Экологическая и токсикологическая характеристика моно-, диоксида углерода и озона.

Наибольшее беспокойство вызывает загрязнение атмосферы углекислым газом (СО₂), угарным газом (СО), оксидами азота и серы, фторсодержащими углеводородами, полициклическими ароматическими углеводородами.

Причины роста содержания углекислого газа в атмосфере: сжигание ископаемого топлива, вырубка лесов, окисление органического вещества поч­вы. После 1957 г. содержание СО₂ увеличивалось на 0,3–0,5 %. Увеличение содержания этого газа уже привело к нестабильности климата, учащению климатических аномалий (засух, снегопадов, наводнений и т.д.) и глобальному потеплению.

Угарный газ образуется при неполном сгорании углерод содержащих веществ. Наибольшие его количества образуются в результате вулканической деятельности и окисления метана в атмосфере. СО образует высокотоксичные соединения – карбонилы, может связываться с гемоглобином крови. Накоплению выделяемого в атмосферу СО препятствуют высшие растения, водоросли и особенно микроорганизмы. У выс­ших растений СО может связываться с аминокислотой серином, а также окисляться до СО₂. В почве некоторые микроорга­низмы либо частично включают СО в органические соединения, либо окисляют до СО₂. Поэтому почва играет особую роль в удалении СО из атмосферы.

Оксиды азота и серы образуются при сжигании ископаемого топлива. Количество выбросов оксидов азота вместе с аммиаком составляет приблизительно в 200–350 млн. т в год. Часть присутствующих в атмосфере оксидов (NO, SO) и ди­оксидов (NO₂, SO₂) азота и серы образуется в ходе вулканических извержений, разрядов атмосферного электричества, жизнедеятель­ности микроорганизмов. За счет естественных процессов в биосфере ежегодно накапливается 110 млн. т оксидов азота, около 53 млн. т привносится антропогенной деятельностью.

Образование и накопление оксидов азота внутри помещений происходит в результате эксплуатации бытовых газовых приборов и курения. Содержание оксида и диоксида азота в табачном дыме соответственно составляет 98–135 и 150–226 мг/м³. Выкури­вание одной сигареты сопровождается выделением в воздух помещения 160–500 мг оксида азота.

Из оксидов азота наиболее токсичен диоксид. Длительное воздействие диоксида азота вызывает целый спектр изменений физиологических систем организма животных (нарушение рефлекторной деятельности, гематологические изменения и т.д.). Острое отравление оксидами азота вызывают отек легких. Биохимический эффект диоксида азота – быстрые снижение содержания глутатиона в тка­нях легких и печени.

После открытия озона было сразу отмечено его главное свойство — огромная окислительная способность, значительно превосходящая таковую у кислорода. Поэтому неудивительно, что озон стал использоваться для борьбы с микроорганизмами. .
При стерилизации происходит уничтожение микроорганизмов путем насыщения озоном замкнутого объема, где находятся медицинские инструменты, приспособления, устройства. Во время лечения применяют озонированную воду, водные растворы и озонокислородную смесь. Для дезинфекции помещений, емкостей, трубопроводов — озоновоздушную или озонокислородную смеси.
Озон оказывает положительное действие на метаболизм печени и почек, поддерживает работу сердечной мышцы, уменьшает частоту дыхания и увеличивает дыхательный объем. Положительное влияние озона на людей с заболеваниями сердечно-сосудистой системы (снижается уровень холестерина в крови, снижается риск тромбообразования, активизируется процесс "дыхания" клетки).
Озонотерапия в последние годы довольно широко применяется и в гинекологии, и в терапии, и в хирургии, и в проктологии, и в урологии, и в офтальмологии, и в стоматологии, и в других направлениях медицины. Широкие спектр областей применения озона в сельском хозяйстве: растениеводство, животноводство, рыбоводство, кормопроизводство и хранение продуктов, обуславливает множество озонных технологий, которые условно можно разделить на два больших направления. Первое имеет целью стимулировать жизнедеятельность живых организмов. С этой целью применяются концентрации озона на уровне ПДК, например санация помещений с животными и растениями для улучшения комфортности их пребывания. Второе направление связано с подавлением жизнедеятельности вредных организмов или с устранением вредных загрязнений из окружающей атмосферы и гидросферы. Концентрации озона в этом случае намного превышают значения ПДК. К таким технологиям относятся дезинфекция тары и помещений, очистка газовых выбросов птицеферм, свинарников, обезвреживание сточных вод сельскохозяйственных предприятий и т.д.