Вредно въздействие на замърсяването.

Действие на замърсяването на въздуха.

Замърсяванията на въздуха действат както върху хората, така и върху животните, растенията и материалите и като цяло на околната среда. Степента на това въздействие зависи от свойствата, концентрациятa, продължителността на експозиция (изпускането) и от взаимодействието между различните съдържащи се във въздуха замърсявания.

Газовете, парите и аерозолите се разглеждат като потенциално опасни, ако концентрацията им за известно време може да стане толкова висока, че да доведе до влошаване състоянието или до увреждане здравето на хората. До определена доза, попаднала в организма те обикновено не предизвикват физиологични изменения.

При малко по-големи количества известна реакция се наблюдава, но тя не се оценява като увреждане, тъй като все още подлежи на регулиране от организма. Едва когато настъпилите функционални и морфологични изменения станат достатъчно трайни, тогава се поучава отравяне.

Видове отравяния.

Отравянията биват: остри – при внезапно подаване на голямо количество отрова в организма и хронични – при продължително подаване на малко количество отрова. Хроничните отравяния се дължат или на кумилиране на отровата в организма, или на функционално кумулиране, когато се натрупват редица изменения в организма под влияние на токсичното вещество.

Краткотрайните отражения, предизвикани от върхови концентрации, са от значение най-вече за растителния свят.  Последните може да доведат и до остри заболявания при хората. По-голямо значения имат дълготрайните и хроничните отравяния.

Установяване на вредно въздействие.

Установяването на вредното въздействие върху хората е извънредно трудно. Причина за това е наличието на конкуриращи се фактори, които също допринасят за настъпилите изменения в здравословното състояние.  Това са преди всичко професионални, социално-икономически (хранене, жилище, употреба на алкохол и възбуждащи средства и пр.), климатични, етнически и конституционни фактори.

Екстремни условия за епидемиологични изследвания предлагат внезапно установили се инверсионни метеорологични състояния, които водят до статистически доказуемо повишаване на честотата на заболяванията и смъртните случаи при особено чувствителните групи от хора (деца, болни и старци).

Смог.

Смог - ситуации възникват обикновено само в зимните месеци и се придружават от смъртността един до два дни, след като концентрацията на серен диоксид SO2 се задържи един до два дни над 1 mg/m³ въздух. Серния диоксид и прахът са един от най-важните индикатори за замърсяване на въздуха.

При 0,25 mg/m³ прах или дим, опасна е концентрацията на SO2 от 0,5 mg/m³, задържащи се 24 h, докато в отсъствие на аерозоли забележими увреждания за същото време настъпват едва при съдържание на SO2 над 14,3 mg/m³.

Постъпване на токсичните вещества в човешкия организъм.

Постъпването на токсичните вещества в човешкия организъм се извършва почти изключително през белите дробове с тяхната ограмна контактна повърхност (от около 80 m² при възрастните) и късите дифузионни пътища между алвеолите и капилярите.

Вероятността за проникване до белите дробове на добре разтворими във вода газове и пари (например SO2) е по-малка, отколкото на по-трудно разтворимите азотни окиси и озон. Възможността аерозолите да проникнат дълбоко в дихателните пътищата се определя от формата и размерите на частиците им.

Аерозолните частици с диаметър под 0,01 μm (микрометра) проявяват тенденция към коагулиране (слепване) и уедряване, а тези с диаметър над 10 – 20 μm седиментират ( се утаяват) сравнително бързо. По-продължително се задържат само частиците с диаметър 0,01 до 10 μm. При това частиците с диаметър 0,1 – 1 μm са около 1000 пъти повече от тези с диаметър 1 – 10 μm. Границата между утаяващите се и неутаяващите се частици в зависимост от тяхната големина и форма е между 1 и 10 μm.

Груби частици.

По-грубите частици, които видимо се натрупват върху колите, в жилищата, по простряното за изсушаване пране и пр. оказват преди всичко неприятно психично въздействие. В белите дробове те не могат да проникнат, защото се задържат в носа и горната част на дихателните пътища. Съществуващите технически средства позволяват ефективното им улавяне.

Фини аерозоли.

Много по-опасни за човека са фините аерозоли с големина на частиците под 5 μm, които достигат алвеолите. Поради силно развитата си повърхност те адсорбират (поглъщат) редица други замърсявания от атмосферния въздух (SO2, канцерогенни въглеводороди и др.).

Въглероден окис.

Сериозни проблеми създава въглероднния окис СО в плътно заселените райони. Той е вредно вещество, продукт на непълно изгаряне и емисиите му са предимно от транспорта. При ниски концентрации СО действа предимно върху централната нервна система и върху сърдечно-съдовата система.

При здрави хора съдържание на 5 % карбоксихемоглобин в кръвта със сигурност понижава вниманието. Такова съдържание се достига след едночасово вдишване на въздух с концентарция 62,5 mg СО на m³ и при умерено физическо натоварване. Тези условия са налице за жителите на големите градове.

Шумно замърсяване.

Друг голям замърсител на околната среда, който съвсем не е за подценяване и предизвикващ най-много оплаквания от населението е шумът. Той засяга хората не само на работните им места, но и в техните жилища, при почивка и нощния сън. Съпротивителната сила на човешкия организъм спрямо действието на антропогенните фактори на околната среда е по-ниска за деца и възрастни, както и при лица, страдащи от някакво заболяване (белодробно, сърдечно, чернодробно, анемия и др.).

От значение е и комплексът от психосоматични увреждания (намаляване на работоспособността, нарушаване на съня и др.). Върху самочувстието на хората се отразява отрицателно и наличието на неприятни миризми. За хората и животните от голямо значение е и комбинираното въдействие на различните вещества, което може да доведе до сумиране, усилване или отслабване на токсичния ефект.
--------------------------------------------------

Кога говорим за наличие на вредни вещества в околната среда?

Какво е вредно вещество?

"Вредно вещество (замърсител)" е всяко вещество, въведено пряко или косвено от човека, което е в състояние да окаже вредно въздействие върху здравето на населението и / или околната среда. (Закон за чистотата на атмосферния въздух).

През последните години този проблем толкова актуален , че едва ли има човек, който не е чувал кои са основните му замърсители на въздуха – серни, азотни и въглеродни окиси, фини прахови частици, озон, летливи органични съединения, флуорни, флуорни и ванадиеви съединения и др.

Но за да добием по - ясна представа, нека да разгледаме степента на утежняване на атмосферния въздух с вредни вещества:

1. Вредни вещества - като продукти от горивни процеси:

Основните вредни компоненти на димните газове са серните окиси (SOx), които са предимно под формата на серен диоксид SO2. Количеството на сярата, съдържаща се в горивото, което се отделя с димните газове под формата на SO2, нараства, ако съдържанието на сяра във въглищата е по-високо.

Относително ниска емисия на SO2 - обикновено 50 mg/m³ се постига при изгарянето на земен газ. Предварителното обезсеряване на земния газ се провежда, за да се предотврати корозията на транспортните тръбопроводи. Замяната на твърдото гориво макар и да намалява замърсяването със серен двуокис, при употребата на течно гориво се отделят много повече сажди и миришещи вещества.

Най-минимално е обременяването на околната среда при производството на енергия чрез използване на природен газ. Общо около 45% от отделящите се азотни окиси (NOx) се образуват при изгарянето на различни видове горива при висока температура (над 1000 º С) и излишък на кислород. Концентрацията им в димните газове е от порядъка на 0,01 g/m³ (грам на кубичен метър).

Последната се изменя в широки граници и зависи главно от параметрите на горивния процес и в по-малка степен от състава на горивото. Тя е по-ниска за малките и по-висока за големите инсталации. Твърдите горива съдържат хлорни и флуорни съединения, които при изгаряне на въглищата частично се превръщат съответно в хлороводород (HCl, солна киселина) и флуороводород (HF).

При високо съдържание на влага и висока температура на горенето хлоридите се разлагат почти напълно до HCl. Над 80% от флуора, влизащ в състава на черните, и около 30% от флуора в кафявите въглища се емитира при изгарянето на въглища под формата на HF.

Котелните горива съдържат токсични ванадиеви съединения, които оказват влияние върху дихателните пътища, като затрудняват дишането. Количеството на отделяните газове при изгарянето на различни видове горива се различават в стойностите си в зависимост от състава на горивото и от начина на изгарянето.

2. Вредни вещества - като продукти от транспортните средства са главно:

Въглероден окис (СО) – особено са високи неговите концентрации в отпадъчните газове на бензиновите двигатели. Той е продукт на непълно изгаряне. Въглеродния окис е извънредно токсичен газ даже при големи разреждания. Продължителното престояване в атмосфера с концентрация на СО 0,05 об.% е смъртоносно, а концентрация на СО 12,5 – 25 mg/m³ води до превръщане на 4% от хемоглобина на кръвта в карбоксихемоглобин.

Концентрациите на СО, които се създават по пътищата, са средно 12,5 – 25 mg/m³, като за кратко време те може да станат 10 пъти по-високи.  Субективни оплаквания от главоболие и умора са причина за възникване на транспортни произшествия. Поради това шофьорите трябва да избягват пушенето в колите.

На този вид транспорт се дължат близо 45% от азотни окиси – NO, NO2, N2O3, N2O4. При кратковременно вдишване на 2 до 4 mg/m³ NO2 се забелязват смущения във функциите на белите дробове. За асматиците затруднения при дишането започват още при концентрация на NO2 - 0,2 mg/m³. Концентрации на NO2 от порядъка 0,02 – 0,03 mg/m³ не са изключения за много градове.
  • Серни окиси и аерозоли – емисията им при бензиновите двигатели е само 1 – 2 % и следователно може да се пренебрегне.
  • Алдехиди – 50 % от алдехидите в отпадъчните газове на се падат на формалдехида. Алдехидите дразнят лигавиците при концентрация над 1 ppm (части от милион - parts per million). Двигателите с вътрешно горене отделят газове със съдържание на алдехиди между 10 и 300 ppm.
  • Полициклични ароматни въглеводороди – съдържат се в малко количество в резултат на непълно изгаряне. Ето защо вероятността да се предизвикат туморни заболявания от тях не е много голяма.
Дизеловите двигатели пък изпускат повече сажди в сравнение с бензиновите. По-голямо е при тях количеството на отделяните серни окиси.
  • Фините прахови частици - образуват се в резултат на механичното изтриване на автомобилните гуми (средно 3,3 g за 1 kg гориво), на асфалтово пътно покритие (с около 1 mm за година при нормални и 5 - 14 mm за година при гуми, снабдени с шипове).

3. Вредни вещества - като продукти от промишлеността:


При преработване на рудите, както и при различните процеси на металообработването се отделят вредни газове (най-вече въглероден окис, серен диоксид, хлорни и флуорни съединения), а също и прахообразни вещества, съдържащи и метали - олово, мед, берилии, манган, живак, цинк и кадмий. Към тази група се отнасят останалите 10% от азотните окиси (NOx).

Прахът от заводите на цветната металургия има високо съдържания на метали. В повечето случаи той се улавя и влага отново в производството. Отлагания на твърди вещества в брикетните фабрики има главно в сушилните инсталации. Увеличеният прах се улавя в електрофилтри, като съдържанието на прах в отпадъчните газове не трябва да превишава 150 mg/m³.

Характерно за нефтопреработващите заводи е отделяне на въглеводороди и други летливи органични съединения. Последните се отделят предимно от резервоари, цистерни, вентили, уплътнения на валове и др.

Прах се отделя от тръбните пещи при производството на цимент, от които се отделят отпадъчните газове, съдържащи предимно смляна изходна суровина, а не цимент, както понякога грешно се мисли. Освен прах пещните газове съдържат и азот , въглероден диоксид, кислород, водни пари, както и малко серен диоксид.
--------------------------------------------------