Современное состояние биосферы и экологическая политика - Ю. Колесник

Итак, диоксид серы может оказать прямое токсическое действие на живые организмы. Его реакционная способность значительно выше, чем у углекислого газа. Выбросы SO2 в биосферу оказывают существенное влияние на здоровье человека.

Оксиды азота

Азот – важнейший элемент, он входит в состав белков, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, гемоглобина. Соединения азота играют большую роль в процессах обмена веществ, образования новых клеток. Он является важнейшим элементом питания растений. Запасы азота на планете огромны, основная их часть приходится на атмосферу. В осадочных породах земной коры (за счет деятельности палиобиосферы) накопилось около 6 1014 т азота, а в Мировом океане до 2 1013 т (Лозановская и др.,

1998, с. 57). В почве источником азота является гумус. В биосфере азот присутствует в газообразной форме, в виде N2, NH3, NO, NO2 и соединений азотной и азотистой кислот и в других видах. Техногенные выбросы азота в воздушную среду в основном включают оксид азота NO и его диоксид NO2.

Окислы азота – газообразные вещества, которые могут вырабатываться микроорганизмами, а кроме того, возникать в процессах горения, при высокой температуре – особенно в автомобильных двигателях, в топках электростанций, а также в химической промышленности. Попадая в атмосферу, техногенные окислы серы и азота, пройдя ряд промежуточных химических реакций, типа 4NO2 + 2H2O + O2 > 4HNO3, превращаются в кислоты и выпадают в виде кислотных дождей. Вследствие этого понижается оптимальная для жизнедеятельности наземных и водных организмов величина pH.

Роль монооксида и диоксида азота приходится оценивать совместно, т. к. в атмосфере эти газы встречаются только вместе. Окислы азота могут раздражать органы дыхания, особенно в том случае, если кроме них в воздухе присутствует двуокись серы и они действуют комплексно. Под действием этих газов могут утяжеляться уже имеющиеся заболевания дыхательной системы – бронхит, астма, и сильнее распространяются инфекции дыхательных путей

Повышенные концентрации оксидов азота должны рассматриваться как вещества, представляющие серьезную опасность для здоровья человека. Особенно подчеркнем, что допустимые нормы определены только для взрослого человека и не учитывают отрицательное действие этих газов на развивающийся организм ребенка. К тому же данные нормы не учитывают возможности комбинированного действия других вредных газов. Поэтому можно предположить, что загрязнение задерживает физическое и психическое развитие детей.

Тяжелые металлы

Этим термином обозначают в основном политропные яды, которые с относительно небольшой избирательностью накапливаются в разных органах и тканях и дают широкий спектр патологических симптомов. Ядовитое действие ионов тяжелых металлов в значительной мере связано с их способностью прочно соединяться с белками и нарушать нормальную работу ферментов и других биологически активных белковых веществ (Николаев, 1988, с. 114). Особую опасность для человека представляют измельченные (в виде пылевых частиц) формы тяжелых металлов. Попадая в легкие и бронхи, они вступают в те или иные соединения с клеточным содержимым и переходят в кровь. Наиболее опасными, даже в малых концентрациях, являются ртуть, свинец, кадмий, таллий, бериллий, стронций и другие металлы.

Ртуть в условиях производства может встретиться как в виде солей, так и в виде металла. Крайне опасны органические соединения ртути (этилмеркурхлорид и др.). Ртуть хорошо растворима в воде (Николаев, 1988, с. 115), а поэтому ее пары могут легко всасываться в легких и кишечнике. При отравлении ртутью в первую очередь страдают почки, т. к. ионы ртути энергично соединяются в организме с группами SH белков и прочно удерживаются в получившихся комплексах. Оказывается, что больше всего белков, богатых этими группами, содержится в почках. При отравлениях ртутью, кроме почек, страдают нервная система и другие органы человека.

Свинец относится к числу наиболее опасных ядовитых металлов – загрязнителей окружающей среды. Он поступает в атмосферу от промышленных предприятий и в результате неполного сгорания горючего в моторах автомобилей, работающих на бензине. Свинец содержится в красках, служащих антикоррозийными покрытиями. Он может выделяться из оцинкованной посуды (в цинке возможна примесь свинца), из глазури в керамической посуде, свинцового стекла, особенно при потреблении кислых блюд и напитков. Этот металл способен поражать систему кроветворения, нервную систему, печень, почки. Поступая в организм с водой, вдыхаемым воздухом или пищей, свинец образует соединения с органическими веществами. Многие из них нейтропны и способны вызвать энцефало– и нейропатии.

Отравление чаще всего носит хронический характер. Предельно допустимая концентрация свинца – 0,00001 мг/л. (Николаев, 1988, с. 117). Долгое время свинец может оставаться в головном мозге.

Таллий, попадая в организм, накапливается в волосах, костях, почках, мышцах. Выпадение волос – признак отравления этим металлом. Кроме этого поражаются желудочно-кишечный тракт, нервная система и почки.

Нельзя недооценивать действие на организм человека накапливающегося вблизи земной поверхности кадмия. Загрязнение организма человека кадмием происходит из продуктов питания, питьевой воды и воздуха. Этот металл используют в производстве аккумуляторов и для получения гальванических защитных покрытий на металлических деталях. Кадмий вытесняет кальций и замещает цинк в составе биомолекул, что приводит к нарушениям важных биохимических реакций. Накапливаясь в печени и почках, кадмий вызывает почечную недостаточность и другие нарушения. У детей хроническое отравление кадмием вызывает нейропатии и энцефалопатии. Кадмий способствует образованию желтоватого налета на зубах, повышает возможность возникновения рака легких.

Какова же география загрязнения регионов РФ?

На основании данных многолетних наблюдений (1982–1995) системы комплексного фонового мониторинга Росгидромета (СКФМ), среднегодовые значения концентрации свинца в атмосфере районов России составляют:

♦ 2,5-16 нг/мЗ – для центральной части европейской территории России (ЕТР);

♦ 0,8-13,2 нг/мЗ – для южных районов ЕТР;

♦ 1,5–4,4 нг/мЗ – для Сибири;

♦ 5-19 нг/мЗ – для Дальнего Востока.

В российском секторе Арктики фоновая концентрация свинца в воздухе составляет 0,23-3,8 нг/м3 (среднемесячные значения).

Пространственное распределение фонового содержания свинца в атмосфере неоднородно и в значительной степени определяется распределением его антропогенных источников на территории России. Фоновое содержание свинца в атмосфере (данные максимальных разовых, среднесуточных, среднемесячных и среднегодовых концентраций) не превышает значений предельно допустимых концентраций (ПДК).

Как правило, наиболее высокие концентрации свинца в фоновых районах наблюдаются в зимний период, что связано с дополнительными выбросами в атмосферу продуктов сжигания топлива. Неблагоприятные метеорологические условия в этот период года также способствуют накоплению свинца в нижних слоях атмосферы.

За последние 5 лет в большинстве районов России наблюдается уменьшение содержания свинца в атмосфере, что связано как с сокращением производства и, соответственно, выбросов свинца внутри страны, так и со снижением трансграничного переноса свинца вследствие сокращения потребления этилированного бензина за рубежом. Наиболее заметное снижение концентрации свинца в воздухе регистрируется в центральной части ЕТР.

Максимальный уровень загрязнения природных сред регистрируется в городах и промышленных центрах. Значения средних за 1989–1995 гг. концентраций свинца в атмосфере городов составили 0,01-0,5 мкг/мЗ. Для большинства городов России среднегодовая концентрация свинца не превышала значений 0,1 мкг/м3.

Наиболее высокий уровень загрязнения воздуха свинцом, превышающий принятые в России нормы (ПДК – 0,3 мкг/м3), отмечался в 1994–1995 гг. в городах Комсомольск-на-Амуре, Тобольск, Тюмень, Карабаш, Владимир, Владивосток (до 0,5 мкг/м3).

Значения среднемесячных концентраций свинца в атмосфере отличаются большей изменчивостью по сравнению с данными его среднегодового содержания в воздухе. В 1995 г. в 29 городах России среднемесячные концентрации свинца превышали значения ПДК.

По данным 1995 г., средняя концентрация свинца в воздухе городов России составляет 0,07 мкг/м3.

Промышленные источники свинца обуславливают загрязнение обширных территорий за счет процессов дальнего атмосферного переноса загрязненных воздушных масс.