Влияние загрязняющих элементов дорожно-транспортного комплекса на окружающую среду
Нетоксичные вещества N2, O2, H2O, СО2 не оказывают влияния на организм человека.
Оксид углерода (СО) является токсичным, но его влияние на организм человека зависит от концентрации в воздухе: до 0,0016% — безвредно; 0,0016-0,01 — хроническое отравление при длительном вдыхании; 0,01-0,05 — слабое отравление через 1 ч; 1% —потеря сознания после нескольких вдохов.
Оксид углерода — недоокисленный углерод, бесцветный горючий газ без запаха. Его токсичность обусловлена способностью соединяться с гемоглобином крови со скоростью в 200 раз большей, чем у кислорода, поэтому при вдыхании СО наступает кислородное голодание с соответствующими физиологическими последствиями.
Первые признаки отравления проявляются при концентрации более 100 мг/м3 (в гараже при работающем двигателе или в автомобильной пробке). При концентрации более 500 мг/м3 (невентилируемое помещение с работающим двигателем) через 1-2 ч наступает потеря сознания и смерть.
Длительность существования СО в атмосфере до превращения в СО2 от двух месяцев до 3,5 года. Однако из-за рассеивания существенного увеличения концентрации СО в атмосфере не наблюдается.
Более опасны для человека, чем СО, оксиды азота NO, NO2. По обычной концентрации в атмосфере их характеризуют следующим образом, %:
0,00001 — абсолютный порог воздействия;
0,0001-0,0003 — порог восприятия запаха;
0,0013 — порог разрушения слизистой оболочки носоглотки и глаз;
0,001-0,002 — образование метаглобина в крови;
0,004-0,008 — отек легких, воспаление десен;
>0,085 — внутреннее кровоизлияние, смерть от удушения.
В момент рабочего процесса более 90% нитрогенов имеют форму монооксида NО, который образуется при высокотемпературном окислении азота воздуха и низкотемпературном окислении азотистых соединений моторного топлива. При попадании в атмосферу оксиды за 1,1-10 ч трансформируются в более устойчивые диоксиды (NO2).
NO2 имеет второй класс опасности (в 41 раз опаснее окиси углерода), уже в небольшой концентрации действует на органы дыхания, образуя на слизистой оболочке азотную и азотистую кислоты.
При высокой концентрации оксиды азота действуют на центральную нервную систему (ЦНС), вызывая неадекватное поведение («веселящий газ»): снижается реакция, увеличивается вероятность дорожно-транспортных происшествий.
Наличие в атмосфере оксидов азота является причиной фотохимического смога: под действием ультрафиолетовых лучей солнца в атмосфере происходит цепь сложных реакций и образуется туман, состоящий из агрегатов серной кислоты, двуокиси азота и углеводородов. Фотохимический смог по физиологическому воздействию опасен для дыхательных путей и кровеносной системы.
Сернистый газ (SO2) или диоксид серы в автомобильных выбросах присутствует в относительно небольших количествах и в реальных условиях редко достигает ПДК (1 мг/м3). Количество сернистого газа нормируется и контролируется только в выбросах дизельных двигателей.
SO2 бесцветен, но имеет резкий неприятный запах. Хорошо растворяется в воде, образуя сернистую кислоту — H2SO3. Ответственен за образование «кислотных дождей» — растворов серной и сернистой кислот. Вредными считаются осадки с рН<5,6; при рН<3,5 наблюдается некроз тканей растений: угнетение, затем увядание; изменяется состав воды в водоемах.
Углеводороды (CnHm ) в атмосферных выбросах представлены различными низкомолекулярными соединениями, которые образуются из-за неполного сгорания топлива:
— метан (СН4);
— пропан (С3Н8);
— гексан (С6Н14)-
При пиролизной реакции в цилиндрах двигателя образуются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и высокомолекулярные углеводородные соединения (альдегиды).
Считается, что автомобили дают около 1/3 техногенного загрязнения воздуха углеводородами.
Низкомолекулярные углеводороды не относятся к высокотоксичным, но альдегиды действуют на слизистую оболочку дыхательных путей, а при высоких концентрациях — на ЦНС человека, снижая чувство осторожности. Некоторые виды ПАУ являются опасными канцерогенами. К ним относится бенз(а)пирен, который стимулирует возникновение и развитие раковых заболеваний.
Переносчиком канцерогенных веществ служит сажа, дым и пыль от автомобильного транспорта отрицательно воздействуют на человека, вызывая раздражение. Мелкие частицы (5-10 мкм) проникают в легкие, более крупные травмируют зрение.
Шум как экологический фактор приводит к повышенной утомляемости человека, снижению умственной активности, неврозам, росту сердечно-сосудистых за болеваний, ухудшению зрения и т.д. Шум, являясь постоянным раздражителем центральной нервной системы, способен вызывать ее перенапряжение. Поэтому жители шумных районов городов чаще страдают сердечнососудистыми заболеваниями (на 20%), атеросклерозом и нарушением нервной системы (на 18-23%). Особенно отрицательно воздействует
шум на функциональное состояние сердечной системы у детей.
Многолетнее воздействие шума ведет к повреждению органов слуха человека. В настоящее время шумовые раздражения относятся к важным причинам расстройства сна, при этом такие нарушения влияют на эффективность отдыха и могут приводить к состоянию хронической усталости, сонливости со всеми вытекающими последствиями для работоспособности и восприимчивости к болезням.
Шум до 40 дБА не оказывает отрицательного воздействия на человека, но 20% людей уже просыпаются при таком шуме. На рис. 9 показана шкала уровней шума от разных источников. 90дБА — предел нормального физиологического восприятия человека, дальше — болезненные явления.