Действие NOx и O3 на организм человека

Образующийся главным образом естественным путем N₂O безвреден для человека. Роль моноксида и диоксида азота приходится оценивать совместно, так в атмосфере эти газы встречаются вместе, притом, что высокие концентрации NO бывают только вблизи источников выбросов. По мере удаления от источника все большее количество NO переходит в NO₂.

Моноксид азота не раздражает дыхательные пути, и поэтому человек может его не почувствовать. При вдыхании NO образует с гемоглобином нестойкое нитрозосоединение, которое быстро переходит в метгемоглобин, при этом Fe²⁺ переходит в Fe³⁺. А ион Fe³⁺ уже не может обратимо связывать O₂ и, таким образом, выходит из процесса переноса O₂ в организме. Концентрация метгемоглобина в крови 60-70% считается летальной. Но такое предельное значение может быть создано только в закрытом помещении.

NO₂ – желто-коричневый газ сильно раздражающий слизистые оболочки. При контакте с влагой в организме образуются азотистая и азотная кислоты, которые разъедают стенки альвеол легких подобно другим кислотам. При этом стенки альвеол и кровеносных капилляров становятся настолько проницаемыми, что пропускают сыворотку крови в полость легких. В этой жидкости растворяется вдыхаемый воздух, образуя пену, препятствующую дальнейшему газообмену. Если своевременно не перекрыть доступ жидкости в альвеолы, то отек легких может привести к смерти. Критическая концентрация NO₂ обычно не достигается на открытом воздухе, а устанавливается только в закрытых помещениях, поэтому избежать такого исхода можно, соблюдая меры предосторожности.

В промышленных районах и городах наблюдается концентрация NO₂ 0,4-0,8 мг/м³, а при образовании смога – 1,0 мг/м³. Максимально допустимая эмиссионная концентрация (МЭК) составляет 0,9 мг/м³, а ПДК же равно 0,085 мг/м³.

Оксиды азота должны рассматриваться как вещества, представляющие серьезную опасность для здоровья человека, даже когда фактическое содержание NO_x в воздухе меньше ПДК, поскольку нормативы рассчитаны для взрослого человека, кроме того, они не учитывают возможности комбинированного действия других вредных газов. При длительном действии оксидов азота, даже в меньших концентрациях, следует опасаться расширения корешков бронхов, альвеол, ухудшения сопротивляемости легких к бактериям. Конкретные данные о длительном физиологическом действии NO_x пока отсутствуют.

Действие озона (O₃) на организм подобно действию NO₂, он также вызывает отек легких (это мощный окислитель). Кроме того, озон нарушает нормальное движение мерцательных волосков в бронхах, которые выводят чужеродные вещества из бронхов вместе с мокротой. Систематическое вдыхание озона приводит к накоплению в легких чужеродных веществ, что может привести к увеличению опасности заболевания раком, т.к. канцерогенные вещества, попадающие в легкие из воздуха, задерживаются в них дольше обычного.

Предельно допустимой нормой считается 0,3 мг/м³. Обычно в городах, в промышленных районах в летний период содержание О₃ и равно этой величине (если не превышает ее). Но уже при содержании О₃ около 0,2 мг/м³ наблюдается усталость, головная боль, резь в глазах и раздражение слизистых оболочек.

Непосредственное действие газов на биоту относительно невелико. Установлено, что при воздействии NO₂ на растения в концентрации 0,35 мг/м³ нарушается рост растений, при попадании NO₂ в клетки растений образуется азотистая кислота, которая оказывает мутагенное воздействие на них. Поэтому непосредственное воздействие оксидов азота на растительность возможно только в больших городах и промышленных центрах.

Озон значительно токсичнее оксидов азота при действии на растительность. Чувствительные виды растений уже при концентрации 0,05-0,10 мг/м³ проявляют признаки угнетения. На поверхности листьев образуются полости, в которых происходит полное отражение света. Появляется так называемая серебристость пятнистость листьев.

На биоту главное воздействие оказывают кислотные осадки, о чем мы поговорим позже. Кроме основных выбросов в атмосферу, о которых мы говорили, автотранспорт выбрасывает в атмосферу и ряд высокотоксичных соединений – бенз(а)пирен и ряд других полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), альдегиды, свинец (тетраэтилсвинец - Pb(C₂H₅)). Всего считается, что при сгорании бензина отработанные газы содержат около 200 компонентов. Связано это часто с тем, что в бензин добавляют различные присадки и добавки, выполняющие специальные функции:

– изменяющие характеристики топлива;

– уменьшающие количество дыма;

– препятствующие образованию нагара и отложений в камере сгорания, на клапанах, распылителях форсунок и др.;

– предотвращающие порчу топлива микроорганизмами и т.п.

Если сравнить выбросы карбюраторных двигателей и дизельные, то последние выбрасывают в атмосферу значительно меньше СО, NO_x, углеводородов, альдегидов (часто на порядок меньше), но столько же ПАУ и значительно больше сажи (а она тоже является канцерогеном). Но в целом выбросы дизельных двигателей (особенно хорошо отрегулированных) в меньшей степени загрязняют атмосферу.

Петербург входит в “тридцатку” самых опасных городов России по степени загрязненности воздушного бассейна. И если загрязнение атмосферы предприятиями промышленности и энергетического комплекса сократились в связи со спадом производства, то выхлопы автотранспорта стали самой угрожающей ее составляющей.

Из 240 тысяч тонн вредных веществ, попавших в атмосферу в 2003 г., 77% пришлось на выхлопные газы автомобилей. Жители нашего города вдыхают оксиды углерода, серы, азота, метан, бензол, фторхлоруглероды, пыль, сажу, соли тяжелых металлов и т.д.

Полагают, что это привело к увеличению смертности среди взрослого населения на 15-20% и более чем в 3 раза увеличило заболеваемость бронхитами у детей.

Ежегодно фиксируется превышение ПДК в 10 раз. Вблизи перекрестков концентрация диоксида азота может достигать 25-35 ПДК, а оксиды углерода – 12-18 ПДК.

ПДК по этим элементам:

– NO₂ имеет максимально разовую – 0,085 мг/м³, среднесуточную – 0,085 мг/м³;

– CО имеет максимально разовую – 3,0 мг/м³, среднесуточную – 1,0 мг/м³.

Дата добавления: 2015-08-13