АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ, ИХ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 11 страница

Читайте также:
  1. A. Характеристика нагрузки на организм при работе, которая требует мышечных усилий и энергетического обеспечения
  2. Ca, P, в питании человека их роль и источники.
  3. Cущность, виды, источники формирования доходов. Дифференциация доходов населения.
  4. D. опасная степень загрязнения
  5. E. Реєстрації змін вологості повітря. 1 страница
  6. E. Реєстрації змін вологості повітря. 10 страница
  7. E. Реєстрації змін вологості повітря. 11 страница
  8. E. Реєстрації змін вологості повітря. 12 страница
  9. E. Реєстрації змін вологості повітря. 13 страница
  10. E. Реєстрації змін вологості повітря. 14 страница
  11. E. Реєстрації змін вологості повітря. 15 страница
  12. E. Реєстрації змін вологості повітря. 16 страница

1) аэрозоли с величиной частиц 0,001—0,1 мкм (дымы с твердой фазой и туманы с жидкой фазой), которые наиболее активны, способны к молеку­лярной диффузии, оседают только после коагуляции; для частиц размером 0,01 мкм и менее скорость диффузии превышает скорость оседания в 1000 раз;

2) тонкие аэросуспензии с размером частиц 0,1—10 мкм (тонкая пыль), ко­торые оседают согласно закону Стокса;

3) грубые аэросуспензии с размером частиц 10—100 мкм (грубая пыль), которые выпадают из воздуха.

Аэрозольные частицы неблагоприятно влияют на здоровье населения, ин­тенсифицируют химические реакции в атмосфере, снижают ее прозрачность, увеличивают вероятность осадков, туманов, облаков, уменьшают поток солнеч­ной радиации, что обусловливает изменение температуры атмосферного воз­духа и роста зеленых насаждений. Основной удельный вес составляют части­цы размером от 0,1 до 10 мкм. Частицы размером до 0,1 мкм имеют свойства молекул и характеризуются беспорядочным перемещением, вызванным столк­новением с молекулами газа. Частицы размером более 1 мкм, но не менее 20 мкм, перемещаются с потоком газовоздушной смеси. Частицы размером бо­лее 20 мкм быстро оседают, в результате чего находятся в воздухе относитель­но недолго (табл. 80).

Большое значение имеет также распределение частиц по размеру и объему. Данные, приведенные в табл. 81, свидетельствуют о том, что частицы разме-

ТАБЛИЦА 80 Влияние размера частиц на скорость их оседания
Размер частиц, Скорость оседа-
мкм ния, см/с
0,1 4-Ю-5
  410-3
  0,3
   

ром от 0 до 1 мкм составляют лишь 3% от массы (или объема). В то же время количество частиц такого размера наибольшее по срав­нению с количеством частиц размером более 1—30 мкм. С точки зрения охраны здоровья, большое значение имеет уменьшение коли­чества частиц малых размеров в воздухе.

Частицы размером менее 1 мкм обра­зуются в атмосферном воздухе в результате конденсации, в то время как крупные части-


ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ В ВОЗДУХЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ


ТАБЛИЦА 81 Распределение частиц по количеству и объемному проценту как функция размера для типичной пробы атмосферного воздуха
Размеры частиц, мкм Средний размер, мкм Относи­тельное количество частиц * Объемный процент **
10—30 20,0    
5—10 7,50    
3—5 4,00    
0,5—1 0,75    
0—0,5 0,25 56 900  
* Количество частиц всех размеров берется отно­сительно частиц со средним размером 20 мкм. ** При неизменном удельном весе частиц объем­ный процент аналогичен массовому проценту.

цы — за счет измельчения (рас­пыления) разных материалов или сгорания. Среди всех частиц, об­разующихся во время эксплуата­ции стационарных источников за­грязнения атмосферного воздуха, почти 85—90% поступают от энер­гетических установок, особенно тех, которые сжигают битуминоз­ный и лигнитовый уголь. В процес­се сгорания могут образовывать­ся частицы размером 0,1—1 мкм за счет испарения материала при нагревании с дальнейшей конден­сацией, менее 0,1 мкм — химиче­ских реакций в процессе сгорания, 1 мкм и больше (частицы золы) — механических процессов. В состав

частиц входят элементарный углерод (в виде сажи или графита), а также угле­водороды (в процессе сгорания топлива и кислородсодержащих органических соединений) — продукты фотоокисления летучих органических соединений при участии азота оксидов, олефины с числом атомов углерода более 7, цикло-олефины. На аэрозольных частицах сорбируются нитраты и сульфаты, кото­рые образуются вследствие нейтрализации азотной и серной кислот под дей­ствием аммиака или карбонатной пыли. Газообразные загрязнения не подпадают под действие силы тяжести, движение же твердых частиц зависит от действия как массы, так и среды — носителя, связанного с перемещением воздушных масс. Действие силы тяжести на рассеивание частиц состоит в том, что осевая линия выброса с переносом загрязнения ветром отклоняется вниз. Осаждение атмосферных примесей приводит к накоплению их в почве, повышению уров­ня загрязнения источников водоснабжения, ухудшению санитарно-бытовых условий проживания населения. Так, по данным ВОЗ (Женева, 1980 г.), коли­чество ПХБ, выпадающих ежегодно на территории североамериканского кон­тинента, достигает 2 тыс. т.

Зеленые насаждения выполняют роль своеобразных "фильтров" атмосфер­ных примесей. Растения очищают воздух от пыли. Под кронами деревьев на поверхности почвы осаждается в 5—10 раз больше пыли, чем на открытой местности. Например, сосновый древостой способен задерживать на 1 га до 36 т пыли. Даже зимой деревья имеют пылезащитное значение. За осенне-зим­ний период средняя концентрация пыли в воздухе под деревьями снижается до 37%, летом — до 42%. Способность разных видов растений задерживать пыль обусловлена строением их листовых пластинок. Наиболее эффективны в этом отношении кустарники с клейкими шероховатыми листьями. Так, вяз задер­живает пыли в 6 раз больше, чем тополь, а 1 га березовых насаждений — 1100—2300 кг за вегетационный период. Установлено, что наилучшую "фильт-


РАЗДЕЛ IV. САНИТАРНАЯ ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

рующую способность" имеют вяз периветвистый, клен ясенелистий, сирень обыкновенная. Пыль, оседающая на поверхности растений, содержит большое количество частиц тяжелых металлов. Поэтому деревья и кустарник способ­ствуют снижению загрязнения атмосферного воздуха тяжелыми металлами, аккумулируя их в своих органах (листьях, корневой системе). Зеленые насаж­дения также поглощают и нейтрализуют токсичные газы. Фитонциды, выделя­емые в окружающую среду растениями, могут осаждать, окислять и нейтрали­зовать летучие вещества. Фитонциды кустарниковых насаждений, содержащие линалилацетат, снижают концентрацию углерода оксида на 10—30%, серы ди­оксида — на 50—74%, азота оксидов — на 15—35%. Эффективнее всего по­глощают и нейтрализуют газы следующие породы зеленых насаждений: клен ясенелистый, клен остролистый, липа мелколистая, айлант высокий, ель колю­чая, береза повисшая, граб обыкновенный, явор. Активность зеленых насажде­ний изменяется в течение года. Начиная с октября лиственные деревья не вли­яют на содержание атмосферных загрязнений, а хвойные породы деревьев и кустарников в этот период проявляют активность. Таким образом, в составе зе­леных насаждений необходимо предусматривать и хвойные породы деревьев и кустарников. Химические вещества, попадающие из атмосферы в ткани рас­тений, локализуются в хлоропластах — органеллах, которые содержат фотосин­тетические пигменты растений, т. е. хлорофилл и каротиноиды. Хлоропласты и восстанавливающие кофакторы, образующиеся во время фотохимических реакций фотосинтеза, окисляют и нейтрализуют атмосферные загрязнения. Метаболизаторами углерода оксида, NOx являются тис ягодный, граб обыкно­венный, самшит вечнозеленый, кизил кроваво-красный, клен, а также липа шер-столистая, дуб каменный, рябина обыкновенная, черемуха обыкновенная, со­сна веймутовая, ольха черная и серая, желтая акация, бузина. Максимальное количество свинца концентрируют листья конского каштана обыкновенного: 1 кг сухого вещества листьев за сутки задерживает 1—3 мг свинца. Их можно рекомендовать для озеленения примагистральных территорий. Концентрация атмосферных загрязнений снижается по мере увеличения ширины и плотности полосы зеленых насаждений (табл. 82).

Разные вещества вымываются из атмосферы во время выпадания осад­ков в виде кислотных дождей. Существует точка зрения, что кислотные дожди

ТАБЛИЦА 82 Газозащитные свойства зеленых насаждений бульваров

 

 

ирина Коэф- Интенсивность Коли- Средняя   Снижение
фици- автотранс- чество скорость Тип концентрации СО
полосы. ент ажур- портных по­токов в обоих грузо­виков, автотранс­портных по- застройки относительно его уровня на проез-
  ности направлениях % токов, км/ч   жей части, %
10,0 0,5       Смешанная  
50,0 0,05       Тоже  
13,5 0,8       Перимет­ральная  
20,0 0,4 400—500     Тоже  

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ В ВОЗДУХЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

не являются порождением индустриализации. Они наблюдались издавна. Вслед­ствие столкновения нашей планеты с кометой в атмосфере образовалось боль­шое количество азота оксидов, выпадавших в виде дождей с высоким содер­жанием азотной кислоты. В 1661 г., по показаниям очевидцев, в Лондоне был небывалый по силе смог. Житель Лондона Дж. Эвелин так описал ситуацию, наблюдающуюся в городе вследствие загрязнения воздуха и выпадения кис­лых дождей: "Всюду пагубный дым, который затеняет красоту города, покры­вает все налетом копоти, разрушает повозки, оставляет ржавчину на посуде, украшениях, домашней утвари, разъедает даже балки из чистого железа и са­мый крепкий камень". Термин "кислотные дожди" появился в 1872 г. Его ввел английский инженер Роберт Смит, который изучал химизм осадков в районе Манчестера и результаты исследований опубликовал в монографии "Воздух и дождь: начала химической климатологии". В первые годы развития промыш­ленности обнаруживали изменения химического состава дождей, которые вы­падали вблизи промышленных центров. В 1911 г. было сообщение о выпаде­нии дождей с кислой реакцией в районе Лидса (Великобритания). В середине 50-х годов XX в. определили очаг закислення осадков в северо-восточной и юго-западной части США. В наше время половина территории США подвер­гается воздействию кислотных осадков с pH 4,1 и менее. Так, ученые Институ­та исследований экосистемы и Йельского университета обнаружили, что в оса­дках, которые выпадают на территории от штата Аляска до острова Пуэрто-Рико содержится в 3—7 раз больше кислоты, чем в обычной дождевой воде, а на вершине горы Мохонк содержание кислоты больше, чем в уксусе. Тума­ны, изморозь и дожди в горных районах штата Нью-Йорк в 90% случаев имеют pH в пределах 2,66—4,66. Наибольшая кислотность туманов зафиксирована в Лос-Анджелесе (pH 1,7—4,0). Острая ситуация сложилась в Европе, особен­но в Скандинавских странах. Здесь pH осадков составляет 4,1—4,3. В Японии снижение pH осадков наблюдается с начала 60-х годов. В 1973 г. в префекту­рах Сидзуока и Яманаси дождь был причиной появления у местных жителей рези в глазах, першения в горле, кашля. Пострадали 30 тыс. человек. Динамика изменения pH осадков начиная с 1960 г. до нашего времени свидетельствует об увеличении содержания ионов водорода в дождевой воде в 100 раз. Однов­ременно с закислением осадков было установлено закисление воды озер, рек. Впервые это явление в широких масштабах обнаружено в Швеции и Норвегии, а затем — в США и Канаде. Закисление природных водоемов кислотными ат­мосферными осадками вызывает значительные изменения в экосистемах этих водоемов. Уменьшается количество разновидностей организмов, нарушаются трофические цепочки. Доказано, что pH 5,6 является предельным значением. Снижение его может привести к необратимым биологическим последствиям для водных экосистем. Уже на ранних стадиях закислення водоемов нарушают­ся микробиологические процессы, а в водоемах с pH 5,0 угнетаются бактери­альная активность и специфические биохимические процессы, уменьшаются количество и видовое разнообразие водорослей, зоопланктона, моллюсков, ры­бы, раков, слизняков и лягушек. Репродуктивность рыбы прекращается при pH водной среды менее 4,5. В Канаде в результате выпадения частых кислотных


РАЗДЕЛ IV. САНИТАРНАЯ ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

дождей стали экологически мертвыми почти 4000 озер, а 12 тыс. озер находятся на грани гибели. В Швеции закислены 20 тыс. озер, из них в 18 тыс. озер нару­шено биологическое равновесие. В Норвегии почти половина озер экологически мертвы. В Шотландии в большинстве подкисленных малых рек сократилось количество видов бесхребетных, бентоса, а также ацидофильных водорослей и водяного мха. При pH 3 почвы практически не плодоносят. Закисление почвы снижает скорость распада органических веществ, круговорота в системе поч­ва — растение, а также продуктивность азотфиксирующих бактерий. Это при­водит к ограничению поступления связанного азота в организм растений, угне­тению процессов синтеза в корнях и надземной зеленой массе, нарушению углеводно-белкового обмена и замедлению их роста. Возрастает поглощение растениями Mn, Co, Zn, Fe, К, Mg и снижается поглощение Ca, Mo, что сущест­венно задерживает рост корневой системы. Снижение pH почвенного раствора приводит к освобождению из почвенного комплекса растворимой формы AI, который угнетает клеточное деление в корнях, блокирует ферменты, разлага­ющие полисахариды, уменьшает клеточное дыхание, нарушает поглощение, транспорт Ca, Mg, Р и воды. При избытке S042~ в почве возникает дефицит до­ступного Ca из-за связывания его в труднорастворимую соль CaS04. Вместе с тем изменяется физическая структура почвы. Она уплотняется, воздухопрони­цаемость ее снижается, что отрицательно влияет на жизнедеятельность расте­ний. В 1985 г. на Международной конференции в Осло, посвященной охране окружающей среды, было отмечено, что в будущем окисление почвы может привести к возникновению более сложной проблеме, чем непосредственное действие кислотных дождей на растительность. Кислотные дожди наносят большой вред и лесам. В некоторых районах Швейцарии погибла треть елей. В горно-лесных районах Баварии, Шварцвальда, Бадена пострадала почти по­ловина лесных угодий. В последние десятилетия скорость роста многих вечно­зеленых растений замедлилась в среднем на 20—30%. В Баден-Вюртемберге в результате загрязнения атмосферного воздуха пострадали 100% елей и 70% сосен. Леса теряют водоохранное и рекреационное значение. Установлено, что серы диоксид оказывает фитотоксическое действие: приводит к некрозу и хло­розу листьев растений, изменению клеточной проницаемости и ионного балан­са, потере несвязанной воды, снижению pH и буферной емкости цитоплазмы, преждевременному опаданию, уменьшению массы сухого вещества, общей площади и количества листьев, снижению прироста древесины, изменению со­отношения корни/листья. Выброс больших объемов серы диоксида в атмосфе­ру может привести к уничтожению растительности вблизи источника выброса. Так, в 30 км от завода черной металлургии в Садбери (штат Онтарио, США), где выбрасывается круглосуточно 6 тыс. т серы диоксида, отсутствует расти­тельность. За этой "мертвой зоной" исчезли мхи, лишайники, хвойные породы деревьев. Лишайники гибнут от воздействия серной кислоты, которая образует­ся в результате преобразования серы диоксида при ее концентрации в атмосфе­ре 28,6—76,8 мкг/м3, хвойные деревья — при концентрации 200—2288 мкг/м3. В Англии и Уэльсе, где средняя концентрация серы диоксида зимой превышала 71,4 мкг/м3, практически исчезли почти 100 видов лишайников. В США из-за


ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ В ВОЗДУХЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

постоянного действия фитотоксических газов усыхание соснового древостоя в национальном лесу Сан-Бернардино увеличилось на 10%. Поражение растений кислотными дождями происходит вследствие нарушения метаболизма клеток, блокирования активности ферментов, катализирующих синтез жирных кислот или ацетилкоензимакарбоксилазы, галактолипидов мембран хлоропластов. Кис­лотные дожди разрушают строения и памятники архитектуры. В Лондоне по­страдали Вестминстерское аббатство, крепость Тауэр. В Голландии на соборе св. Иоанна статуи, по словам жителей, "тают, словно леденцы". В Риме разру­шаются рельефные изображения на колонне Трояна. Знаменитый Акрополь в Греции за последние несколько десятилетий пострадал от загрязнений боль­ше, чем за весь период существования.

В чем же состоит механизм образования кислотных дождей? Процесс вы­мывания примесей из атмосферы разделяют на две стадии. В первой стадии вещество, которое вымывается или принимает участие в образовании капли облака и является ядром конденсации, или захватывается каплями облаков на этапе их развития, когда они еще не превратились в падающие дождевые кап­ли. Эта стадия определяется как внутриоблачное вымывание. Во второй ста­дии вещество захватывает капля падающего дождя на всем пути полета до кон­такта с подстилающей поверхностью. Это стадия подоблачного вымывания. Существуют пять механизмов вовлечения молекул газа или частиц в каплю: 1) диффузофорез; 2) броуновская диффузия; 3) соударение и захватывание; 4) растворение газа; 5) образование капель на ядрах конденсации.

Во время диффузофореза аэрозольные частицы движутся в направлении среднего потока молекул в воздухе. Явление диффузофореза характерно лишь для частиц диаметром менее 0,1 мкм. Общий вклад такого механизма в вы­мывание частиц дождевыми каплями незначителен. Случайное перемещение мелких частиц, вызванное столкновением с молекулами газа, также может спо­собствовать переносу частицы к поверхности капли. Скорость броуновской диффузии определяется преимущественно размером частиц, и ее влияние ста­новится ощутимым для частиц диаметром менее 0,1 мкм. В отличие от диффу­зии частиц, диффузия молекул газа является главным механизмом их переме­щения к поверхности капли. Механизм инерционного соударения и захватыва­ния характерен лишь для подоблачного вымывания. Молекулы газа благодаря своей легкости обходят падающую каплю, в то время как частицы со значи­тельно большей массой оказывают сопротивление изменениям движения. Чем массивнее частица, тем в меньшей степени она претерпевает такие изменения. Инерционное соударение присуще относительно крупным частицам. При кон­такте частицы с поверхностью капли происходит ее захватывание, а сульфаты и нитраты переходят в жидкую фазу. Эффективность вымывания путем инер­ционного соударения и захватывания зависит от скорости падающей капли, а также от массы и размера частиц, которые вымываются. Этот механизм ха­рактерен для вымывания частиц диаметром более 1 мкм. Серы диоксид, азо­та диоксид хорошо растворимы в воде. Растворение газов подчиняется зако­ну Генри, т. е. длится до тех пор, пока не настанет равновесие между жидкой и газовой фазами. Для капель диаметром 100 мкм равновесие между газовой


РАЗДЕЛ IV. САНИТАРНАЯ ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

и жидкой фазами для серы диоксида устанавливается в течение нескольких се­кунд. В жидкой фазе серы диоксид быстро окисляется. Кроме того, аммиак, находящийся в воздухе, также растворяется в капле и вступает в химическую реакцию с кислотой, что приводит к нарушению равновесия в системе газ — жидкость и накоплению серы за счет растворения и окисления серы диоксида. Такие же процессы происходят при растворении оксидов азота и азотной кис­лоты. Основная часть серы и азота в аэрозольной форме представлена такими соединениями, как NH4HS04 и NH4N03. Благодаря гигроскопической природе частицы соединений серы и азота являются высокоэффективными ядрами кон­денсации облаков. Этот механизм вымывания соединений серы и азота может иметь очень большое значение. У источников выброса, где сера и азот преиму­щественно имеют вид газообразных оксидов, а не частиц, механизм растворе­ния газов может быть ведущим. На больших расстояниях вымывание за счет ядер конденсации облаков достигает 80%.

Атмосферу можно рассматривать как окислительную систему с высоким содержанием основного окислителя — кислорода. Соединения, содержащие атомы С, H, S и N природного и антропогенного происхождения, попадая в атмосферу, превращаются в соединения, которые участвуют в процессах обра­зования кислот с выделением их с атмосферными осадками. В этих процессах, кроме кислорода, принимают участие озон, гидроксильный радикал НО", гид-ропероксидный радикал НО*, органические пероксидные радикалы (ROO") пероксиацетилнитрат (ПАН), пероксид водорода (Н202).

Наиболее реакционноспособным является гидроксильный радикал НО", принимающий участие в окислении азота и серы оксидов в азотную и серную кислоты. Следующими по активности являются озон и ПАН. При фотовозбуж­дении озона светом происходит реакция с образованием атомарного и молеку­лярного кислорода:

03 —£*-> О' + 02.

Примерно 1% атомарного кислорода реагирует с паром воды, образуя гид­роксильный радикал вступает в реакцию, а водород — с молекулярным кисло­родом с образованием гидропероксидного радикала:

О' + Н20 = 2НО\

Н' + 02 = HOY

При фотовозбуждении азота диоксида светом происходит реакция с обра­зованием азота оксида и атомарного кислорода:

N02 hv ) NO + О'.

Атомарный кислород взаимодействует с молекулярным кислородом с об­разованием озона:

О' + 02 = 03.

Азота оксид вступает в реакцию с озоном с образованием азота диоксида и молекулярного кислорода:

NO +■ 03 = N02 + 02.


ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ В ВОЗДУХЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

В дневные часы гидроксильный радикал НО" вступает в реакцию с азота диоксидом с образованием азотной кислоты:

НО* + N02 = HNO3.

Азота диоксид образуется также при взаимодействии азота оксида с гидро-пероксидным радикалом с дальнейшим выпадением в виде азотной кислоты:

NO + HO'2 =N02 + HO\

3N02 + НХ> = 2HN03 + NO.

Во время протекания гетерогенных реакций азота диоксид, достаточно лег­ко растворимый в воде или каплях водных пленок, может окисляться:

2N02 + Н202 = 2HN03.

Пероксид водорода образуется при реакции:

Н0'2 + Н0'2 = Н202 + 02.

Кроме газофазных реакций, достаточно эффективным механизмом выве­дения серы диоксида из атмосферы являются гетерогенные реакции, которые происходят на поверхности аэрозольных частиц. На поверхности частиц лету­чей золы и сажи адсорбируются молекулы серы диоксида и радикалы окисли­тельных агентов. При достаточно высокой относительной влажности поверх­ность частиц покрывается слоем молекул воды. Образованная в результате окисления серы диоксида серная кислота со временем частично или полнос­тью нейтрализуется аммиаком. Реакция нейтрализации происходит обычно в жидкой фазе или на поверхности полужидких частиц. Кроме указанных вы­ше кислот, могут образовываться органические кислоты.

Формирование кислотного дождя зависит от скорости поглощения при­месей аэрозольными частицами, обусловленной их размерами и химической природой. Важную роль в этом процессе играют средние [(0,2—2,0) ■ 10~3 мм] аэрозольные частицы, состоящие преимущественно из сульфатов и нитратов. Крупные частицы, которые переносятся массами воздуха, представляют собой мелкодисперсную сажу, копоть и продукты неполного сгорания топлива. По­ведение аэрозолей в воздушном потоке определяется коэффициентом диффу-

зии и скоростью осаждения (табл. 83).

Частицы аэрозоля диаметром менее 0,1 • 10"3 мм присоединяются к каплям жидкости вследствие броуновского дви­жения, а частицы размером 1 • 10~3мм благодаря инерционному механическо­му взаимодействию. Поскольку аэро­зольные частицы гигроскопичны, пар во­ды быстро конденсируется в виде плен­ки на их поверхности. Серы и азота ди­оксиды поглощаются каплями влаги. Именно в этой стадии начинается слож­ный комплекс жидкофазных реакций.


РАЗДЕЛ IV. САНИТАРНАЯ ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

ТАБЛИЦА 84 Кислотность и состав дождей в разных регионах мира, хмкг-экв/дм3

 

Кислотность (катионы) Катерин (Австралия) Покер Флет (Аляска) Остров Амстер­дам (Индийский океан) Кейп Пойнт (ЮАР) Северо-восточ­ные штаты (С А)
рн 4,72 4,95 5,08 5,24 4,2—4,6
н+ 19,1 11,3 8,4 5,8 25—50
Са2+ 2,1 1,4 11,4 19,9 4—8
Mg2+ 1,7 0,5 56,4 66,3 2—3
К+ 1,2 0,5 5,6 7,5 0,4—0,8
Na+ 4,9 0,9     2—8
NH/ 3,4 2,7 2,4 8,2 8—16
N03 4,5 2,4 1,6 3,9 15—30
сг 8,5 3,0     4—8
so/- 4,2 9,1 35,1 36,6 35—65
НСОО" 11,0 4,3 2,8 2,2
СН3СОО" 4,6 1,2 Ы 0,5

Серы диоксид хорошо растворяется в воде [ % (мае.) ]: 13,34 (10 °С), 9,61 (20 °С), 5,25 (40 °С). При переходе из газовой фазы в жидкую серы диоксид может су­ществовать в растворимой форме, а также взаимодействовать с водой с образо­ванием бисульфит- и сульфит-ионов:

S02(ra3) ^ 802(жид.),

S02 (жид.) + Н20 = HS03 + Н\

HS03 ^ SO/" + Н+.

В кислотных дождях и туманах сера присутствует в виде как четырехвалент­ных, так и шестивалентных соединений. Растворимость серы диоксида зависит от pH водяных капель и наличия органических комплексообразующих агентов (например, формальдегида), которые снижают скорость жидкофазного окисле­ния S4+ и S6+. Соединения шестивалентной серы (преимущественно сульфат-анион) образуются при окислении четырехвалентных соединений. Летом почти 55—70% растворимой серы диоксида переходит в сульфат-анион в результате окислительных реакций. Зимой с осадками выпадает 3fr—35% сульфатов.

В табл. 84 приведены данные о составе дождей в период роста растений для разных регионов мира.

Влияние качества атмосферного воздуха на здоровье населения

Состояние здоровья населения является одним из главных критериев ка­чества окружающей среды. В структуре общей заболеваемости населения все больший удельный вес занимают болезни, являющиеся следствием техноген­ного загрязнения окружающей среды, в частности атмосферного воздуха. Такая тенденция в последнее время наблюдается не только в промышленных регио-


ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ

нах, но и сельских районах. Атмосферные загрязнения могут оказывать острое и хроническое специфическое и неспецифическое действие на организм чело­века. На рубеже XX—XXI в. при существующем состоянии атмосферы изме­нилась заболеваемость по классам заболеваний и отдельным нозологическим формам.

Увеличилось количество больных с гипертонической болезнью, злокачес­твенными новообразованиями, патологией органов дыхания. Чаще стали реги­стрировать экссудативный диатез, аллергический дерматит, острые респира­торные заболевания с астматическим компонентом, отек Квинке, бронхиаль­ную астму. У детей, проживающих в промышленных районах с загрязненным атмосферным воздухом, индекс здоровья (число неболевших детей в пересче­те на каждый год жизни на 100 обследованных) в 2—3 раза ниже, чем у детей контрольного района. У них изменен иммунный статус: снижены содержание иммуноглобулина А в слюне, активность лизоцима и титр гетерофильных ан­тител, индекс бактерицидности сыворотки крови, титр гетерофильных анти­тел. В мазках и отпечатках со слизистых оболочек воздухоносных путей рото­вой полости выявлено высокое содержание полиморфноядерных лейкоцитов. В цитологических препаратах обнаружено повышенное содержание клеток с признаками деструкции, ослабление их тинкториальных свойств, снижение прочности межклеточных соединений. В буккальном эпителии определяется цитотоксический эффект. О дезорганизации белков соединительной ткани сви­детельствует наличие в моче метаболитов коллагена. Кроме того, у детей соде­ржание свинца в моче составляет 0,041—0,07 мг/кг, что превышает верхнюю границу нормы (0,022 мг/кг), в назальном секрете — 0,32—0,45 мг/л (в нор­ме 0,20 мг/л). Частота поражения эндокринной системы составляет в среднем 23,2—25,7 случая на 100 обследованных. Патологию органов пищеварения, дискинезию желчевыводящих путей, вегетоневрозы, аллергические болезни и поражение системы кровообращения наблюдают в 1,2—1,3 раза, заболева­ния нервной системы и органов чувств — в 1,4—1,7, врожденные аномалии — в 1,5 раза чаще, чем у детей, проживающих в районах с чистым атмосферным воздухом. Загрязненный атмосферный воздух влияет также и на фетоплацен-тарную систему, которая особенно чувствительна к нарушениям гомеостаза. Установлено достоверное уменьшение массы плаценты, оболочек и пуповины. Деструктивно-дистрофические процессы проявляются увеличением количества бессосудистых, склерозированных, фибриноидных ворсин, появлением их не­зрелых форм. Уменьшаются объемные частицы хориального эпителия, сосу­дистого русла ворсин и межворсинчатого пространства, то есть структур, обес­печивающих обменные процессы в системе мать — плод. Изменение процес­сов метаболизма в околоплодных водах проявляется повышением содержания протеинов, креатинов и щелочной фосфатазы, что обусловливает увеличение проницаемости клеточных и субклеточных мембран плода и плаценты. Содер­жание РНК и ДНК в плаценте снижается на 24%.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.012 сек.)