Материал: Талстая. Экалагічная медыцына. Электронны канспект лекцый
186
(
около
20%),
топливного
бака
(
около
10 %)
и
из
карбюратора
(
примерно
10 %).
Твёрдые
примеси
поступают
в
основном
с
выхлопными
газами
(90 %)
и
из
картера
(10 %).
Концентрация
токсических
веществ
в
выхлопных
газах
автомобильного
транспорта
зависит
от
типа
двигателя
.
Концентрация
токсических
веществ
при
работе
двигателя
на
разных
режимах
изменя
-
ется
в
широких
пределах
.
Наибольшее
количество
загрязняющих
веществ
выбрасывается
при
разгоне
автомобиля
,
особенно
при
бысторм
,
а
также
при
движении
с
малой
скоростью
.
Относительная
доля
углеводородов
и
СО
наиболее
высока
при
торможении
и
на
холостом
ходу
,
доля
оксидов
азота
–
при
разгоне
.
Поэтому
наиболее
сильное
загрязнение
атмосферы
автомобильным
транспортом
наблюдается
при
частых
остановках
и
при
движении
с
малой
скоростью
(
особенно
в
автомобильных
пробках
).
Создаваемые
в
городах
системы
движения
в
режиме
«
зелёной
волны
»,
могут
существенно
сократить
загрязнение
атмосферного
воз
-
духа
в
городах
.
Авиатранспорт
Хотя
суммарный
выброс
загрязняющих
веществ
двигателями
самолётов
стравнитель
-
но
невелик
(
для
города
,
страны
),
в
районе
аэропорта
эти
выбросы
вносят
определяющий
вклад
в
загрязнение
среды
.
К
тому
же
турбореактивные
двигатели
(
так
же
как
дизельные
)
при
посадке
и
взлёте
выбрасывают
хорошо
заметный
шлейф
дыма
.
Значительное
количество
примесей
в
аэропорту
выбрасывают
также
и
наземные
передвижные
средства
,
подъезжаю
-
щие
и
отъезжающие
автомобили
.
Влияние
химических
загрязнителей
атмосферы
на
человека
Атмосферный
путь
поступления
токсических
веществ
является
ведущим
.
Это
связано
с
тем
,
что
человек
в
течение
суток
потребляет
около
15
кг
воздуха
,
что
значительно
больше
потребляемого
количеств
воды
и
пищи
(
соответственно
2,5
кг
и
1,5
кг
).
Кроме
того
химиче
-
ские
элементы
поглощаются
наиболее
интенсивно
при
ингаляционном
пути
поступления
.
Например
,
при
поступлении
с
воздухом
свинец
адсорбируется
кровью
примерно
на
60 %,
в
то
время
как
при
поступлениии
с
водой
–
на
10%,
а
при
поступлении
с
пищей
–
на
5 %.
Воздействия
химических
загрязнителей
атмосферы
на
человека
многообразно
и
зави
-
сит
от
:
•
Вида
загрязнителя
(
химический
состав
,
ионизация
,
дисперсность
)
•
Его
концентрации
,
•
Длительности
воздействия
,
•
Периодичности
воздействия
.
Взвешенные
твёрдые
частицы
(
аэрозольные
частицы
).
Аэрозольные
частицы
делятся
в
зависимости
от
размера
на
:
•
грубую
пыль
(
более
10
мкм
),
•
тонкую
пыль
(10
мкм
-0,1
мкм
),
•
дым
(
менее
0,1
мкм
).
Длительность
пребывания
взвешенных
твёрдых
частиц
в
воздухе
зависит
от
их
раз
-
мера
.
Крупные
фракции
в
малоподвижном
воздухе
оседают
.
Мелкие
фракции
взвесей
спо
-
собны
удерживаться
в
нижних
слоях
атмосферы
до
3-22
дней
.
Поступают
в
атмосферу
в
результате
:
•
Естественных
процессов
(
до
22000·10*6
т
/
год
частиц
размером
менее
20
мкм
);
•
Деятельности
человека
(
до
415·10*6
т
/
год
).
Антропогенные
твёрдые
взвеси
сконцентрированны
в
основном
в
местах
расселения
людей
,
особенно
в
крупных
городах
.
Источники
твёрдых
частиц
:
•
Сжигание
различных
видов
топлива
,
•
Дезинтеграция
твёрдых
частиц
материалов
,
187
•
Перегрузка
и
транспортировка
пылящих
материалов
,
•
Поверхность
городской
территории
.
Основные
источники
твёрдых
частиц
в
атмосфере
города
:
•
Различные
крупные
и
мелкие
энергетические
установки
,
•
Предприятия
металлургии
,
машиностроения
,
стройматериалов
,
коксохимии
,
•
Транспорт
(
сажа
,
асбестовые
частицы
и
частицы
покрышек
).
Концентрация
загрязнений
зависит
от
:
•
Атмосферного
давления
(
прямая
связь
с
концентрацией
сажи
),
•
Влажности
воздуха
(
прямая
связь
),
•
Температуры
воздуха
,
•
Скорости
движения
воздуха
(
обратная
связь
).
На
прникновение
в
организм
влияют
:
•
Свойства
частиц
•
Размеры
.
Пыль
атмосферного
воздуха
может
содержать
тяжёлые
металлы
.
Окись
углерода
(
угарный
газ
,
СО
)
Это
продукт
неполного
сгорания
топлива
.
Представляет
собой
лёгкий
газ
без
цвета
,
вкуса
и
запаха
.
В
благоприятных
условиях
СО
довольно
быстро
рассеивается
в
атмосфере
.
Источники
СО
:
•
энергетические
установки
,
•
предприятия
чёрной
металлургии
,
коксохимии
,
нефтепереработки
,
машино
-
строения
и
др
.,
•
транспортные
средства
(
СО
составляет
0.5 – 12%
объёма
отработанных
газов
карбюраторных
двигателей
и
0.01-0.5%
объёма
выхлопа
дизельных
двигате
-
лей
),
•
курение
.
Наибольшие
концентрации
СО
образуются
в
больших
городах
,
особенно
вдоль
дорог
с
интенсивным
движением
и
в
райнах
,
находящихся
поблизости
от
промышленных
предпри
-
ятий
.
Согласно
нормам
,
принятым
в
ряде
стран
,
уровни
СО
не
должны
превышать
9 ppm
в
пиковый
период
.
Механизм
действия
СО
:
•
Способствует
образованию
карбоксиземоглобина
(COHb),
что
ведёт
к
наруше
-
нию
транспорта
кислорода
к
тканям
.
•
Вызывает
цитотоксическое
действие
путём
торможения
активности
цитохро
-
моксидазы
.
•
Снижает
кислородную
ёмкость
пула
миоглобина
.
•
Тормозит
активность
гемсодержащих
ферментов
–
каталазы
,
пероксидазы
,
что
усиливает
цитотоксический
эффект
.
Обладает
в
300
раз
большим
сродством
к
гемоглобину
,
чем
кислород
.
Поэтому
на
ор
-
ганизм
могут
воздействовать
даже
небольшие
его
концентрации
.
Средний
период
полурас
-
пада
СОН
b 320
минут
.
Повышение
парциального
давления
кислорода
во
вдыхаемом
воздухе
всего
на
0.01%
снижает
период
полураспада
до
80
минут
.
При
20%
насыщении
гемоглобина
оксидом
углерода
у
человека
наблюдаются
клини
-
ческие
признаки
:
головная
боль
,
снижение
работоспособности
,
снижение
памяти
.
При
насыщении
20-50%
наблюдаются
:
сильная
головная
боль
,
тошнота
,
слабость
,
пси
-
хические
нарушения
.
При
насыщении
выше
50%
наблюдаются
:
потеря
сознания
,
угнетение
сердечного
и
дыхательного
центра
,
аритмия
,
падение
АД
в
результате
дилятации
периферических
сосудов
.
Группы
повышенной
чувствительности
к
СО
:
1.
Внутриутробный
период
.
188
Эмбриональный
гемоглобин
связывет
СО
с
большей
интенсивностью
,
чем
гемогло
-
бин
взрослого
человека
.
Вто
же
время
уровень
фетального
карбоксигемоглобина
снижается
медленнее
.
Этим
можно
объяснить
некоторые
случаи
случайных
внутриутробных
смертей
плода
.
2.
Лица
с
сосудистой
патологией
(
с
заболеваниями
мозговых
,
коронарных
и
перифе
-
рических
сосудов
).
Например
,
у
таких
больных
боли
в
сердце
,
связанные
с
физической
нагрузкой
,
уско
-
ряются
при
концентрации
СО
в
крови
2.5-3%.
3.
Курильщики
.
У
курящих
уровень
эндогенного
насыщения
гемоглобина
СО
составляет
5-15%.
По
-
этому
симптомы
отравления
СО
могут
развиваться
быстрее
.
Чем
у
некурящих
.
У
курящих
матерей
СО
легко
проникает
через
плаценту
и
оказывает
нейротоксическое
воздействие
на
мозг
плода
.
C
оединения
серы
В
атмосфере
крупных
промышленных
городов
соединения
серы
(SO2, H2S,
сульфат
-
ные
частицы
)
содержатся
в
значительных
количествах
.
Сера
попадает
в
воздушную
среду
,
как
в
результате
естественных
процессов
,
так
и
в
результате
деятельности
человека
.
Естественные
источники
соединения
серы
:
•
Вулканическая
деятельность
,
•
Жизнедеятельность
анаэробных
бактерий
,
•
Поверхность
Мирового
океана
(
выделяет
диметилсульфит
).
Антропогенные
источники
:
•
Сжигание
ископаемого
топлива
(
уголь
,
мазут
).
Содержание
серы
в
них
колеб
-
лется
от
0.5
до
6%.;
•
Производство
цемента
;
•
Химическая
и
нефтеперерабатывающая
промышленность
;
•
Металлургическая
промышленность
.
Сернистый
ангидрид
(SO2)
.
Основные
источники
загрязнения
атмосферы
:
•
Энергетические
установки
,
•
Предприятия
цветной
металлургии
,
•
Производство
серной
кислоты
.
Менее
значительны
выбросы
:
•
Чёрной
металлургии
,
•
Угольной
промышленности
,
•
Нефтеперерабатывающей
промышленности
,
•
Суперфосфатной
промышленности
,
•
Транспорта
(0.005%
выхлопа
бензинового
двигателя
, 0.02% -
дизельного
).
Естественная
фоновая
концентрация
SO2
в
атмосфере
достаточно
стабильна
и
вклю
-
чена
в
биогеохимический
водоворот
.
В
результате
антропогенной
деятельности
за
год
в
ат
-
мосферу
выбрасывается
150
млн
.
тонн
диоксида
серы
,
из
них
90%
за
счёт
ТЭЦ
и
котельных
.
Концентрированные
выбросы
сернистого
ангидрида
загрязняют
воздух
на
значительных
рас
-
стояниях
.
Расространение
зоны
максимального
загрязнения
приземного
слоя
воздуха
и
изме
-
нение
абсолютной
величины
загрязнения
зависят
от
величины
дымовой
трубы
.
Диоксид
серы
–
политропный
яд
.
Всасывается
в
верхних
дыхательных
путях
.
При
ин
-
тенсивном
дыхании
(
например
занятия
спортом
)
значительная
его
часть
достигает
лёгких
.
Действие
SO2
:
•
Раздражение
слизистой
оболочки
дыхательных
путей
,
•
Усиление
слезотечения
,
189
•
Инкорпорация
→связывание
с
белками→
обратимое
торможение
парасимпа
-
тической
НС
,
контролирующей
тонус
гладкой
мускулатуры
,
в
том
числе
дыха
-
тельных
путей
→
бронхоспазм
,
обострение
хронической
патлолгии
ВДП
.
•
При
хроническом
воздейтствии
:
утолщение
мукозных
мембран
и
ухудшение
работы
мерцательного
эпителия
.
•
Возникновение
рака
лёгкого
.
Серный
ангидрид
(SO3)
Сернистый
ангидрид
,
попавший
в
атмосферу
в
результате
фотохимических
реакций
частично
превращается
в
серный
ангидрид
(SO3).
В
ясную
погоду
его
содержание
составляет
3.1%
от
SO2,
в
в
пасмурную
погоду
– 6.8%.
В
туманную
погоду
доля
серного
ангидрида
уве
-
личивается
до
15.7%.
При
этом
SO3
реагирует
с
водным
паром
атмосферы
и
образует
аэро
-
золи
серной
кислоты
.
Основная
же
часть
SO2
во
влажном
воздухе
образует
кислотный
поли
-
гидрат
,
который
часто
называют
сернистой
кислотой
.
Выпадение
аэрозоля
серной
кислоты
из
факелов
химических
предприятий
отмечается
при
низкой
облачности
и
высокой
влажности
воздуха
.
Листовые
пластинки
растений
,
произрастающих
на
расстоянии
менее
11
км
от
хими
-
ческих
предприятий
,
бывают
обычно
густо
усеяны
мелкими
некротическими
пятнами
.
Эти
пятна
образуются
в
местах
оседания
капель
серной
кислоты
.
Сернистый
ангидрид
считается
одной
из
основных
действующих
частей
лондонских
«
токсических
туманов
»
и
смога
типа
лос
-
анжелесского
.
Аэрозоли
серной
и
сернистой
кислот
приводят
к
конденсации
водяного
пара
атмосферы
и
становятся
причиной
кислотныз
осадков
(
дожди
,
туманы
,
снег
).
Показано
,
что
в
течение
последних
50
лет
кислотность
дождевой
во
-
ды
увеличилась
в
40
и
более
раз
.
В
последние
годы
кислотные
дожди
стали
наблюдаться
в
промышленных
районах
Азии
,
Латинской
Америки
и
Африки
.
Под
влиянием
кислотных
осадков
погибают
леса
(
разрушение
корневой
системы
,
на
-
рушение
фотосинтеза
),
разрушаются
памятники
культуры
,
архитектуры
(
разрушение
бетона
и
других
минеральных
строительных
материалов
,
оконных
стёкл
,
металлов
).
Сероводород
(H2S)
и
сероуглерод
(CS
).
Источники
:
•
Предприятия
нефтедобывющей
и
вискозной
промышленности
(
в
наиболее
значительных
количествах
).
Нефтедобыча
сопровождается
более
или
менее
значительной
потерей
нефтяного
газа
,
в
состав
которого
входит
сероводород
.
•
Коксохимические
производства
,
•
Нефтеперерабатывающие
производства
,
•
Азотнотуковые
производства
,
•
Производство
сахара
.
Сероводород
и
сероуглерод
в
атмосфере
при
взаимодействии
с
другими
загрязните
-
лями
подвергаются
медленному
окислению
до
серного
ангидрида
.
Сульфатные
частицы
.
При
сжигании
топлива
(
в
основном
угля
)
образуются
также
твёрдые
микрочастицы
сульфатов
металлов
.
Эти
частицы
легко
растворимы
в
воде
и
осаждаются
на
почву
и
расте
-
ния
.
Таким
образом
образуются
кислотные
росы
,
а
также
повышается
кислотность
почвы
.
Окислы
азота
Азот
,
химически
инертный
при
нормальных
атмосферных
условиях
,
при
высоких
температурах
реагирует
с
кислородом
.
При
этом
образуется
преимущественно
окись
азота
(NO).
В
атмосферном
воздухе
происходит
медленное
окисление
NO
в
двуокись
азота
NO2.
Источники
в
атмосфере
:
1.
Естественные
:
•
грозовые
разряды
и
молнии
,
190
•
горении
биомассы
,
•
процессы
денитрофикации
.
2.
Антропогенные
:
•
предприятия
химической
промышленности
(
сернокислой
,
азотнотуковые
,
в
меньшей
степени
суперфосфатные
,
производство
анилиновых
красок
,
нитроцеллюлозы
,
нит
-
росоединений
,
вискозного
шёлка
),
•
сгорание
топлива
(
особенно
если
температура
превышает
1000 °
С
),
•
транспорт
(
автомобильный
,
авиационный
),
•
использование
азотных
удобрений
в
сельском
хозяйстве
.
Для
экологически
благополучных
районов
естественная
фоновая
концентрация
оки
-
слов
азота
равна
: 0,08
мг
/
м
3
в
Арктике
, 1,23
мг
/
м
3
в
средних
широтах
.
Эти
концентрации
значительно
ниже
ПДК
,
равного
40
мкг
/
м
3.
В
городской
атмосфере
представлены
в
основном
двуокисью
азота
NO2 (
газ
жёлто
-
бурого
цвета
раздражающего
запаха
с
обонятельным
порогом
0,12 ppm).
В
меньших
количе
-
ствах
содержаться
N2O4
и
NO (
безцветные
газы
без
запаха
).
Во
влажной
атмосфере
окислы
азота
образуют
азотную
кислоту
(HNO3).
Количество
оксидов
азота
,
поступающих
в
атмосферу
,
составляет
ежегодно
20
млн
тонн
.
Влияние
NO
•
Образование
метгемоглобина
,
•
Агрегация
тромбоцитов
,
•
Вазодилятация
.
В
присутствии
кислорода
в
воздухе
NO
бытро
преврвщается
в
NO2.
Влияние
NO2
•
При
контакте
с
влагой
легочной
ткани
образуется
азотная
кислота→
повреждение
коллагеновых
и
эластиновых
волокон
→
→патология
лёгких
(
трахеобронхит
,
токси
-
ческие
пневмонии
,
отёк
лёгких
),
•
Провоцирует
и
усиливает
развитие
аллергических
реакций
к
другим
веществам
→
потенциирует
БА
и
другие
респираторные
заболевания
•
Усиливает
восприимчивость
к
инфекционным
заболеваниям
лёгких
(
снижает
имму
-
нологические
механизмы
защиты
лёгких
),
•
Оказывает
неблпгоприятные
эффекты
на
иммунеую
систему
в
целом
•
Блокирует
тиоловые
группы
ферментов
,
подавляя
тканевое
дыхание
,
•
Снижает
активность
холинэстеразы
,
•
Эмбриотоксическое
действие
,
•
Гонадотоксическое
действие
,
•
Нарушение
обмена
витаминов
С
и
группы
В
.
•
У
растений
нарушает
фотосинтез
и
клеточный
обмен
.
По
данным
экспертов
ВОЗ
при
увеличении
среднесуточной
концентрации
двуокиси
азота
до
30
мг
/
м
3 (
№
ppm)
число
заболеваний
нижних
дыхательных
путей
у
детей
5-12
лет
вырастает
на
20%).
Фотохимический
смог
Загрязнение
атмосферы
окислами
азота
принимает
особенно
опасную
форму
при
об
-
разовании
фотохимического
смога
(smoke + fog).
Для
формирования
смога
необходимы
:
•
Температурная
инверсия
(
застой
воздуха
,
когда
слой
тёплого
воздуха
нависает
над
холодным
приземным
,
что
ведёт
к
задержке
конвекции
газа
),
•
Солнечный
свет
,