесс обратимый: после прекра-

щения вдыхания СО начинается его постепенный вывод из крови; у здорового человека со-

держание СО в крови каждые 3-4 ч уменьшается в 2 раза.

Оксид углерода — очень стабильное вещество, время его жизни в атмосфере состав-

ляет 2-4 мес. При ежегодном поступлении 350 млн т концентрация СО в атмосфере должна

была бы увеличиваться примерно на 30 тыс. т/год. Однако этого, к счастью, не наблюдается,

чем человечество обязано, в основном, почвенным грибам, очень активно разлагающим СО

(положительную роль играет также переход СО в

СО2).

20 Глава 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОПАСНОСТИ

Диоксид серы

(SO2)

и серный ангидрид (SO3) в комбинации со взвешенными частица-

ми и влагой оказывают наиболее вредное воздействие на живые организмы.

SO2

— бесцвет-

ный и негорючий газ; в смеси с твердыми частицами (при концентрации дыма

150-

200 мкг/м

) приводит к нарастанию симптомов затрудненного дыхания и обострению болез-

ней легких, а при концентрации дыма 500-750 мкг/м

резко увеличивается число больных

и повышается количество смертельных исходов.

Оксиды азота и некоторые другие вещества. Оксиды азота (наиболее ядовит

—NO2),

соединяясь при участии ультрафиолетовой солнечной радиации с углеводородами (среди

которых наибольшей реакционной способностью обладают олефины), образуют пероксил-

ацетилнитрат (ПАН) и другие фотохимические окислители, в том числе пероксибензоил-

нитрат (ПБН), озон (Оз), перекись водорода

(Н2О2),

Эти окислители — основные со-

ставляющие смога, который часто возникает в сильно загрязненных городах, расположен-

ных в низких широтах северного и южного полушарий.

Оценка скорости фотохимических реакций, приводящих к образованию ПАН, ПБН

и озона, показывает, что в ряде южных городов летом в околополуденные часы (когда велик

приток ультрафиолетовой радиации) эти скорости превосходят значения, при которых

начинает образовываться смог. Так, в Алматы, Ереване, Тбилиси, Ашхабаде, Баку, Одессе

и других городах при наблюдаемых уровнях загрязнения воздуха максимальная скорость

образования СО достигала 0,70-0,86 мг/м

в час, в то время как смог возникает уже при ско-

рости 0,35 мг/м

в час.

При высокой концентрации ПАН выпадает на землю в виде клейкой жидкости, губи-

тельно действующей на растительный покров.

Все окислители — в первую очередь ПАН и ПБН — сильно раздражают слизистую

оболочку глаз и вызывают воспаление. В комбинации с озоном эти вещества раздражают

носоглотку, приводят к спазмам сосудов, а при высокой концентрации (свыше 3-4 мг/м

)

вызывают сильный кашель.

Назовем некоторые другие загрязняющие воздух вещества, вредно действующие на

человека. Установлено, что у людей, профессионально имеющих дело с асбестом, повыше-

на вероятность раковых заболеваний. Бериллий оказывает вредное воздействие на дыха-

тельные пути, а также на кожу и глаза. Пары ртути нарушают работу центральной нервной

системы и почек. Поскольку ртуть может накапливаться в организме, то в конечном итоге ее

воздействие приводит к расстройству умственных способностей человека.

В городах вследствие увеличивающегося загрязнения воздуха неуклонно растет число

больных, страдающих хроническим бронхитом, эмфиземой, раком легких, различными

аллергическими заболеваниями.

Влияние радиоактивных веществ на живые организмы. Некоторые химические

элементы радиоактивны: процесс их самопроизвольного распада с превращением в элемен-

ты с другими порядковыми номерами сопровождается излучением. При распаде радиоак-

тивного вещества (РВ) его масса с течением времени уменьшается. Теоретически вся масса

радиоактивного элемента исчезает за бесконечно большое время.

Периодом полураспада называется время, по истечении которого масса уменьшается

вдвое. Период полураспада для разных РВ варьирует в широких пределах, составляя от не-

скольких часов до миллиардов лет.