За сутки человек
вдыхает около 12-15 м3 кислорода,
а выделяет приблизительно 580 л
углекислого газа. Поэтому атмосферный
воздух является одним из основных
жизненно важных элементов окружающей
нас среды.
Необходимо отметить,
что в удалении от источников
загрязнения его химический состав
достаточно стабилен. Однако в
результате хозяйственной деятельности
человека появились очаги выраженного
загрязнения воздушного бассейна
в тех районах, где размещены
крупные промышленные центры. Здесь
в атмосфере отмечают наличие
различных твердых и газообразных
веществ, оказывающих неблагоприятное
воздействие на условия жизни
и здоровье населения.
К настоящему времени
накопилось много научных данных
о том, что загрязненность атмосферы,
особенно в крупных городах,
достигла опасных для здоровья
людей размеров. Известно немало
случаев заболеваний и даже
смерти жителей городов индустриальных
центров в результате выбросов
токсичных веществ промышленными предприятиями
и транспортом при определенных метеорологических
условиях. В связи с этим в литературе
часто упоминаются катастрофические случаи
отравления людей в долине Маас (Бельгия),
в городе Доноре (США), в Лондоне, Лос-Анджелесе,
Питсбурге и ряде других крупных городах
не только Западной Европы, но и в Японии,
Китае, Канаде, России и др.
Двуокись кремния и свободный
кремний, содержащиеся в летучей золе,
являются причиной тяжелого заболевания
легких, развивающегося у рабочих «пыльных»
профессий, например, у горняков, работников
коксохимических, угольных, цементных
и ряда других предприятий. Ткань легких
заменяется соединительной тканью, и эти
участки перестают функционировать. У
детей, проживающих вблизи мощных электростанций,
не оборудованных пылеуловителями, обнаруживают
изменения в легких, сходные с формами
силикоза. Большая загрязненность воздуха
дымом и копотью, продолжающаяся в течение
нескольких дней, может вызвать отравление
людей со смертельным исходом.
Особенно губительно
действует на человека загрязнение
атмосферы в тех случаях, когда
метеорологические условия способствуют
застою воздуха над городом.
Содержащиеся в атмосфере
вредные вещества воздействуют
на человеческий организм при
контакте с поверхностью кожи
или слизистой оболочкой. Наряду
с органами дыхания загрязнители
поражают органы зрения и обоняния,
а воздействуя на слизистую
оболочку гортани, могут вызвать
спазмы голосовых связок. Вдыхаемые
твердые и жидкие частицы размерами
0,6-1,0 мкм достигают альвеол и
абсорбируются в крови, некоторые
накапливаются в лимфатических
узлах.
Загрязненный воздух
раздражает большей частью дыхательные
пути, вызывая бронхит, эмфизему,
астму. К раздражителями, вызывающими
эти болезни, относятся SO2 и SO3, азотистые
пары, HCl, HNO3, H2SO4, H2S, фосфор и его соединения.
Пыль, содержащая окислы кремния, вызывает
тяжелое легочное заболевание – силикоз.
Исследования, проведенные в Великобритании,
показали очень тесную связь между атмосферным
загрязнением и смертностью от бронхитов.
Уличные глазные травмы,
вызываемые летучей золой и
другими загрязнителями атмосферы,
в промышленных центрах достигают
30-60% всех случаев глазных заболеваний,
которые очень часто сопровождаются
различными осложнениями, конъюктевитами.
Признаки и последствия
действий загрязнителей воздуха
на организм человека проявляются
большей частью в ухудшении
общего состояния здоровья: появляются
головные боли, тошнота, чувство
слабости, снижается или теряется
трудоспособность. Отдельные загрязняющие
вещества вызывают специфические
симптомы отравления. Например, хроническое
отравление фосфором первоначально
проявляется болями в желудочно-кишечном
тракте и пожелтением кожаного
покрова. Эти симптомы сопровождаются
потерей аппетита и замедлением
обмена веществ. В дальнейшем
отравление фосфором приводит
к деформации костей, которые
становятся все более хрупкими.
Снижается сопротивляемость организма
в целом.
СО. Бесцветный и не
имеющий запаха газ. Воздействует
на нервную и сердечно-сосудистую
систему, вызывает удушье. Первичные симптомы
отравления оксидом углерода (появление
головной боли) возникают у человека через
2-3 часа его пребывания в атмосфере содержащей
200-220 мг/м3 СО; при более высоких концентрациях
СО появляется ощущение пульса в висках,
головокружение. Токсичность СО возрастает
при наличии в воздухе азота, в этом случае
концентрацию СО в воздухе необходимо
снижать в 1.5 раза.
Оксиды азота. NO N2O3 NO5 N2O4
.В атмосферу выбрасывается в
основном диоксид азота NO2 –
бесцветный не имеющий запаха
ядовитый газ, раздражающе действующий
на органы дыхания. Особенно
опасны оксиды азота в городах,
где они взаимодействуют с
углеродами выхлопных газов и
образуют фотохимический туман
- смог. Отравленный оксидами азота
воздух начинает действовать
с легкого кашля. При повышении
концентрации NO, возникает сильный
кашель, рвота, иногда головная
боль. При контакте с влажной
поверхностью слизистой оболочки
оксиды азота образуют кислоты
HNO3 и HNO2 , которые приводят к
отеку легких.
SO2- бесцветный газ с
острым запахом, уже в малых
концентрациях (20-30 мг/м3) создает
неприятный вкус во рту, раздражает
слизистые оболочки глаз и
дыхательных путей. Вдыхание SO2 вызывает
болезненные явления в легких
и дыхательных путях, иногда
возникают отек легких, глотки
и паралич дыхания. Действие
сероуглерода сопровождается тяжелыми
нервными расстройствами, нарушением
умственной деятельности.
Углеводороды (пары бензина,
метана и т.д.) обладают наркотическим
действием, в малых концентрациях
вызывает головную боль, головокружение
и т.п. Так при вдыхании в течение
8 часов паров бензина в концентрации 600
мг/м3 возникают головные боли, кашель,
неприятные ощущения в горле.
Альдегиды. При длительном
воздействии на человека альдегиды
вызывают раздражение слизистых
оболочек глаз и дыхательных
путей, а при повышении концентрации
отмечается головная боль, слабость,
потеря аппетита, бессонница.
Соединения свинца. В
организм через органы дыхания
поступает примерно 50% соединений
свинца. Под действием свинца
нарушается синтез гемоглобина,
возникает заболевание дыхательных
путей, мочеполовых органов, нервной
системы. Особенно опасны соединения свинца
для детей дошкольного возраста. В крупных
городах содержание свинца в атмосфере
достигает 5-38 мг/м3, что превышает естественный
фон в 10 000 раз.
Признаки отравления
сернистым ангидридом замечают
по характерному привкусу и
запаху. В концентрации 6-20 см3/м он
вызывает раздражение слизистых
оболочек носа, горла, глаз, раздражаются
увлажненные участки кожи. Особенно
опасны полициклические ароматические
углеводороды типа 3,4-бензопирена
(C20H12), образующиеся при неполном сгорании
топлива. По данным ряда ученых, они обладают
канцерогенными свойствами.
Дисперсный состав
пыли и туманов определяет
общую проникающую способность
в организм человека вредных
веществ. Особую опасность представляют
токсичные тонкодисперсные пылинки
с размером частиц 0,5-1,0 мкм, которые
легко проникают в органы дыхания.
Наконец различные
проявления дискомфорта в связи
с загрязнением воздуха – неприятные
запахи, снижение освещенности и
другие психологически отрицательно
действуют на людей.
Находящиеся в атмосфере
и выпадающие вредные вещества
поражают и животных. Например, в
Австрии свинец накапливался
в организме зайцев, которые питались
травой вдоль автострад. Трех
таких зайцев, съеденных за одну
неделю, вполне достаточно, чтобы
человек мог заболеть в результате
свинцового отравления.
Кроме того, вместе
с выбросами в атмосферный
воздух, народное хозяйство теряет
много ценных продуктов. Некоторые
выбрасываемые вещества разрушают
металлические конструкции, бетон,
естественные строительные каменные
материалы, и т.д., нанося тем
самым вред промышленным объектам
и архитектурным памятникам.
- Человек и радиация.
Радиация по самой
своей природе вредна для жизни.
Малые дозы облучения могут
“запустить” не до конца еще
установленную цепь событий, приводящую
к раку или к генетическим
повреждениям. При больших дозах
радиация может разрушать клетки,
повреждать ткани органов и
явиться причиной скорой гибели
организма.
Повреждения, вызываемые
большими дозами облучения, обыкновенно
проявляются в течение нескольких
часов или дней. Раковые заболевания,
однако, проявляются спустя много
лет после облучения – как
правило, не ранее чем через
одно-два десятилетия. А врожденные
пороки развития и другие наследственные
болезни, вызываемые повреждением
генетического аппарата, проявляются
лишь в следующем или последующих
поколениях: это дети, внуки и
более отдаленные потомки индивидуума,
подвергшегося облучению.
В то время как
идентификация быстро проявляющихся
(“острых”) последствий от действия
больших доз облучения не составляет
труда, обнаружить отдаленные
последствия от малых доз облучения
почти всегда оказывается очень
трудно. Частично это объясняется
тем, что для их проявления
должно пройти очень много
времени. Но даже и обнаружив
какие-то эффекты, требуется еще
доказать, что они объясняются
действием радиации, поскольку и
рак, и повреждения генетического
аппарата могут быть вызваны
не только радиацией, но и
множеством других причин.
Чтобы вызвать острое
поражение организма, дозы облучения
должны превышать определенный
уровень, но нет никаких оснований
считать, что это правило действует
в случае таких последствий,
как рак или повреждение генетического
аппарата. По крайней мере, теоретически
для этого достаточно самой
малой дозы. Однако в то же
самое время никакая доза облучения
не приводит к этим последствиям
во всех случаях. Даже при
относительно больших дозах облучения
далеко не все люди обречены на эти болезни:
действующие в организме человека репарационные
механизмы обычно ликвидируют все повреждения.
Точно так же любой человек, подвергшийся
действию радиации, совсем не обязательно
должен заболеть раком или стать носителем
наследственных болезней; однако вероятность,
или риск, наступления таких последствий
у него больше, чем у человека, который
не был облучен. И риск этот тем больше,
чем больше доза облучения.
Острое поражение организма
человека происходит при больших
дозах облучения. Радиация оказывает подобное
действие, лишь начиная с некоторой минимальной,
или “пороговой”, дозы облучения.
Большое количество
сведений было получено при
анализе результатов применения лучевой
терапии для лечения рака. Многолетний
опыт позволил медикам получить обширную
информацию о реакции тканей человека
на облучение. Эта реакция для разных органов
и тканей оказалась неодинаковой, причем
различия очень велики.
Разумеется, если доза
облучения достаточно велика, облученный
человек погибнет. Во всяком случае,
очень большие дозы облучения порядка
100 Гр вызывают настолько серьезное поражение
центральной нервной системы, что смерть,
как правило, наступает в течение нескольких
часов или дней. При дозах облучения от
10 до 50 Гр при облучении всего тела поражение
ЦНС может оказаться не настолько серьезным,
чтобы привести к летальному исходу, однако
облученный человек скорее всего все равно
умрет через одну-две недели от кровоизлияний
в желудочно-кишечном тракте. При еще меньших
дозах может не произойти серьезных повреждений
желудочно-кишечного тракта или организм
с ними справится, и тем не менее смерть
может наступить через один-два месяца
с момента облучения главным образом из-за
разрушения клеток красного костного
мозга-главного компонента кроветворной
системы организма: от дозы в 3-5 Гр при
облучении всего тела умирает примерно
половина всех облученных.
Таким образом, в
этом диапазоне доз облучения
большие дозы отличаются от
меньших лишь тем, что смерть
в первом случае наступает
раньше, а во втором – позже.
Разумеется, чаще всего человек
умирает в результате одновременного
действия всех указанных последствии
облучения.
Дети также крайне
чувствительны к действию радиации.
Относительно небольшие дозы
при облучении хрящевой ткани могут
замедлить или вовсе остановить у них
рост костей, что приводит к аномалиям
развития скелета. Чем меньше возраст
ребенка, тем сильнее подавляется рост
костей. Суммарной дозы порядка 10 Гр, полученной
в течение нескольких недель при ежедневном
облучении, бывает достаточно, чтобы вызвать
некоторые аномалии развития скелета.
По-видимому, для такого действия радиации
не существует никакого порогового эффекта.
Оказалось также, что облучение мозга
ребенка при лучевой терапии может вызвать
изменения в его характере, привести к
потере памяти, а у очень маленьких детей
даже к слабоумию и идиотии. Кости и мозг
взрослого человека способны выдерживать
гораздо большие дозы.
Крайне чувствителен
к действию радиации и мозг
плода, особенно если мать подвергается
облучению между восьмой и
пятнадцатой неделями беременности.
В этот период у плода формируется
кора головного мозга, и существует
большой риск того, что в результате
облучения матери (например, рентгеновскими
лучами) родится умственно отсталый
ребенок. Именно таким образом
пострадали примерно 30 детей, облученных
в период внутриутробного развития
во время атомных бомбардировок
Хиросимы и Нагасаки, а после
аварии в Чернобыле многие
беременные женщины ложились
под нож хирургов.