close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Безопасность окружающей среды и здоровье населения учеб. пособие Почекаева Е.И. (www.PhoenixBooks.ru)

код для вставкиСкачать
G
G
!
a
! a""! a © Почекаева Е. И., Попова Т. В., 2012
© Оформление: ООО «Феникс», 2013
$"&%#&
$&'# %!
%%
15*'%&# #!
$#
$#
$"&%#&
$&'# %!
15*'%&# #!
Почекаева Е. И.
Рецензенты:
профессор, ФОУ ВПО «Южный Федеральный университет»
ПИ, В. И. Бондин;
профессор ГОУ ВПО «Ростовский государственный
медицинский университет» Росздрава П. А. Азнаурьян
Учебное пособие подготовлено в соответствии с Государствен&
ным образовательным стандартом.
Учебное пособие направлено на формирование у обучаю&
щихся экологического мышления, содержит разделы по эколо&
гической безопасности, источникам и уровням загрязнений био&
сферы, основам мониторинга окружающей среды. Большое вни&
мание уделено государственному регулированию деятельности
в области охраны окружающей среды, нормативным правовым
актам, устанавливающим санитарно&эпидемиологические, ги&
гиенические требования по обеспечению санитарно&эпидеми&
ологического благополучия.
В пособии приведена модель гигиенического управления
процессом снижения заболеваемости населения на территори&
ях с высокой антропогенной нагрузкой.
Пособие предназначено для студентов высших учебных за&
ведений (бакалавров и магистров), а также менеджеров, руко&
водителей экологических служб, педагогов и специалистов по
безопасности жизнедеятельности и экологии.
!
& Санитарно&эпидемиологическая обстановка в Российской
Федерации остается напряженной, продолжается загрязнение
атмосферного воздуха, водоемов и почвы, усиливается воздей&
ствие физических факторов на окружающую среду. На конферен&
ции ООН по окружающей среде и развитию в Рио&де&Жанейро
(1992) Россия была включена в группу самых неблагоприятных в
экологическом отношении стран планеты. Ситуация в целом
мало изменилась за прошедшие годы.
Ежегодно в пределах Российской Федерации только лишь в
атмосферный воздух поступает свыше 30 млн т выбросов про&
мышленных предприятий, около 20 млн т выхлопных газов, что
соответствует 400 кг в расчете на каждого жителя страны. На тер&
риториях с уровнем загрязнения атмосферы в пределах допусти&
мых концентраций (ПДК) проживает всего 15% городского на&
селения России, тогда как 73% — в условиях постоянного пре&
вышения ПДК токсичных веществ в 5–10 раз. Около 50 млн
человек проживает в городах, где уровень загрязнения воздуха
систематически в 10 раз и более превышает допустимый.
Одним из наиболее распространенных источников загрязне&
ния окружающей среды в современном городе является автомо&
бильный транспорт. Один легковой автомобиль в течение суток
может выделять до 1 кг выхлопных газов, в составе которых
G
G
"
G
содержится около 3% угарного газа, 0,6% окиси азота, 0,5% угле&
водородов, 0,006% окиси серы, 0,004% альдегидов и другие
ингредиенты.
Долгое время у нас в стране и за рубежом важнейшими экоток&
сикантами окружающей среды признавались угарный и углекис&
лый газы, оксиды серы и азота, синтетические органические ве&
щества. В последние десятилетия их дополняют в загрязнении
урбанизированных территорий соединения тяжелых металлов.
Наряду с антропогенными составляющими в комплексе вли&
яния внешних условий на организм человека (загрязнение ат&
мосферы, источников питьевой воды, выбросы парниковых га&
зов и т.п.), другим важным компонентом остается совокупность
природных климатогеографических факторов. В сумме они обу&
словливают особенности развития, функционирования и адапта&
ции органов, систем и организма человека.
Массированный прессинг на организм человека со стороны
разнообразных экотоксикантов влечет за собой не только рост
заболеваемости по ряду конкретных нозологических форм, но и
существенным образом подавляет иммунную защиту, адаптив&
ные механизмы, увеличивает затраты энергоресурсов клеток. Эти
процессы могут отрицательно сказываться на продолжительно&
сти жизни, общей резистентности, работоспособности и про&
чем. Устойчивость организма в отношении неблагоприятных
климатических условий при этом также страдает.
Одним из ведущих путей профилактики экологически обу&
словленных заболеваний может послужить разработка комплек&
са мер, направленных на снижение и исключение неблагопри&
ятного влияния факторов окружающей среды на здоровье насе&
ления. Однако при современном состоянии экономики и фи&
нансов природоохранные мероприятия внедряются поэтапно,
в связи с чем основной медико&экологический эффект будет от&
сроченным.
Кроме того, при существующих технологиях и очистном обо&
рудовании обозначился предел экономической эффективности
природоохранных мероприятий. Таким образом, параллельно
со снижением масштабов загрязнения окружающей среды
#
G
должна действовать система мер, поддерживающих и улучшаю&
щих состояние здоровья населения в сложившейся ситуации.
Здоровье человека также зависит от уровня его образованно&
сти, наличия у него знаний о действительных причинах возник&
новения заболеваний и существующих методах борьбы с ними.
Необходимо осознание ответственности за свое здоровье и бла&
гополучие. Недопустимо перекладывать заботу о своем здоровье
на плечи государства, правительства, здравоохранения. Приня&
тие этих утверждений за отправную точку позволяет определить
и весь путь возвращения здоровья современному человеку, спо&
собы возрождения и сохранения гармонии его внутренней сре&
ды с окружающим миром, механизм повышения качества жизни
во всех ее проявлениях.
Несмотря на значительный прогресс в деле экологического
просвещения населения, уровень экологической культуры боль&
шинства людей остается недостаточно высоким, так как эколо&
гические сведения, получаемые людьми из разнообразных
средств массовой информации, носят крайне неупорядоченный,
конъюнктурный и зачастую противоречивый характер. Имею&
щаяся информация носит, как правило, либо узкоутилитарный,
бытовой характер, либо, наоборот, совершенно не соотносится с
потребностями и интересами людей, не способна удовлетворять
запросы их практической деятельности. Система образования
должна взять на себя основную ответственность за решение важ&
нейшей задачи воспитания нового поколения людей, компетент&
ных в вопросах экологии; содействовать получению достовер&
ных, научно обоснованных сведений экологического характера.
Учебное пособие подготовлено в период, когда Россия вхо&
дит в европейское образовательное пространство (Болонский
процесс), осуществляется переход на кредитно&модульное и ди&
станционное обучение. В связи с чем в учебном пособии учтены
происшедшие изменения в образовательной системе. Предла&
гаемый материал способствует формированию компетентности
в вопросах охраны и оценки состояния окружающей среды,
управления здоровьем населения.
При работе над учебным пособием авторский коллектив
использовал опыт предшественников, новые достижения
$
G
гигиенической науки и практики, экологии и безопасности жиз&
недеятельности, свой многолетний опыт работы в области гиги&
ены окружающей среды.
АСМ — автоматические станции мониторинга
АТН — антропотехногенная нагрузка
АТФ — аденозинтрифосфорная кислота
БАД — биологически активные добавки
БССС — базовая станция сотовой связи
ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения
ВДТ — видеотерминалы
ВРП — валовый региональный продукт
ГМП — геомагнитное поле
ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота
ДОА — допустимые среднегодовые объемные активности
ДУА — среднегодовые удельные активности
ЕСКИД — единая государственная система контроля и учета инди&
видуальных доз облучения
ЗССС — земная станция спутниковой связи
ИЗА — индекс загрязнения атмосферы
ИИ — ионизирующее излучение
КЭГЭ — комплексная эколого&гигиеническая экспертиза.
ЛКМ — лакокрасочные материалы
ЛПП — лечебно&профилактическое питание
МДУ — максимально допустимый уровень
НАДФ — никотинамидадениндинуклеотидфосфат
НИИ — научно&исследовательский институт
ОБУВ — ориентировочно безопасные уровни воздействия
ОДУВ — ориентировочно допустимые уровни воздействия
ПГП — пределы годового поступления
%
G
ПДВ — предельно допустимые выбросы
ПДД — предельно допустимая доза
ПДК — предельно допустимые концентрации
ПДС — предельно допустимый сброс веществ в водный объект
ПДУ — предельно допустимые уровни
ПДУВ — предельно допустимый уровень внесения
ПКТ — плазмокаталитические технологии
ПМП — постоянное магнитное поле
ПНЖК — полиненасыщенные жирные кислоты
ПРТО — передающие радиотехнические объекты
ПСМ — полимерные строительные материалы
ПЭВМ — персональная электронно&вычислительная машина
РНК — рибонуклеиновая кислота
СВЧ — сверхвысокие частоты
СГЭД — средняя годовая эффективная доза
СГМ — социально&гигиенический мониторинг
СДСН — синдром длительных статических нагрузок
СЗЗ — санитарно&защитная зона
СН — санитарные нормы
СанПиН — санитарные нормы и правила
СНиП — строительные нормы и правила
СОЭ — скорость оседания эритроцитов
ТБО — твердые бытовые отходы
ТГФК — тетрагидрофолиевая кислота
ТМ — тяжелые металлы
УФО — ультрафиолетовое обеззараживание воды
ФАД — кофермент флавинадениндинуклеотида
ФМН — кофермент флавинмононуклеотида
СЦГВ — система централизованного горячего водоснабжения
ЦМ — центр мониторинга
ЦНС — центральная нервная система
&
G
ЭЛТ — электронно&лучевая трубка
ЭМИ — электромагнитные излучения
ЭМП — электромагнитное поле
ЭРОА — эквивалентная равновесная объемная активность
ЭСП — статические электрические поля
ADD/ADC — потенциальная суточная доза/концентрация, усред&
ненная за период воздействия химического вещества
ADI — допустимое суточное поступление
GPS (Global Positioning System) — глобальная система местоопреде&
ления
GV — руководящий уровень
НА — рекомендуемые показатели допустимого воздействия на здо&
ровье
HQ — коэффициент опасности
LADD/LARC — потенциальная суточная доза/концентрация,
усредненная за весь период жизни человека
MRL — уровень минимального риска
NOAEL — уровень воздействия, при котором не наблюдается вред&
ный эффект
PNEL — прогнозируемый неэффективный уровень для человека
REL — рекомендуемый уровень воздействия
TDI — переносимое суточное поступление
'
G
Атмосферный воздух — жизненно важный компонент окружа&
ющей природной среды, представляющий собой естественную
смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, произ&
водственных и иных помещений (ФЗ&96 от 4.05.1999 г. «Об охране
атмосферного воздуха»).
Атмосфера неоднородна. Различают следующие слои атмос&
феры: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосфе4
ру, которые отличаются по особенностям распределения темпе&
ратуры, плотности воздуха и некоторым другим параметрам.
Участки атмосферы, занимающие промежуточное положение
между этими слоями, соответственно называют тропопаузой, стра4
топаузой и мезопаузой.
Тропосфера — нижний слой атмосферы высотой от 8–10 км в
полярных широтах и до 16–18 км в тропиках. С удалением от
поверхности Земли на каждый километр тропосферы темпера&
тура уменьшается примерно на 6 °C. Плотность воздуха быстро
убывает. В тропосфере сосредоточено около 80% всей массы ат&
мосферы.
Стратосфера — слой атмосферы, располагающийся на высоте
от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение темпера&
туры в слое 11–25 км (нижний слой стратосферы) и повышение
ее в слое 25–40 км от –56,5 до 0,8 °С (верхний слой стратосферы
или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значе&
ния около 273 К (около 0 °С), температура остается постоянной
до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры
G
называется стратопаузой и является границей между стратосфе&
рой и мезосферой.
Именно в стратосфере располагается слой озоносферы («озо&
новый слой») (на высоте от 15–20 до 55–60 км), который опре&
деляет верхний предел жизни в биосфере. В стратосфере задер&
живается большая часть коротковолновой части ультрафиолето&
вого излучения (180–200 нм) и происходит трансформация энер&
гии коротких волн. Под влиянием этих лучей изменяются
магнитные поля, распадаются молекулы, происходит иониза&
ция, новообразование газов и других химических соединений.
Эти процессы можно наблюдать в виде северных сияний, зар&
ниц и других свечений.
В стратосфере почти нет водяного пара.
Мезосфера — слой атмосферы, расположенный на высотах 55–
85 км. В мезосфере температура воздуха с увеличением высоты
уменьшается — примерно с 270 К на нижней границе до 200 К
на верхней границе.
Термосфера простирается на высотах примерно от 85 км до
250 км от поверхности Земли и характеризуется быстрым повы&
шением температуры воздуха, достигающей на высоте 250 км
800–1200 К. Повышение температуры происходит вследствие
поглощения этим слоем атмосферы корпускулярной и рентге&
новской радиации Солнца; здесь тормозятся и сгорают метео&
ры. Таким образом, термосфера выполняет функцию защитного
слоя Земли.
Выше тропосферы находится экзосфера, верхняя граница ко&
торой условна и отмечается высотой примерно 1000 км над по&
верхностью Земли. Из экзосферы атмосферные газы рассеива&
ются в мировое пространство. Так происходит постепенный пе&
реход от атмосферы к межпланетному пространству.
Атмосферный воздух вблизи поверхности Земли состоит из раз&
личных газов, преимущественно из азота (78,1% по объему)
и кислорода (20,9% по объему). В состав воздуха в небольшом
количестве также входят следующие газы: аргон, углекислый газ,
гелий, озон, радон, водяной пар. Кроме того, воздух может со&
держать различные переменные компоненты: оксиды азота,
аммиак и т.д.
G
Помимо газов в состав воздуха входит атмосферный аэрозоль,
который представляет собой взвешенные в воздухе очень мелкие
твердые и жидкие частицы. Аэрозоль образуется в процессе жиз&
недеятельности организмов, хозяйственной деятельности чело&
века, вулканических извержений, подъема пыли с поверхности
планеты и из космической пыли, попадающей в верхние слои
атмосферы.
Состав атмосферного воздуха до высоты порядка 100 км в це&
лом постоянен во времени и однороден в разных районах Земли.
При этом содержание переменных газообразных компонентов и
аэрозолей неодинаково. Выше 100–110 км происходит частич&
ный распад молекул кислорода, углекислого газа и воды. На вы&
соте около 1000 км начинают преобладать легкие газы — гелий и
водород, а еще выше атмосфера Земли постепенно переходит в
межпланетный газ.
Водяной пар — важная составная часть воздуха. Он поступает
в атмосферу при испарении с поверхности воды и влажной по&
чвы, а также путем транспирации (испарением воды) растения&
ми. Относительное содержание водяного пара в воздухе меняет&
ся у земной поверхности от 2,6% в тропиках до 0,2% в полярных
широтах. С удалением от поверхности Земли количество водя&
ного пара в атмосферном воздухе быстро падает, и уже на высоте
1,5–2 км убывает наполовину. В тропосфере ввиду понижения
температуры водяной пар конденсируется. Количество осадков,
выпавших на Землю, равно количеству испарившейся с поверх&
ности Земли воды. Избыток водяного пара над океанами пере&
носится на континенты воздушными потоками. Количество во&
дяного пара, переносимого в атмосфере с океана на континенты,
равно объему стока рек, впадающих в океаны.
Ливни и моросящие дожди, пушистый легкий снег и обиль&
ные снегопады — все это атмосферные осадки. Это вода в твердом
или жидком состоянии, которая выпадает из облаков или осаж&
дается на поверхности Земли. В атмосфере вода находится в трех
агрегатных состояниях — газообразном (водяной пар), жидком (кап&
ли дождя) и твердом (кристаллики снега и льда). Облака и водяные
пары поглощают и отражают избыток солнечной радиации,
G
а также регулируют ее поступление на Землю. Одновременно они
задерживают встречное тепловое излучение, идущее от поверх&
ности Земли в межпланетное пространство. Содержание воды в
атмосфере определяет погоду и климат местности. От него зави&
сит, какая установится температура, образуются ли облака над
данной территорией, пойдет ли дождь, выпадет ли роса.
Облака состоят из мельчайших капель диаметром от 0,05 до
0,1 мм. Облака различают по высоте. Согласно международной
классификации, существуют 10 типов облаков: перистые, пери&
сто&кучевые, перисто&слоистые, высококучевые, высокослоистые,
слоисто&дождевые, слоистые, слоисто&кучевые, кучево&дождевые,
кучевые.
Большая часть облаков образуется в тропосфере. Облака тро&
посферы условно разделяют на три яруса: нижний — до 2 км,
средний — от 2 до 8 км и верхний ярус от 8 до 18 км. Для нижнего
яруса характерны слоистые, слоисто4кучевые и слоисто4дождевые
облака. Они почти всегда непроницаемы для солнечных лучей и
дают обложные и длительные осадки.
В нижнем ярусе могут образовываться кучевые и кучево4дож4
девые облака. Они нередко имеют вид башен или куполов, рас&
тущих вверх до 5–8 км и выше. Нижняя часть этих облаков —
серая, а иногда иссиня&черная — состоит из воды, а верхняя —
ярко&белая — из ледяных кристаллов. С кучевыми облаками свя&
заны ливни, грозы и град.
Для среднего яруса характерны высокослоистые и высококу4
чевые облака, состоящие из смеси капель, кристалликов льда и
снежинок. В верхнем ярусе образуются перистые, перисто4слоис4
тые и перисто4кучевые облака. Перистые облака не несут осад&
ков, но часто являются предвестниками перемены погоды.
Реже облака появляются в стратосфере. Их называют перла4
мутровыми. Еще выше, в слоях мезопаузы, на расстоянии 50–
80 км от Земли, изредка наблюдаются серебристые облака. Изве&
стно, что они состоят из кристалликов льда и возникают при
снижении температуры в мезопаузе до –80 °C. Их образование
связывают с интересным явлением — пульсацией атмосферы под
действием приливных гравитационных волн, вызываемых Луной.
!
G
Эти облака можно наблюдать редко и только в высоких широтах
(Антарктика и Антарктида).
При кажущейся легкости и воздушности облака содержат зна&
чительное количество воды. Водность облаков, то есть водосо&
держание воды в 1 м
3
, колеблется от 10 до 0,1 г и менее. Эти
гигантские водные массы непрерывно переносятся воздушными
потоками над поверхностью Земли, вызывая на ней перераспре&
деление воды и тепла. Водяной пар гораздо больше принимает
участие в парниковом эффекте, чем угарный газ. Увеличение ко&
личества водяного пара на 1% может увеличить среднюю гло&
бальную температуру поверхности Земли более чем на 4 °C.
Озон сосредоточен на 90% в стратосфере, остальная его часть
находится в тропосфере. Озон поглощает УФ&радиацию Солн&
ца, которая негативно воздействует на живые организмы. Райо&
ны с пониженным содержанием озона в атмосфере называют озо4
новыми дырами.Наибольшие колебания толщины озонового слоя
наблюдаются в высоких широтах, поэтому вероятность возник&
новения озоновых дыр в районах, близких к полюсам, выше, чем
у экватора.
Углекислый газ поступает в атмосферу в значительном коли&
честве. Он постоянно выделяется в результате дыхания организ&
мов, горения, извержения вулканов и других процессов, проис&
ходящих на Земле. Однако содержание углекислого газа в возду&
хе мало, поскольку основная его масса растворяется в водах гид&
росферы.
Главным источником тепла для атмосферы является поверхность
Земли. Атмосферный воздух достаточно хорошо пропускает к
земной поверхности солнечные лучи. Поступающая на Землю
солнечная радиация частично поглощается атмосферой — глав&
ным образом, водяным паром и озоном, но подавляющая ее часть
достигает земной поверхности.
Суммарная солнечная радиация, достигающая поверхности
Земли, частично отражается от нее. Величина отражения зависит
от отражающей способности конкретного участка земной поверх&
ности, так называемого альбедо. Среднее альбедо Земли — около
30%, при этом разница между величиной альбедо от 7–9% для
"
G
чернозема до 90% для свежевыпавшего снега. Нагреваясь, зем&
ная поверхность выделяет тепловые лучи в атмосферу и нагрева&
ет ее нижние слои. Помимо теплоты земной поверхности, тепло
в атмосферу поступает в результате конденсации водяного пара,
а также путем поглощения прямой солнечной радиации.
Неодинаковый разогрев атмосферы в разных областях Земли
вызывает неодинаковое распределение давления, что приводит
к перемещению воздушных масс вдоль поверхности Земли. Воз&
душные массы перемещаются из областей с высоким давлением
в области с низким давлением. Такое движение воздушных масс
называют ветром. При определенных условиях скорость ветра
может быть очень большой, до 30 м/с и более (более 30 м/с —
уже ураган).
Состояние нижнего слоя атмосферы в данном месте и в дан&
ное время называют погодой. Погода характеризуется темпера&
турой воздуха, осадками, силой и направлением ветра, облачно&
стью, влажностью воздуха и атмосферным давлением. Погода
определяется условиями циркуляции атмосферы и географиче&
ским положением местности. Она наиболее устойчива в тропи&
ках и наиболее изменчива в средних и высоких широтах. Харак&
тер погоды, ее сезонная динамика зависят от климата на данной
территории.
Под климатом понимаются наиболее часто повторяющиеся
для данной местности особенности погоды, сохраняющиеся на
протяжении длительного времени. Это усредненные за
100 лет характеристики — температура, давление, количество
осадков и другое. Основными климатообразующими процесса&
ми являются теплообмен, влагообмен и циркуляция атмосфе&
ры. Все эти процессы имеют один источник энергии — Солнце.
Атмосфера является непременным условием для всех форм жиз4
ни. Наибольшее значение для жизнедеятельности организмов
имеют следующие газы, входящие в состав воздуха: кислород,
азот, водяной пар, углекислый газ, озон. Кислород необходим
для дыхания подавляющему большинству живых организмов.
Азот, усваиваемый из воздуха некоторыми микроорганизмами,
необходим для минерального питания растений. Водяной пар,
#
G
конденсируясь и выпадая в виде осадков, является источником
воды на суше. Углекислый газ — исходное вещество для процес&
са фотосинтеза. Озон поглощает вредное для организмов жест&
кое УФ&излучение.
Предполагают, что современная атмосфера имеет вторичное
происхождение: она образовалась после завершения образова&
ния планеты около 4,5 млрд лет назад из газов, выделяемых твер&
дыми оболочками Земли. В течение геологической истории Зем&
ли атмосфера под влиянием различных факторов претерпевала
значительные изменения своего состава.
Развитие атмосферы зависит от геологических и геохимиче&
ских процессов, происходящих на Земле. После возникновения
жизни на нашей планете, то есть примерно 3,5 млрд лет назад,
на развитие атмосферы начали оказывать существенное влия&
ние и живые организмы. Значительная часть газов — азот, угле&
кислый газ, водяной пар — возникла в результате извержения
вулканов. Кислород появился около 2 млрд лет назад как ре&
зультат деятельности фотосинтезирующих организмов, перво&
начально зародившихся в поверхностных водах океана.
В течение последнего времени происходят заметные измене&
ния в атмосфере, связанные с активной хозяйственной деятель&
ностью человека. Так, согласно наблюдениям, за последние
200 лет произошел существенный рост концентрации парни&
ковых газов: содержание углекислого газа возросло в 1,35 раза,
метана — в 2,5 раза. Значительно увеличилось содержание мно&
гих других переменных компонентов в составе воздуха.
Происходящие изменения состояния атмосферы — увеличе&
ние концентрации парниковых газов, озоновые дыры, загрязне&
ние воздуха — представляют собой глобальные экологические
проблемы современности.
Человеческий организм нуждается в регулярном потребле&
нии продуктов питания и воды, но, прежде всего, постоянно в
воздухе. Объемы потребления воздуха и воды относительно
неизменны: 10–20 м
3
и 1–2 литра в день соответственно.
Метеочувствительность — это реакция организма на воздей&
ствие метеорологических (погодных) факторов. Метеочувстви&
$
G
тельность довольно широко распространена и возникает при
любых, но чаще непривычных для данного человека климати&
ческих условиях. Погоду «чувствует» около трети жителей уме&
ренных широт. Особенностью этих реакций является то, что они
возникают у значительного числа людей синхронно с измене&
нием метеорологических условий или несколько опережая их.
Метеочувствительность издавна вызывала удивление и даже
страх человека перед непонятным явлением природы. Людей,
чувствующих погоду, называли «живыми барометрами», «буре&
вестниками», «пророками погоды».
Уже в древности врачи догадывались о влиянии погоды на
организм. В тибетской медицине указывается, что «боли в суста&
вах усиливаются в дождливое время и в период больших ветров».
Парацельс писал: «Тому, кто изучил ветры, молнию и погоду,
известно происхождение болезней».
Проявления метеочувствительности зависят от исходного
состояния организма, возраста, наличия какого&либо заболева&
ния и его характера, микроклимата, в котором живет человек,
и степени его акклиматизации к нему. Метеочувствительность
чаще отмечается у людей, мало бывающих на свежем воздухе,
занятых сидячим, умственным трудом, не занимающихся физ&
культурой. Именно у них сужены зоны так называемого микро&
климатического комфорта.
Для здорового человека метеорологические колебания, как
правило, не опасны. Тем не менее, у людей, которые не чувству&
ют погоду, реакции на нее все же проявляются, хотя порой и не
осознаются. Их необходимо учитывать, например, у водителей
транспорта. При резком изменении метеоусловий им становит&
ся труднее концентрировать внимание. Отсюда может возра&
стать число несчастных случаев.
В результате болезней (гриппа, ангины, воспаления легких,
заболеваний суставов и других) или переутомления сопротивля&
емость и резервы организма снижаются. Именно поэтому ме&
теочувствительность отмечается у 35–70% больных разными за&
болеваниями. Так, погоду чувствует каждый второй больной с
болезнями сердечно&сосудистой системы.
%
G
Значительные атмосферные изменения могут вызвать пере&
напряжение и срыв механизмов адаптации. Тогда колебатель&
ные процессы в организме — биологические ритмы, искажают&
ся, становятся хаотичными. Возникают нарушения регуляции
вегетативной нервной системы, число которых в последнее вре&
мя возрастает, что связано с действием неблагоприятных факто&
ров современной цивилизации: стресса, спешки, гиподинамии,
переедания и недоедания и т.д. К тому же у разных людей функ&
циональное состояние нервной системы далеко не одинаковое.
Это определяет тот факт, что нередко при одних и тех же забо&
леваниях отмечаются диаметрально противоположные погодные
реакции: благоприятные и неблагоприятные.
Различают три степени метеочувствительности.
Легкая степень проявляется только субъективным недомо&
ганием. При выраженной метеочувствительности (средней сте4
пени) отмечаются отчетливые объективные сдвиги: измене&
ния артериального давления, электрокардиограммы и т.п. При
тяжелой степени метеочувствительности наблюдаются резко
выраженные нарушения, она проявляется пятью типами ме&
теопатических реакций. При сердечном типе возникают боли
в области сердца, одышка. Мозговой тип характеризуется го&
ловными болями, головокружениями, шумом и звоном в голо&
ве. Смешанный тип — сочетанием сердечных и нервных нару&
шений. При астеноневротическом типе отмечаются повышен&
ная возбудимость, раздражительность, бессонница, изменяет&
ся артериальное давление. Встречаются люди, которые не могут
четко локализовать проявления метеочувствительности. Это
неопределенный тип реакции: общая слабость, боль и ломота в
суставах, мышцах и т.п.
Характер и величина повреждений, обусловленных воздей&
ствием атмосферного давления, зависят от величины (амплиту&
ды) отклонений атмосферного давления и, главным образом, от
скорости его изменения.
&
G
! " # $ % & ' чувствительности?
Интенсивное развитие промышленности и транспорта во всем
мире привело к качественному и количественному изменению
атмосферных выбросов. В Европе миллионы людей проживают
в районах с высоким уровнем загрязнения атмосферного возду&
ха, подвергаясь риску развития экозависимых и экообусловлен&
ных заболеваний. Сотни тысяч случаев преждевременной смер&
ти в Европе обусловлены загрязнением воздушной среды.
По мнению Главного государственного санитарного врача
России, практически 2
/
3
населения России проживает на терри&
ториях, где состояние атмосферного воздуха не соответствует
гигиеническим нормативам. По оценкам Минздрава России,
21 тыс. человек ежегодно умирает только от загрязнения атмос&
ферного воздуха взвешенными веществами.
'
G
Загрязнение атмосферного воздуха — поступление в атмосфер&
ный воздух или образование в нем вредных (загрязняющих) ве&
ществ в концентрациях, превышающих установленные государ&
ством гигиенические и экологические нормативы качества ат&
мосферного воздуха (ФЗ&96 от 4.05.1999 г.).
Атмосфера обладает способностью к самоочищению. Оно
происходит при вымывании аэрозолей из атмосферы осадками,
турбулентном перемешивании приземного слоя воздуха, отло&
жении загрязненных веществ на поверхности земли и т.д. Одна&
ко в современных условиях возможности природных систем са&
моочищения атмосферы серьезно подорваны. Под массирован&
ным натиском антропогенных загрязнений в атмосфере стали
проявляться весьма нежелательные экологические последствия,
в том числе и глобального характера. По этой причине атмос&
ферный воздух уже не в полной мере выполняет свои защитные,
терморегулирующие и жизнеобеспечивающие экологические
функции.
Основные источники загрязнения атмосферного воздуха могут
быть как естественного, так и искусственного (антропогенного)
происхождения. Количество их колеблется от сотен до милли&
онов тонн ежегодно. Естественное загрязнение воздуха вызывает&
ся различными биотическими и абиотическими источниками,
такими как растения, распад радиоактивных веществ, вулканы и
другие геотермальные объекты, выделения с поверхности земли
и воды. Все эти выбросы образуют естественные фоновые кон&
центрации, которые меняются в зависимости от типа местных
источников или специфических погодных условий. Естествен&
ные источники загрязнений мало влияют на общий уровень за&
грязнения.
Антропогенное загрязнение воздуха существует с тех пор,
как человечество научилось пользоваться огнем, однако оно рез&
ко выросло с началом индустриализации. Чистый воздух — глав&
ное из необходимых условий здоровья и благополучия человека.
Несмотря на внедрение более чистых технологий в промышлен&
ности, в энергетике и на транспорте, загрязнение воздуха по&
прежнему остается серьезным фактором риска.
G
Антропогенное загрязнение связано с выбросом различных
загрязняющих веществ в процессе деятельности человека.
По своим масштабам оно значительно превосходит природное
загрязнение атмосферного воздуха.
Выбросы в атмосферу являются основными источниками по&
следующего загрязнения вод и почв в региональном масштабе, а
в ряде случаев — и в глобальном.
Степень загрязнения атмосферы зависит от количества выбро&
сов вредных веществ и их химического состава, от высоты, на
которой осуществляются выбросы, и от климатических условий,
определяющих перенос, рассеивание и превращение выбрасы&
ваемых веществ.
Источники загрязнения атмосферы различаются по мощности
выброса (мощные, крупные, мелкие), высоте выброса (низкие,
средней высоты и высокие), температуре выходящих газов (нагре&
тые и холодные). К мощным источникам загрязнения относятся
производства типа металлургических и химических заводов, заво&
дов строительных материалов, тепловые электростанции и др.
К мелким источникам загрязнения — небольшие котельные и
предприятия местной и пищевой промышленности, трубы
печного отопления и т.п. Большое количество мелких источ&
ников может значительно загрязнять воздух. Под низкими ис&
точниками понимают такие, в которых выброс осуществляет&
ся ниже 50 м, под высокими — выброс выше 50 м. Нагретыми
условно называют источники, у которых температура выбрасы&
ваемой газовоздушной смеси выше 50 °С; при более низкой тем&
пературе выбросы считаются холодными.
При постоянных параметрах выбросов уровень загрязнения ат4
мосферы существенно зависит от климатических условий: направ&
ления, условий переноса и распространения примесей в ат&
мосфере, интенсивности солнечной радиации, определяющей
фотохимические превращения примесей и возникновение
вторичных продуктов загрязнения воздуха, количества и про&
должительности атмосферных осадков, приводящих к вымыва&
нию примесей из атмосферы. Поэтому снижение загрязнения
атмосферы должно осуществляться технологическими средства&
G
ми с учетом характерных особенностей климатических условий
в рассматриваемом районе.
Влияние метеорологических условий проявляется по&разно&
му при холодных и нагретых выбросах из высоких и низких труб.
Концентрации примеси в приземном слое атмосферы под факе&
лом дымовых и вентиляционных труб на разных расстояниях от
источника выбросов распределяются следующим образом. Вбли&
зи источника при отсутствии низких и особенно неорганизо&
ванных выбросов концентрация примеси мала. Она увеличива&
ется и достигает максимума на некотором расстоянии от трубы.
Максимум и характер изменения концентрации с расстоя&
нием зависят от мощности выброса, высоты трубы, температуры
и скорости выбрасываемых газов, а также от метеорологических
условий. Чем выше источник выбросов, тем больше рассеивает&
ся примесь в атмосфере, прежде чем достигнет подстилающей
поверхности. Наибольшего значения концентрация обычно до&
стигает на расстоянии от 10 до 40 высот труб. На промышленной
площадке загрязнение приземного слоя воздуха может быть по&
вышенным за счет неорганизованных выбросов.
Рассеивающая способность атмосферы зависит от вертикально4
го распределения температуры и скорости ветра. Если температура
с высотой падает, то создаются условия интенсивного турбулент&
ного обмена. Чаще всего неустойчивое состояние атмосферы
наблюдается летом в дневное время. При таких условиях у зем&
ной поверхности отмечаются большие концентрации и возмож&
ны значительные колебания их со временем. Если в приземном
слое воздуха температура с высотой растет (инверсия температу&
ры), то рассеивание примесей ослабевает. В случае мощных и
длительных приземных инверсий при низких, в частности, не&
организованных выбросах концентрации примесей могут суще&
ственно возрастать.
Скорость ветра способствует переносу и рассеиванию примесей,
так как с усилением ветра возрастает интенсивность перемеши&
вания воздушных слоев. При слабом ветре в районе высоких ис&
точников выброса концентрации у земли уменьшаются за счет
увеличения подъема факела и уноса примеси вверх. Подъем
G
примеси особенно значителен при нагретых выбросах. При силь&
ном ветре начальный подъем примеси уменьшается, но проис&
ходит возрастание скорости переноса примеси на значительные
расстояния. Максимальные концентрации примеси обычно на&
блюдаются при некоторой скорости, которая называется опас&
ной. Опасная скорость ветра зависит от параметров выброса. Для
мощных источников выброса с большим перегревом дымовых
газов относительно окружающего воздуха, например для тепло&
вых электростанций, она составляет 5–7 м/с. Для источников со
сравнительно малым объемом выбросов и низкой температурой
газов, например, для предприятий химической промышленно&
сти, она близка к 1–2 м/с. Неустойчивость направления ветра
способствует усилению рассеивания по горизонтали, и концен&
трации у земли уменьшаются.
Солнечная радиация обусловливает фотохимические реакции в
атмосфере и формирование различных вторичных продуктов,
обладающих часто более токсичными свойствами, чем вещества,
поступающие от источников выбросов. Так, в процессе фотохи&
мических реакций в атмосфере происходит окисление сернисто&
го газа с образованием сульфатных аэрозолей. В результате фото&
химического эффекта в ясные солнечные дни в загрязненном воз&
духе формируется фотохимический смог. При туманах концент&
рация примесей может сильно увеличиться. С туманами связаны
смоги, при которых в течение продолжительного времени удер&
живаются высокие концентрации вредных примесей.
На распространение примеси влияют также упорядоченные
вертикальные движения, обусловленные неоднородностью под&
стилающей поверхности. В условиях пересеченной местности
на наветренных склонах возникают восходящие, а на подветрен&
ных — нисходящие движения, над водоемами летом — нисходя&
щие, а в прибрежных районах — восходящие движения. При
нисходящих потоках приземные концентрации увеличиваются,
при восходящих — уменьшаются. В некоторых формах рельефа,
например в котловинах, воздух застаивается, что приводит к на&
коплению вредных веществ вблизи подстилающей поверхно&
сти, особенно от низких источников выбросов. В холмистой
!
G
местности максимумы приземной концентрации примеси обыч&
но больше, чем при отсутствии неровностей рельефа.
На рассеивание примесей в условиях города существенно
влияют планировка улиц, их ширина, направление, высота зда&
ний, зеленых массивов и водные объекты, образующие как бы
разные формы наземных препятствий воздушному потоку и
приводящие к возникновению особых метеорологических
условий в городе.
В зависимости от масштабов распространения выделяют раз&
личные типы антропогенного загрязнения атмосферы: местное,
региональное и глобальное. Местное загрязнение характеризует&
ся повышенным содержанием загрязняющих веществ на неболь&
ших территориях (город, промышленный район, сельскохозяй&
ственная зона и другое). При региональном загрязнении в сферу
негативного воздействия вовлекаются значительные простран&
ства, но не вся планета. Глобальное загрязнение связано с измене&
нием состояния атмосферы в целом.
Основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха на тер&
ритории России вносят: теплоэнергетика (тепловые и атомные
электростанции, промышленные и городские котельные), пред&
приятия черной металлургии, нефтедобычи, нефтехимии, пред&
приятия цветной металлургии и производство стройматериалов.
Преобладающим источником загрязнения среды мегаполиса
является транспорт.
Промышленные источники загрязнения атмосферного воздуха
подразделяются на источники выделения и источники выбро&
сов. К первым относятся технологические устройства (аппара&
ты, установки и т.п.), в процессе эксплуатации которых выделя&
ются примеси. Ко вторым — трубы, вентиляционные шахты,
аэрационные фонари и другие устройства, с помощью которых
примесь поступает в атмосферу.
Промышленные выбросы подразделяются на организованные и
неорганизованные. Организованный промышленный выброс по&
ступает в атмосферу через специально сооруженные газоходы,
воздуховоды и трубы, что позволяет применять для очистки от
загрязняющих веществ соответствующие установки.
"
G
Неорганизованный промышленный выброс поступает в ат&
мосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нару&
шений герметичности оборудования, отсутствия или неудовлет&
ворительной работы оборудования по отсосу газа в местах за&
грузки, выгрузки или хранения продукта. Неорганизованные
выбросы характерны для очистных сооружений, золоотвалов,
участков погрузочно&разгрузочных работ, сливно&наливных эс&
такад, резервуаров и других объектов.
Загрязнение атмосферного воздуха может исходить из един&
ственного точечного источника и затрагивать только относитель&
но небольшую площадь. Но чаще оно бывает вызвано смесью
загрязняющих агентов из целого ряда диффузных источников,
таких, как транспорт и системы отопления, а также точечных
источников. Наконец, в дополнение к загрязнениям, обуслов&
ленными местными источниками, общий уровень загрязнения
воздуха усугубляют загрязнители, переносимые на большие рас&
стояния и при межсредовых переходах.
По месту образования загрязнители атмосферного воздуха
населенных мест России могут быть подразделены на местные,
расположенные на территории страны, и внешние источники,
обеспечивающие так называемое трансграничное загрязнение
территорий, доля которого в общем загрязнении территории
России очень велика. Так, с западными воздушными потоками
на территорию России приносится ежегодно до 30–10 млн т ди&
оксида серы, от нас же за границу переносится до 1,5–2 млн т
диоксида серы.
По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмос&
феру классифицируются на: газообразные (диоксид серы, окси&
ды азота, оксид углерода, углеводороды и др.); жидкие (кислоты,
щелочи, растворы солей и др.); твердые (канцерогенные веще&
ства, свинец и его соединения, органическая и неорганическая
пыль, сажа, смолистые вещества и прочее).
Из всей массы загрязняющих веществ, поступающих в атмос&
феру от антропогенных источников, около 90% составляют газо&
образные, 10% — твердые и жидкие вещества.
Промышленная пыль образуется в результате механической
обработки различных материалов (дробление, размол, взрыва&
#
G
ние, заполнение, разравнивание), тепловых процессов (сжига&
ние, прокаливание, сушка, плавление), транспортировки сыпу&
чих материалов (погрузка, просеивание, классификация).
Жидкие загрязняющие вещества образуются при конденсации
паров, распылении и разливе жидкостей, в результате химиче&
ских реакций.
Газообразные загрязняющие вещества формируются в результа&
те химических реакций, например, при окислительном обжиге
руд и нерудного минерального сырья (цветная металлургия, про&
изводство цемента), при сжигании топлива (образуются огром&
ные количества газообразных соединений — оксиды серы, азо&
та, углерода, тяжелых и радиоактивных металлов). Реакции вос&
становления также являются источником газообразных загряз&
няющих веществ (производство кокса, соляной кислоты из хлора
и водорода, аммиака из атмосферного азота и кислорода и др.).
Мощным источником газообразных соединений являются хи&
мические реакции разложения (производство фосфорных удоб&
рений), электрохимические процессы (производство алюминия),
выпаривание, дистилляция.
Главные загрязнители (поллютанты) атмосферного воздуха, об&
разующиеся в процессе производственной и иной деятельности
человека, — диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода и твердые
частицы. На их долю приходится около 98% в общем объеме вы&
бросов вредных веществ. Помимо главных загрязнителей в ат&
мосфере городов и поселков наблюдается еще более 70 наимено&
ваний вредных веществ.
Тепловые электростанции загрязняют атмосферный воздух
токсичными веществами — бериллием, мышьяком, селеном,
кадмием, ртутью, естественными радионуклидами. В выбросах
ТЭС обнаружены также полициклические ароматические угле&
водороды (ПАУ), среди которых опасный канцероген — бенз(а)&
пирен.
На предприятиях черной металлургии наиболее серьезное
загрязнение воздуха происходит при тушении кокса, в процессе
которого выделяется в среднем (кг/т): 0,01–0,04 гидросульфида,
0,05 аммиака, 0,006 цианида; 0,08–0,1 фенола. При нагревании
$
G
коксовых батарей коксовым и колошниковым газом в отходя&
щих газах может содержаться до 2 г/м
3
диоксида серы и 0,2–
1,0 г/м
3
диоксида азота.
На предприятиях черной металлургии наибольшая часть га&
зообразных продуктов содержит азот, около 10–20% кислорода,
5–10% диоксида углерода, до 5% диоксида серы.
Заводы цветной металлургии выбрасывают большие количе&
ства диоксида серы, оксидов мышьяка, свинца, сурьмы, меди.
Машиностроительные производства являются источниками
пыли, содержащей оксиды железа, марганца, магния, алюми&
ния, фосфора и ряда других элементов.
Заметный вклад в загрязнение воздуха городов вносят про&
цессы сварки и резки металлов. При этом химический состав
выделяющихся при сварке загрязняющих веществ в основном
определяется материалами проволоки, покрытий, флюсов.
Вентиляционные газы, отводимые от ванн кислотного трав&
ления металлов в гальванических цехах, содержат пары кислот
(H
2
SO
4
, HNO или HF); их концентрация может достигать 30–
500 мг/м
.
На предприятиях химического производства наиболее важ&
ными источниками загрязнения атмосферы, как по объему, так
и по токсичности, являются хлор, оксиды азота, диоксид и три&
оксид серы, хлористый водород, сероводород, фтористый водо&
род, дисульфид углерода, фтор и его соединения. Из органиче&
ских соединений: тиолы, углеводороды и их хлорпроизводные,
альдегиды, кетоны и органические кислоты.
При производстве строительных материалов наибольшая
часть газообразных продуктов образуется в производстве цемен&
та при обжиге клинкера, однако они редко превышают допусти&
мые значения. При обжиге кирпича могут возникнуть выбросы
соединений фтора и диоксида серы, в стекольной промышлен&
ности возможны выбросы фтора и оксидов азота.
В крупных городах России выбросы загрязняющих веществ в
атмосферу от автотранспорта превалируют над выбросами от
промышленных предприятий (Москва, Санкт&Петербург, Крас&
нодар, Ростов&на&Дону и др.). Аналогичная ситуация сложилась
%
G
в некоторых городах с менее развитой промышленностью, где
вклад автотранспорта в загрязнение атмосферного воздуха в от&
дельных случаях достигает 80–90% (Нальчик, Якутск, Махачка&
ла, Армавир, Элиста, Горно&Алтайск и др.).
Автомобиль загрязняет атмосферный воздух не только ток&
сичными компонентами отработанных газов, парами топлива,
но и продуктами износа шин, тормозных колодок.На состав от&
работанных газов двигателя большое влияние оказывает режим
работы автомобиля в городских условиях. Низкая скорость дви&
жения и частые ее изменения, многократные торможения и раз&
гоны способствуют повышенному выделению вредных веществ.
Максимальный выброс бенз(а)пирена у карбюраторных двига&
телей внутреннего сгорания происходит на холостом ходу, неу&
становившихся режимах, при работе на переобогащенных сме&
сях и на режимах больших нагрузок.
Выхлопы от автотранспорта распространяются непосред&
ственно на улицах города вдоль дорог, оказывая вредное воздей&
ствие на пешеходов, жителей расположенных рядом домов и ра&
стительность. Выявлено, что зоны с повышенным ПДК по диок&
сиду азота и оксиду углерода охватывают до 90% городской тер&
ритории.
Выхлопные газы автомобилей, а также газы, образующиеся
при испарении топлива, масла (из&за отсутствия герметично&
сти), содержат около 200 химических соединений. В зависимо&
сти от особенностей их воздействия на организм человека ука&
занные загрязняющие вещества подразделяют на 7 групп.
В 1&ую группу входят химические соединения, содержащиеся
в естественном составе атмосферного воздуха: вода (в виде пара),
водород, азот, кислород и диоксид углерода. Автотранспорт вы&
брасывает в атмосферу огромное количество пара, превышаю&
щее по массе испарения все водоемы и реки Европы и Европей&
ской части России.
Во 2&ую группу включен оксид углерода.
В 3&ю группу входят оксид азота и диоксид азота.
В 4&ую группу входят углеводороды. К наиболее опасным из
них относится 3,4&бенз(а)пирен — канцероген.
&
G
В 5&ю группу входят альдегиды, из них наиболее опасны для
человека — акролеин и формальдегид.
В 6&ю группу входит сажа.
В 7&ю группу входят свинец и его соединения.
80% свинца и его соединений, загрязняющих воздух, попада&
ют в него при использовании этилированного бензина: при сжи&
гании 1 л этилированного бензина в воздух поступает 0,2/00,4 г
свинца. В результате сжигания жидкого топлива в воздух ежегод&
но выбрасывается, по разным оценкам, от 180 тыс. до 260 тыс. т
свинцовых частиц, что в 60–130 раз превосходит естественное
поступление свинца в атмосферу при вулканических изверже&
ниях (2–3 тыс. т/год).
Причины ухудшения качества атмосферного воздуха:
в зоне влияния промышленных предприятий: использование
в производстве некачественного сырья, значительный из&
нос или отсутствие пылегазоочистного оборудования, на&
рушение технологических процессов, экономия электро&
энергии на работе очистного оборудования и др.;
в зоне влияния автотранспорта — высокий темп роста коли&
чества автотранспорта, в том числе старых автомобилей;
более высокая токсичность выбросов автотранспорта в
сравнении с выбросами от производственных стационар&
ных источников загрязнения атмосферного воздуха; в низ&
ком расположении выхлопных труб от поверхности зем&
ли, что способствует скоплению выхлопных газов в зоне
дыхания, худшему рассеиванию ветром по сравнению с
промышленными выбросами, имеющими высокие дымо&
вые трубы и вентиляционные шахты; в близости источни&
ков к жилым районам; в неудовлетворительном содержа&
нии городских дорог, отсутствии объездных путей для гру&
зового автотранспорта, неисправности светофоров, проб&
ках на дорогах; в использовании низкокачественного
топлива (проблема приобрела особую актуальность в свя&
зи с постоянным ростом цен на топливо), плохом техни&
ческом состоянии транспорта.
Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или
меньшей степени оказывают отрицательное влияние на здоровье
'
G
человека. Эти вещества попадают в организм человека преиму&
щественно через систему дыхания. Органы дыхания страдают от
загрязнения непосредственно, поскольку около 50% частиц при&
меси радиусом 0,01–0,1 мкм, проникающих в легкие, осаждают&
ся в них. Проникающие в организм частицы вызывают токси&
ческий эффект, поскольку они: а) токсичны по своей природе;
б) служат помехой для механизмов, с помощью которых нор&
мально очищается респираторный тракт; в) служат носителем
поглощенного организмом ядовитого вещества.
В некоторых случаях воздействие одних из загрязняющих ве&
ществ в комбинации с другими приводят к более серьезным рас&
стройствам здоровья, чем воздействие каждого из них в отдель&
ности.
Комбинированное действие вредных веществ — это одновре&
менное или последовательное действие на организм нескольких
ядов при одном и том же пути поступления. Различают несколь&
ко видов комбинированного действия вредных веществ.
1) Аддитивное действие (суммация) — действие веществ в ком&
бинации суммируется. Суммарный эффект смеси равен сумме
эффектов действующих компонентов. Примером аддитивного
действия является наркотическое действие смеси углеводородов.
2) Cинергизм (потенцированное действие) — усиление эффек&
та, одно вещество усиливает действие другого, т.е. действие боль&
ше, чем суммация. Например, потенцирование отмечается при
совместном действии сернистого ангидрида и хлора.
3) Антагонизм — эффект комбинированного действия, харак&
теризуемого тем, что одно вещество ослабляет действие другого.
Пример — взаимодействие яда и противоядия.
4) Независимое действие — комбинированный эффект не от&
личается от изолированного действия каждого яда. Преобладает
эффект наиболее токсичного вещества. Пример: бензол и раз&
дражающие газы; смесь взрывных газов и пыли в рудниках.
Наряду с комбинированным действием ядов возможно и ком&
плексное воздействие веществ.
Комплексное — одновременное поступление вредных веществ
несколькими путями (через дыхательные пути, желудочно&ки&
шечный тракт, кожные покровы). В связи с нарастающим
!
G
загрязнением окружающей среды значение комплексного пути
поступления ядов возрастает.
Сочетанное действие — одновременное воздействие несколь&
ких химических и физических факторов. При сочетании воздей&
ствия ядов с другими факторами эффект может оказаться более
значительным, чем при изолированном воздействии того или
иного фактора.
Так, при одновременном воздействии вредных веществ и высо4
кой температуры возможно усиление токсического эффекта. Уча&
щение дыхания и усиление кровообращения ведут к увеличе&
нию поступления ядов в организм через органы дыхания. Рас&
ширение сосудов кожи и слизистых повышает скорость всасыва&
ния токсических веществ через кожу и дыхательные пути. Высокая
температура воздуха увеличивает летучесть ядов и повышает их
концентрации в воздухе (наркотики, пары бензина, ртути, окси&
ды азота, углерода, хлорофос). Понижение температуры в большин&
стве случаев ведет также к усилению токсического эффекта. Так,
при пониженной температуре увеличивается токсичность оксида
углерода, бензина, бензола, сероуглерода и др.
При повышенной влажности воздуха может увеличиваться опас&
ность отравлений, в особенности раздражающими газами. При&
чина, по&видимому, в усилении процессов гидролиза, повыше&
нии задержания ядов на поверхности кожи и слизистых оболо&
чек, изменении агрегатного состояния ядов. Растворение газов
и образование мельчайших капелек кислот и щелочей способ&
ствуют возрастанию раздражающего действия.
Возрастание токсического эффекта зарегистрировано как при
повышенном, так и при пониженном давлении. При повышенном
давлении возрастание токсического действия происходит вслед&
ствие усиленного поступления яда, обусловленного ростом пар&
циального давления газов и паров в альвеолярном воздухе и
ускоренным переходом их в кровь, а также вследствие измене&
ния многих физиологических функций, в первую очередь дыха&
ния, кровообращения, состояния центральной нервной систе&
мы и анализаторов. При пониженном давлении первая причина
отсутствует, но усиливается влияние второй. Например, при дав&
!
G
лении до 500–600 мм рт. ст. токсическое действие оксида угле&
рода возрастает в результате того, что влияние яда усиливает от&
рицательные последствия гипоксии и гиперкапнии.
Шум может усиливать токсический эффект. Это доказано для
оксида углерода, стирола, алкилнитрила, крекинг&газа, нефтя&
ных газов, аэрозоля борной кислоты.
Известно об уменьшении токсического эффекта оксида угле&
рода при ультрафиолетовом облучении. Причина — ускорение
диссоциации карбоксигемоглобина и более быстрое выведение
оксида углерода из организма.
Физическая нагрузка активизирует основные вегетативные
системы жизнеобеспечения — дыхание и кровоснабжение, уси&
ливает активность нервно&эндокринной системы, а также мно&
гие ферментативные процессы.
Увеличение легочной вентиляции приводит к возрастанию
общей дозы вредных веществ, проникающих в организм через
дыхательные пути, увеличивается опасность отравления нарко&
тиками, раздражающими парами и газами, токсической пылью.
Увеличение скорости кровотока и минутного объема сердца спо&
собствует более быстрому распределению яда в организме.
Повышение функциональной активности печени, желез внут&
ренней секреции, нервной системы и увеличение кровоснабже&
ния в интенсивно работающих органах может сделать их более
«доступными» действию яда. Усиление токсичности при физи&
ческих нагрузках отмечается при воздействии паров оксида уг&
лерода, хлористого водорода, четыреххлористого углерода, ди&
хлорэтилсульфида, свинца, некоторых веществ антихолинэсте&
разного действия.
Большую роль играет продолжительность воздействия. Стати&
стический анализ позволил достаточно надежно установить за&
висимость между уровнем загрязнения воздуха и такими заболе&
ваниями, как поражение верхних дыхательных путей, сердечная
недостаточность, бронхиты, астма, пневмония, эмфизема лег&
ких, а также болезни глаз. Резкое повышение концентрации при&
месей, сохраняющееся в течение нескольких дней, увеличивает
смертность людей пожилого возраста от респираторных и сер&
дечно&сосудистых заболеваний.
! G
Так, исследования, проведенные в Хабаровском крае, где в
течение ряда лет наблюдается чрезвычайная ситуация, связан&
ная с обширными лесными пожарами, вызывающими разное по
длительности распространенное задымление атмосферного воз&
духа, показали, что степень патогенности задымления прямо
подчиняется зависимости «доза&эффект».
Задымление непосредственно и существенно сказывалось на
состоянии здоровья в первую очередь беременных женщин и
детей, а также людей старшего возраста, страдающих хрониче&
скими плохо компенсированными заболеваниями сердечно&со&
судистой и респираторной систем. Ишемическая болезнь серд&
ца, артериальная гипертензия, группа цереброваскулярных за&
болеваний, хроническая обструктивная болезнь легких — вот
главные мишени задымления.
Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье
человека и на окружающую природную среду различными спо&
собами — от прямой и немедленной угрозы (смог и др.) до мед4
ленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобес4
печения организма.
Концентрация оксида углерода (СО), превышающая предель&
но допустимую, приводит к физиологическим изменениям в
организме человека. Концентрация в воздухе более 0,1% приво&
дит к смерти в течение одного часа. Объясняется это тем, что
оксид углерода — исключительно агрессивный газ, легко соеди&
няющийся с гемоглобином. При соединении образуется карбок&
сигемоглобин, повышение содержания которого в крови сопро&
вождается: ухудшением остроты зрения, и способности оцени&
вать длительность интервалов времени; нарушением некоторых
психомоторных функций головного мозга; изменениями деятель&
ности сердца и легких; головными болями, сонливостью, спаз&
мами, нарушениями дыхания и смертностью. Степень воздей&
ствия оксида углерода на организм зависит не только от его кон&
центрации, но и от времени пребывания (экспозиции) человека
в загазованном воздухе.
Диоксид серы (SO
2
) и серный ангидрид (SO
3
) в комбинации с
взвешенными частицами и влагой оказывают наиболее вредное
!!
G
воздействие на человека, живые организмы и материальные цен&
ности.
Оксид серы (SO
2
). Растворяется в воде с образованием нестой&
кой сернистой кислоты. Симптомы при отравлении сернистым
газом — насморк, кашель, охриплость, першение в горле. При
вдыхании сернистого газа более высокой концентрации — уду&
шье, расстройство речи, затруднение глотания, рвота, возможен
острый отек легких.
Серный ангидрид, оксид серы (SO
3
) образуется при окислении
сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является
аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который
подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей
человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых фа&
келов химических предприятий отмечается при низкой облач&
ности и высокой влажности воздуха.
При отравлении парами серной кислоты первая помощь со&
стоит в обеспечении пострадавшему свежего воздуха. Необходи&
мо промыть рот и зев раствором соды (20 г питьевой соды на
1 литр воды). При попадании паров или капель серной кислоты
на кожу пораженное место обильно промывают водой. При по&
ступлении серной кислоты внутрь необходимо осторожное про&
мывание желудка, затем больной должен принимать жженую
магнезию или известковую воду через 5 минут по 1 столовой лож&
ке. Полезно обильное питье воды со льдом или молока, сырой
яичный белок, жиры и масла, слизистые отвары.
Оксиды азота, соединяющиеся при участии ультрафиолето&
вой солнечной радиации с углеводородами, образуют перокси&
лацетилнитрат (ПАН) и другие фотохимические окислители,
в том числе пероксибензоилнитрат (ПБН), озон (О
3
), перекись
водорода (Н
2
О
2
), диоксид азота. Эти окислители — основные
составляющие фотохимического смога, повторяемость которого
велика в сильно загрязненных городах, расположенных в низких
широтах северного и южного полушария (Лос&Анджелес, в кото&
ром около 200 дней в году отмечается смог, Чикаго, Нью&Йорк и
другие города США; ряд городов Японии, Турции, Франции,
Испании, Италии, Африки и Южной Америки).
!"
G
Наличие в составе ПАН диоксида азота и йодистого калия
придает смогу коричневый оттенок. При концентрации ПАН
выпадает на землю в виде клейкой жидкости, губительно дей&
ствующей на растительный покров. Все окислители, в первую
очередь ПАН и ПБН, сильно раздражают и вызывают воспале&
ние глаз, а в комбинации с озоном раздражают носоглотку, при&
водят к спазмам грудной клетки, а при высокой концентрации
(свыше 3–4 мг/м
3
) вызывают сильный кашель и ослабляют воз&
можность сосредоточиться.
Особое значение приобрело загрязнение биосферы, в том чи&
сле атмосферы, группой поллютантов, получивших общее назва4
ние «тяжелые металлы». К ним относится более 40 химических
элементов периодической системы Д.И. Менделеева. Тяжелыми
металлами являются хром, марганец, железо, кобальт, никель,
медь, цинк, галлий, германий, молибден, кадмий, олово, сурьма,
теллур, вольфрам, ртуть, таллий, свинец, висмут и другие.
Главным природным источником тяжелых металлов являют&
ся породы (магматические и осадочные) и породообразующие
минералы. Многие минералы в виде высокодисперсных частиц
включаются в качестве микропримесей в массу горных пород.
Многие элементы поступают в атмосферу с космической и ме&
теоритной пылью, с вулканическими газами, горячими источ&
никами, газовыми струями.
Тяжелые металлы являются протоплазматическими ядами,
токсичность которых возрастает по мере увеличения атомной
массы. Их токсичность проявляется по&разному. Многие метал&
лы при токсичных уровнях концентраций ингибируют деятель&
ность ферментов (медь, ртуть). Некоторые из них образуют хела&
топодобные комплексы с обычными метаболитами, нарушая
нормальный обмен веществ (железо). Такие металлы, как кад&
мий, медь, железо (II), взаимодействуют с клеточными мембра&
нами, изменяя их проницаемость.
Если свинец попадает через дыхательные пути, он быстро до&
стигает кровотока и тогда его действие максимально. Из крови
свинец экскретируется почками, часть его депонируется в кос&
тях. Свинец ингибирует действие многих энзимов, а также ин&
!#
G
корпорацию железа в организме, в результате чего в моче резко
увеличивается количество свободного протопорфирина. Его уве&
личение в моче является четким клиническим признаком сатур4
низма (хронического отравления свинцом).
Органами&мишенями при отравлении свинцом являются кро&
ветворная и нервная системы, почки. Менее значительный ущерб
сатурнизм наносит желудочно&кишечному тракту. Один из ос&
новных признаков болезни — анемия, возникающая в результа&
те усиленного гемолиза. Эта анемия характеризуется «точечным
крапом» эритроцитов в виде базофильных гранул, хорошо выяв&
ляемых при окраске метиленовым синим. На уровне нервной
системы отмечается поражение головного мозга и поражение
периферических нервов.
Содержание свинца в крови является самым лучшим из име&
ющихся индикаторов уровня воздействия свинца.Наименьший
уровень воздействия свинца, при котором наблюдается вредный
эффект (LOAEL) (табл. 1, 2).
Таблица 1
Сводные данные по уровням LOAEL для эффектов
на здоровье детей, обусловленных воздействием свинца
Уровень LOAEL при данном содержании свинца в крови (мкг/л) Гемопоэз, гематологические и другие эффекты Влияние на нервную систему 800–1000 Признаки и симптомы энцефалопа&
тии 700 Анемия Франка 400 Повышение уровня &аминолевулиновой кислоты в моче и по&
вышенный уровень копропорфирина 250–300 Снижение синтеза ге&
моглобина ""
G
!
$
'
'
&
! !'
" #'
#
% $ %%
%
&'
'&
'&
! "" G
" !&
#
"'
$
#!
%
% !
a &
! &
! '!
!! !"
!# $
!$
"
"
""
" ""
" # "! ##
"" #&
"# $#
#
$'
# $'
# $'
""!
G
# %!
#!
%$
# %'
# %'
# '
#! '!
#! '!
#! '$
#!!!
#" !#
#"!#
#" !"
$
! $ ! $ !!#
$! '' '!" $" !# %
!$ %
!$ % !%
"""
G
%!
!%%
%"
!'!
"#
"!$
'$ #& &"&
! AMJ+ !# !""& &
&$! $&'#' $&'#
DJJFMMMBAENHIJLHK
Автор
phoenixbooks
Документ
Категория
Методические пособия
Просмотров
350
Размер файла
234 Кб
Теги
phoenixbooks, www, www.phoenixbooks.ru, Книги издательства Феникс
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа