Вплив кислотних дощів і смогу на екосистеми та людину

Техногенне забруднення навколишнього середовища призводить до суттєвих порушень хімізму не лише в повітрі, але і в ґрунтах. Така точка зору почала існувати після відкриття феномену кислих дощів. Термін "кислі дощі" був введений англійським хіміком А. Смітом понад сто років тому назад, коли він виявив залежність між рівнем забруднення атмосферного повітря і кількістю опадів. Незабруднені опади самі по собі мають кислу реакцію (їх рН = 5,5-6,0). Значне забруднення атмосфери кислими газами (сірчистий ангідрид, окисли азоту, різні сполуки хлору і фтору) призводять до ще більшої кислотності. На окремих територіях США, Європи середньорічна кислотність опадів не перевищує 4,0-4,5, що прирівнюється до слабких розчинів кислот. У деяких регіонах, наприклад, Нідерландах зареєстровані опади рН = 3,8 (для чистої дощової води рН = 5,6-5,7)

Спершу вплив кислих дощів на рослини екосистеми розглядався тільки як пошкодження листової поверхні рослин, що призводить до зниження їх фотосинтезуючої активності. Потім було встановлено, що збільшення вмісту кислих іонів і постійне вимивання лужних катіонів призводить до того, що буферна система рослин врешті руйнується і кислотність ґрунтів збільшується.

Токсична дія аерозолю сірчаної кислоти на організм людини особливо посилюється у хмарну погоду. Розчин сірчаної кислоти у вигляді крапель туману тримається у повітрі або разом з дощем випадає на землю. Сірчана кислота роз'їдає метал, тканини, бетон, фарби. Дістається і організму людини, і флорі, і фауні; на підкислених грунтах знижується врожайність. Зростання кислотності у водоймах призводить до загибелі всього живого. При рН = 4,5 гинуть всі риби, жаби, комахи, а на дні розвиваються сфагнум, гриби і бактерії — анаероби, що виділяють вуглекислий газ, метан і сірководень.

Про негативний вплив атмосферного забруднення на здоров'я людей почали говорити тоді, коли статистика визначила величезну різницю між рівнем захворюваності міського і сільського населення. Передбачають, що у міського населення знизився імунний статус організму під дією несприятливих чинників атмосферного повітря.

Статистично накопичені дані про забруднення атмосферного повітря канцерогенними речовинами (cancer — рак, краб), їх дже­релом є димові викиди (рис. 2). В Англії описано рак шкіри у са­жотрусів камінних грубок. Зростання новоутворень у міського на­селення пов'язане з забрудненням повітря.

Смертність від злоякісних новоутворень на 100 000 населення в Англії становить:

При аналізі захворюваності раком легенів встановлено, що чоловіки в 3—4 рази хворіють частіше ніж жінки. Вважають, що посилює канцерогенні речовини повітря куріння.

Дія забрудненого повітря на організм людини проявляється в загальному погіршенні здоров'я, появі головного болю, відчутті слабкості, зниженні продуктивності праці і т. ін.

Суміш забруднюючих повітря газів часто буває більш небез­печною ніж самі гази. Найбільше відомий вологий смог, що утворився в Лондоні в грудні 1992 р. у вигляді брудно-жовтого туману, на відстані 100-200м від поверхні землі з сірчанокислого аерозолю з частками вугільної кіптяви. Внаслідок тяжкого ураження легене­вих шляхів протягом 5 діб в Лондоні загинуло 4 тис. чоловік. Іншою різновидністю смогу є фотохімічний смог лос-анджелеського типу. Він утворюється в порівняно сухому загазованому повітрі в якому під дією інтенсивного сонячного опромінення формується синюва­то-прозора димка, яка складається з новоутворень, що уражують дихальні органи людей і тварин (особливо собак і птахів), винищу­ють рослинний світ. Такі смоги в Лос-Анджелесі спостерігаються 60 днів на рік. Крім цього міста вони бувають в Нью-Йорку, Чика­го, Бостоні, Токіо, Мілані.

Основну роль в житті людини відіграє кисень. Зниження його вмісту в повітрі негативно позначається на загальному самопочутті людини. Ознакою нестачі кисню в повітрі є запаморочення, нудота, головний біль. Особливо чутлива до кисневого голодання центральна нервова система, тому що кора головного мозку споживає в 30 разів більше кисню, ніж інші органи людини.

Несприятливий вплив на організм людини і тваринний світ чи­нить наявність в повітрі сполук свинцю. Основним джерелом тако­го забруднення в містах є автотранспорт. Свинець у вигляді тетраетилсвинцю входить в склад етилової рідини, що використовується як антидетонатор. В 1л бензину вищих сортів є 0,4г свинцю з якого 0,3г надходить в повітря з вихлопними газами. Щоденне виділення свинцю при інтенсивному русі становить 500-700г/км.

Свинець надходить в організм людини дихальними шляхами та через шкіру, спричиняє руйнування червоних кров'яних тілець, негативно діє на вищу нервову систему, що може призвести до не­рвового розладнання, малокрів'я, втрати пам'яті, сліпоти та безпліддя. За деякими даними вміст свинцю в кістках мешканців США і Англії в 500 разів більше, ніж у людей, що жили 1600 років тому, або в 120 разів більше ніж в доіндустріальний період. Свинець надходить в організм не тільки з повітрям, але і з хар­човими продуктами і водою, тому необхідно звернути увагу на не­допустимість вирощування овочів і фруктів біля вантажонапружених автомагістралей. Капуста та картопля, що росте біля автомагістралі, має свинцю в 5-10 разів більше гранично допустимої кон­центрації, а злакові — в 5-8 разів.

Збільшення газового забруднення атмосфери призводить до утворення пилу. Кількість пилу, що утворюється у атмосфері Землі протягом року наведено в табл. 7.

Як видно з таблиці, антропогенні забруднення атмосферного повітря пилом складають лише 5%, однак склад цього пилу, як пра­вило, дуже небезпечний для людини і навколишнього середовища.

Внаслідок високої турбулентності повітря над містами частки пилу розміром 4-10мкм піднімаються до 1 км і розносяться на сотні кілометрів від джерела. Більш крупні частки при безвітряній погоді піднімаються на висоту 300-500м, а потім поступово осідають на землю сотнями т/км².

Повітря вважається чистим, коли запиленість не перевищує 0,02 мг/м³. Фактично пил в сільській місцевості досягає концент­рації 0,05-0,1, в місті 2,5-3, а в деяких промислових центрах понад 100 мг/м³.

Висока запиленість повітря призводить до легеневих і алергі­чних захворювань.

Небезпечними забруднювачами атмосфери пилом і газами є підприємства будівельної індустрії. Систематичне вдихання цемен­тного пилу призводить до легеневих силікозів. Концентрація пилу в радіусі 2 км від цементних заводів перевищує ГДК і в окремих ви­падках досягає 20-40 мг/м³ (при нормі 0,15 мг/м³). Пил, що утво­рюється при обробці азбестоцементних виробів може спричинити хронічні азбестози і стимулювати ракові захворювання. В США 13-18% загальної смертності від раку пов'язані з дією азбесту.

В Україні прийнято Закон про охорону атмосферного повітря, в якому передбачено заходи по запобіганню забруднення повітря, визначено міру відповідальності за його порушення в кримінальному або адміністративному порядку.

Дата добавления: 2014-01-04