Оксид углерода

Диоксид серы

Диоксид серы (SO₂) и серный ангидрид (SO₃) в комбинации с взвешенными частицами и влагой оказывают вредное воздействие на человека, живые организмы и материальные ценности. SO₂ бесцветный и негорючий газ, запах которого начинает ощущаться при его концентрации в воздухе 0,3-1,0 млн^-1, а при > 3 млн^-1 имеет острый раздражающий запах. При концентрации 0,3-0,5 млн^-1 в течение нескольких дней наступает хроническое поражение листьев растений (особенно шпината, салата, хлопка и люцерны), а также иголок сосны.

Особенностью сернистого газа является его высокая предрасположенность к суммации действия с другими веществами. Диоксид серы в смеси с твердыми частицами и серной кислотой уже при среднегодовом содержании 0,04 до 0,09 млн^-1 и концентрации частиц дыма 150 -200 мкг/м³ приводит к увеличению симптомов затрудненного дыхания и болезней легких, а при среднесуточном содержании от 0,2 до 0,5 млн^-1 и концентрации дыма 500 -750 мкг/м³ наблюдается резкое увеличение числа больных и смертельных исходов.

В случаях, когда аэрозоль и сернистый газ SO₂ от промышленных и домашних источников аккумулируется в устойчивом, влажном воздухе под слоем инверсии температуры, часто образуется туман содержащий сажу, сернистый газ и серную кислоту. Для описания характерной аэрозоли, формирующейся в условиях смеси дыма (sm oke) и тумана (f og) Des Voex в 1905 году введен термин smog (смог). В дальнейшем такая комбинация условий названа лондонский смог, поскольку типична для загрязнение Лондона, славящегося своими туманами. В этом городе, при сверхплотном смоге с 5 по 8 декабря 1952 от респираторных (дыхательных) проблем умерло 4000 человек. Опасение, что такие НМУ повторятся, привело к введению «Акта чистого воздуха» (Clean Air Act), запретившего в 60 годах прошлого века сжигание ископаемого топлива в открытом пламени, в частности использование каминов, неизменного атрибута жилища англичан.

SO₂ как глобальный загрязнитель является первичным компонентом цепных реакций, ведущих к образовании серной кислоты и сульфатов, приводящих к кислотным выпадениям в нижних слоях атмосферы и изменению отражательной способности атмосферы. Естественное рН дождя вследствие растворения углекислого газа равно 5,6, понижение рН в среднем на 2/3 связано с серной кислотой и на треть с азотной.

Оксид углерода относительно стабильное вещество, время его жизни в атмосфере составляет 2-4 мес. При ежегодном поступлении 350 млн. т концентрация СО в атмосфере должна была бы увеличиваться примерно на 0,03 ppm/год. Однако этого, к счастью, не наблюдается, чем мы обязаны в основном почвенным грибам, очень активно разлагающим СО. Некоторую роль играет также фотохимический переход СО в СО₂. Концентрация СО, превышающая предельно допустимую 3 мг/м³, приводит к физиологическим изменениям в организме человека, а концентрация более 750 ppm к смерти. Объясняется это тем, что СО легко соединяется с гемоглобином (красными кровяными тельцами), образуя в крови карбоксигемоглобин (КОГ) которое сопровождается:

1) ухудшением остроты зрения и способности оценивать длительность интервалов времени, (при КОГ сверх нормы, равной 0,4 %)

2) нарушением психомоторных функций головного мозга (при содержании КОГ от 2 до 5 %),

3) изменениями деятельности сердца и легких (при КОГ > 5 %),

4) головными болями, сонливостью, спазмами, нарушениями дыхания и смертностью (при КОГ от 10 до 80 %).

Угорев от печного отопления (при неполном сгорании угля), можно лишь радоваться, что образование КОГ в крови- процесс обратимый: после прекращения вдыхания СО начинается его постепенный вывод из крови; у здорового человека содержание СО в крови каждые 3-4 ч уменьшается в два раза.

Степень воздействия оксида углерода на организм зависит не только от его концентрации, но и от времени пребывания (экспозиции) человека в загазованном СО воздухе. Так, при концентрации СО, равной 10-50 ppm, при экспозиции 1 час у человека отмечаются нарушения, приведенные в пункте 1,а при пребывании от 12 ч до 6 недель наблюдаются изменения, указанные в пункте 2. Нарушение дыхания, спазмы, потеря сознания наблюдаются при концентрации СО, равной 200 ppm, и экспозиции 1-2 часа при тяжелой работе и от 3 до 6 часов в состоянии покоя.

На рисунке 1 приведен типичный ход концентраций СО в центре десятимиллионного Сан Пауло (25 ю.ш.) в начале южной весны по данным Компании по технологиям очистки окружающей среды, Lacava et all, 1994. Вечерние пики в 20-21 часа связаны с медленным потоком автомобилей из делового центра после закрытия большинства учреждений, магазинов и т.д. или возвратом в из-за города в воскресные дни (29 августа). Утренние пики концентраций (8-9 часов) выражены более слабо. Дневной спад концентраций наблюдается обычно в 12-14 часов в обеденное время и усилением ветра. Максимальные пики СО до 25,3 ррm в 22 часа в воскресенье определяются двумя причинами установление штиля (calmaria) или затишье с слабым ветром <0,6 м/c сопровождалось по данным утренних радиозондирований, термическими инверсиями с нижней и верхней границей на 140 м и 330-430 метрах с другой. Такие условия характерны в данном случае установлению гребня высокого давления над южной Атлантикой. Приход холодного фронта с юга ночью 31 августа способствовал усилению ветра южных направлений и рассеянию примесей. Отметим, что максимальная за 1993 концентрация наблюдалась, через неделю и достигла 33,5 ррm.

Дата добавления: 2014-01-05