Зв'язок між здоров'ям людини й атмосферою

Атмосфера — це зовнішня газоподібна оболонка планети, яка безпосередньо прилягає до космічного вакууму і захищає все живе на Землі від згубного впливу космічного випромінювання. Історія виникнення та роз­витку атмосфери досить складна й тривала, вона налічує близько 3 млрд років. За цей період склад і властивості атмосфери неодноразово змінювалися, але протягом останніх 50 млн років, як вважають вчені, вони ста­білізувалися. Хімічний склад атмосфери: 78 % — азот, 21 %— кисень, 0,9 % — аргон, решта — вуглекислий газ, водяна пара, водень, гелій, неон. Кожний компонент по-своєму важливий для життя.

Азот (N₂) — газ без кольору і запаху, є обов'язковим компонентом отримання білкових сполук. Складні біл­кові сполуки започаткували життя на Землі. Азот вхо­дить до складу всіх видів білків в організмі людини. Ось чому високий вміст азоту в атмосфері настільки важливий для життя.

Кисень (О₂) — активний окислювач у всіх життєвих процесах, обов'язковий учасник будь-якого горіння. Зниження кількості кисню в атмосфері (нижче 15 %) становить небезпеку для життя. Кисень забезпечує фі­зіологічні процеси організму людини.

Газ без кольору і запаху, густина — 1,23 г/л, хіміч­но найактивніший (після фтору) неметал, взаємодіє з більшістю інших елементів (процес окислення). При підвищенні температури окислення може загорітись.

Люди, тварини, рослини отримують необхідну для життя енергію за рахунок біологічного окислення різ­них речовин киснем, який надходить в організм різними шляхами (легені, шкіра).

Кисень — найрозповсюдженіший на Землі елемент. У вигляді складових він становить ¹/₂ маси Земної кори, входить до складу води, живих організмів. У вільному стані — 21 %. Завдяки фотосинтезу рослини продукують кисень.

Це Загальний запас кисню атмосферного повітря становить 1,2 х 10 тонн. цікаво Щорічно він вменшується приблизно 1 х 10, а через 150—200 років

знати через прискорені темпи на­уково-технічного прогресу можна очікува­ти його скорочення на кілька відсотків. До­сить сказати, що організм

людини чутли­вий до зменшення концентрації кисню вже на 1—2 %

Формула фотосинтезу:

Світло

С О₂+Н₂О - Хлорофіл С(Н₂О) + О₂ +120 ккал/моль.

При цьому близько 80 % кисню надходить в атмосфе­ру при фотосинтезі океанського планктону І 20 % — від земних рослин.

Аргон (А₂) — інертний газ з густиною 1,73 г/л. Ви­користовується в промисловості (аргонове зварювання) при хімічних процесах, для наповнення електричних

ламп і газорозрядних трубок.

Озон (0₃) — модифікація кисню. Газ блакитного кольору з різким характерним запахом. Утворюється із 0₂ при електричних розрядах в атмосфері на висотах 20—25 км. Озон охороняє все живе на Землі від шкід­ливого впливу короткохвильової УФ-радіації Сонця. У техніці використовують озонатори для знезараження води та збагачення повітря.

Це Щорічно в Україні викидається в атмосферу близько 20 млн тонн цікаво шкідливих речовин (Кривий Ріг — 1,56 млн тонн,

знати Маріуполь — 824 тис. тонн, Дніпропетровськ — 443 тис. тонн, Запоріжжя — 407 тис. тонн, Київ — 327 тис. тонн, Донецьк — 329 тис. тонн). Усереднено на кожного громадянина України припадає понад 380 кг шкідливих речовин. Окрім того, 14 працюючих атомних реакторів АЕС за умов ідеальної безаварій­ної роботи викидають в атмосферу понад 140 тис. кюрі радіоактивних речовин нарік

Вуглекислий газ (СО₂) — основний газовий компо­нент у процесі фотосинтезу зелених рослин. Важливість цього процесу в тому, що рослини виділяють у повітря кисень. Ось чому нестача вуглекислого газу становить небезпеку. Підвищений вміст газу в атмосфері призво­дить до іншої глобальної небезпеки для людей — пар­никового ефекту. Вуглекислий газ як парникове скло пропускає сонячні промені, але затримує тепло нагрітої поверхні землі. У результаті цього підвищується серед­ня температура повітря, погіршується мікроклімат, що впливає на здоров'я людини. Унаслідок згоряння палива та різних видів госпо­дарської діяльності в атмосферу щорічно викидається приблизно 15 млрд окису вуглецю.

Гранично допустимі концентрації (ГДК) — це мак­симальна концентрація якоїсь речовини в повітрі, воді, їжі, що не шкодить здоров'ю людини, не знижує її само­почуття та працездатність. Виражається ГДК у концен­траціях шкідливих речовин у повітрі — мг/м\ воді мг/л, у ґрунтах та продуктах харчування — мг/кг. ГДК шкідливих речовин у атмосфері населених пунктів подано у табл. 3.2.

Таблиця 3.2. Гранично допустимі концентрації шкід­ливих речовин у атмосфері населених пунктів

Речовина	ГДК
	максимальна разова, мг/лг*	середньодобова, мг/м3
1	2	3
Нітробензол	0,008	0,005
Сірчистий газ	0,5	0,05
Сірководень	0,005	0,005
Чадний газ	3,0	1,0
Аміак	0,2	0,004
Оксиди азоту	—	0.04
Пил бавовни	0,5	0,04
Пил нетоксичний	0,5	0,15
Сажа	0,15	0,05
Пари сірчаної кислоти	0,3	0,1
Пари фтороводню	0,02	0,005
Формальдегід	—	0,003
Фенол	—	0,003
Пари свинцю	—	0,0003
Пари ртуті	—	0,0003
Гексахлоран	0,03		0,003
Метафос	0,001		—
Солі нікелю	—		0,0002
Двоокис селену	—		0,00005
Двоокис телуру	—		0,00001
Трихлорметан (хлороформ)	—		0,03
Хром (шестивалентний)	0,0015		0,0015
Хлор	0,1		0,03
Хлорид заліза	—		0,004
Фосфорний ангідрид	0,15		0,05
Пари оцтової кислоти	0,2		0,06
Оксиди міді (хлорид міді)	—		0,002
Ацетон	0,35		0,35
Нафталін	0,003		0,003
Пеніцилін	0,05		0,002

Щорічно в результаті фотосинтезу поглинається 300 млрд тонн СО₂, виділяється 200 млрд тонн О₂, утво­рюється 150 млрд тонн органічних речовин.

Атмосфера Землі поділяється на: тропосферу, страто­сферу, мезосферу, термосферу. В атмосфері Землі виріз­няють також озоносферу й іоносферу.

Між тропосферою і стратосферою розміщується перехідний шар — тропопауза. У глибинах стра­тосфери під впливом сонячного світла створюється озоновий екран, який захищає живі організми від космічного випромінювання. Атмосфера Землі за­знає значного впливу науково-технічного прогресу. Сьогодні в атмосфері містяться мільярди тонн вугле­кислого газу, їх кількість щорічно зростає. Близько 300 млн автомобілів щорічно викидають в атмосферу 400 млн тонн оксидів вуглецю, понад 100 млн тонн вуглеводів, сотні тисяч тонн свинцю (табл. 3.3).

Таблиця 3.3. Вміст основних забруднювачів у вихлоп­них газах автомобільних двигунів

Компонент	Вміст забруднювачів у викидах двигунів		ГДК середньо­добова, мг/м3
	бензино­вих	дизельних
Окис вуглецю, %	0,51—2,0	0,01-0,5	1,0
Окиси азоту, %	0,8	до 0,5	0,85
Вуглеводні, %	0,2—3,0	0,01—0,5	1,6
Сажа, г/м3	до 0,4	0,01—1,1	0,05
Бензапірен, мг/м3	до 0,02	до 0,01	0,0001

Найпотужніші джерела викидів в атмосферу: паливо-енергетичний комплекс, металургійна, хімічна, нафтохімічна, целюлозна та інші галузі промисловості, автотранспорт. Викиди в атмосферу від стаціонарних джерел за основними видами економічної діяльності наведені в табл. 3.4.

Систематичне вдихання забрудненого повітря поміт­но погіршує здоров'я людей. Газоподібні та пилові до­мішки можуть надавати повітрю неприємного запаху, подразнювати слизові оболонки очей, верхніх дихаль­них шляхів і тим самим знижувати їхні захисні функ­ції, бути причиною хронічних бронхітів та захворювань легенів. Численні дослідження показали, що на фоні патологічних відхилень в організмі (захворювання ле­генів, серця, печінки, нирок та інших органів) шкідлива дія атмосферного забруднення проявляється сильніше. Важливою екологічною проблемою стало випадання кислотних дощів. Щорічно при спалюванні палива в атмосферу надходить до 15 млн тонн двоокису сірки, який, сполучаючись з водою, утворює слабкий розчин сірчаної кислоти, що разом з дощем випадає на землю. Кислотні дощі негативно впливають на людей, урожай, споруди тощо.

Таблиця 3.4. Викиди в атмосферу від стаціонарних джерел за основними видами економічної діяльності (ти­сяч тонн за рік)

Сектор національної економіки	Інгредієнти					Усьо­го ви­кидів	Част­ка, %
	пил	SО2	N0x	CHx	СО2
Всі сектори національ ної економіки	880	1024	317	365	1257	4075	100
Сільське і лісове господарство	4	2	1	<1	4	12	<1
Видобувна промис­ловість	152	46	13	259	351	954	25
Переробка	342	193	117	58	790	1502	36
Паливно-енергетичний комплекс	341	748	159	6	56	1315	33
Будівництво	5	4	2	9	7	29	1
Інші види економічної діяльності	36	31	25	32	50	170	>4

Забруднення атмосферного повітря може також опо­середковано впливати на здоров'я та санітарні умови життя людей.

Певну проблему сьогодні становлять викиди в атмо­сферу хлористих і фтористих сполук, а саме — фрео­нів, які забезпечують дію холодильних установок та аерозольних упаковок. Фреони руйнують озон, який, перебуваючи у верхніх шарах атмосфери, перешкоджає доступу до поверхні Землі ультрафіолетового опромі­нення. За сучасних темпів викиду фтористих сполук уже найближчим часом передбачається зменшення кіль­кості озону на 10 %. Глобальною проблемою людства є утворення так званих озонових дір. Уперше озонову діру було виявлено в озоновому шарі над Південним полюсом 25 років тому. Нині ця діра розрослась до розмірів континенту. Останнім часом шар озону над Європою зменшився на 15 %, а в окремих місцях — на 20—30 %. У Сибіру озоновий шар став тонший на 40 %. У цілому ж за рік планета втрачає 0,3 % озону. Нато­мість посилилося ультрафіолетове випромінювання, що призвело до поширення захворювання на рак шкіри. До того ж, воно негативно впливає на врожаї сіль­ськогосподарських культур.

Який вихід з цієї ситуації

На думку спеціалістів, кожний вільний шар ґрунту має бути відведений під зелені рослини, які очищують повітря від вуглекислого газу та хвороботворних мі­кробів. Так, наприклад, посадивши у великому місті гектар ялівцю, можна повністю очистити повітря від бактерій. За добу ці рослини виділяють до 30 кг фітонцидів, які мають згубний вплив на хвороботворні мікроби.

Необхідно вдосконалювати технологію виробництва і спалювання палива, а також будівництво захисних споруд, фільтровентиляційних установок тощо.

Позитивний ефект дає також впровадження безкисневої енергетики за допомогою використання сонячного світла й енергії вітру.

Це Завдяки рослинам, які поглинають приблизно до 200 млрд тонн цікаво вуглекислого газу і виділяють до 145 млрд тонн кисню, на Землі існує і

знати розвивається життя