ЧС, вызванные химическими загрязнениями природной среды

Химическое загрязнение – это увеличение количества химических компонентов в определенной среде, а также проникновение в нее химических веществ, не свойственных ей или в концентрациях, превышающих норму.

Хозяйственная и социальная деятельность человека привела к тому, что воздух, вода, почва, растения, животные и человек подвергаются воздействию химических веществ в масштабах, угрожающих жизни на Земле. В настоящее время в природной среде содержится более 9 миллионов химических веществ, которых раньше в природе не существовало. Как скажутся на жизнедеятельности всего живого воздействия этих веществ до конца не изучено, но уже сейчас можно говорить об их смертельной опасности для всего живого.

Загрязнение атмосферы

Различают естественные и искусственные источники загрязнения атмосферы. И те, и другие могут вызвать ЧС.

Естественные источники загрязнения: пыльные бури, лесные пожары, вулканизм и др.

Искусственные источники загрязнения: объекты энергетики, промышленность, транспорт, сельское хозяйство, объекты коммунального хозяйства, авиация. Загрязнение атмосферы неравномерное и определяется не только местонахождением источников загрязнения, но и особенностями строения атмосферы.

Загрязнение воздуха может быть газообразное и (или) аэрозольное. Газообразное загрязнение составляет примерно 90%, аэрозольное – 10%.

Газообразное загрязнение. За счет сжигания в мире

1млрд. т условного топлива ежегодно выбрасывается около

500 млн. т оксида углерода, 150 млн. т диоксида серы, более

50 млн. т оксида азота, 110 млн т метана, углеводороды не менее 90 млн. т и ряд других вредных веществ, но в меньших количествах.

Свой вклад в загрязнение атмосферы вносит и Республика Беларусь, предприятия и транспорт которой ежегодно выбрасывают в атмосферу около 1 млн. 240 тыс. тонн оксида углерода, более 170 тыс. тонн оксидов азота, более 300 тыс. тонн углеводородов и летучих органических соединений.

Оксид углерода /угарный газ/ – это бесцветный газ, без запаха, 4 класса опасности, время его «жизни» в атмосфере 2–4 месяца, в дальнейшем он взаимодей­ствуя с кислородом превращается в углекислый газ, который создает «парниковый» эффект. Оксид углерода – это газ обще ядовитого действия. При небольших дозах вызывает головную боль, снижение умственной активности, стук в висках, сонливость, тошноту, иногда рвоту, ухудшение остроты зрения, нарушения психомоторных функций.Постоянное отравление угарным газом вызывает изменения в составе крови (угарный газ вытесняет кислород из гемоглобина), тахикардию, стенокардию, токсическое поражение сердечной мышцы, инфаркт миокарда, гипертонию, заболевания органов дыхания, почечную недостаточность, ослабление зрения, параличи. При получении смертельной дозы человек погибает.Диоксид серы (сернистый газ) – это бесцветный газ, 3 класса опасности, время его "жизни" в атмосфере составляет от нескольких часов до нескольких суток, в зависимости от влажности воздуха. Под воздействием ультрафиолетовой радиации, в результате взаимодействия с парами воды и диоксидом серы, который всегда есть в воздухе, образуется серная кислота. Выпадая с дождем, она разрушает деревья, вызывает коррозию металлических конструкций.

Оксиды азота – это бесцветные газы, 2 класса опасности, сохраняются в атмосфере до 3-х суток, в дальнейшем вступают в химические реакции с другими химическими веществами и образуются новые, в том числе азотная кислота в виде аэрозолей.Аэрозольное загрязнение. Аэрозоль – это взвешенные в газообразной среде частицы твердых или жидких веществ.

Твердые частицы наблюдаются в виде дыма, пыли или сажи, а жидкие частицы наблюдаются в виде тумана, облаков, осадков. В образовании аэрозоля участвуют: солнечная радиация, водяной пар, диоксид азота, продукты горения и гниения. Ежегодно в мире в атмосферу выбрасывается 250 млн. т пыли,

120 млн. т золы, 50 млн. т различных углеводородов и других вредных соединений. В составе аэрозолей всегда присутствуют: сульфаты, органические соединения, сажа (твердый углерод), тяжелые металлы, вода, диоксины и др. Особую опасность представляют полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Индикатором их наличия является бенз(а)пирен. Это крайне токсичное вещество, вызывающее рак, ишемическую болезнь сердца, дерматиты, мутации. Больше всего его выбрасывают нефтехимические предприятия и автотранспорт.

Жилая среда человека. В жилых помещениях людей химическое загрязнение воздуха в 2–4 раза больше, чем на улице, а по отдельным химическим соединениям больше чем в десятки раз. Основными источниками химического загрязнения воздуха в квартире являются: химические загрязнения с улицы, продукты деструкции полимерных и лакокрасочных материалов при их эмиссии, антропотоксины, продукты сгорания бытового газа и бытовой деятельности, продукты от курения.

С улицы обычно поступают оксид азота, диоксид азота, угарный газ и пыль. Их количество или ниже или столько же, как на улице. Сернистого газа и аэрозолей свинца в квартире, как правило, меньше чем на улице. Концентрации ацетона, ацетальдегида, бензола, этилового спирта, толуола, этилбензола, ксилола, фенола и некоторых других в помещениях больше, чем на улице в десятки раз. Источниками являются полимерные и лакокрасочные материалы.

При сгорании бытового газа обычно выделяется угарный газ, формальдегид, бензол, оксиды азота. Во время курения сигареты выделяют 186 химических соединений, в том числе стирол, никотин, формальдегид, бенз(а)пирен. Антропотоксины – это продукты жизнедеятельности человека. Человек выделяет около 400 химических соединений. Больше всего выделяется: диметиламина, сероводорода, диоксида азота, оксида этилена, бензола, фенола, толуола, метилстирола, метанола.

Продукты сгорания газа влияют на систему дыхания и центральную нервную систему. Самая большая эмиссия продуктов деструкции или в новых зданиях или после ремонта в течение шести месяцев. Есть постоянно «больные здания», в которых повышенная смертность, заболеваемость. Это обычно участки местности, где мало отрицательных аэронов, территория бывших свалок и кладбищ, территории с повышенным радиационным фоном, где имеются геопатогенные зоны.

Загрязнение гидросферы

Для человечества загрязнение гидросферы представляет особую опасность. В мировом масштабе в гидросферу сбрасывается ежегодно около 60 миллиардов т промышленных и бытовых стоков, около 10 млн. т нефти и нефтепродуктов, много других вредных веществ. Основными источниками загрязнения природных вод являются:

Наиболее распространенными загрязнителями водоемов являются: нефть и нефтепродукты, фенолы, формальдегид, нитраты, соединения фтора, соли серной кислоты, аммиак, марганец, тяжелые металлы, радионуклиды.

Нефтепродукты образуют на воде пленку, которая препятствует газовому обмену между водой и атмосферой, что снижает насыщенность воды кислородом. Это является причиной гибели фитопланктона – источника корма рыб и птиц (пленка разлагается при температуре +1О0С и выше).

Кислоты и щелочи изменяют показатель рН, а это отражается на флоре и фауне. В РБ наиболее загрязненными оказались некоторые участки на реках и значительная часть подземных вод, как по санитарно-химическим показателям, так и по микробиологическим показателям.

Попадание различных загрязнителей в организм человека вместе с питьевой водой, как отравления, так и различные заболевания, которые проявляются через несколько лет.

Загрязнения литосферы

Литосфера загрязняется человеком как непосредственно, так и в результате выпадения атмосферных осадков.

В результате хозяйственной деятельности человека почва загрязнена пестицидами, тяжелыми металлами, канцерогенными веществами, нитратами, диоксинами и их соединениями.

Загрязнение пестицидами. По подсчетам специалистов от 30 до 50% мировых запасов продовольствия пожирают и повреждают насекомые, грибки, птицы, грызуны и другие вредители. Если эти потери исключить, то можно прокормить еще 1 миллиард человек.

Воздействие на человека. Пестициды токсичны для человека. Ежегодно в мире происходит около 2 миллионов отравлений людей пестицидами, из них погибает до 200 тысяч человек.

Пестициды подавляют иммунную систему, нервную систему, поражают почки, вызывают цирроз печени и хронический гепатит, приводят к мутагенным последствиям, заболеваниям раком.

Загрязнение тяжелыми металлами. К группе тяжелых металлов относят химические элементы, имеющие плотность более 8 тыс.кг/м, а также благородные и редкие металлы. Это определение условно, так как в эту группу входят не только свинец, кобальт, но и золото, серебро и полуметалл мышьяк.

Свинец. Свинец широко используется в производстве кабелей, электрических аккумуляторов, красок, пигментов, в химическом машиностроении, пиротехнике, полиграфии, сельском хозяйстве.

Кадмий. Применяется при производстве аккумуляторов, цветных металлов, сжигании твердых отходов, угля, при производстве минеральных удобрений, красителей и т.д. Кадмий легко аккумули­руется в живых организмах, включая человека. Он преимущественно аккумулируется в почках, печени, скелете, вызывая их болезни. В частности, заболевания сердца, гипертонию, заболевания почек, нарушение метаболизма кальция.

Мышьяк выделяется при сжигании: угля, сланцев, нефти, торфа, при производстве суперфосфата, используется в медицине, оптике, электронике, в стекольной промышленности и т.д.

Ртуть – используется в промышленности и сельском хозяйстве. Выбросы ртути происходят в атмосферу, гидросферу и в почву. Аккумулируется живыми организмами, включая человека. При попадании в организм ртуть включается в транспортные РНК, нарушая биосинтез белков. Влияет на все органы и особенно на слух, зрение, осязание, нервную систему, мозговую деятельность, нарушает структуру соединительной ткани локтевого и коленного суставов, ослабляет иммунную систему, может привести к инсульту и обширному склерозу, оказывает вредное влияние на развитие плода, на состав крови.

Алюминий. Источники: банки из алюминия, алюминиевая фольга, алюминиевая посуда, некоторые сорта сыра, дезодоранты, питьевая вода, противни и сковородки, постоянное употребление столовой соли и др.

Фтор. Источниками фтора являются напитки, питьевая вода, выбросы промышленности, зубная паста, зубной эликсир, некоторые удобрения.

Диоксины – побочный продукт химической промышленности. Они токсичны даже в малых концентрациях, в 67 раз более ядовиты цианистого калия. Они есть в воздухе, почве, донных отложениях водоемов. Накапливаются в рыбе, молоке, овощах. Устойчивы к химическому и биологическому разложению, свободно циркулируют в пищевых цепочках.

Нитраты и нитриты. Нитраты и нитриты применяются в пищевой и стекольной промышленности, для получения ракетного топлива, пиротехнических и взрывчатых веществ, пороха, используется в резиновом и текстильном производствах, гальванотехнике и медицине, входят в состав выхлопных газов транспорта. Нитриты поступают в организм человека в основном с мясными и рыбными продуктами, а нитраты – с овощами. Нитраты и нитриты токсичны для человека и животных.

Асбест и другие минеральные волокна. Это группа волокнистых минералов, относящихся к амфиболаи и серпентинаи. Их обычно называют асбестом. К минеральным волокнам относят эрионит, воллавтонит, аттапульгит и сепволит. Все они обладают сильными канцерогенными свойствами, вызывающие рак.

Комбинированное действие вредных факторов

В условиях среды обитания человек, как правило, подвергается многофакторному воздействию, эффект которого может оказаться более значительным, чем при изолированном действии того или иного фактора. Установлено, что токсичность ядов в определенном температурном диапазоне является наименьшей, усиливаясь как при повышении, так и понижении температуры воздуха. Учащение дыхания и усиление кровообращения обычно приводят к увеличению поступления яда в организм через органы дыхания. Расширение сосудов кожи и слизистых повышает скорость всасывания токсических веществ через кожу и дыхательные пути. Усиление токсического действия при повышенных температурах воздуха отмечено в отношении многих летучих ядов: паров бензина, ртути, оксидов азота и др. Низкие температуры повышают токсичность бензола, сероуглерода. Повышенная влажность воздуха увеличивает опасность отравлений, особенно раздражающими газами. Причиной этого служит усиление процессов гидролиза, повышение задержки ядов на поверхности слизистых оболочек, изменение агрегатного состояния ядов. Растворение ядов с образованием слабых растворов кислот и щелочей усиливает их раздражающее действие. Изменение атмосферного давления также влияет на токсический эффект. При повышенном давлении усиление токсического эффекта происходит вследствие двух причин: во-первых, наибольшего поступления ядов вследствие роста парциального давления и паров в атмосферном воздухе и ускоренного перехода их в кровь, во-вторых, за счет изменения функций дыхания, кровообращения, центральной нервной системы и анализаторов. Пониженное атмосферное давление усиливает воздействие таких ядов как бензол, алкоголь, оксиды азота, ослабляется токсическое действие озона. Известно усиление эффекта токсического действия свинца и ртути, бензола и вибрации, карбофоса и ультрафиолетового излучения, шума и марганцесодержащих аэрозолей.

Шум и вибрация всегда усиливают токсический эффект промышленных ядов. Причиной этого является изменение функционального состояния центральной нервной системы и сердечно-сосудистой системы. Шум усиливает токсический эффект оксида углерода, стирола, крекинг газа и др. Вибрация, изменяя реактивность организма, повышает его чувствительность к другим факторам, например, к кобальту, кремниевым пылям, дихлорэтану; оксид углерода более токсичен в сочетании с вибрацией.Ультрафиолетовое излучение в атмосфере способствует образованию смога. Одновременно ультрафиолет понижает чувствительность организма к некоторым ядам. Одновременное действие радиации и одного из ниже перечисленных ядов снижает воздействие радиации на человека, это: оксид углерода, анилин, цианиды. С другой стороны действие радиации и теплоты, радиации и кислорода, радиации и формальдегида, радиации и ртути усиливают действие, как радиации, так и названных веществ.Постоянное комбинированное воздействие вредных факторов на человека, чаще на производстве, вызывает различные заболевания. Обычно возникают такие заболевания как: вегето-сосудистая дистония, астенический, астеновегетативный, гипоталамический синдромы (связаны с воздействием неионизирующих излучений), вибрационная болезнь, кохлеарный неврит (при систематическом воздействии производственного шума), электроофтальмия, катаракта глаз и др. Достаточно часто встречаются заболевания, из-за комбинированного воздействия тяжелой физической нагрузки и других вредных факторов.