Повітря, його забруднення та вплив на здоров’я людей

Повітря, його забруднення та вплив на здоров’я людей

Повітря – природна суміш газів, з яких складається атмосфера Землі. Спочатку це слово виникло для опису повітря планети Земля, ще в ті часи, коли інші планети мало цікавили людство і тому нині воно все ще вживається саме в такому значенні.

Повітря – життєво важливий компонент довкілля (навколишнього природного середовища).

Головними складовими частинами повітря (біля земної поверхні) є азот – 78,08% об’єму, кисень – 20,96% об’єму та інертні гази – 0,94% об’єму, у тому числі аргон – близько 0,9% об’єму. Кількість цих газів у повітрі не змінюється, тому їх називають постійними складовими частинами повітря.

 До складу повітря входять також: діоксид вуглецю CO₂ (вуглекислий газ) – близько 0.03% об'єму – і водяна пара 0,1 – 2,8% об'єму. Однак їхня кількість залежно від умов може значно змінюватись, тому їх називають змінними складовими частинами повітря.

Крім того, у повітрі можуть бути різні випадкові домішки, наприклад водень Н₂, аміак NH_3, озон О_3,  сірководень H₂S, метан CH₄, діоксид сірки SO₂ та інші гази, які потрапляють у повітря внаслідок гниття органічних решток, виверження вулканів, роботи хімічних заводів тощо. Серед випадкових домішок у повітрі також не рідко трапляються дрібні частинки сажі й мінеральних речовин, а також різні мікроорганізми.

Атмосферне повітря в населених пунктах, на територіях підприємств, установ, організацій та інших об'єктів, повітря у виробничих та інших приміщеннях тривалого чи тимчасового перебування людей повинно відповідати санітарним нормам.

Забруднення атмосферного повітря — полягає у викиді в атмосферу хімічних речовин, твердих частинок і біологічних матеріалів, здатних викликати шкоду для людини та інших живих організмів. Часто ефект забруднювачів є опосередкованим та проявляється лише через тривалий час, наприклад, певні речовини здатні зменшувати товщину озонового шару, впливаючи таким чином на більшість земних екосистем.  

Світове господарство щорічно викидає в атмосферу більше 15 млрд т вуглекислого газу, 200 млн т оксиду вуглецю, понад 500 млн т вуглеводнів, 120 млн т золи та ін. Загальний обсяг викидів забруднюючих речовин в атмосферу становить більше 19 млрд т.

Основними забруднюючими речовинами, які надходять в атмосферу при спалюванні палива, є тверді частинки (попіл, сажа), оксиди сірки (SO₂ і SO₃), оксиди азоту (NO і NO₂).

Промисловий пил утворюється в результаті механічної обробки різних матеріалів (дроблення, розмелювання, підривання, заповнення, розрівнювання), теплових процесів (спалювання, прожарювання, сушка, плавлення), транспортування сипучих матеріалів (навантаження, просіювання, класифікація).

Рідкі забруднюючі речовини утворюються при конденсації пари, розпиленні і розливі рідин. При спалюванні палива утворюється величезна кількість газоподібних сполук — оксиди сірки, азоту, вуглецю, важких і радіоактивних металів. Реакції відновлення також є джерелом газоподібних забруднюючих сполук, наприклад, виробництво коксу, соляної кислоти з хлору і водню, аміаку з атмосферного азоту.

Слід зазначити, що для зменшення викидів в атмосферу у розвинених країнах повсякчасно встановлюються системи контролю викидів продуктів згорання, не дивлячись на велику вартість таких систем. Посилюється контроль над вмістом вихлопних газів, за перевищення норм накладається штраф. Дає результати установка очисних споруд на електростанціях та інших промислових підприємствах. Введення технології десульфуризації димового газу на ТЕС, які працюють на вугіллі, дозволяють значно скоротити вміст двоокису сірки у димі. Комбіноване використання тепла та енергії на промислових підприємствах означає, що тепло, замість того, щоб «йти на вітер» і розсіюватись в атмосфері, буде обігрівати приміщення.

Потужним джерелом газоподібних сполук є хімічні реакції розкладання (виробництво фосфорних добрив), електрохімічні процеси (виробництво алюмінію), випарювання, дистиляція.

Питома вага різних галузей промисловості й транспорту в загальному обсязі забруднення атмосфери становить (у %): теплова енергетика — 25,7; чорна металургія — 23,4; нафтовидобувна і нафтохімічна — 13,7; транспорт — 11,6; кольорова металургія — 11,1; гірничодобувна — 7,1; підприємства будівельного комплексу — 3,4; машинобудування — 2,8; інші галузі — 1,2.

Викид отруйних речовин особливо сильний в великих містах і центрах промисловості. Людина в середньому за добу вдихає до 20 тисяч літрів повітря. Однак разом з необхідним організму чистим киснем ми проносимо через легені отруйні пари, частинки кіптяві і попелу. Вони осідають в наших легенях, отруюючи людину.

Вплив забруднення атмосферного повітря на життя та здоров’я людей

Усі забруднюючі атмосферного повітря речовини в більшому чи меншому ступені впливають на здоров’я людини. Ці речовини потрапляють в організм людини переважно через систему дихання. Органи дихання страждають від забруднення безпосередньо, оскільки близько 50% часток домішок радіусом 0,01 – 0,1 мкм, що проникають у легені, осідають в них. Проникаючі в організм частки викликають токсичний ефект, оскільки вони:

а) токсичні (отруйні) по своїй хімічній чи фізичній природи;

б) служать перешкодою для одного чи декількох механізмів, за допомогою яких нормально очищується респіраторний (дихальний) тракт;

в) служать носієм поглиненої організмом отруйної речовини.

У деяких випадках вплив одних забруднюючих речовин у комбінації з іншими призводять до більш серйозних розладів здоров’я, ніж вплив кожного з них окремо. Велику роль відіграє тривалість впливу.

Статистичний аналіз дозволив досить надійно встановити залежність між рівнем забруднення повітря і таких захворювань, як захворювання верхніх дихальних шляхів, серцева недостатність, бронхіти, астма, пневмонія, емфізема легень, а також хвороби ока. Різке підвищення концентрації домішок, що зберігається протягом декількох днів, збільшує смертність людей літнього віку від респіраторних і серцево – судинних захворювань.  

Назвемо деякі забруднюючі повітря речовини, що шкідливо діють на людину. Встановлено, що в людей, що професійно мають справу з азбестом, підвищена імовірність ракових захворювань бронхів і діафрагми. Берилій шкідливо впливає (аж до виникнення онкологічних захворювань) на дихальні шляхи, а також на шкіру й очі. Пари ртуті викликають порушення роботи центральної нервової системи і нирок. Оскільки ртуть може накопичуватися в організмі людини, то в остаточному підсумку ії вплив призводить до розладу розумових здібностей. 

У містах внаслідок забруднення повітря, яке постійно збільшується, неухильно росте число хворих, що страждають такими захворюваннями, як хронічний бронхіт, емфізема легень, різні алергійні захворювання і рак легень.

При систематичному чи періодичному надходженні в організм порівняно невеликих кількостей токсичних речовин відбувається хронічне отруєння. Ознаками хронічного отруєння є порушення нормального поводження, звичок, а також нейропсихічні відхилення: швидке стомлення чи відчуття постійної втоми, сонливість, чи навпаки, безсоння, апатія, неуважність, безпам’ятність, сильні коливання настрою.

При хронічному отруєнні одні і ті ж речовини у різних людей можуть викликати різні захворювання нирок, кровотворних органів, нервової системи, печінки. Подібні ознаки спостерігаються і при радіоактивному забрудненні навколишнього середовища.    

Високоактивні в біологічному відношенні хімічні сполуки можуть викликати ефект віддаленого впливу на здоров'я людини: хронічні запальні захворювання різних органів, зміну нервової системи, дію на внутрішньоутробний розвиток плоду, що призводить до різних відхилень у немовлят.

Встановлено прямий зв'язок між ростом числа людей, що хворіють алергією, бронхіальною астмою, раком, і погіршенням екологічної обстановки в даному регіоні. Вірогідно встановлено, що такі відходи виробництва, як хром, нікель, берилій, азбест, багато з отрутохімікатів, є канцерогенами, тобто провокують ракові захворювання. Ще в першій половині 20^го століття рак у дітей був майже невідомий, а зараз він зустрічається все частіше й частіше. У результаті забруднення з’являються нові, невідомі раніше хвороби. Причини їх буває дуже важко встановити.  

Величезну шкоду здоров’ю людини наносить паління. Курець не тільки сам вдихає шкідливі речовини, але і забруднює атмосферу, наражає на небезпеку інших людей. Встановлено, що люди, що знаходяться в одному приміщенні з курцем, вдихають навіть більше шкідливих речовин, ніж він сам.