Растительный и животный мир

Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей степени оказывают отрицательное влияние на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм преимущественно через систему дыхания. Органы дыхания страдают от загрязнения непосредственно, поскольку до 50 % частиц радиусом 0,01-0,1 мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них.

В организме частицы вызывают токсический эффект, поскольку они: а) токсичны (ядовиты) по своей химической или физической природе; б) служат помехой для одного или нескольких механизмов, с помощью которых нормально очищается респираторный (дыхательный) тракт; в) являются носителями поглощенного организмом ядовитого вещества.

В некоторых случаях воздействие одних из загрязняющих веществ в комбинации с другими приводит к более серьезным расстройствам здоровья, чем воздействие каждого из них в отдельности. Большую роль играет продолжительность воздействия.

Статистический анализ позволил достаточно надежно установить зависимость между уровнем загрязнения воздуха и такими заболеваниями, как поражение верхних дыхательных путей, сердечная недостаточность, бронхит, астма, пневмония, эмфизема легких, а также болезни глаз. Резкое повышение концентрации примесей, сохраняющееся в течение нескольких дней, увеличивает смертность людей пожилого возраста от респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний.

В декабре 1930 г. в долине реки Маас (Бельгия) отмечалось сильное загрязнение воздуха в течение 3 дней; в результате сотни людей заболели, а 60 человек скончались — это более, чем в 10 раз выше средней смертности. В январе 1931 г. в районе Манчестера (Великобритания) в течение 9 дней наблюдалось сильное задымление воздуха, которое явилось причиной смерти 592 человек. В январе 1956 г. около 1000 лондонцев погибли в результате продолжительного задымления. Большинство из тех, кто умер неожиданно, страдало бронхитом, эмфиземой легких или сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Оксид углерода (СО). Концентрация этого газа, превышающая предельно допустимую, приводит к физиологическим изменениям в организме человека. Объясняется это тем, что СО — исключительно агрессивный газ, легко соединяющийся с гемоглобином. При соединении образуется карбоксигемоглобин, повышение содержания которого в крови (сверх нормы, равной 0,4 %) сопровождается:

• ухудшением остроты зрения и способности оценивать длительность интервалов времени;

• нарушением некоторых психомоторных функций головного мозга (при содержании 2-5 %);

• изменениями деятельности сердца и легких (при содержании более 5 %);

• головными болями, сонливостью, спазмами, нарушениями дыхания и в некоторых случаях смертью (при содержании более 10 %).

Степень воздействия оксида углерода на организм зависит не только от его концентрации, но и от времени пребывания (экспозиции) человека в загазованном СО воздухе. К счастью, образование карбоксигемоглобина в крови — процесс обратимый: после прекращения вдыхания СО начинается его постепенный вывод из крови; у здорового человека содержание СО в крови каждые 3-4 ч уменьшается в 2 раза.

Оксид углерода — очень стабильное вещество, время его жизни в атмосфере составляет 1-А мес. При ежегодном поступлении 350 млн т концентрация СО в атмосфере должна была бы увеличиваться примерно на 0,03 млн т/год. Однако этого, к счастью, не наблюдается, чем человечество обязано, в основном, почвенным грибам, очень активно разлагающим СО (положительную роль играет также переход СО в СО₂).

Диоксид серы (SO₂) и серный ангидрид (SO₃). В комбинации со взвешенными частицами и влагой оказывают наиболее вредное воздействие на живые организмы. SO₂ — бесцветный и негорючий газ; в смеси с твердыми частицами (при концентрации дыма 150-200 мкг/м³) приводит к нарастанию симптомов затрудненного дыхания и обострению болезней легких, а при концентрации дыма 500—750 мкг/м³ резко увеличивается число больных и повышается количество смертельных исходов.

Оксиды азота и некоторые другие вещества. Оксиды азота (наиболее ядовит диоксид азота — NO₂), соединяясь при участии ультрафиолетовой солнечной радиации с углеводородами (среди которых наибольшей реакционной способностью обладают олефины), образуют пероксилацетилнитрат (ПАН) и другие фотохимические окислители, в том числе пероксибензоилнитрат (ПБН), озон, перекись водорода, диоксид азота. Эти окислители — основные составляющие фотохимического смога, который часто возникает в сильно загрязненных городах, расположенных в низких широтах северного и южного полушарий.

Оценка скорости фотохимических реакций, приводящих к образованию ПАН, ПБН и озона, показывает, что в ряде южных городов летом в околополуденные часы (когда велик приток ультрафиолетовой радиации) эти скорости превосходят значения, при которых начинает образовываться смог. Так, в Алматы, Ереване, Тбилиси, Ашхабаде, Баку, Одессе и других городах при наблюдаемых уровнях загрязнения воздуха максимальная скорость образования СО достигла 0,70-0,86 мг/м³ в час, в то время как смог возникает уже при скорости 0,35 мг/м³ в час.

Наличие в составе ПАН диоксида азота и йодистого калия придает смогу коричневый оттенок. При высокой концентрации ПАН выпадает на землю в виде клейкой жидкости, губительно действующей на растительный покров.

Все окислители — в первую очередь ПАН и ПБН — сильно раздражают слизистую оболочку глаз и вызывают воспаление. В комбинации с озоном эти вещества раздражают носоглотку, приводят к спазмам сосудов, а при высокой концентрации (свыше 3-4 мг/м³) способствуют появлению сильного кашля.

Назовем некоторые другие загрязняющие воздух вещества, вредно действующие на человека. Установлено, что у людей, профессионально имеющих дело с асбестом, повышена вероятность раковых заболеваний. Бериллий оказывает вредное воздействие на дыхательные пути, а также на кожу и глаза. Пары ртути нарушают работу центральной нервной системы и почек. Поскольку ртуть может накапливаться в организме, то в конечном итоге ее воздействие приводит к расстройству умственных способностей человека.

В городах вследствие увеличивающегося загрязнения воздуха неуклонно растет число больных, страдающих хроническим бронхитом, эмфиземой, раком легких, различными аллергическими заболеваниями.