Загрязняющие вещества и их свойства

Окись углерода вдыхается вместе с воздухом и поступает в кровь, где она конкурирует с кислородом за молекулы гемоглобина. Гемоглобин представляет собой сложный белок, присутствующий в крови и переносящий кислород из легких к клеткам организма, а углекислый газ из клеток организма обратно в легкие. Окись углерода соединяется с молекулами гемоглобина прочнее, чем кислород. Чем больше окиси углерода содержится в воздухе, тем больше гемоглобина связывается с ней и тем меньше кислорода достигает клеток. Гемоглобин, соединившийся с окисью углерода, называется карбоксигемоглобином.

По этой причине оксид углерода при повышенных концентрациях представляет собой смертельно опасный яд.

Данные о воздействии на здоровье людей низких концентраций окиси углерода были получены в экспериментах, а не в результате фактических наблюдений. У людей с повышенным содержанием карбоксилгемоглобина наблюдаются некоторые симптомы. Например, снижение способности воспринимать сигналы, поступающие из внешней седы. Нарушаются также процессы мышления, ослабевает способность различать повышение яркости света, серьезно нарушаются навыки вождения.

Существует много информации о влиянии окиси углерода на сердечные приступы. Наиболее чувствительна к недостатку кислорода сердечная мышца (миокард), поэтому при избытке СО у людей страдающих стенокардией приступы происходят чаще и длятся дольше, чем у здоровых.

2. Диоксид углерода СО2 (углекислый газ) - это продукт полного сгорания топлива. Этот газ обладает наркотическим действием, раздражающе воздействует на кожу и слизистые оболочки. Влияние углекислого газа выражается не только в токсическом действии на живые организмы, но и в способности поглощать инфракрасные лучи. При нагревании земной поверхности солнечными лучами часть тепла в виде инфракрасного излучения отдается обратно в мировое пространство. Это тепло частично перехватывается газами, которые поглощают инфракрасное излучение и при этом нагреваются. Если это явление происходит в тропосфере, то с ростом температуры могут происходить климатические изменения (“парниковый эффект”). Однако, до сих пор еще остается неясным, в какой степени климатические изменения связаны с поглощениям инфракрасного излучения углекислым газом в атмосфере. Также СО2 является одним из источников образования кислотных осадков, может вызывать разрушение строительных материалов, закисление водоемов и другие нежелательные последствия.

3. Диоксид серы SO2 с парами воды в атмосфере образует аэрозоли сернистой кислоты или в результате фотохимического окисления превращается в серный ангидрит SO3. В обоих случаях в конечном итоге образуются аэрозоли серной кислоты - один из главных компонентов кислотных осадков. Диоксид серы пребывает в атмосфере до двух недель и может разноситься потоками воздуха на расстояние до 1500 км. Диоксид серы также является основным компонентом лондонского смога. На организм этот газ в повышенных концентрациях действует общетоксично, вызывая нарушения деятельности нервной системы.

4. Альдегиды (кислородсодержащие производные углеводородов) относятся к отравляющим веществам; сильно раздражает глаза, дыхательные пути, поражает печень и почки. Альдегиды являются компонентами фотохимического смога, возникающего в крупных городах с большим автопарком.

5. Канцерогенные вещества (в частности, бенз () перен) чрезвычайно опасны для человека даже при малых концентрациях, поскольку обладают свойством биоаккумуляции (т.е. аккумулируются в организме до критических концентраций). Вызывают рак.

6. Сажа. Окрашенность дыма отработанных газов двигателя автомобиля зависит от содержания частиц сажи - чем больше сажи, тем чернее дым. Как любая мелкая пыль, сажа действует на органы дыхания, но главная опасность заключается в том, что на поверхности частиц сажи адсорбируются канцерогенные вещества.

7. Соединения свинца очень токсичны, и сними связан ряд проблем со здоровьем. Наиболее тревожны результаты исследований, дающие основание предполагать, что сравнительно низкие концентрации свинца снижают умственные способности детей. Свинец поражает не только нервную систему, но и желудочно-кишечный тракт, органы и ткани организма, нарушает обменные процессы. По данным Госкомэкологии, в десятках городов России концентрация свинца в воздухе превышает принятые в стране нормы (ПДК по свинцу составляет 0,3 мкг/м3). Опасность отравления соединениями свинца усугубляется тем, что они, как и канцерогенные вещества, не удаляются из организма, а задерживаются в нем до опасных концентраций. Особенно в больших концентрациях свинец накапливается вдоль автомобильных дорог и тоннелях.

Техногенные свинцовые аномалии почвы отмечаются на расстоянии до 100 м от автомагистралей, при этом свинец не нейтрализуется в почвах из-за его слабой способности к миграции. Установлено, что многие распространенные культурные растения (пшеница, ячмень, картофель, морковь) могут содержать повышенные концентрации свинца, превышающие ПДК в 5 - 10 раз. Следуя по звеньям трофических цепей, свинец попадает в организм человека, вызывая его заболевания.

8. Оксиды азота NОх образуются при сгорании любых видов топлива - природного газа, угля, бензина или мазута. Около 90% годового выброса оксидов азота в атмосферу - результат сжигания ископаемого топлива, половина этого количества выбросов приходится на автотранспорт.

Наибольшую опасность представляет собой диоксид азота, который в присутствии водяных паров образует азотистую и азотную кислоты. Поступая в верхние слои атмосферы, диоксид азота приводит к образованию кислотсодержащих облаков и кислотных осадков.

Монооксид азота не раздражает дыхательные пути, поэтому человек не чувствует его присутствия. Однако его вдыхание приводит к образованию метгемоглобина, который не связывает молекулы кислорода и таким образом выводит их из процесса переноса кислорода в организме человека.

Диоксид азота вызывает сильное раздражение слизистых оболочек, а при его вдыхании в организме образуются азотная и азотистая кислоты, разъедающие альвеолы легких. При критической его концентрации, например в закрытых помещениях (гаражах), возникает отек легких, который приводит к смерти.

9. Углеводороды - несгоревшие химические составляющие топлива, они токсичны. Выбросы этих веществ на перекрестках и у светофоров в несколько раз больше, чем при движении по магистрали. Вместе с диоксидом азота под действием солнечного света углеводороды образуют вторичные загрязняющие вещества.

Влияние отработанных газов автомобилей на природу и особенно на здоровье человека значительны. Многие из выбрасываемых соединений имеют канцерогенное мутагенное воздействие.

Для снижения вредного влияния автомобильного транспорта в настоящее время можно определить несколько направлений.

1. Снижение использования в автомобильном бензине высокотоксичного антидетонатора - тетраэтилсвинца.

2. Ужесточение нормативов выбросов вредных веществ с отработанными газами автомобилей.

3. Уменьшение выбросов, изменение их структуры может быть достигнуто многими способами - применение новых видов топлива, усовершенствованием процессов сгорания, каталитической очисткой выхлопных газов.