Неотъемлемой средой обитания растительного и животного мира (в том числе и человека) является воздух.

Основной запас воздуха находится в тонком слое атмосферы, прилегающей к земле, толщина которого над экватором около 15 км и около 9 км над полюсами. А также воздух находится в литосфере и гидросфере, расположенных на Земле.

Атмосфера – это газообразная оболочка планеты, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли.

До появления фотосинтезирующих организмов она формировалась в основном из вулканических газов. С превращением бескислородной атмосферы в кислородную связаны основные этапы биологической эволюции биосферы.

Через атмосферу осуществляется обмен веществ с космосом – Земля получает космическую пыль и метеоритный материал, теряет самые легкие газы: водород и гелий. Атмосфера Земли насквозь пронизывается мощной радиацией Солнца, определяющей тепловой режим поверхности планеты, вызывающей диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов.

Главными составными частями атмосферы являются азот, кислород, аргон и углекислый газ. Состав атмосферы находится в состоянии динамического равновесия, поддерживаемого такими климатическими факторами, как перемещение воздушных масс и атмосферные осадки, жизнедеятельность животного и растительного миров (особенно лесов, фито- и зоопланктона Мирового океана), а также в результате космических процессов, геохимических явлений и хозяйственной деятельности человека.

Атмосферный воздух необходим для дыхания живых организмов, а также используется в технических процессах горения и плавки как сырье для получения кислорода, азота, инертных газов, оксида углерода. Атмосферный воздух необходим для процессов биологического окисления живых организмов, для процессов кругооборота веществ и пр. Атмосфера является средой для размещения газообразных отходов производства. Под воздействием атмосферных осадков, солнечной радиации и в результате переноса воздушных масс атмосферный воздух избавляется от посторонних примесей. Этот процесс называется самоочищением атмосферы.

Нижний слой атмосферы, прилегающий непосредственно к земле, называется тропосферой. Толщина тропосферы равна примерно 3 км. На физико-химические характеристики тропосферы оказывают влияние географические факторы земли, в частности – рельеф, океаны, континенты. В тропосфере сосредоточена основная масса воздуха, представленная смесью газов – азота 78,09%, кислорода 20,95%, аргона 0,93%, углекислого газа 0,03%, водорода 0,01%, гелия, криптона и др. В тропосфере содержится водяной пар и загрязняющие вещества, поступающие с земли.

Над тропосферой располагается слой свободной атмосферы, которую от стратосферы отделяет слой тропопаузы.

Слой атмосферы, литосфера и гидросфера, являющиеся средой обитания живых существ, представляют биосферу.

Воздух биосферы содержит различные примеси природного и антропогенного происхождения.

Естественными химическими компонентами воздуха биосферы являются тяжелые металлы, которые накапливаются в биосфере в результате извержений вулканов, магнитной или гидротермальной активности.

Искусственное загрязнение биосферы связано с развитием промышленности, поскольку технология многих ее отраслей сопряжена с образованием разбавленных растворов – загрязнителей.

В атмосферном воздухе скапливается все более и более количество загрязнителей антропогенного происхождения.

Загрязненный воздух содержит примеси, состав и концентрации которых могут причинять ущерб человеку и различным объектам окружающей среды – фауне и флоре, строениям и архитектурным памятникам, металлическим и бетонным конструкциям и др.

Существует более 200 наименований загрязнителей воздуха.

Наиболее распространенными являются оксиды углерода, серы и азота, твердые частицы (пыль, зола, сажа), углеводороды, аммиак, сероводород, сероуглерод, озон, альдегиды полициклические ароматические углероды, хлор- и фторорганические соединения, свинец, кадмий, ртуть, пахучие многокомпонентные соединения и пр.

Загрязнения в воздухе могут находиться в газообразном и взвешенном состоянии, в виде жидких и твердых аэрозолей.

Взвешенные вещества в воздухе, различные газы и пары могут иметь как естественное, так и антропогенное происхождение. Могут образовываться в результате химических реакций, происходящих в атмосфере. И нередко продукты химических реакций в атмосфере в экологическом отношении оказываются более опасными, чем исходные вещества.

Антропогенные источники загрязнения воздуха являются более опасными, чем природные.

Одним из важнейших компонентов атмосферы является трехатомный кислород – озон. Он присутствует в атмосфере от поверхности Земли до высоты 70 км. Благодаря ему стало возможно возникновение на Земле жизни и ее последующая эволюция. Максимальное содержание озона в атмосферном воздухе на высоте 20- 25 км от поверхности Земли получило название «озонового экрана».

Благодаря этому экрану солнечная радиация не может оказывать губительное действие на живые организмы.

Большую опасность представляет истощение озонового слоя, одной из причин которого является применение фреонов, которые широко используются в быту и производстве аэрозолей, пенопреобразователей, растворителей и пр.

Истощение озонового слоя в результате широкого использования в быту фреонов (хлорфторуглеродв), производства пенообразователей, аэрозолей, растворителей и пр. представляет большую опасность. Эта опасность связана с тем, что эти вещества, в нижних слоях атмосферы, могут сохраняться десятилетиями. Отсюда они могут поступать в стратосферу (их содержание в стратосфере в последние десятилетия ежегодно увеличивается на 5%). Попадая в стратосферу, они разлагаются с выделением атомов хлора, катализирующих превращение озона в кислород. В результате уменьшается защитный озоновый экран. С уменьшением защитного озонового экрана, увеличивается опасность губительного действия солнечной радиации на все живые организмы.

Быстрыми темпами растет в атмосфере содержание углекислого газа и метана, обуславливающих «парниковый эффект», задерживающий тепловое излучение, исходящее от поверхности Земли. Эти газы пропускают солнечный свет, но задерживают тепловое излучение, исходящее от поверхности Земли.

Увеличение в атмосфере за последние десятилетия углекислого газа на 25%, а метана на 100% привело к глобальному повышению температуры. Это в свою очередь способствует повышению температуры, интенсивному таянию полярных ледников и катастрофическому повышению уровня воды морей и океанов и увеличению опасности затопления суши.

«Тепловое загрязнение планеты, «парниковый эффект», «кислородное голодание», кислотные дожди, истощение озонового слоя, масштабные загрязнения токсическими химическими веществами и радионуклидами, сокращение разновидностей флоры и фауны далеко не полный набор бед, которыми расплачиваются люди планеты Земля за предоставленный комфорт, за свой цивилизованный быт, хозяйственный прогресс.

Главными и наиболее опасными источниками загрязнения атмосферы являются промышленные, транспортные и бытовые выбросы.

Бытовые выбросы в атмосферу обуславливаются котельными централизованных систем теплоснабжения, размещением на организованных и неорганизованных свалках бытовых и промышленных отходов и их сжиганием. При этом вместе с продуктами сгорания в атмосферу попадают пыль, альдегиды, органические кислоты, диоксиды, канцерогенные вещества. Кроме того, мусор является благоприятной средой для развития микроорганизмов и различных грызунов, что способствует возникновению инфекционных заболеваний.

В крупных городах загрязнение атмосферы достигает максимума. В условиях современного и особенно промышленного города существенно меняются основные характеристики выбросов вредных веществ в атмосферу. Меняется их объем, качественный состав, частота и регулируемость выбросов.

Очень мощными источниками поступления загрязнений в атмосферу являются автомобили, речные и морские суда, самолеты и вертолеты.

С водным транспортом связано загрязнение атмосферы окисью углерода и сернистым газом. Кроме того речной и морской транспорт являются также источником электромагнитного загрязнения окружающей среды.

В современных условиях автомобильный транспорт, с одной стороны, является неотъемлемой частью жителей города и сельской местности, а с другой – одним из основных подвижных источников загрязнения атмосферы.

Вклад автотранспорта в общий выброс вредных веществ в атмосферу составляет почти 50% от всего загрязнения. Специалистами определено, что в выхлопных газах автомобилей содержится более 200 токсических веществ. Многие из них являются причиной заболеваний органов дыхания, кожи, нервной системы, осложнений при беременности, родах, в послеродовый период. Выбрасываемый в атмосферу вместе с выхлопными газами монооксид углерода (СО) оказывает токсическое действие на кровь, центральную нервную систему, а в небольших постоянно действующих концентрациях обуславливает хроническую интоксикацию всего организма.

Образующиеся оксид и диоксид азота, аммиак способствуют возникновению воспалительных процессов в дыхательных путях, развитию эмфиземы легких.

Такие химические вещества, как алкадиены, алканы, алгены, аммиак, цикланы, полициклические ароматические соединения, выделяемые вместе с отработанными газами автотранспорта, влияют на центральную нервную систему, условно – рефлекторную деятельность, обуславливают наркотический и канцерогенный эффекты.

Оксид свинца концентрируется в костях, в протоплазме клеток разных тканей и органов, оказывает токсическое действие на кровь.

Сернистый ангидрид поражает слизистые оболочки, кроветворные органы, вызывает нарушение обмена углеводов и хронический бронхит.

Увеличение степени загрязнения атмосферного воздуха вредными примесями (диоксид азота, пыль, аммиак, диоксид серы, оксид углерода и др.) приводит к нарушению сердечно – сосудистой и дыхательной систем. Нарушает физическое развитие детей, увеличивает заболеваемость ОРЗ, гриппом, тонзиллитом, пневмонией, бронхитом, фарингитом, детскими инфекциями.

Наиболее опасными ингредиентами, выбрасываемыми автотранспортом в атмосферный воздух являются бензинперен и формальдегид, обладающие канцерогенным действием. В международной практике эти два вещества используются для индикации степени загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта.

На концентрацию компонентов автомобильных выбросов в атмосферу влияют интенсивность движения автотранспорта, ширина улиц и их рельеф, характер застроек, метеорологические факторы, время года, количество выпадающих осадков, скорость ветра и пр.

В крупных городах с интенсивным использованием автотранспорта степень загрязнения атмосферного воздуха намного выше, чем там, где движение автотранспорта более умеренное. Атмосферный воздух в городском масштабе более загрязнен вредными примесями, выбрасываемыми с выхлопными газами автотранспорта, чем в сельской местности. В городах с развитой промышленностью и интенсивным движением автотранспорта заболеваемость раком в два раза выше, чем в сельской местности. Вблизи автомагистрали (особенно с интенсивным автотранспортным движением) воздух более загрязнен, чем вдали от нее.

Каждая автомашина в год выделяет около одного килограмма свинца. Содержание свинца в организме выше у тех людей, которые живут поблизости от дорог с интенсивным движением автотранспорта.

Источниками химического и токсического загрязнения атмосферного воздуха являются также и такие отрасли промышленности как черная и цветная металлургия.

Для развития одной из основных отраслей народного хозяйства – черной металлургии, обеспечивающей выплавку высококачественных сталей и сплавов со специальными свойствами, необходимо расширение ферросплавного производства. Ферросплавы – это сплавы кремния, марганца, алюминия, бора, вольфрама, молибдена, тантала, циркония, церия, лантана с железом.

В настоящее время очень остро стоит вопрос об утилизации токсических соединений ферросплавов, загрязняющих не только атмосферу, но и литосферу, и гидросферу.

Для цветной металлургии характерен высокий процент выбросов в атмосферу отходов производства высокотоксических и экологически опасных как для людей, животных, растений так и для всей окружающей среды в целом.

В связи с загрязнением атмосферного воздуха в городах с развитыми предприятиями черной и цветной металлургии среди взрослого населения повышена распространенность заболеваний крови и кроветворных органов, увеличено количество осложнений беременности и родов, среди детей - Число перинатальных заболеваний, врожденных аномалий. Указанная картина характерна для воздействия веществ, обладающих онкогенным, гонадотропным, терратогенным действием. В структуре общей заболеваемости среди взрослого и детского населения повышена распространенность заболеваний нервной системы, органов чувств, дыхания и пищеварения, кожи и слизистых покровов. Значительно увеличено количество отравлений.

Предприятия трикотажной промышленности также являются потенциальным загрязнителем окружающей среды. С трикотажной промышленностью связано загрязнение атмосферы, литосферы и гидросферы.

Превышение количества сероводорода и метилмеркаптана наблюдается везде, где размещены предприятия целлюлозно – бумажной промышленности. Поступление различных вредных веществ с выбросами целлюлозно-бумажных предприятий в атмосферный воздух привело к повышению уровня загрязнения воздушного бассейна населенных пунктов.

Большое количество предприятий различных отраслей, таких как целлюлозно-бумажная, цветной металлургии, химическая, химико-фармацевтическая, текстильная, химическая, кожевенная являются источниками загрязнений окружающей среды сульфатами и сульфитами. Кроме того, в атмосферном воздухе сульфаты постоянно образуются из сернистого газа и аэрозолей серной кислоты. При длительном ингаляционном поступлении в организм пыли сульфата и сульфита в концентрации 1,0 мг на кубометр отмечается их общетоксическое действие, неблагоприятное влияние на функциональное состояние центральной нервной системы, желудочно-кишечного тракта, печени, легких, семенников и свертываемость крови.

В последние годы в химической промышленности широко развивается производство мономеров и полимеров акриловой и метакриловой кислот. На стадиях технологического процесса формируются газовоздушные выбросы.

При недостаточной эффективности систем газоочистки и негерметичности технологического оборудования происходит загрязнение атмосферного воздуха акриловыми соединениями, обладающими токсическими и терратогенными свойствами представляющими опасность для здоровья людей.

В последние десятилетия большую проблему составляют кислотные и щелочные дожди – выбросы в атмосферу диоксида серы, оксидов азота, летучих органических соединений, которые превращаются в кислоты и выпадают в виде осадков на земную поверхность.

Существуют как природные, так и антропогенные источники кислотных дождей.

Природные серосодержащие соединения (до 4%) образуются в результате деятельности почвенных микроорганизмов и растений, как на суше, так и в верхних слоях открытых водоемов, при процессах, протекающих в земной коре, при вулканической и геотермальной активности.

При извержении вулканов в атмосферу ежегодно выделяется от 4 до 16 млн. тонн сернистых соединений. При этом, выбросы главным образом состоят из восстановленных соединений серы (диметилсульфид) и превращение их в предшественников кислотных дождей возможно лишь в результате многочисленных химических окислительных реакций. Скорость выделения природных соединений серы возрастает в теплое время года.

Природные источники оксидов азота – это в основном газовые разряды и молнии, деятельность почвенных микроорганизмов, микрофлоры пресных и соленых водоемов. Частично оксиды азота поступают в нижние слои атмосферы из стратосферы. Природными источниками оксидов азота являются и биогенные процессы круговорота азота в природе.

В процессе образования природных кислотных дождей участвуют продукты жизнедеятельности растений, а также и природные газы, выходящие из почвы и продукты горения биомассы (особенно при лесных пожарах, при горении торфяников, охватывающих большие территории).

Необходимо отметить, что природных соединений, способствующих образованию кислотных дождей, значительно меньше, чем антропогенных.

Так, океанские воды поставляют всего лишь около 3% сернистых соединений от общего количества сернистых соединений, выделяемых антропогенными источниками. И, кроме того, если в природных условиях процесс образования кислотных дождей – это многоступенчатый процесс окислительных реакций, то диоксид серы, полученный антропогенно, достаточно быстро окисляется до серной кислоты.

В последние годы во многих странах регистрируется увеличивающееся загрязнение атмосферы антропогенными выбросами оксидов серы и азота.

Об актуальности проблемы кислотных дождей антропогенного происхождения говорит тот факт, что эта проблема уже в 1975году обсуждалась на XXYIII Генеральной ассамблее Международного Союза по теоретической и прикладной химии.

Диоксиды серы и сульфаты преобладают в антропогенных выбросах, связанных с нефтепереработкой, производством цемента, бумаги, целлюлозы, выплавкой стали, железа.

Увеличение выброса антропогенного диоксида серы коррелируется с ростом выбросов летучих органических соединений в связи с расширением использования органических растворителей в производстве полимеров и пластмасс, в процессах сухой химической чистки, нанесения лакокрасочных покрытий, с увеличением аэрозольной упаковки и пр.

Более 90% выбросов диоксидов серы образуется в результате работы теплоэлектростанций, работающих на угле. Одна крупная теплоэлектростанция ежедневно выбрасывает в атмосферу 500 тонн сернистых веществ и пыли, 10% которых обнаруживается на расстоянии 5 км. от источника выброса.

Сжигание угля, нефти и нефтепродуктов, мазутов является мощным антропогенным источником диоксида серы. Сжигание мусора и городских отходов – это еще один источник загрязнения воздуха. Выброс диоксида серы при этом составляет 12%, оксида углерода – до 5%, летучих органических соединений – до 8%.

40 50% диоксида серы выделяются с выхлопными газами автотранспорта.

Сера содержится в угле, нефти, медных, железных и других рудах. Эти полезные ископаемые используются людьми или как топливо, или перерабатываются в химической и металлургической промышленности. При переработке сера переходит в диоксид.

Только небольшое количество образовавшихся соединений улавливается очистными сооружениями, большая часть их выбрасывается в атмосферу.

Кислотные дожди являются одной из наиболее тяжелых форм загрязнения окружающей среды.

Они наносят большой урон лесам, снижают урожайность сельскохозяйственных культур, разрушают металлические, мраморные и бетонные конструкции, разрушают памятники, колокольни церквей, покрытия, радиотехнический изделия и пр.

Кислотные дожди способствуют возникновению смога, коррозии металлов.

От кислотных дождей погибают лесные массивы в результате того, что у деревьев, попавших под кислотный дождь, развивается хлороз, обесцвечиваются и опадают листья и хвоя, отмирают ветки, наступает полное усыхание деревьев.

Вредное влияние кислотных дождей на здоровье человека включает как непосредственное действие, так и опосредованное в результате подкисления поверхностных и подземных вод, что приводит к коррозии водопроводных сооружений и вымыванию в питьевую воду токсических тяжелых металлов и асбеста.

Загрязнение атмосферы диоксидом серы вызывает у людей поражение системы органов дыхания, увеличение числа аллергических реакций (в том числе и астмы), токсические отравления, кожные и легочные заболевания, нарушение течения беременности, увеличение смертных исходов при различных основных заболеваниях.

Кроме выбросов, обеспечивающих образование кислотных дождей, есть также выбросы, способствующие образованию и щелочных дождей.

К промышленным источникам щелочных дождей относится производство магния, стали, чугуна, добыча угля и минералов, изготовление цемента и бетона, производство керамических изделий, сульфатная сварка целлюлозы.

Вместе с летучими органическими соединениями в атмосферу поступает и аммиак.

Аммиак в естественных природных условиях образуется в результате биологического разложения нитратов, содержащихся в органических продуктах почвы, в мертвом растительного и животного происхождения.

К антропогенным источникам аммиака относится промышленное производство аммония, мочевины, удобрений, сжигание топлива, что и обуславливает загрязнение атмосферы аммиаком.

Аммиак, оседая на почву, способствует реакции нитрификации, в результате которой образуются кислоты и почва закисляется, что приводит ее к снижению плодородия.

Аммиак играет важную роль в образовании аэрозолей.

Аэрозоли, содержащие сульфаты, бисульфаты, аммоний, сажу, графит, диоксид азота, вызывают у людей заболевания, снижают видимость в атмосфере. В последние десятилетия в промышленных городах значительно уменьшилась прозрачность воздуха.

Источниками загрязнения атмосферы кроме металлургических заводов являются также предприятия по производству строительных материалов, цементные, кирпичные и керамические заводы, заводы железобетонных конструкций, предприятия по изготовлению синтетических моющих поверхностно – активных материалов, химическая, нефтеперерабатывающая и табачная промышленность.

Загрязнение атмосферного воздуха поверхностно – активными веществами может быть локальным и глобальным.

Локальное загрязнение ограничивается территорией города, промпредприятий, районов добычи ископаемых.

Глобальное загрязнение распространяется на большие расстояния и оказывает неблагоприятное влияние на значительные пространства.

К загрязнителям атмосферного воздуха относятся также хлорид и фторид, которые образуются при сжигании угля.

Источниками загрязнения воздуха атмосферы в городах являются также и метрополитены. Во время вентиляции воздуха из депо, мастерских, котельных, аккумуляторных станций и других помещений метрополитена в атмосферный воздух города выделяются монооксид углерода, оксиды азота, сернистый ангидрид, испарения серной кислоты, пыль.

По мере роста промышленного производства возрастает загрязнение атмосферы и углекислым газом. Повышение содержания углекислого газа в атмосфере усиливает процесс потепления, так как углекислый газ в атмосфере подобен стеклу в парнике – он препятствует утечке тепла. Воздух над землей прогревается в большей степени и как результат этого – усиливается таяние ледников и увеличивается объем Мирового океана.

В воздух вместе с выбросами промышленных предприятий попадают не только пары аммиака, ксилола, эцителена, но и соединения (в том числе и щелочные) бериллия, свинца, железа, кадмия, цинка, ртути и другие вещества вредные для всего живого.

В воздух населенных пунктов, особенно промышленных городов, кроме химических соединений, попадает значительное количество пыли.

Загрязнение воздуха взвешенными твердыми частицами (пылью) является вредным фактором для здоровья людей.

Наиболее опасными источниками пыли являются литейные цеха. Пыль выделяется на всех этапах производства, начиная с подготовки формовочных материалов и завершая обрубкой и очисткой отливки.

Рабочие литейных цехов подвергаются сочетанному влиянию пыли и вредных химических веществ (таких как оксиды углерода и азота, формальдегид, акролины, метанол, сернистый газ), концентрации которых нередко превышают предельно допустимые нормы в десятки раз.

Одним из неблагоприятных факторов в литейном производстве является изменение микроклимата на территории литейного цеха под влиянием резкого повышения температуры. Кроме того, ряд технологических процессов сопровождается сильным шумом и вибрацией.

Поражение системы органов дыхания развивается у людей систематически вдыхающих вместе с воздухом пыль сульфата бария при его добыче и переработке, при систематическом вдыхании с воздухом хлопковой, льняной, лубяной или джутовой пыли. Тяжелые поражения органов системы дыхания развиваются при длительном и систематическом вдыхании угольной пыли, пыли тяжелых металлов, цементной и др.

Вместе с вдыхаемым воздухом и пылью в организм людей попадают не только вредные химические вещества, но и различные микроорганизмы, находящиеся в вегетативном или споровом состоянии способные вызвать инфекционные заболевания (туберкулез, сибирскую язву и пр.) или аллергию.

К аллергенным факторам биологической природы относятся также споры грибов и актиномицетов, которые разносятся аэрогенно

К числу ведущих аллергенов из грибов являются представители родов Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Alternaria, Mucor, Rhizopus, Candida, Fusarium.

Концентрация грибов в воздухе помещений в первую очередь зависит от содержания грибов в атмосферном воздухе, в который они попадают вместе с частичками пыли из почвы. На содержание спор в воздушной среде влияние оказывает сезон года, влажность и температура воздуха.

На предприятиях по обработке шерсти, шкур при несоблюдении регламента санитарных норм вместе с вдыхаемым воздухом в организм работников этих предприятий могут попасть споры возбудителя сибирской язвы.

При загрязнении атмосферного воздуха выбросами фенола, формальдегида, стирола, в концентрациях превышающих ПДК, у беременных женщин, проживающих на территории в радиусе загрязнения до 2000 метров или работающих на химическом производстве, отмечается значительное увеличение осложнений беременности и самопроизвольных выкидышей, повышение мертворождаемости и уродства у новорожденных.

Высокие темпы развития золотодобывающей промышленности способствует интенсивному насыщению не только атмосферы, но и литосферы и гидросферы региона тяжелыми металлами и другими химическими соединениями, в результате чего происходит формирование техногенных биохимических аномалий, характеризующихся высокой концентрацией различных химических элементов в биосфере.

Электросварка в металлоемких отраслях промышленности является одним из ведущих технологических процессов.

При сварочных работах характерно загрязнение воздушной среды аэрозолем и токсическими газами, количество которых зависит от вида, способа и режима сварки, а также марки сварочных материалов. Кроме того, при проведении сварочных работ в окружающую среду выделяются двуокиси алюминия и фтористого водорода окислы азота, углерода, марганца.

Увеличение загрязнения атмосферы происходит и за счет стремительно растущего потребления кислорода при сжигании топлива. Это, прежде всего, продукты сжигания топлива в стационарных топливосжигающих установках (энергетические, отопительные и промышленные котельные, печи и пр.). В атмосферу при этом поступает значительное количество твердых частиц, оксидов серы, азота, углерода, альдегидов, органических кислот и пр.

Сжигание топлива – это не только основной источник энергии, но и важнейший поставщик в окружающую среду загрязняющих веществ.

Тепловые электростанции, в том числе и работающие на торфе, способствуют усилению парникового эффекта и выпадению кислотных осадков. Они вместе с транспортом поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода, двуокиси серы, окислов азота и пыли.

С выбросами ТЭС связаны серьезные экологические проблемы. В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов (алюминия, железа, магния и пр.) и их соединений. На организм их отрицательное влияние проявляется не сразу, потому что они поступают в организм постепенно в незначительных количествах через воду, воздух, почву и другие звенья экосистемы.

В атмосферном воздухе в зоне ТЭС значительно увеличивается ПДК по пыли, саже, диоксиду азота, сернистому ангидриду.

У людей, проживающих в зоне ТЭС, особенно у детей, отмечается увеличение заболеваемости органов системы дыхания, кроветворной системы и кожи.

Серьезные экологические проблемы связаны с твердыми отходами ТЭС – золой и шлаками. Хотя зола в основной массе улавливается различными фильтрами, тем не менее, в атмосферу в виде выбросов ТЭС ежегодно поступает несколько миллионов тонн мелкодисперсных аэрозолей. Эти аэрозоли способствуют заметному изменению баланса солнечной радиации у поверхности Земли, конденсации паров воды и формированию осадков. При попадании в органы дыхания вызывают раздражение слизистых и способствуют возникновению различных респираторных заболеваний.

Образование альдегидов, озона, сажи табачного дыма и выброс их в атмосферу способствует возникновению фотохимического смога, что в свою очередь вызывает разрушение слизистых оболочек дыхательных путей и глаз.

Смоги, которые могут возникать как в результате природных катаклизмов, так и в результате антропогенного вмешательства, на состояние здоровья людей оказывают очень негативное влияние.

В крупных городах с развитой промышленностью смог, представляющий собой токсический туман с высоким содержанием копоти и сернистого газа, может явиться причиной смерти большого количества людей.

У работников производства монокристаллов обнаруживаются функциональные расстройства ЦНС, конъюнктивиты, катары верхних дыхательных путей, функциональные изменения органов внутренней секреции в результате того, что им в силу производственной необходимости приходится постоянно сталкиваться с натрием йодистым и цезием йодистым активированными таллием.

Материалами для изготовления детекторов ионизирующих излучений являются монокристаллы натрия йодистого и цезия йодистого активированных таллием. Эти вещества попадают в промывные воды внутренней поверхности ростовой печи и в раствор после распиловки и токарной обработки кристаллов. Йодистый натрий обладает раздражающим действием на дыхательные пути, конъюнктиву глаз, кожу, отрицательно действует на нервную систему и кровь.

Более токсичен йодистый таллий. Он поступает в организм через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, поражает центральную нервную систему, органы пищеварения, почки.

Макроциклические эфиры широко используются при моделировании биохимических процессов, в экстракции и разделении ионов металлов, межфазовом катализе, катализе окислительно-восстановительных реакций, электрохимии, электронике и др. Широкое применение макроциклических эфиров, особенно краун – эфиров, в различных отраслях народного хозяйства отрицательно сказывается на здоровье населения.

Применяемые в электронике, электрохимии и других отраслях краун – эфиры и другие макроциклические эфиры вызывают нарушение структуры клеточных мембран, способствуют уменьшению количества форменных элементов крови (лейкоцитов, эритроцитов), способствуют снижению уровня гемоглобина, уменьшают метотическую активность клеток костного мозга, обуславливают истощение надпочечников, снижают активность клеточной и гуморальной защиты макроорганизма, нарушают синтез белка и ДНК в иммуннокомпетентных клетках.

Загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами в условиях развития атомной энергетики привело к повышению радиоактивности пищевых продуктов в основном за счет цезия, стронция, плутония.

Источниками радиоактивного заражения могут быть осадки, выпадающие при ядерных взрывах, при авариях на атомных электростанциях, отходы атомной промышленности, реакторы поврежденных и затонувших подводных лодок.

В результате аварии на ЧАЭС появился новый мощный фактор загрязнения радионуклидами окружающей среды.

Промышленные аварии, связанные с выбросами в окружающую среду загрязняющих, сильнодействующих или радиоактивных веществ, всегда наносят огромный экологический ущерб. В результате наземных и воздушных ядерных взрывов на испытательных полигонах образуется зона повышенной радиоактивности. У людей, живущих в этих зонах, развиваются поражения открытых участков кожного покрова, щитовидной железы, костной ткани, увеличивается количество нарушений деятельности сердечно – сосудистой системы. Изменение иммунного статуса организма способствует развитию различных заболеваний.

При прохождении в приземном слое воздушных масс, содержащих радионуклиды, а также за счет осаждения радионуклидов на почве, облучению подвергается все тело, нарушается деятельность сердечно – сосудистой системы, нарушается функционирование кровеносных сосудов.

Радиационное загрязнение окружающей среды оказывает ингибирующее действие на здоровье не только отдельных личностей, но и на иммунный статус всего населения, а также и на экологическое равновесие в природе.

Это в свою очередь влечет за собой возникновение и развитие различных заболеваний не только среди людей, но и среди всего растительного и животного мира.

До прекращения атомных испытаний радиоактивное заражение было одной из главных опасностей, угрожающих человечеству и всей биосфере в целом.

Негативное действие радиации зависит от энергии и силы излучения альфа-, бета- и гамма- лучей.

Альфа- лучи состоят из положительно заряженных ядер гелия. Их проникающая способность невелика – они задерживаются слоем воздуха в 8 см и слоем воды в 50 мкм.

Бета- лучи состоят из отрицательно заряженных электронов, движущихся с огромной скоростью и пробивающих слой живых тканей толщиной в 8 см.

Гамма- лучи имеют электромагнитную природу, сходны с рентгеновскими лучами и обладают высокой проницаемостью.

В естественных условиях существуют космическое излучение, излучение калия в организме, излучение почвы, излучение радиоактивных веществ, каждое из которых имеет свой период полураспада.

Примеры:
Углерод – 14, продолжительность радиоактивного распада более 5000 лет, излучение – бета.
Калий – 42, продолжительность радиоактивного распада 12,4 часа, излучение - бета и гамма.
Цинк – 65, продолжительность радиоактивного распада 250 суток, излучение – бета и гамма.
Йод – 131, продолжительность радиоактивного распада 8 суток, излучение – бета и гамма.
Стронций – 90, продолжительность радиоактивного распада 28 лет, излучение – бета. Цезий – 137, продолжительность радиоактивного распада 33 года, излучение – гамма.
Плутоний – 239, продолжительность радиоактивного распада более 200 лет, излучение – альфа и гамма.
Кобальт – 60, продолжительность радиоактивного распада более 5 лет, излучение – бета и гамма.

Доза получаемого естественного облучения зависит от высоты места над уровнем моря и природы подстилающих почву пород.

Чувствительность к облучающим дозам у разных организмов различна и изменяется с возрастом. Наибольшей чувствительностью обладает молодой организм: дети в возрасте до 4 лет накапливают стронций – 90 в несколько раз быстрее взрослых и оказываются более чувствительными.

Наибольшая доля в радиоактивных осадках приходится на стронций – 90, йод – 131 и цезий – 137. Йод скапливается в щитовидной железе, стронций – в костях. Вред, связанный с накоплением в организме радиоактивных элементов может быть индивидуальным (фенотипическим, например развитие злокачественной опухоли) или генетическим. В этом случае возрастает частота мутаций и появляется потомство с врожденными уродствами.

Опасность возрастает еще и потому, что радиоактивные элементы, подобно инсектицидам, постепенно концентрируются вдоль пищевых цепей.

Это явление особенно отчетливо проявляется в тундре, поскольку тундра представляет собой экосистему, в которой основная пищевая цепь идет от лишайников через оленей к человеку.

Лишайники арктического пояса фиксируют большое число элементов, получая их из воздуха и дождевой воды. Лишайники являются основным кормом оленей, а люди, живущие в этих местах, питаются, в основном, оленьим мясом.

После ядерных испытаний 1961 – 1962 гг. в арктической зоне, максимальн6ая доза радиоактивных элементов в организме оленеводов была зарегистрирована в 1965 году.

Среди тех, кто постоянно работает за мониторными терминалами, отмечается повышение уровня соматических заболеваний, заболеваний органов зрения, дыхания, пищеварения, нервной и костно-мышечной систем. Отмечается снижение иммунной защиты организма, снижение уровня Т- хелперов и Т- супрессоров, снижение уровней иммуноглобулинов классов А и М. При этом, степень снижения иммунной защиты прямо пропорциональна продолжительности работы за компьютером.

В связи с развитием радиовещания, телевидения, радиолокации, электросети, широким использованием различных электрических приборов возросла проблема электромагнитных полей. Продолжительное систематическое влияние электромагнитных полей вызывает изменения функционального состояния нервной, эндокринной и сердечно – сосудистой систем, нарушение процессов обмена веществ.

Существует реальная угроза людям, животным и растительным организмам и всем экосистемам от загрязнения атмосферы пестицидами и агрохимикатами.

Накопление вредных химических веществ в атмосфере обуславливает увеличение смертности среди населения, снижение трудоспособности, способствует уменьшению деторождаемости и увеличению числа детей, рождающихся с патологией.

В начало страницы