В Москве загрязнено всё – вода, почвы, но особенно воздух. Сегодня мы и поговорим о загрязнении воздуха и выясним, где в столице дышится легче?
Загрязнение воздуха в Москве обусловлено, в основном, накоплением в атмосфере мегаполиса выбросов промышленных предприятий и выхлопных газов от автотранспорта. В среднем, житель крупного города живет на 4 года меньше, чем житель сельской местности. Ежегодно загрязненная атмосфера становится причиной смерти около 3,5 тысяч горожан. Особенного внимания заслуживает проблема городских дорог, ведь поток автомобилей проходит вблизи тротуара, а значит — под воздействие автомобильных выхлопов попадают пешеходы.
Уровень загрязненности колеблется в зависимости от погодных условий, наличия ветра или осадков. Возникновение смога обусловлено накоплением в атмосфере возле земной поверхности вредных веществ. Уровень загрязнения атмосферы оценивается по средней величине показателей, собранных за суточный период. Оцениваются величины концентрации монооксида углерода и диоксида азота.
Основные вредные и ядовитые вещества в атмосфере Москвы
Рассмотрим вредные и ядовитые вещества, особенно сильно влияющие на загрязнение воздуха в Москве.
Бензопирен. Обладает тератогенным воздействием (нарушает развитие плода), потенцируя появление врожденных дефектов, воздействует на формирование цепочки ДНК. Канцерогенное действие данного вещества проявляется в увеличении лейкозов среди населения.
Формальдегид. Раздражает слизистые оболочки и оказывает токсическое действие на организм человека в целом. При повышенной концентрации в воздушной среде формальдегид воздействует угнетающе на центральную нервную систему. Появляются головная боль, судороги, раздражительность и утомляемость. Воздействие на слизистые оболочки проявляется слезотечением и нарушением зрения, болью в горле, першением и кашлем.
Диоксид и монооксид углерода также воздействуют на респираторные органы, вызывая реакцию слизистых оболочек, что способствует формированию хронического и латентно протекающего воспаления верхних дыхательных путей.
Работа дизельного автотранспорта перегружает атмосферу города такими опасными, ядовитыми веществами, как диоксины. Их воздействие на человеческий организм проявляется в снижении иммунных реакций, нарушении процессов репликации ДНК и РНК, повышению риска онкологических заболеваний.
Оксид углерода в городском воздухе вызывает гипоксию в органах и тканях человека, способствуют увеличению сосудистых и кардиологических заболеваний, нарушению обменных процессов.
Как загрязнение воздуха влияет на заболеваемость и смертность?
В атмосфере Москвы значительно повышено содержание мелкодисперсных частиц РМ10. По данным ВОЗ (Всемирной Организации Здравоохранения) это ведет к увеличению количества смертей среди населения города: от рака легких на 9%, от заболеваний сердца и сосудов на 5% и на 1% от острых и хронический инфекций органов дыхания. Среднегодовая норма РМ 10 около 20 мкг/м³, тогда как в воздухе города этот показатель приближается к 33 мкг/м³. Во время летних пожаров 2010 года цифры достигали 900 мкг/м³.
Загрязненная атмосфера неуклонно поднимает рост аллергической патологии, развитие бронхиальной астмы и нарушение иммунных реакций у детей. Период летнего смога увеличивает показатели смертности среди пожилого населения.
Воздушная среда производственных помещений, в которой содержат вредные вещества в виде пыли и газов, оказывает непосредственное влияние на безопасность труда. Воздействие пыли и газов на организм человека зависит от их ядовитости (токсичности) и концентрации в воздухе производственных помещений, а также времени пребывания человека в этих помещениях.
Пыль - аэрозоль с твердыми частицами дисперсной фазы размером преимущественно 10-4 – 10-1 мм. Являясь вредным производственным фактором, пыль оказывает негативное воздействие на здоровье человека. Производственная пыль по своему происхождению бывает двух видов - органическая и неорганическая. Пыль различается своими размерами и формой частиц. Частицы пыли бывают видимые - размером более 10 мкм, микроскопические - от 0,25 до 10 мкм и ультрамикроскопические - менее 0,25 мкм. Чем мельче частицы пыли, тем дольше они находятся в воздухе в виде аэрозоля и тем легче в процессе дыхания попадают в организм человека.
Форма пылевых частиц обусловливает скорость их оседания, а также степень вредного воздействия. Пылевые частицы с зазубренными острыми краями (металлическая, минеральная пыль) оседают медленнее я в большем количестве попадают в дыхательные пути. При этом они могут травмировать слизистые оболочки. Электрически заряженные частицы пыли быстрее захватываются организмом, и их количество, попадающее в трахею, бронхи, легкие, в 2 - 3 раза превышает количество нейтральной пыли.
Характер воздействия пыли на организм человека зависит от ее химического состава, который определяет биологическую активность пыли. По этому признаку пыль подразделяют на пыль раздражающего действия и токсическую. К первой относится неорганическая и древесная пыль. Токсической является пыль хрома, мышьяка, свинца и некоторых других веществ.
Мерами борьбы с производственной пылью являются: рационализация производственных процессов, организация общей и местной вентиляции, замена токсичных веществ нетоксичными, механизация и автоматизация процессов, влажная уборка помещений и др. Кроме того, применяются средства индивидуальной защиты: респираторы, фильтрующие противогазы, марлевые повязки, защитные очки, специальная одежда из пыленепроницаемой ткани.
Вредные пары и газы. При сжигании различных видов топлива, работе двигателей транспортных средств, гальванических процессах, во время окрасочных, сварочных и термических работ, а также при других процессах на транспорте выделяется большое количество вредных газообразных веществ. В большинстве случаев эти вещества являются ядовитыми, оказывающими сильное токсическое действие на организм человека.
При дыхании яды, смешанные с воздухом, поступают в легкие. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ПДК, которые определены клиническими и санитарно-гигиеническими исследованиями и носят законодательный характер. Для контроля загазованности воздуха часто применяют метод отбора проб в зоне дыхания при выполнении технологических процессов с помощью хроматографов или газоанализаторов.
В том случае, если содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны превышает предельно допустимую концентрацию, необходимо принятие специальных мер предупреждения отравления. К ним относятся ограничение использования токсичных веществ в производственных процессах, герметизация оборудования и коммуникаций, автоматический контроль воздушной среды, применение естественной и искусственной вентиляции, специальной защитной одежды и обуви, нейтрализующих мазей и других индивидуальных средств защиты.
21. Загазованность воздуха, характеристика, воздействие, нормирование, источники загазованности
Загазованность - изменение состава воздуха в сторону заметного увеличения содержания в нем любого из газов (в том числе обычно входящих в состав атмосферы) против обычной нормы.
Гигиеническая регламентация вредных (загрязняющих) веществ в окружающей среде заключается в установлении санитарно-гигиенических нормативов их содержания в воздухе, воде, почве, а также в растениях, продуктах питания, материалах.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) - концентрация, которая при ежедневной работе (кроме выходных) в течение 8часов или другой продолжительности, в течение всего раб.стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в составе здоровья.
Два вида предельно допустимых концентраций для загрязненного воздуха:
· максимально разовая (вводится с целью предупреждения негативных рефлекторных реакций при кратковременном воздействии (в течение 20-30 мин) и обозначается ПДК макс раз)
· среднесуточная. (для предупреждения токсических действий, обозначается ПДК СС)
Для оценки концентрации вредных веществ на рабочих местах используется также экспрессный метод (В его основу положены быстропротекающие химические реакции с изменением цвета наполнителя в прозрачных стеклянных трубках), а для определения содержания в воздухе наиболее опасных веществ - индикационный метод (используется свойство некоторых химических реактивов мгновенно менять окраску под действием ничтожных концентраций определенных веществ или соединений).
Длительное воздействие запыленности и загазованности, превышающих допустимые значения, может привести к профессиональным заболеваниям, а значительное превышение допустимых значений приводит и к острым отравлениям. Вдыхание пыли окислов металлов может привести к гнойничковым заболеваниям кожного покрова. Краски, клеи, смолы, красители синтетического происхождения при длительном воздействии приводят к нервным расстройствам. Ряд вредных веществ оседает в легких, что вызывает профессиональные заболевания. Вредное воздействие пыли, паров и газов усиливается при влиянии других внешних факторов и физической нагрузки. При высокой температуре воздуха опасность отравления повышается.
Источником загазованности воздуха являются пары кровельного материала. Выделение вредных веществ в воздушную среду возможно при проведении технологических операций.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны установлены, согласно ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". ПДК предельных алифатических УВ - 300 мг/м 3 . ПДК сероводорода в смеси с УВ - 3 мг/м 3 .
Вредные вещества попадают в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и через кожный покров. Наиболее вероятно проникновение в организм веществ в виде газа, пара и пыли через органы дыхания.
УВ соединения нарушают процесс образования красных кровяных телец. Отравление УВ соединениями проявляется головными болями, головокружением, слабостью, тошнотой, рвотой, кровавым стулом, судорогами, ослаблением дыхания, причем изо рта чувствуется запах.
Признаками отравления сероводородом являются: жжение и резь в глазах, слезотечение, блефароспазм, головная боль, головокружение, психомоторное возбуждение, тошнота, рвота, диарея, чувство стеснения и боли в груди, кашель, одышка, признаки диффузного бронхита. В тяжёлых случаях - кома, судороги, коллапс, токсический отёк лёгких, возможна молниеносная смерть в апоплексическая форме.
Для предотвращения попадания опасных и вредных веществ в воздух рабочей зоны предусмотрено специальное оборудование, монтируемое на рабочей площадке.
В настоящее время, согласно ГОСТ 12.4.011-89 ССБТ "Средства защиты работающих. Общие требования и классификация" , существуют следующие виды защиты от повышенной загазованности воздуха рабочей зоны углеводородами нефти и сероводородом в смеси с углеводородами:
· противогазы;
· респираторы.
Повышенный уровень шума на рабочем месте
Источником повышенного уровня шума является подъемный агрегат.
Интенсивное шумовое воздействие на организм человека неблагоприятно влияет на протекание нервных процессов, способствует развитию утомления, изменениям в сердечно-сосудистой системе и появлению шумовой патологии.
Шум мешает нормальному отдыху и восстановлению сил, нарушает сон. Систематическое недосыпание и бессонница ведут к тяжёлым нервным расстройствам. Поэтому защите сна от всякого рода раздражителей должно уделяться большое внимание.
Шум оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторной деятельности. Шум способствует увеличению числа всевозможных заболеваний ещё и потому, что он угнетающе действует на психику, способствует значительному расходованию нервной энергии, вызывает душевное недовольствие и протест.
В настоящее время, согласно ГОСТ 12.4.011-89 ССБТ "Средства защиты работающих. Общие требования и классификация", на рабочем месте существуют следующие виды защиты от повышенного уровня шума на рабочем месте :
противошумные шлемы;
противошумные наушники;
противошумные вкладыши.
Недостаточная освещенность рабочей зоны
В связи с непрерывностью технологического процесса, обязательно нахождение персонала в темное время суток, что приводит к недостаточной освещенностью рабочей зоны.
Рациональное освещение рабочего места - одно из важнейших условий создания благоприятных и безопасных условий труда. Освещение влияет на настроение и самочувствие, определяет эффективность труда. Хорошее освещение действует тонизирующие, создаёт хорошее настроение, улучшает протекание основных процессов нервной высшей деятельности. Улучшение освещённости способствует улучшению работоспособности даже в тех случаях, когда процесс труда практически не зависит от зрительного восприятия.
90% информации человек получает через органы зрения. Свет оказывает положительное влияние на обмен веществ, сердечно-сосудистую систему, нервно-психическую сферу. Рациональное освещение способствует повышению производительности труда, его безопасности. При недостаточном освещении и плохом его качестве происходит быстрое утомление зрительных анализаторов, повышается травматичность. Слишком высокая яркость вызывает явление слепимости, нарушение функции глаза.
Для ликвидации источника опасности на производстве существуют средства защиты согласно ГОСТ 12.4.011-89 ССБТ "Средства защиты работающих. Общие требования и классификация" :
источники света;
осветительные приборы.
Одно из главных условий сохранности здоровья и долголетия человека – чистый воздух. К сожалению, в современных реалиях во многих уголках планеты добиться соблюдения этого ключевого требования кажется невыполнимой миссией. Но так ли невозможно сделать воздух, которым мы дышим, чище? И что именно загрязняет атмосферу больше всего?
Все источники, негативным образом влияющие на состояние воздушного бассейна, экологи разделяют на антропогенные и естественные. Наибольший урон окружающей среде наносит именно первая категория – факторы, связанные с деятельностью человека. Загрязнения атмосферного воздуха, происходящие по естественным причинам, не только незначительны по мировым масштабам, но и являются самоустраняющимися по своей природе.
Промышленность, которая убивает
Источником загрязнения воздуха «номер один» в развивающихся и некоторых развитых странах является промышленность. Львиная доля выбросов в атмосферу приходится на предприятия энергетики, цветной и чёрной металлургии. Менее вредными для воздушного бассейна, но всё-таки опасными считаются такие отрасли, как нефтедобыча и нефтепереработка, машиностроение. В местах концентрации промышленного производства в атмосфере в значительных количествах присутствуют фенолы, углеводороды, ртуть, свинец, смолы, оксид и диоксид серы.
В развитых странах загрязнение атмосферного воздуха вредными веществами стало насущной проблемой ещё столетие назад. Именно поэтому процесс создания экологического законодательства там начался раньше, чем в других государствах. Так, первыми отслеживать выбросы предприятий начали Нидерланды, приняв соответствующие законы в 1875–1896 годах. В США за акт, контролирующий чистоту воздуха, проголосовали в 1955 году. В Японии закон о мониторинге и ограничении вредных выбросов появился в 1967, в Германии (ФРГ) – 1972.
Когда прелести цивилизации вредят?
Транспорт, будучи необходимым условием функционирования современного общества, одновременно является и главной угрозой здоровью человека. Все машины, использующие для работы разные виды топлива, в той или иной степени загрязняют атмосферу. Например, автомобиль активно поглощает кислород из воздуха. Взамен же он выделяет углекислый газ, водяной пар и токсичные вещества (окись углерода, углеводороды, окислы азота, альдегиды, сажу, бензапирен, двуокись серы). Тот вклад, который вносят в загрязнение воздуха отдельные виды транспорта, выглядит следующим образом:
- 85% вредных выхлопов приходится на легковые и грузовые автомобили;
- 5,3% – на речные и морские суда;
- 3,7% и 3,5% на воздушные и железнодорожные транспортные средства соответственно:
- меньше всех (2,5%) атмосферу загрязняют сельскохозяйственные машины (сеялки, сажалки, комбайны, трактора, пахотная техника).
Каждая страна по-своему решает проблему, связанную с загрязнением атмосферного воздуха. Показательным в этом плане является опыт Дании. После Второй Мировой войны жители маленькой скандинавской страны, улицы которой наводнили автомобили, стали возмущаться загазованностью. Когда же грянул нефтяной кризис 70-х годов, датским властям ничего не оставалось, как пойти на поводу у общественности. В стране была создана развитая велосипедная инфраструктура, на покупку и пользование автомобилем введён огромный налог. Идея пришлась местным жителям по душе: массовыми стали акции «Копенгаген без машин» и «Воскресенья без авто». Сейчас Дания – самая велосипедная страна мира, входящая в тройку наиболее чистых и благополучных для человека государств.
Ветер, солнце и вода – наши лучшие друзья?
Масштабное загрязнение атмосферного воздуха вредными веществами вызвано работой теплоэнергетических предприятий. Функционирование энергоустановок на угле, дизеле, мазуте, керосине и бензине сопровождается выбросом опасных соединений тяжёлых металлов, угарного газа, углерода, азота. За городом, как правило, скапливаются отвалы золы, оставшейся при сжигании угля.
Уменьшить золообразование позволяет использование жидкого топлива, но на количестве выбросов азота и оксида серы подобная замена никак не сказывается. На атомных электростанциях происходит загрязнение воздуха аэрозолями, радиоактивными газами и йодом. Все виды традиционного топлива, безусловно, вредные. Пожалуй, условно безобидным является газ.
Как избежать экологической катастрофы? Сделать воздух чище позволяют альтернативные энергоисточники. В пользу использования энергии приливов-отливов, ветра и солнца говорит и другой аргумент – ограниченность запасов газа и нефти. Передовым опытом в области энергетики могут похвастаться Китай, Индия, США, Япония, ЕС. На альтернативные источники в этих странах приходится до 20% всего объёма выработки энергии. В прибрежных регионах строят приливные электростанции, в южных странах – солнечные. ГеоТЭС, вырабатывающие энергию из природного тепла планеты, размещают у термальных источников.
Будущее за экофермами
Сельскохозяйственное производство наносит больший урон водоёмам, земле и деревьям, чем воздуху, но всё-таки считается одним из основных источников загрязнения атмосферы. В результате использования в животноводческих фирмах навоза происходит выброс аммиака. Опасность для человека, животных и растений представляют также применяемые в сельском хозяйстве ядохимикаты. Решением проблемы могли бы стать агрокомплексы нового типа, работающие без использования гербицидов и пестицидов. Внедрение концепции экологически чистых ферм полным ходом идёт в европейских странах, Канаде, США. Успешные хозяйства по производству здоровой продукции действуют в России.
Загрязнение пыльными бурями
Среди естественных источников наибольший вклад в загрязнение воздуха вносит явление выветривания почвы. Сильная запылённость характерна для территорий с низкой степенью увлажнённости земли и слабо развитой растительностью. Глобальное загрязнение воздуха пылью происходит в пустыне Такла-Макан, Гоби, Сахара, локальное – в монгольском и среднеазиатском регионе. В Европе пылевые облака, меняющие состав и качество пограничного слоя атмосферы, доминируют в юго-восточной и восточной части. Скорость и ареал распространения загрязнения зависит от размера частиц. Мелкая пыль удерживается в воздухе 1,5–3 недели, разносится по всему полушарию. Крупные частицы распространяются на сотни километров, оседают в течение нескольких часов или дней.
Как выветривание почвы влияет на здоровье человека? Если крупные частицы наш организм способен отфильтровывать, то мелкая пыль без труда проникает через верхние дыхательные пути и оседает в лёгких. Согласно исследованиям ВОЗ, повышение в воздухе содержания взвешенных частиц на 10 мкг/м 3 приводит к росту смертности на 0,5–1 %.
Пыльные бури вредят не только человеку. Они опасны для всей планеты. Скопление сотен тысяч пылевых частиц мешает нормальному оттоку избыточного тепла от Земли. Как решают проблему ветровой эрозии почв? Для предотвращения пыльных бурь создают систему ветрозащитных кулис и лесополос, проводят сельскохозяйственные мероприятия с целью повышения сцепления частиц почвы.
Вулканизм и лесные пожары
Извержение вулкана – редкое явление, сопровождающееся катастрофическими последствиями. Ежегодно в ходе стихийного бедствия атмосфера пополняется 40 млн т веществ. Среди газов, выделяемых вулканами, большая часть приходится на водяной пар. Извержения являются одной из причин повышения концентрации двуокиси углерода в атмосфере. Загрязнённый воздух опасен и тем, что выделяемый вулканом оксид серы, вступая в реакцию с водой, превращается в серную кислоту.
В жаркий период остро стоит проблема лесных пожаров. Причиной возгорания может быть как солнечная активность, так и несоблюдение правил безопасности человеком. В ходе стихийного бедствия происходит загрязнение атмосферного воздуха аэрозолями, парами, токсичными газами. Лесные пожары – второй после океана источник выброса хлористого метила. Происходит и опосредованное загрязнение воздуха: из-за уничтожения растительного покрова уменьшается продуцирование кислорода.
Остальные источники загрязнения
Незначительно на степень загрязнённости воздуха в мире влияют океаны и моря. В процессе испарения в атмосферу из воды попадают кристаллы морских солей (бромистый калий, хлористые кальций, магний, натрий). Доля веществ, обогащающих воздушные массы, заметно возрастает во время шторма. Само по себе испарение морских солей не опасно, однако вместе с ними в воде могут быть и другие, токсичные, соединения. Таким образом, загрязнение воздуха неразрывно связано с экологическим состоянием океана.
Помимо веществ, имеющих земное происхождение, в атмосфере присутствует и космическая пыль. Учёные подсчитали, что каждый год на нашей планете оседает 40 тысяч тонн таких частиц. Это значит, что пыль из космоса – мизерный источник загрязнения воздуха, не вызывающий серьёзных проблем. Впрочем, если её количество возрастёт, она сможет существенно влиять на климатические условия Земли.
Наконец, как бы банально это ни звучало, воздух ежедневно загрязняется под воздействием курящих людей. В состав сигарет входит порядка 400 веществ, среди которых аммиак, нитробензол, формальдегид, толуол и многие другие токсичные соединения. Все они неизбежно попадают в воздух вместе с табачным дымом и не растворяются, а оседают, к примеру, на почве. Можно провести аналогию с пассивным курением и заключить, что от него страдает наша планета, и выход тут единственный – уже зависимым людям и не допустить вовлечения в этот процесс подрастающих поколений.
Итак, основные источники загрязнения атмосферного воздуха связаны с деятельностью человека. К антропогенным факторам, ухудшающим состояние воздушного бассейна, относится промышленное производство, транспорт, теплоэнергетика. Степень влияния каждой из этих причин в разных регионах в мире заметно отличается. Среди природных источников экологическому состоянию атмосферы больше всего грозит выветривание почвы.
