Атмосферный воздух и здоровье

Атмосферный воздух — это природная смесь газов приземного слоя атмосферы за пределами жилых, производственных и иных помещений, сложившаяся в ходе эволюции Земли. Химический состав атмосферы (для сухого воздуха) содержит по весу: азота —

75,5 %, кислорода — 23,2 %, аргона — 1,28 %, двуокиси углерода —

0, 046 %, озона — 3,6х10'5% и т. д.

Вдыхая каждую минуту от 50 до 100 л воздуха, человек за сутки потребляет его до 12-15 кг, а это значительно превосходит среднесуточную потребность в пище и воде.

Аэрогенный путь поступления токсических веществ в организм человека наиболее опасен, так как химические элементы в этом случае поглощаются организмом более интенсивно. Так, свинец, поступающий с воздухом, адсорбируется кровью приблизительно на 60 %, тогда как поступающий с водой — на 10 %, а с пищей — лишь на 5 %.

Ученые считают, что ежегодно тысячи смертей в городах всего мира связаны с загрязнением воздуха. Загрязнением атмосферы обусловлено до 30 % общих заболеваний населения промышленных центров.

Загрязненный воздух прежде всего поражает легкие. Среди заболеваний органов дыхания выделяют острые и хронические поражения верхних дыхательных путей, бронхов и паренхимы легких. Во всех странах на долю респираторных заболеваний приходится больше случаев, чем на все остальные болезни, вместе взятые. Пыль, особенно ее респирабельная фракция, которая проникает в альвеолы (менее 10 микрон), вызывает хронические заболевания органов дыхания и развитие раннего пневмосклероза (замещение легочной ткани соединительной). 203

Получены данные о влиянии загрязненного воздуха на смертность от коронарной болезни сердца. Обнаружена связь загрязнения атмосферного воздуха с ростом числа заболеваний генетической природы, при этом уровень врожденных пороков развития в промышленных городах зависит не только от интенсивности загрязнения, но и от характера атмосферных выбросов. В загрязненных районах чаще встречаются неблагоприятно протекающие беременности и роды. Новорожденные в таких городах имеют низкую массу тела, низкий уровень физического развития, а также функциональные отклонения сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Загрязнение воздуха сказывается и на возникновении такого заболевания, как рак легких, хотя основная роль в патогенезе этого заболевания принадлежит курению. Установлена связь между содержанием твердых частиц в воздухе и частотой рака желудка и предстательной железы. В возникновении рака легких принимают участие и радиоактивные частицы, рассеянные по всему миру в связи с испытанием ядерного оружия и деятельностью атомных электростанций. Среди разнообразных радиоактивных веществ наиболее опасен плутоний, отличающийся очень медленным распадом.

Антропогенные выбросы в атмосферу

В настоящее время, по мнению специалистов, суммарные выбросы в атмосферу составляют 360 тонн отравляющих веществ на 1 куб. км. По данным, содержащимся в Государственном докладе о санитарном благополучии населения России, только 15 % российских горожан проживает на территории с допустимым уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

В настоящее время интенсивно изучается роль асбеста в развитии рака, который, как и ПАУ, может действовать не только на профессиональные контингенты, но и на значительную часть всего населения. Это связано с применением асбеста во многих отраслях промышленности и транспорта, в строительстве при внутренней отделке жилых и общественных зданий, обшивке стеновых панелей, ограждения балконов, для теплоизоляции, в тормозных накладках, для изготовления огнестойкой одежды, в плитках, цементе, шифере, а также может содержаться как случайная примесь в дорожных покрытиях, медикаментах и косметике. Большая часть асбеста, воздействию которого подвергается население, находится в воздухе — это результат износа тормозных накладок и износа зданий, строившихся с применением асбестсодержащих материалов. В течение ближайших 10 лет всякое использование асбеста будет прекращено. Вдыхание даже небольшого количества асбестовой пыли может I через 20 — 30 лет привести к развитию рака легких.

Наиболее значимое влияние на состав атмосферы оказывают I предприятия черной и цветной металлургии, химическая и нефтехимическая промышленность, стройиндустрия, энергетические пред- I приятия, целлюлозно-бумажная промышленность, автотранспорт, I котельные. Например, черная металлургия, выброс пыли в расчете на 1 тонну предельного чугуна составляет 4,5 кг, сернистого газа — 2,7 кг, марганца — 0,1 — 0,6 кг, плюс небольшие количества мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути, цианистого водорода.

В результате сжигания топлива в атмосферу поступает более 20 млрд тонн двуокиси углерода и более 700 млн тонн других паро- и газообразных соединений и твердых частиц.

Мировой автопарк расходует ежегодно более 500 млн тонн топлива и выбрасывает в атмосферу около 200 млн тонн вредных веществ, обладающих канцерогенным, мутагенным, эмбриотоксическим действием. Среди них оксиды азота, углерода, свинец и канцерогенные вещества (бензпирен, акролеин и др.).

Среди источников загрязнения, отрицательно влияющих на здоровье человека, автомобиль играет значительную, но не решающую роль. Автомобили являются причиной 10 — 25 % заболеваний, хотя вырабатывают почти половину всех загрязнителей воздуха. Окислы серы и разнообразные мелкие частицы (смесь сажи, пепла, пыли, капелек серной кислоты, асбестовых волокон и т. д.) вызывают больше болезней, чем выхлопные газы автомобилей. Они поступают в атмосферу от электростанций, заводов, жилых домов.

В сельской местности объектами, загрязняющими окружающую среду, являются животноводческие и птицеводческие хозяйства, предприятия, обслуживающие технику. В атмосферный воздух выделяются аммиак, сероводород и другие, дурно пахнущие газы.

Нерационально применяемые в растениеводстве минеральные удобрения и пестициды также загрязняют окружающую среду.

Парниковый эффект

Еще большего внимания заслуживает антропогенное увеличение концентрации двуокиси углерода (С02) в атмосфере ввиду ее несомненного значения для теплового режима Земли и для всей органической жизни. Накопление углекислого газа в атмосфере — одна из основных причин парникового эффекта, возрастающего от разогревания Земли лучами Солнца. Этот газ не пропускает солнечное тепло обратно в космос.

В дискуссии по поводу С02 выдвигаются различные расчеты и предположения. Одно из них говорит о том, что потеплению будет предшествовать резкое похолодание вследствие таяния ледников в Арктике и Антарктиде и исчезновения теплых течений. Согласно данным японского Института метеорологических исследований, аномальные погодные условия с 1980 года на всем земном шаре уже, вероятно, обусловлены растущим загрязнением земной атмосферы двуокисью углерода и пылью. И ураганы, которые зимой 2000 года вторглись в Европу, и наводнения 2002 года, и жара и засуха 2003 года, вероятно, свидетельствуют об антропогенном характере уже начавшегося изменения климата.

Комиссия ООН по проблеме изменения климата выступила с серьезным предупреждением: климат Земли меняется значительно быстрее, чем предсказывалось. Последствия такого потепления, заявили члены комиссии ООН, могут погубить человечество.

В университете американского штата Иллинойс подсчитывают ущерб, уже причиняемый изменением климата. Увеличилось количество людей, которым оказывается медицинская помощь по поводу теплового удара, острого нарушения мозгового кровообращения и инфаркта миокарда. Инсульт с летальным исходом и внезапная остановка сердца у, казалось бы, вполне здорового человека, эпидемия сосудистых кризов стали обыденной причиной смертей.

В конце 2004 года в России был подписан Киотский протокол «О сокращении выбросов в атмосферу газов, создающих парниковый эффект». Этот протокол подписали около 140 стран мира, однако отказались подписывать США (в то время как выбросы «парниковых газов» промышленностью этой страны составляют половину общего объема), Индия и Китай.

Озоновый экран Земли

Озон — трехатомные молекулы кислорода — рассеян над Землей на высоте от 15 до 50 км. Если гипотетически сжать эту оболочку при нормальном атмосферном давлении, получится слой в 2 мм, однако без него жизнь на планете невозможна.

Стратосферный озоновый слой защищает людей и живую природу от жестокого ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения в ультрафиолетовой части солнечного спектра. Каждый потерянный процент озона в масштабах планеты вызывает до 150 тыс. дополнительных случаев слепоты от катаракты, на 2,6 % увеличивает число раковых заболеваний кожи. УФО подавляет иммунную систему организма.

Главные факторы, разрушающие озоновый экран Земли:

— применение фреонов в технике, парфюмерной и химической продукции,

— запуск мощных ракет,

— полеты реактивных самолетов в высоких слоях атмосферы,

— испытания ядерного и термоядерного оружия,

— уничтожение природного озонатора — лесов.

В 1996 году Нобелевской премии по химической экологии удостоены ученые-химики Шервуд Роуланд, Марио Малина из США и Поль Крутцен из Германии за научную гипотезу, выдвинутую ими еще в 1974 году. Их догадка состоит в том, что разрушителями озона являлись синтезированные человеком химические вещества, получившие название хлорфторуглеродов (ХФУ). Инертные, негорючие, неядовитые, несложные в производстве, они получили широкое распространение: в баллончиках с аэрозолями различного назначения, как охлаждающие жидкости в холодильниках и I кондиционерах, как растворители (тетрахлорэтан, метилхлоро

I форм, бромистый метил), в производстве пестицидов. Из бромистого метила высвобождается бром, который в 30 — 60 раз разрушительнее для озона, чем хлор.

Кислотные дожди

Термин ввел в 1872 г. английский инженер Роберт Смит в книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии».

Более 50 % S02 в атмосфере Земли имеет техногенное происхождение. При сжигании любого ископаемого топлива выделяется I диокись серы и азота. Получение энергии, увы, сопровождается I закислением окружающей среды.

Миллионы тонн диоксидов серы и азота, выбрасываемые в атмосферу, превращают выпадающие дожди в слабый раствор | кислот. Из S02 и влаги воздуха в конечном счете образуется серная I кислота, составляющая около 60 % всех содержащихся в дождевой I воде кислот. Остальные 35 % представлены азотной кислотой, которая, по всей вероятности, образуется из окислов азота, выбрасываемых с выхлопными газами автомобилей, а также образующихся при электрических разрядах во время гроз.

Озера и реки южной Норвегии в результате кислотных дождей уже несколько лет назад почти полностью потеряли свои рыбные запасы — теперь там имеются тысячи озер, в которых больше не водится никакая рыба. В канадской провинции Онтарио в опасности не менее 48 тыс. озер: они могут погибнуть от закисления. Такая же судьба грозит сотням озер в Америке.

Это прямое воздействие кислотного дождя еще усугубляется благодаря непрямому сопутствующему эффекту. Тяжелые металлы, например ртуть, которые могут содержаться в почве и горных породах, не вымываются обычной дождевой водой, но зато вымываются кислыми растворами (опять-таки с фатальными последствиями для рыб).

Страдают от Кислотных дождей и люди, вынужденные потреблять питьевую воду, загрязненную токсическими металлами — ртутью, свинцом, кадмием и т. п.

В больницах северо-восточной Баварии отметили связь между частотой заболеваний дыхательных путей (насморк, кашель, бронхит, астма, ложный круп), а также конъюнктивитом и повышением концентрации сернистого газа в воздухе в результате его выбросов в Чехии, Словакии и бывшей ГДР. У маленьких детей сернистый газ может вызывать так называемый обструктивный бронхит — весьма тяжелое заболевание дыхательных путей.

Научные исследования, проведенные на Кольском полуострове, выявили увеличение смертности в г. Заполярном и п. Никеле в последующие 2 — 3 дня после аварийных выбросов в атмосферу сернистого ангидрида комбинатом «Печенганикель». Чаще умирали лица, страдающие хроническими заболеваниями бронхолегочной и сердечно-сосудистой систем.

Доказано, что высокая концентрация окислов серы и мелкой пыли усугубляет течение хронических респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний.

Смог (смесь дыма и тумана). Сам по себе туман не опасен. Губительным для организма он становится в случае чрезмерного загрязнения токсическими веществами. Главная опасность — сернистый газ в концентрации 5—10 г/м куб. и выше. Лондон стал известен своим густым туманом, который придал колорит детективным историям, но сократил жизнь многих горожан.

Примеры:

— В декабре 1952 года смог в Лондоне за 3 — 4 дня погубил 4 тыс. человек;

— В 1963 году в Нью-Йорке смог убил более 400 человек.

Наводивший ранее страх лондонский смог исчез после того, как

в результате ряда строжайших мер снизилось содержание S02 в бытовых и промышленных отработавших газах.

Рекомендации для здоровья. Самый чистый и полезный для здоровья воздух можно найти на берегах морей, в лесах, в горах, Там он содержит большое количество отрицательно заряженных ионов, облегчающих усвоение кислорода. Кислород, озон, фитонциды и др. ценные для организма компоненты придают воздуху целебные свойства и составляют основу климатотерапии. Поэтому при любой возможности человеку, особенно жителю города, полезно свободное время проводить на природе: в сосновых лесах, на берегу озер и рек, у моря и на даче.