Воздушные поллютанты - вредные частицы воздуха. Токсичность оксида углерода

Обновлено: 16.06.2024

Загрязнение атмосферного воздуха является одним из серьезнейших экологических факторов, влияющих на здоровье любого человека, проживающего в странах с низким, средним и высоким уровнем дохода.

По оценкам, в 2016 г. во всем мире загрязнение атмосферного воздуха (воздуха вне помещений) как в городах, так и в сельской местности стало причиной 4,2 миллиона случаев преждевременной смерти в год; эта смертность была обусловлена воздействием мелких взвешенных частиц диаметром до 2,5 мкм (PM2,5), которые вызывают сердечно-сосудистые и респираторные, а также онкологические заболевания.

Население стран с низким и средним уровнем дохода в непропорционально высокой степени подвержено загрязнению воздуха, и из 4,2 млн случаев преждевременной смерти 91% регистрируются в странах с низким и средним уровнем дохода, главным образом в регионах ВОЗ для стран Юго-Восточной Азии и Западной части Тихого океана. Последние оценки бремени болезней указывают на то, что загрязнение воздуха играет очень значительную роль в заболеваемости и смертности, обусловленных сердечно-сосудистыми заболеваниями. Появляется все больше данных, в том числе по итогам исследований, проведенных в районах с высоким уровнем загрязнения воздуха, которые свидетельствуют о наличии связи между загрязнением атмосферного воздуха и риском сердечно-сосудистых заболеваний.

По оценкам ВОЗ, в 2016 г. около 58% преждевременных смертей, связанных с загрязнением наружного воздуха, были вызваны ишемической болезнью сердца и инсультом, по 18% - хронической обструктивной болезнью легких и острыми инфекциями нижних дыхательных путей, соответственно, и 6% - раком легких.

В некоторых случаях смерть может быть связана одновременно с несколькими факторами риска. Например, факторами рака легких являются как курение, так и загрязнение атмосферного воздуха. Часть случаев смерти от рака легких можно было бы предотвратить путем улучшения качества атмосферного воздуха или сокращения табакокурения.

В 2013 г. Международное агентство ВОЗ по изучению рака (МАИР) пришло к выводу о том, что загрязнение атмосферного воздуха имеет канцерогенное воздействие на здоровье человека, причем загрязнение воздуха взвешенными частицами наиболее сильно ассоциируется с повышенной заболеваемостью онкологическими заболеваниями, особенно раком легких. Также была установлена связь между загрязнением атмосферного воздуха и ростом заболеваемости раком мочевыводящих путей/мочевого пузыря.

Одной из важнейших задач в области охраны здоровья населения является работа по коррекции всех факторов развития неинфекционных заболеваний, включая загрязнение воздуха.

Большинство источников загрязнения наружного воздуха неподконтрольны населению, и снижение их воздействия требует согласованных действий со стороны местного, национального и регионального руководства в таких секторах, как транспорт, энергетика, утилизация отходов, городское планирование и сельское хозяйство.

Существует множество примеров успешной политики в области транспорта, городского планирования, производства электроэнергии и промышленности, направленной на снижение уровня загрязнения воздуха:

промышленность: внедрение экологически чистых технологий, позволяющих сократить выбросы в атмосферу на промышленных предприятиях; совершенствование методов утилизации бытовых и сельскохозяйственных отходов, включая улавливание метана, образующегося на объектах утилизации отходов, в качестве альтернативы его сжиганию (для его дальнейшего использования в качестве биогаза);
энергетика: обеспечение доступа к недорогостоящим источникам энергии в быту для приготовления пищи, отопления и освещения;
транспорт: переход на экологически чистые методы производства электроэнергии; приоритетное развитие сетей скоростного городского транспорта, пешеходного и велосипедного движения в городах, а также железнодорожных междугородных грузовых и пассажирских перевозок; переход на более чистые дизельные двигатели для большегрузных автомобилей, автомобили с низким уровнем выбросов, а также более чистые виды топлива, включая горючее с пониженным содержанием серы;
городское планирование: повышение энергоэффективности зданий, озеленение и сокращение площади городов, повышающие их энергоэффективность;
производство электроэнергии: повышение объемов использования видов топлива с низким уровнем выбросов в атмосферу и методов производства электроэнергии, не основанных на сжигании топлива (например, солнечной, ветряной или гидроэнергетики); комбинированная генерация тепла и электроэнергии; распределенная энергетика (например, маломасштабные сети электроснабжения и размещение солнечных батарей на кровле домов);
утилизация бытовых и сельскохозяйственных отходов: внедрение мер по сокращению объемов, сепарации, вторичной переработке и вторичному использованию отходов; совершенствование методов биологической утилизации отходов, таких как анаэробная ферментация с получением биогаза (низкозатратная и выполнимая альтернатива открытому сжиганию твердых отходов). Там, где инсинерация отходов является единственным возможным методом их утилизации, крайне важно обеспечить применение технологий сжигания со строгим контролем выбросов.

В Глобальных рекомендациях ВОЗ по качеству воздуха представлены глобальные рекомендованные предельные значения концентрации основных загрязняющих воздух веществ, которые представляют угрозу для здоровья населения.

Рекомендации применимы в любой стране мира, касаются как воздуха внутри помещений, так и атмосферного воздуха и основаны на экспертной оценке актуальных научных данных о влиянии на здоровье следующих загрязняющих веществ:

взвешенные частицы (PM);
озон (O3);
двуокись азота (NO2);
двуокись серы (SO2).

В документе также содержатся основанные на передовой практике рекомендации качественного характера, касающиеся содержания в воздухе сажи/атомарного углерода, сверхтонких взвешенных частиц (диаметром <=1мкм), а также частиц, попадающих в воздух в результате пыльных и песчаных бурь.

Взвешенные частицы (PM)

Определение и главные источники загрязнения

Концентрация взвешенных частиц является часто используемым косвенным показателем уровня загрязнения воздуха. Среди других загрязняющих веществ они оказывают негативное воздействие на здоровье наибольшего числа людей. Основными компонентами взвешенных частиц являются сульфаты, нитраты, аммиак, хлорид натрия, сажа, минеральная пыль и вода. Они представляют собой сложную смесь твердых и жидких органических и неорганических веществ, присутствующих в воздухе во взвешенном состоянии. Частицы диаметром менее 10 микрон (≤ PM10) способны проникать глубоко в легкие и осаждаться в них; еще более пагубное воздействие на здоровье оказывают частицы диаметром менее 2,5 микрон (≤ PM2,5). Частицы PM2,5 способны преодолевать аэрогематический барьер в легких и попадать в кровеносную систему. Хроническое воздействие взвешенных частиц усугубляет риск развития сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний, а также рака легких.

Обычно загрязнение воздуха взвешенными частицами PM10 измеряется в виде среднесуточных или среднегодовых значений концентраций на кубический метр объема воздуха (м3). Как правило, единицей измерения загрязнения воздуха взвешенными частицами являются микрограммы на кубический метр (мкг/м3). При наличии достаточно чувствительного измерительного оборудования также измеряется концентрация еще более мелких взвешенных частиц (PM2,5 и меньше).

Воздействие на здоровье

Установлена тесная количественная связь между воздействием высоких концентраций мелких взвешенных частиц (PM10 и PM2,5) и повышенной смертностью или заболеваемостью. Аналогичным образом, при сокращении концентрации мелкодисперсных и взвешенных частиц, обусловленные ими показатели смертности также снижаются, если прочие факторы остаются неизменными. Наличие такой связи дает возможность при принятии решений прогнозировать то улучшение здоровья населения, которое может быть обеспечено в случае снижения загрязнения воздуха твердыми частицами.

Загрязнение воздуха мелкодисперсными взвешенными частицами оказывает негативное воздействие на здоровье человека даже при очень низких концентрациях: порогового значения, ниже которого этот тип загрязнения не представляет опасности для здоровья, не установлено. Поэтому предельные значения, фигурирующие в Глобальных рекомендациях ВОЗ, направлены на достижение минимально возможных концентраций взвешенных частиц.

Максимальные допустимые концентрации загрязняющих веществ, представленные в Глобальных рекомендациях ВОЗ по качеству воздуха

Взвешенные частицы (PM)

Озон (O3)

* 99-й перцентиль (т.е. 3-4 дня превышения фонового уровня год)

Определение и главные источники загрязнения

Приземный озон - его не следует путать с озоновым слоем в верхних слоях атмосферы - одна из основных составляющих фотохимического смога. Он образуется в результате действия солнечного света (фотохимической реакции) на воздух, загрязненный такими веществами, как оксиды азота (NOx), присутствующие в выхлопах двигателей внутреннего сгорания и выбросах промышленных предприятий, и летучие органические соединения (ЛОС), попадающие в атмосферу с выхлопами двигателей внутреннего сгорания и выбросами промышленных предприятий, а также в результате использования растворителей. В результате самые высокие уровни загрязнения озоном наблюдаются в периоды ясной погоды.

Воздействие на здоровье

Превышение допустимой концентрации озона в воздухе может оказывать заметное негативное воздействие на здоровье. Озон может вызывать нарушения дыхания, провоцировать развитие астмы, снижать функцию легких и вызывать болезни легких.

Двуокись азота (NO2)

Рекомендованные предельные значения концентрации

10 мкг/м3 среднегодовое значение

25 мкг/м3 среднесуточное значение

Текущее рекомендованное ВОЗ предельное значение концентрации двуокиси азота 10 мкг/м3 (среднегодовое) было установлено в интересах защиты здоровья населения от негативного воздействия газообразного диоксида азота на здоровье населения.

NO2 - главный источник образования нитратных аэрозолей, которые являются значительной фракцией взвешенных частиц PM2,5, и, в присутствии ультрафиолета, озона. Основными источниками антропогенных выбросов NO2 в атмосферу являются различные процессы горения (в коммунальном отоплении, при выработке электроэнергии, в двигателях внутреннего сгорания на наземном и водном транспорте).

Эпидемиологические исследования показывают, что симптомы бронхита у детей, больных астмой, ухудшаются на фоне долгосрочного воздействия NO2. Также с загрязнением NO2 в концентрациях, на данный момент измеряемых или наблюдаемых в городах Европы и Северной Америки, ассоциируется рост снижения функции легких.

Двуокись серы (SO2)

SO2

40 мкг/м3 среднесуточное значение

По данным исследований, после периодов экспозиции к SO2 у части астматиков наблюдаются неблагоприятные изменения функции легких и ухудшение респираторных симптомов. Сегодня установлено, что негативные последствия для здоровья наблюдаются при гораздо более низких концентрациях SO2, чем считалось ранее. Требуется обеспечить более эффективную защиту здоровья населения от этого вида загрязнения. Несмотря на то, что причинно-следственная связь между воздействием SO2 в низких концентрациях и патологическими процессами еще до конца не установлена, представляется, что снижение концентрации SO2 в атмосфере может способствовать снижению концентрации других сопутствующих загрязняющих веществ.

SO2 - бесцветный газ с резким запахом. Он образуется в результате сжигания ископаемого топлива (угля и нефтепродуктов) и плавке минеральных руд, содержащих серу. Главным антропогенным источником выбросов SO2 в атмосферу является сжигание содержащего серу ископаемого топлива для отопления жилых помещений, производства электроэнергии и в двигателях внутреннего сгорания.

Загрязнение воздуха SO2 может вредить дыхательной системе, нарушать функцию легких и вызывать раздражение глаз. Воспаление дыхательных путей приводит к кашлю, отделению мокроты, обострению астмы и хроническому бронхиту и повышает восприимчивость к респираторным инфекциям. В дни, когда отмечаются повышенные показатели загрязнения воздуха диоксидом серы, повышается число госпитализаций и смертности в результате сердечно-сосудистых заболеваний. Когда

SO2 реагирует с водой, образуется сернистая кислота - один из основных компонентов кислотных дождей, которые являются одной из причин обезлесения.

Деятельность ВОЗ

Недавно государства-члены ВОЗ приняли резолюцию (2015 г.) и дорожную карту (2016 г.) по усилению глобальных ответных мер в связи с негативным воздействием загрязнения воздуха на здоровье.

ВОЗ является учреждением, курирующим работу по достижению трех показателей в рамках Целей в области устойчивого развития, связанных с загрязнением воздуха:

3.9.1 Смертность от загрязнения воздуха;
7.1.2 Доступ к чистым видам топлива и технологиям;
11.6.2 Качество воздуха в городах.

ВОЗ разрабатывает и публикует рекомендации по качеству воздуха, содержащие рекомендованные предельные допустимые значения концентрации основных загрязняющих воздух веществ (в отношении воздуха внутри помещений и атмосферного воздуха)..

ВОЗ выполняет детальные оценки влияния различных загрязняющих воздух веществ на здоровье, включая взвешенные частицы, сажу и озон.

ВОЗ собирает научные данные о связи загрязнения воздуха с отдельными заболеваниями, такими как сердечно-сосудистые и респираторные заболевания и рак, а также выполняет оценку бремени болезни, связанного с текущим загрязнением воздуха, на страновом, региональном и глобальном уровнях.

ВОЗ ведет разработку различных методических пособий и инструментов, таких как AirQ+ для оценки воздействия отдельных загрязняющих веществ на здоровье, Методика экономической оценки влияния на здоровье (Health Economic Assessment Tool (HEAT)), инструмент Green+ для привлечения внимания к значимости зеленых насаждений для здоровья населения, Методика оценки воздействия устойчивого транспорта на здоровье (Sustainable Transport Health Assessment Tool (STHAT)) и Инструмент комплексного моделирования воздействия транспорта на здоровье (Transport and Health Impact Modelling Tool (ITHIM)).

ВОЗ подготовила комплект материалов по чистым видам топлива и технологиям для нужд домохозяйств (Clean Household Energy Solutions Toolkit (CHEST)) для обеспечения стран и программ методическими материалами по разработке или оценке мер политики, направленных на расширение доступа к чистым источникам энергии, что особенно важно ввиду того, что загрязняющие вещества, выбрасываемые в воздух внутри и вблизи жилых помещений, вносят заметный вклад в загрязнение атмосферного воздуха. Комплект материалов CHEST включает в себя

модули по оценке потребностей, рекомендации в отношении стандартов на бытовые энергоприборы и их тестирования, мониторинга и оценки, а также материалы по укреплению роли сектора здравоохранения в борьбе с загрязнением воздуха внутри жилых помещений.

ВОЗ оказывает государствам-членам содействие в обмене информацией о примерах успешных подходов, методах оценки и мониторинга воздействия загрязнения на здоровье.

ВОЗ осуществляет руководство Совместной целевой группой по медико-санитарным аспектам трансграничного загрязнения воздуха на большие расстояния в рамках Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния.

ВОЗ выступила в качестве соучредителя общеевропейской Программы по транспорту, окружающей среде и охране здоровья, выстроила модель регионального, межгосударственного и многосекторального сотрудничества для смягчения воздействия загрязнения воздуха и других факторов на здоровье в транспортном секторе, а также разработала инструменты оценки положительного влияния принятия таких мер на здоровье населения.

Воздушные поллютанты - вредные частицы воздуха. Токсичность оксида углерода

Основными воздушными поллютантами в городах являются оксид углерода (СО), оксид серы (S02), углеводороды и оксиды азота, образующиеся при сгорании угля и его продуктов, а также масел, топлива и их продуктов. Фотохимическое загрязнение (смог) содержит углеводороды, оксиды азота и фотохимические окислители. Частицы в воздухе составляют до 10% всего загрязнения атмосферы.

Воздушные частицы диаметром > 5 мкм обычно оседают в верхних дыхательных путях, диаметром 1-5 мкм могут достигать мелких дыхательных путей и альвеол. Слизистый слой, движимый сочетанным движением ресничек (мукоцилиарный транспорт), переносит крупные нерастворимые частицы вверх в глотку, где они могут быть откашляны или проглочены. Частицы кремния диаметром > 1 мкм достигают альвеол, где фагоцитируются или всасываются в лимфатическую систему. Вдыхание мелких частиц пыли с последующим фагоцитированием вызывает пневмокониоз. Фагоцитированные частицы в дальнейшем образуют в легких фиброевые силикатные узелки. Обычно симптомы пневмокониоза развиваются в течение нескольких лет. Это заболевание увеличивает подверженность легких инфекциям.

Асбест (волокнистые гидрированные силикаты) широко применяли в промышленности, пока не было обнаружено, что 20-30-летний контакт с асбестом вызывает рак бронхов. Сопутствующее курение ускоряет развитие рака. Мезоэпителиома (в плевре или брюшине) — злокачественная опухоль, быстро приводящая к смерти больного, — связана с воздействием хризолитовых асбестовых волокон и развивается через 25-40 лет после начала воздействия. Волна судебных процессов после опубликования данных о канцерогенности асбеста послужила причиной банкротства многих предприятий и их страховых компаний. Это привело к изъятию асбеста из промышленного производства. В этих условиях правильный расчет токсического риска для популяции затруднен и иногда заметно переоценивается.

Токсичность оксида углерода

Оксид углерода (СО) — это газ без цвета, запаха и вкуса, не вызывающий раздражения, образующийся при неполном сгорании углеродных веществ, например автомобильного топлива. Он является основной причиной случайных и суицидальных случаев смерти. При пожаре в замкнутом пространстве большинство жертв погибает от острого отравления СО, а не от ожогов. СО связывает гемоглобин (Нb), образуя карбоксигемоглобин (СОНb) с низким сродством к кислороду. Высокое сродство СО к гемоглобину (в 220 раз больше кислорода) означает, что даже низкие концентрации СО «запирают» Нb и вызывают угрожающую жизни гипоксию. Транспортная активность крови обратно пропорциональна количеству СОНЬ, поэтому эффекты отравления СО полностью связаны с гипоксией.

Помимо уменьшения транспортной активности крови (гемическая анемия) СО также нарушает способность Нb доставлять кислород в ткани, что связано со сдвигом кривой диссоциации кислорода влево. У здоровых людей умеренные концентрации СОНb мало влияют на жизненные функции (артериальное давление, частоту сердечных сокращений) благодаря значительному резерву способности крови переносить кислород и возможностей сердечно-сосудистой системы.

СОНb полностью отделяется от Нb, и свободный СО легко выводится легкими, поэтому лечение отравлений СО состоит из быстрого обеспечения притока свежего воздуха и при необходимости — искусственной вентиляции легких. Часто единственным методом лечения является назначение 100% кислорода. Важно помнить, что транскутанные оксиметры не разделяют карбокси- и оксигемоглобин и поэтому не позволяют оценить степень отравления СО. Сердечно-сосудистая система, особенно сердце, чувствительна к низким концентрациям СО, т.к. сердце в норме поглощает большое количество кислорода из притока крови.

На основе экспериментальных и клинических данных установлено, что длительное воздействие СО ускоряет развитие артериосклероза. Больше всего к СО чувствителен плод, поэтому постоянный низкий уровень СОНb вследствие курения может негативно повлиять на развитие плода.

Помимо СО, при горении материалов из пластика образуются галогенированные соединения, токсичные для легких, вызывающие тотальное поражение тканей и капилляров и, как следствие, смерть от острого респираторного дистресс-синдрома. Наиболее опасны пожары в самолетах и на фабриках из-за большого количества горючих пластмасс. Смертельные поражения легких происходят у людей, спасенных на пожаре, даже без тяжелых ожогов.

К другим воздушным поллютантам воздуха относят оксиды серы, оксиды азота и альдегиды:
• вдыхание диоксида серы вызывает умеренную парасимпатическую бронхоконстрикцию у здоровых людей, но у больных астмой она протекает намного тяжелее (чувствительность таких больных к диоксиду серы составляет 0,25 части на миллион);
• диоксид азота вызывает раздражение и отек легких. К группе риска относят сельхозработников, поскольку диоксид азота образуется в силосе и может вызвать повреждения легких (силосное легкое);

• альдегиды образуются при действии солнечного света на продукты неполного сгорания или выделяются альдегидсодержащими смолами. Формальдегид раздражает слизистую оболочку дыхательных путей и может вызывать кожные реакции;
• акролеин токсичнее формальдегида. Он является основной причиной раздражающего действия табачного дыма и фотохимического смога.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом.

Степень воздействия зависит от количественных характеристик указанных факторов и длительности их воздействия.

Загрязнение атмосферного воздуха в настоящее время вызывает серьезную озабоченность.

Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое изменение его состава и свойств, которые оказывают негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем в целом. Загрязнение атмосферы может быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным).

Естественное загрязнение вызвано природными процессами. К ним относятся вулканическая деятельность, выветривание горных пород, ветровая эрозия, дым от лесных и степных пожаров и т.д.

Антропогенное загрязнение связано с выбросом различных загрязняющих веществ (ЗВ) в процессе деятельности человека. По масштабам оно превосходит природное.

Уровень загрязнения атмосферного воздуха имеет значительные колебания во времени и пространстве. Эти колебания связаны с особенностями источников эмиссии загрязнителей (тип источника, природа и свойства загрязняющих воздух веществ, объем выброса и т.п.) и с влиянием метеорологических факторов (направление и скорость ветра, температурные инверсии, атмосферное давление, влажность воздуха, рельеф местности и расстояние до источника загрязнения).

Источники загрязнителей воздуха (ЗВ)

Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят следующие отрасли промышленности:

теплоэнергетика (ТЭС и АЭС, промышленные и городские котельные);
предприятия черной металлургии,
предприятия угледобычи и углехимии,
автотранспорт (т.н. передвижные источники загрязнения),
предприятия цветной металлургии,
производство стройматериалов.

По агрегатному состоянию выбросы ЗВ в атмосферу классифицируются следующим образом:

газообразные (SO2, NOx, CO, углеводороды и др.);
жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей и др.);
твердые (органическая и неорганическая пыль, свинец и его соединения, сажа, смолистые вещества и пр.).

Главные загрязнители (поллютанты) атмосферного воздуха, образующиеся в процессе производственной или иной деятельности человека - диоксид серы (SO2), оксид углерода (СО) и твердые частицы. На их долю приходится около 98 % в общем объеме выбросов ЗВ.

Кроме указанных главных загрязнителей в атмосферу попадает много других очень опасных ЗВ: свинец, ртуть, кадмий и другие тяжелые металлы (ТМ) (источники выброса: автомобили, плавильные заводы и др.); углеводороды (СnH m ), среди которых наиболее опасен бенз(а)пирен, обладающий канцерогенным действием (выхлопные газы, топка котлов и т.д.); альдегиды и, в первую очередь, формальдегид; сероводород, токсичные летучие растворители (бензины, спирты, эфиры) и др.

Наиболее опасное загрязнение атмосферы - радиоактивное. В настоящее время оно обусловлено в основном глобально распределенными долгоживущими радиоактивными изотопами - продуктами испытания ядерного оружия, проводившимися в атмосфере и под землей. Приземный слой атмосферы загрязняют также выбросы в атмосферу радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации и другие источники.

Наиболее распространенные загрязнители окружающей среды в городах — диоксид серы (SO2), взвешенные частицы и оксиды азота (NOx), озон (O3), оксид углерода (CO), свинец (Pb). Сжигание полезных ископаемых ведет к высвобождению SOx и NO2. Озон — фотохимический окислитель и основная составляющая часть фотохимического смога — не высвобождается прямо из источников сгорания, но образуется в нижних слоях атмосферы из NOx и летучих органических соединений в присутствии солнечного света. В таблице представлены основные источники загрязнителей атмосферного воздуха.

Основные источники загрязнителей воздуха вне помещений

Загрязнители	Источники
Оксиды серы (SOx)	Сгорание угля и нефти, места выплавки руды
Взвешенные частицы	Продукты сгорания (топлива, биомассы), табачный дым
Оксиды азота (NOx)	Сгорание топлива и газа.
Оксид углерода (CO)	Неполное сгорание бензина и газа
Озон (O3)	Фотохимическая реакция
Свинец (Pb)	Сгорание бензина, сгорание угля, производство батарей, кабеля, припоя, краски
Органические вещества (Cn Hm)	Нефтехимические растворители, испарение несгоревшего топлива

Распространение и перенос загрязнителей воздуха

Две основные группы факторов, влияющих на распространение и перенос выбросов загрязнителей воздуха, — метеорологические (включая влияния микроклимата, такие как «тепловые островки») и топографические факторы.

В зависимости от масштабов различают:

местное (повышение содержания ЗВ на небольшой территории: город, промышленный район, сельскохозяйственная зона);
региональное (в сферу негативно воздействия вовлекаются значительные пространства, но не вся планета);
глобальное (изменение состояния атмосферы в целом).

Тепловая инверсия вносит вклад в проблему распространения взвешенных частиц в местах с умеренным и холодным климатом. В нормальных условиях распространения горячие газы-загрязнители поднимаются вверх, вступая в контакт с более холодными воздушными массами с повышением высоты. Однако при определенных обстоятельствах температура может увеличиваться с увеличением высоты, в результате формируется инверсионный слой, способствующий накапливанию загрязнителей вблизи источника выбросов и задержке их диффузии.

Крупномасштабное распространение загрязнения воздуха из больших городских зон может оказывать воздействие, проявляющееся как в рамках страны, так и в рамках региона. Например, оксиды азота и серы могут вносить свой вклад в кислотные осадки, выпадающие на значительных расстояниях от источника выбросов. Концентрации озона часто увеличиваются по направлению ветра от городских зон, т.е. задержка по времени вносит свой вклад в фотохимические процессы.

Воздействие загрязнителей воздуха на человека и окружающую среду.

Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека и на окружающую природную среду различными способами - от прямой и немедленной угрозы (смог, угарный газ и др.) до медленного и постепенного разрушения систем жизнеобеспечения организма.

Физиологическое воздействие на человеческий организм главных загрязнителей (поллютантов) чревато самыми серьезными последствиями. Так, диоксид серы, соединяясь с атмосферной влагой, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных. Особенно опасен диоксид серы, когда он осаждается на пылинках и в этом виде проникает глубоко в дыхательные пути. Пыль, содержащая диоксид кремния (SiO2), вызывает тяжелое заболевание легких - силикоз.

Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают слизистые оболочки (глаз, легких) участвуют в образовании ядовитых туманов и т.д.; особо опасны они в воздухе совместно с диоксидом серы и другими токсичными соединениями (возникает эффект синергизма, т.е. усиления токсичности всей газообразной смеси).

Широко известно действие на человеческий организм оксида углерода (угарного газа, СО): при остром отравлении появляется общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потеря сознания, возможен летальный исход (даже спустя три - семь дней после отравления).

Среди взвешенных частиц (пылей) наиболее опасны частицы размером менее 5 мкм, способные проникать в лимфатические узлы, задерживаться в альвеолах легких, засорять слизистые оболочки.

Весьма неблагоприятными последствиями могут сопровождаться и такие незначительные по объему выбросы, как содержащие свинец, бенз(а)пирен, фосфор, кадмий, мышьяк, кобальт и др. Эти поллютанты угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают иммунитет и т.д. Пыль, содержащая соединения свинца и ртути, обладает мутагенными свойствами и вызывает генетические изменения в клетках организма.

Последствия воздействия на организм человека вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, имеют широчайший диапазон действия: От кашля до летального исхода.

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ наносят большой вред также растениям, животным и экосистемам планеты в целом. Описаны случаи массового отравления диких животных, птиц, насекомых при выбросах вредных загрязняющих веществ большой концентрации (особенно залповых).

К важнейшим экологическим последствиям глобального загрязнения атмосферы относятся:

возможное потепление климата (“парниковый эффект”);
нарушение озонового слоя;
выпадение кислотных дождей.

Нормирование качества атмосферного воздуха

Полностью отказаться от выведения промышленных отходов в природную среду человек пока не может. Но поскольку многие примеси неблагоприятно воздействуют на людей, животных, растения, необходимо ограничить поступления этих примесей в природную среду. Основным показателем, используемым для контроля качества воздуха, является предельно допустимая концентрация вредных веществ (ПДК) максимальная концентрация примеси в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает ни на него, ни на окружающую среду в целом вредного действия. Как правило, устанавливается в мг/м3.

Если вещество оказывает на окружающую природу вредное действие в меньших концентрациях, чем на организм человека, то при нормировании исходят из порога действия этого вещества на окружающую среду.

Реальная ситуация, связанная с временной невозможностью полностью прекратить выброс вредных соединений в воздушную среду, выражается в том, что существует раздельное нормирование содержания примесей в воздухе, так как используются два типа ПДК: для воздуха рабочей зоны - ПДКрз и населенного пункта — ПДКнп. Раздельное нормирование содержания примесей предусматривает также разделение ПДК на максимальные разовые — ПДКмр и среднесуточные — ПДКсс.

ПДКмр - это характеристика опасности вредного вещества. Она устанавливается для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущения запаха, световой чувствительности, изменения биоэлектрической активности головного мозга и др.) при кратковременном воздействии атмосферных примесей. ПДКсс установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вещества на организм человека.

В таблице приведены предельно допустимые концентрации некоторых наиболее характерных веществ, загрязняющих атмосферный воздух в населенных пунктах.

ПДК наиболее характерных веществ, загрязняющих атмосферный воздух в населенных пунктах

Читайте также: