Химический состав атмосферного воздуха»
Окружающая среда – это совокупность элементов физического, химического, биологического, психологического, экономического, культурно-этнического характера, которые составляют единую, непрерывно изменяющуюся экологическую систему (экосистему). Воздушная среда, составляющая земную атмосферу, представляет собой смесь газов: О2 = 21%; N2 = 78%; СО2 = 0,03%; инертные газы (аргон, гелий, неон, водород и др.). Кислород (О2) - постоянное содержание О2поддерживается за счёт процессов обмена его в природе. В результате интенсивного перемешивания воздушных масс концентрация О2в воздухе остаётся постоянной. При падении парциального давления О2развивается явление кислородного голодания, что наблюдается при подъёме на высоту. Критическим является парциальное давление О2ниже 110 мм рт. ст. Снижение его до 50 - 60 мм рт. ст. не совместимо с жизнью. Но и повышение парциального давления О2до 600 мм рт. ст. (гипероксия) также ведёт к развитию патологических процессов в организме - уменьшение ЖЕЛ, отёк лёгких, пневмония. Под влиянием УФ - излучения молекулы О2диссоциируют, с образованием атомарного кислорода. Атомы кислорода присоединяются к нейтральной молекуле О2, получается Оз. Одновременно происходит распад озона. Биологическое действие озона велико: поглощает коротковолновое УФ - излучение, оказывающее губительное действие на биологические объекты; поглощает инфракрасное излучение, исходящее от земли, предотвращая её чрезмерное охлаждение. Наибольшее количество озона на h= 20 - 30 км от поверхности земли. С приближением к поверхности земли концентрация Озуменьшается. Весной Озвыше, чем осенью. В загрязнённом воздухе городов концентрация Озниже, чем в сельской местности, т. к. Озобладает окислительными способностями. В связи с этим озон считается санитарным показателем чистоты воздуха. Азот (N2) - принадлежит к инертным газам, в чистом азоте жизнь не возможна. Азот необходим как разбавитель О2, т. к. дыхание чистым О2приводит к необратимым изменениям в организме. Но и повышение содержание азота во вдыхаемом воздухе способствует наступлению гипоксии за счёт понижения парциального давления О2. При увеличении содержания азота в воздухе до 93% возникает смерть. Углерод (СО2) - составной элемент атмосферного воздуха является диоксид углерода. Основная масса СО2(70%) - находится в растворённом виде в воде морей, в атмосферном воздухе содержится 1,8% от общего количества. В атмосферу СО2выделяется за счёт дыхания, процессов горения, гниения, брожения и т. д. При вдыхании больших концентраций СО2происходит нарушение окислительно - восстановительных процессов в организме. При повышении СО2во вдыхаемом воздухе до 4% отмечаются головные боли, шум в ушах, сердцебиение; при 8% возникает смерть. В гигиеническом отношении содержание СО 2является показателем чистоты воздуха в помещениях. Скопление СО2в больших количествах в помещении указывает на санитарную неблагополучие (скученность, плохая вентиляция). Предельно допускаемой концентрацией СО2в воздухе лечебных учреждений - 0,07%; в воздухе жилых зданий -0,1%. При повышении его концентрации в помещениях у человека ухудшается самочувствие, снижается работоспособность. Это происходит потому, что с увеличением СО2в воздухе, повышается его температура, влажность, увеличивается число тяжёлых и уменьшается число лёгких ионов. Водород (H) - содержится в воздухе в незначительном количестве (0,00005%). Он образуется в высоких слоях атмосферы за счёт фотохимического разложения молекул Н2О на О2и Н. Н - не поддерживает дыхания, в свободном состоянии не усваивается, не выделяется биологическими объектами. Метан (0.00022%) - выделяется при анаэробном гниении органических соединений. Как составная часть входит в состав природного газа. При вдыхании воздуха с большим содержанием метана происходит смерть (асфикcия). Аммиак(NНз) - присутствует в воздухе как продукт разложения органических веществ. Его концентрация зависит от степени загрязнения данной территории нечистотами и органическими выбросами. Зимой вследствие замедления процессов гниения концентрация NНзниже, чем летом.
В атмосферном воздухе находится взвешенные вещества, представленные пылью естественного и искусственного происхождения. В состав природной пыли входят: космическая (при сгорании метеоритов); вулканическая (извержения); морская (соль при испарении); почвенная (минеральные соединения); растительная (пыльца, споры грибов, бактерии), возникают поллинозы.
Однако степень естественного загрязнения атмосферы незначительна с уровнем его искусственного загрязнения.
Атмосферными загрязнениями принято называть те примеси к атмосферному воздуху, которые образуются не в результате естественных процессов в природе, а связаны с деятельностью человека.
Новые технологические процессы ведут к поступлению в окружающую среду всё новых вредных веществ, многие из которых обладают гонадотоксическим, эмбриотоксическим и канцерогенным действием.
Основными токсичными веществами, которые постоянно обнаруживаются в атмосферном воздухе, являются оксиды S, N, СО, пыль различного состава. Например: SO2окисляется, в воздухе, в триоксид, который с влагой воздуха образует аэрозоли H2SО4что приводит к выпадению «кислотных дождей», что характерно для промышленных районов.
При попадании на слизистую верхних дыхательных путей SO2 образуется H2SО4ивызывает их раздражение с явлениями гиперемии, отёка, спазма голосовой щели. Действие на глаза выражается в повреждении конъюнктивы и роговицы. При длительном воздействии SO2возникает хронический бронхит, хронический конъюнктивит. Окись углерода (СО) - составная часть выхлопных газов автотранспорта. СО попадая в организм, связывается с Hbобразуя в крови патологический пигмент, карбоксигемоглобин, не способный транспортировать О2. Развивающаяся в связи с этим кислородная недостаточность проявляется изменениями со стороны ЦНС: головная боль, головокружение, тошнота, рвота, мышечная слабость, потеря сознания, кома, возникает смерть. При интоксикации СО развиваются иногда психозы, галлюцинации, фобии. Изменения со стороны сердечно сосудистой системы: сердцебиение, аритмия, глухость тонов, поражение миокарда. Установлена большая прочность карбоксигемоглобина. Под влиянием УФ - излучения NO2делится на NOи О.Затем по объёму выбросов следуют металлургические предприятия 24%. На долю автотранспорта приходится > 60% от всей суммы выбросов. Выхлопные газы автотранспорта содержат: СО, NO, углеводороды, свинец, сажа.
Лекция №4