Оздоровлення повітряногосередовища 2.4.1. Загальні положення

Навколишнє повітряне середовище є найважливішим фактором існування людини і має визначені фізичні і хімічні властивості. Фізичні властивості можуть бути представлені параметрами мікро­клімату (температура, вологість, швидкість руху повітря, барометрич­ний тиск), іонним складом, електромагнітними і акустичними полями тощо. Іншим найважливішим показником якості повітряного середо­вища є його хімічний склад, обумовлений природним складом повітря і різними забрудненнями. У виробництві природні (фонові) параме­три повітря додатково забруднюються викидами різних технологіч­них процесів (в основному при спалюванні палива, термічній і меха­нічній обробці матеріалів, хімічних процесах). Розглянемо докладні­ше параметри природного газового складу атмосфери і забруднюючих речовин у повітряному середовищі і їхній вплив на людину.

2.4.2 Структура і склад атмосфери

Атмосфера - газова оболонка Землі. її маса близько 5,9 • 10¹⁵ т. Вона має шарувату будову і складається з декількох сфер, між якими розташовуються перехідні шари - паузи. У сферах змінюється кількість повітря і температура.

Найбільш щільний шар повітря, що прилягає до земної поверхні, зветься тропосферою. Товщина її в середніх широтах складає 10-12 км над рівнем

моря, на полюсах - 7-Ю, над екватором - 16-18 км. У тропосфері зосередже­но більше 4/5 маси земної атмосфери. Через нерівномірність нагрівання зем­ної поверхні в ній утворяться могутні вертикальні струми повітря, відзнача­ються нестійкість температури, відносної вологості, тиску і т. ін. Температура повітря в тропосфері по висоті зменшується на 0,6° на кожні 100 м і коли­вається від 40 до -50°С.

Вище тропосфери знаходиться стратосфера (40 км). Далі мезосфера (80 км), потім термосфера (чи іоносфера) і нарешті екзосфера (від 800 і до 1600 км).

У стратосфері під впливом космічного випромінювання і короткохвильо­вої частини ультрафіолетового випромінювання Сонця молекули повітря іонізуються, в результаті чого утворюється озон. Озоновий шар знаходиться на висоті 25-40 км. В атмосфері постійно відбуваються складні фотохімічні перетворення. Під дією сонячної радіації протікає безліч реакцій, у яких беруть участь кисень, озон, азот, оксид азоту, пари води, двооксид вуглецю. Іонізація, в основному, відбувається на висоті 70-80 км. При цьому відзнача­ються негативні (И-, О-, Су, 5_?-, Ш₂-, Ш₃-) і позитивні (И+, Н+, О+, О₂+ і ін.) іони. Ці іони утворюють різні комплекси: Ж)+*1М₂; Ж)+*СО₂; МО+*Н₂; О₂+*(Н₂О).У свою чергу ці комплекси взаємодіють з різними органічними і неорганічними домішками, утворюючи нові хімічні речовини, що змінюють умови існування людини.

Природний склад повітря в нижніх шарах атмосфери приведений у табл. 2.7.

Таблиця 2.7

	Природний	склад повітря (нижні шари)
Компоненти	Вміст		Компоненти		Вміст
% по масі	о/ /о	по об'єму	% по масі		% по об'єм}^1
Азот	75,52		78,09	Оксид азоту	2,5 ■ 10"^3		2,5	10"
Кисень	23,15		20,94	Водень	3,5 ■ 10^6		5-	10-'
Аргон	1,28		0.93	Метан	.8.0,8 • 10		1,5	10"
Двооксид вуглецю	0,046		0,0330	Двооксид азоту	8 ■ 10"^5		1,5	10^і
Неон	1,2 10^3		,8 • 10-^3	Озон	10"^6- 10"	^5	2-	10"
Гелій	7,2 • 10-^5		,2 • 10"
Криптон	3,3 • 10"		1 • 10"

Густину чистого повітря при нормальних умовах (температурі 20°С і атмо­сферному тиску 101400 Па) приймають рівною 1,2 кг/м³.

2.4.3. Забруднюючі речовини, нормування, дія на людину

В даний час близько 60 тисяч хімічних речовин знаходять застос­ування в діяльності людини. Серед інгредієнтів забруднення повітря­ного середовища (шкідливі речовини) - тисячі хімічних сполук у вигляді аерозолів (твердих, рідких) чи газоподібному вигляді.

Шкідливими називаються речовини, що при контакті з організмом можуть викликати захворювання чи відхилення від нормального стану здоров'я, що виявляються сучасними методами як у процесі контакту з ними, так і у віддалений термін, в тому числі і в наступних поколіннях.

Найбільш розповсюдженими видами забруднень є тверді суспензії (пил, зола, дим), оксиди вуглецю, азоту, сірки, вуглеводні, аміак, окси­ди і солі важких металів і т. ін.

Крім прямої дії на здоров'я людини забруднюючі атмосферу речовини впливають негативно на навколишнє середовище: рослинний і тваринний світ, водне середовище, ґрунт, будівельні конструкції, техніку і технології. Це приводить як до прямих вторинних дій шкідливих речовин на людину (наприклад, через харчові ланцюжки), так і до великих економічних втрат (зниження врожайності сільгосппродукції і тваринництва, корозія матеріа­лів, порушення у технологічних процесах, збільшення браку продукції, що випускається, і т. ін.).

В даний час усі міста світу щорічно викидають в атмосферу близько 1 млрд. т різних аерозолів, тільки теплові електростанції викидають 100— 120 млн. т золи і 60 млн. т сірчистого газу.

За рік в атмосферу повітря світові викиди основних інгредієнтів склада­ють більше 20 млрд. т двооксиду вуглецю, 300 млн. т оксиду вуглецю,150 млн. т сірчаного ангідриду, 60 млн. т г>ІО₂. В Україні в 2000 р. Сумарний викид від стаціонарних джерел в атмосферу склав 3959,4 тис. т, у тому числі пилу -729,6 тис. т, оксиду вуглецю - 1230,6 тис. т, двооксиду сірки 976,6 тис. т, окси­дів азоту - 320 тис. т.

Найбільш шкідливими для навколишнього середовища і, зокрема повітря, є енергетичні установки, авіаційний і автомобільний транс­порт, металургійне виробництво, виробництво будівельних матеріа­лів, хімічні підприємства. Значні промислові викиди і викиди автомо­більного й іншого транспорту приводять до зміни клімату великих міст.

Забруднюючі атмосферу шкідливі речовини при контакті з орга­нізмом можуть викликати різні захворювання, професійні і гострі отруєння (у тому числі зі смертельним наслідком). Шкідливі речови­ни проникають в організм людини головним чином через дихальні

шляхи, а також через шкіру і шлунково-кишковий тракт. Ефект ток­сичної дії різних речовин залежить від кількості речовини, що потра­пила в організм, їх фізико-хімічних властивостей, тривалості надхо­дження. Особливе значення має хімізм взаємодії даної речовини з біо­логічними середовищами (кров'ю, ферментами). Отруйні дії залежать від шляхів надходження і виведення, розподілу в організмі, від статі людини, віку, індивідуальної сприйнятливості й інших супутніх фак­торів. Загальний токсичний вплив у залежності від виду речовини може виклакати різні дії: нервово-паралітичну (бронхоспазм, ядуха, судома, параліч), загально токсичну (набряк мозку, параліч, судоми), задушливу (токсичний набряк легенів), дратівливу (подразнення сли­зових оболонок), психотичну (порушення психічної активності, сві­домості), шкіряно-резорбтивну (місцеві запалення).

Склад і ступінь забруднення повітряного середовища різними речовинами оцінюється по масі (мг) в одиниці об'єму повітря (м³) -концентрації (С, мг/м³). Крім одиниці виміру - мг/м³, можуть вико­ристовуватися - %, а також - млн."¹ чи «ррт» (кількість часток речо­вини на мільйон часток повітря).

Гігієнічне нормування шкідливих речовин проводять по гранично допустимих концентраціях (ГДК, мг/м³) у відповідності з нормативними документами: для робочих місць визначається гранично допустима кон­центрація в робочій зоні - ГДК_рз (ГОСТ 12.1.005-88, СІІ 245-71); в атмо­сфері повітря населеного пункту - максимально разові ГДК (найбільш висока, зареєстрована за ЗО хв спостереження), середньодобові - ГДК (середня за 24 год при безупинному вимірі) і орієнтовно-безпечні рівні впливу - ОБРВ (список ГДК забруднюючих речовин № 3086-84 з допов­неннями, ДСП 201-97). Гігієнічне нормування вимагає, щоб фактична концентрація забруднюючої речовини не перевищувала ГДК (С. _акт < 1). ГДКрз - це максимальна концентрація, що при щоденній (крім вихідних днів) роботі у продовження 8 год чи при іншій тривалості, але не більш 41 год у тиждень, протягом усього стажу (25 років) не може викликати захворювань чи відхилень стану здоров'я, що виявля­ються сучасними методами досліджень у процесі роботи чи у віддале­ний період життя сучасного і наступних поколінь.

По ступеню впливу на організм шкідливі речовини підрозділяють­ся на чотири класи небезпеки:

і. надзвичайно небезпечні, що мають ГДК менш 0,1 мг/м³ у повіт­рі (смертельна концентрація в повітрі менш 500мг/м³);

1,0 мг/м³ (смертельна концент-

2. високо небезпечні - ГДК = 0,1 рація в повітрі 500-5000 мг/м³);

3. помірковано небезпечні - ГДКрз - 0,1 + 10,0 мг/м³ (смертельна
концентрація в повітрі 5000 + 50000 мг/м³);

4. мало небезпечні - ГДК > 10,0 мг/м³ (смертельна концентрація
в повітрі > 50000 мг/м³).

У таблиці 2.8 приведені значення гранично допустимих концентра­цій для деяких інгредієнтів, що знаходяться у виробничому повітря­ному середовищі й в атмосфері населених пунктів.

Таблиця 2.8

Дата добавления: 2014-11-20