Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Гончарук Е.И. Коммунальная гигиена 2006

.pdf
Скачиваний:
2019
Добавлен:
07.02.2015
Размер:
5.34 Mб
Скачать

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

ше газов? Обратимся к хронике развития промышленности как в нашей стране, так и за рубежом. Технический прогресс, развитие разных отраслей промыш­ ленности, транспорта, химизация сельского хозяйства, строительство городов обусловили появление в атмосферном воздухе таких чужеродных ингредиен­ тов, как свинец, марганец, фтор, мышьяк и др. Задымление промышленных го­ родов приобрело значение фактора санитарного неблагополучия, что небла­ гоприятно повлияло на здоровье населения и ухудшило санитарно-бытовые условия жизни. Острой стала проблема санитарной охраны атмосферного воз­ духа населенных мест. Проводить исследования в этой отрасли начали после организации кафедр гигиены на медицинских факультетах университетов. Пер­ вую такую кафедру организовал А.П. Доброславин в Петербургской медикохирургической академии в 1871 г. Он основал и первую гигиеническую лабо­ раторию для проведения экспериментальных исследований. В этот период земс­ кими санитарными врачами были обследованы фабрики, заводы, исследованы условия жизни рабочих. Ученые и практики впервые указали на зависимость заболеваемости населения от загрязнения атмосферного воздуха. Эта пробле­ ма переросла рамки местной и приобрела статус региональной и международ­ ной. Случаи массовых отравлений населения в промышленно развитых стра­ нах атмосферными загрязнениями привлекли внимание мировой общественнос­ ти, ученых-гигиенистов. Так, в декабре 1930 г. в Бельгии, в долине реки Маас длиной 24 км, где между холмами высотой 75—120 м расположены сталели­ тейные, цинкоплавильные производства, заводы по изготовлению стекла, сер­ ной кислоты и минеральных удобрений, печи для обжига извести, в результа­ те антициклона, сопровождавшегося с высоким барометрическим давлением, слабым ветром и температурной инверсией, образовался туман с запахом сер­ нистого газа. Туман появился 1 декабря и продолжался 5 сут. Вскоре местные жители начали жаловаться на недомогание. Действие высоких концентраций серы диоксида и твердых аэрозолей привело к затруднению дыхания, раздра­ жению слизистых оболочек носа, горла, глаз. Резь в глазах, насморк, сухой ка­ шель, астения, тошнота, головная боль, мышечные судороги переходили в ка­ шель с выделением мокроты. Бронхоспазм заканчивался удушьем. В течение 5 сут содержание серы диоксида превышало ПДКср с у т в 40—80 раз. На 4-е сут­ ки появились первые сообщения о летальных случаях. Заболели несколько со­ тен человек, из них 60 умерли. Среди пострадавших преобладали дети и люди пожилого возраста с хроническими процессами в дыхательных путях и пора­ жением сердечно-сосудистой системы.

Вскоре после этого, в январе 1931 г., за 9 сут задымления в районе Манчес­ тера и Солфорда (Англия) умерли 592 человека. Очередная катастрофа случи­ лась в октябре 1948 г в г. Донора (штат Пенсильвания, США), расположенном на берегу реки Мононгахила, на дне глубокой долины, которая лежит на 150 м ниже окружающей территории с химическими и сталеплавильными заводами. 26 октября над Западной Пенсильванией образовались температурная инвер­ сия и область высокого давления. По наблюдениям летчиков, инверсионный слой локализовался на высоте менее 300 м над городом. Ветры в нижних 800 м атмосферы были очень слабые. Ночью образовался туман. Промышленные за-

451

РАЗДЕЛ IV. САНИТАРНАЯ ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

грязнения сконцентрировались между склонами долины и инверсионным сло­ ем. На 4-е сутки началось массовое поражение дыхательных путей у жителей города. За 5 сут задымления заболела почти половина из 14 тыс. населения. Двадцать человек умерли. Очень тяжелое течение болезни наблюдалось у лю­ дей с бронхиальной астмой, хроническим бронхитом и сердечной недостаточ­ ностью. В процессе расследования этиологческим фактором был признан серы диоксид.

Весь мир потрясла трагедия, случившаяся в 1952 г. в Лондоне в долине Тем­ зы. За 2 нед во время тумана умерли 2,5 тыс. человек, а когда туман рассеялся общее количество летальных случаев превысило 4 тыс. В период тумана содер­ жание сажи по сравнению со средним уровнем возросло в 5 раз, серы диокси­ да — в 6 раз. Основными загрязнениями атмосферы, которые вызвали массо­ вое поражение людей, были признаны продукты сгорания угля и его производ­ ные. Подобные случаи наблюдались в Лондоне, начиная с 1873 г. Свидетели так описывают изменения атмосферы в Лондоне, которые произошли с 3 по 9 декабря 1952 г.:

"3 декабря на город надвинулся холодный фронт, и в полдень температура снизилась до 6 °С, относительная влажность воздуха была почти 70%, ветер северный, слабый. В небе наблюдали скученные облака. Для 4 декабря были характерны антициклон, облачность, снижение температуры до 3 °С, увеличе­ ние относительной влажности до 82%. В воздухе чувствовался запах дыма. Из-под тысяч дымовых колпаков тихо поднимались в воздух недогоревшие остатки угля — горючие газы, копоть и зола. Крупные частицы сажи падали на крыши, улицы, шапки и пальто прохожих. Мелкие частицы золы летали в небе, попадая в жилища. 5 декабря над городом был центр области высокого давления. Ветер утих. Туман ухудшил видимость. Температура достигла 0 °С, относительная влажность — 80%. Запах дыма усиливался. Нижний слой атмо­ сферы до километра вверх был насыщен дымом и влагой. 6 декабря плотный туман закрыл небо, температура снизилась до -2 °С, а влажность воздуха со­ ставляла 100%. Видимость не превышала 10 м. Анемометры зарегистрировали полный штиль. Воздух над городом оставался практически неподвижным, и дым от печей, топок и каминов наполнял его ядовитыми веществами. Капель­ ки тумана захватывали из дыма газы и твердые частицы, образуя смесь дыма и тумана, которую назвали смогом. Город погрузился в смог, в облако вредных для всего живого отходов. У жителей болели и слезились глаза, грудь разры­ вал лающий кашель. Смог свирепствовал 7 и 8 декабря. Лондонские больницы переполнились потерпевшими. Многие люди умерли. Кроме тех лондонцев, для которых смог стал фатальным, у многих тысяч обострились болезни или впер­ вые возникли нарушения органов дыхания. Это было массовое отравление, ко­ торое вызвали метеоусловия и загрязнение атмосферного воздуха" (табл. 57).

Аналогичные ситуации зафиксированы в Нью-Йорке в течение 1950—1960 гг. При этом смертность населения возросла на 4—20%. Случаи раздражения орга­ нов дыхания, проявляющегося астматическим компонентом, вследствие загряз­ нения атмосферного воздуха наблюдали в 1946 г. в Иокогаме (Япония). Прояв­ ления "иокогамской астмы" прекратили после переселения больных в районы

452

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

с чистым воздухом. В 1950 г. та­ кое явление наблюдалось в ПозаРике (Мексика), в 1952 г. — в Вальсуме (Германия), в 1958 г. — в Но­ вом Орлеане (США).

Термин "смог" происходит от англ. smoke — дым и fog — туман. Это система, которая образуется в результате взаимодействия при­ родного тумана с газовыми про­ мышленными выбросами. В свою очередь, дым — это аэродиспер­ сная система, состоящая из час­ тиц с небольшой упругостью па­ ра и малой скоростью седимен­ тации под действием силы веса. Туман — капли жидкости, образу­

 

 

Т А Б Л И Ц А 54

Показатели смертности населения

 

в Лондоне

 

 

 

 

 

 

Абсолютный

Среднесуточная

 

концентрация, мг/м3

Месяц

прирост

и год

смертности,

Твердые

Серы

 

%

 

аэрозоли

диоксид

 

 

Ноябрь

750

2,780

2,150

(1948)

 

 

 

Декабрь

4000

4,460

3,830

(1952)

 

 

 

Январь

1000

2,830

1,430

(1953)

 

 

 

Январь

250

1,723

3,335

(1956)

 

 

 

Декабрь

700

3,144

3,843

(1962)

 

 

 

 

 

 

 

ющиеся вследствие конденсации пара или распыления жидкости. Смог лондон­ ского типа (син.: черный смог, восстановительный смог) образуется в боль­ ших промышленно развитых городах (чаще всего в декабре-январе) утром во время штиля при температуре воздуха от -1 °С до 4 °С, относительной влажнос­ ти воздуха более 85%, температурной инверсии, высокой концентрации серы диоксида и сажи. Для него характерна низкая дальность видимости, которая достигает иногда 30 м и менее.

Вначале 40-х годов XX в. в некоторых городах Америки, в частности

вЛос-Анджелесе, начали наблюдать фотохимические туманы. Бассейн ЛосАнджелеса, расположенный на побережье Тихого океана, на Востоке и Севере закрыт горами. Вдоль берега дуют слабые западные и юго-западные бризы. Ветры несут воздух к горам, где он и задерживается. Лос-Анджелес находится

взоне высокого давления, которую называют тихоокеанским антициклоном. На высоте почти 600 м образуется температурная инверсия. Этот калифорний­ ский город когда-то славился чистым воздухом, мягким климатом и роскош­ ной растительностью. Ныне в нем "господствует" ядовитый туман, разъедаю­ щий глаза. Его так и называют — "лос-анджелесский смог" (син.: фотохими­ ческий туман, окислительный смог, белый смог). Это белесый туман, который иногда приобретает желто-коричневый цвет. Образуется (чаще всего в авгус­ те-сентябре) в ясный солнечный день в полдень при температуре воздуха от 24 °С до 32 °С, относительной влажности — до 70%, температурной инвер­ сии, загрязнении атмосферного воздуха выхлопными газами автотранспорта. Под действием ультрафиолетового излучения углеводы и азота оксиды в при­ сутствии озона вступают в цепные химические реакции, образуя сложные вы­ сокоактивные соединения типа пероксиацетилнитрата, пероксибензоилнитрата, пероксипропионилнитрата, которые оказывают неблагоприятное действие на органы дыхания и раздражают глаза.

453

РАЗДЕЛ IV. САНИТАРНАЯ ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Проблема фотохимического смога существует и в таких больших городах, как Токио, Сидней, Мехико, Буэнос-Айрес и др. В 1974 г. летом в Японии поч­ ти все префектуры вдоль побережья были окутаны фотохимическим смогом. Правительство страны опубликовало список районов (11) наибольших японс­ ких городов, где загрязнение воздушного бассейна достигло опасного для жиз­ ни уровня, и среди них на первом месте был Токио. Его называют "задыхаю­ щимся городом". В июле 1970 г. из-за фотохимического смога попали в боль­ ницу свыше 8 тыс. токийцев. Жители Мюнхена не без оснований говорят, что когда над всей Баварией светит солнце, небо в их городе окутано тучами ядо­ витых испарений угарного газа, сажи, угольной пыли. Жители Парижа спешат хотя бы ненадолго оставить город, лишь бы вдохнуть свежий воздух в пред­ местьях. Французская пресса пишет: "Возможно, Париж и является сердцем Франции, но отнюдь не ее легкими. В этом нет ничего удивительного, так как ежедневно в воздух этого города автомашины выбрасывают одного только свинца почти 40 т".

Гигиенисты установили связь между промышленными выбросами в атмо­ сферный воздух и повышением заболеваемости населения бронхитом, брон­ хиальной астмой, эмфиземой легких, злокачественными новообразованиями, хронической пневмонией, аллергией и увеличением числа случаев рефлектор­ ных реакций, обусловлено пахучими веществами. По данным ВОЗ, в Велико­ британии ежегодно регистрируют почти 30 тыс. летальных случаев. Характер­ но, что смертность от хронического бронхита в некоторых странах Европы и Америки в течение десятилетий неуклонно возрастает, прежде всего Германии

иСША, где за последние 5 лет она повысилась в среднем на 25%. В Швейца­ рии с каждым годом количество заболеваний, вызванных загрязнением атмо­ сферного воздуха, возрастает. В частности, за последние 10 лет смертность от бронхита, бронхиальной астмы и эмфиземы в этой стране увеличилась на 19%. Наиболее восприимчивы к загрязнению атмосферного воздуха дети. По дан­ ным ВОЗ, с 1956 по 1986 г. почти у 4% новорожденных были зарегистрирова­ ны наследственные болезни. Причем частота врожденных пороков в городах была в 2 раза больше, чем в селах. Указанной проблемой стали заниматься со­ зданные санитарно-эпидемиологические станции, гигиенические научно-иссле­ довательские институты, научные общества разных стран мира. Ее обсуждают на съездах, симпозиумах, конгрессах. Принят ряд национальных и междуна­ родных программ, разработаны программы для регулярного контроля качест­ ва воздуха, наблюдения и оценки взаимосвязи между загрязнением воздуха

издоровьем людей. В 1973 г. ВОЗ создала глобальную систему мониторинга окружающей среды (ГСМОС), в частности воздушного бассейна, в которой приняли участие около 50 стран мира. Данные, полученные в результате дея­ тельности национальных систем и осуществления ГСМОС, выявили общие тен­ денции в изменении качества воздуха в странах мира. В нашей стране была создана автоматизированная информационная система "Окружающая среда — здоровье населения". Программы исследований расширялись, требовали ре­ шения новые вопросы: исследование источников загрязнения воздуха; изуче­ ние закономерностей распространения загрязнений в воздушном бассейне, ме-

454

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

ханизма их трансформации; прогнозирование влияния "парникового эффекта", "кислотных дождей" на здоровье и санитарно-бытовые условия проживания населения; изменение озонового слоя; разработка законодательных, техноло­ гических, технических, планировочных мероприятий в области санитарной охраны атмосферного воздуха; научное обоснование принципов и методов ги­ гиенического нормирования вредных веществ в атмосферном воздухе.

Если несколько десятилетий назад уничтожение стратосферного озона хлорфторуглеводородами и возрастание "парникового эффекта" было дискус­ сионной научной гипотезой, то в настоящее время разрушение озонового слоя и изменение климата стали действительностью. Об этом свидетельствуют пуб­ ликации: "Озоновый щит под угрозой", "Озоновая дыра над Арктикой", "Что беспокоит гренландцев", "Почему меняется климат", "У порога экологического апокалипсиса", " 160 стран мира начинают борьбу с потеплением" и т. п.

Установлено, что в XX в. средняя температура воздуха на Земле повыси­ лась на 0,5—0,6 °С. Направленная к верхней границе земной атмосферы сол­ нечная радиация, которую оценивают как солнечную постоянную, равна поч­ ти 1,95 кал/(см2 • мин). Максимум интенсивности радиации приходится на дли­ ну волн в диапазоне от 0,4 до 0,8 мкм, что составляет видимую часть спектра электромагнитных волн. Приблизительно 42% энергии поглощается в верхней атмосфере, отражается облаками, земной поверхностью в пространство или поглощается облаками и водяным паром. Почти 47% солнечной радиации по­ глощает земная поверхность воды и суши. Сама Земля, аппроксимированная телом с температурой 290 К, излучает длинноволновую радиацию с максиму­ мом интенсивности между 4 и 12 мкм. Большая часть радиации поглощается водяным паром и углерода диоксидом у поверхности земли. Поскольку и водя­ ной пар, и углерода диоксид пропускают большую часть солнечной радиа­ ции, но поглощают длинноволновую радиацию земной поверхности, возникает эффект, который приводит к нагреванию атмосферы и зависит от количества углерода диоксида и водяного пара в атмосфере. Этот эффект получил назва­ ние парникового.

Исследования 80-х годов XX в. показали, что некоторые другие газы, в част­ ности хлорфторуглеводороды, метан и азота закись, также могут изменять спо­ собность атмосферы поглощать инфракрасное излучение. С другой стороны, вследствие роста промышленного производства во всем мире увеличиваются выбросы в атмосферу аэрозольных частиц. Наличие аэрозольных частиц в ат­ мосфере приводит к уменьшению солнечной радиации, попадающей на зем­ ную поверхность. Этот эффект является причиной обратного действия по срав-; нению с влиянием увеличения в атмосфере количества углерода диоксида и водяного пара. Если с 1890 по 1945 г. средняя температура атмосферы повыси­ лась на 0,9 °F, то с 1945 по 1972 г. она уменьшилась на 0,6 °F. Средняя темпе­ ратура в ледниковый период отличалась лишь на 7 °F от температуры в самые теплые периоды многомиллионной истории Земли. В одной из американских моделей "Мир в 2000 году" приведено пять климатических прогнозов на буду­ щее: "сильное глобальное похолодание", "умеренное глобальное похолодание"

455

РАЗДЕЛ IV. САНИТАРНАЯ ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

"сохранение условий последних 30 лет", "умеренное глобальное потепление", "сильное глобальное потепление".

На международной конференции, состоявшейся в 1985 г. в австралийском городе Филлахе, ученые не одобрили американской модели и сошлись на том, что предвидится потепление климата. По прогнозу, при современном уровне накопления газов, которые создают парниковый эффект, температура земной поверхности до 2100 г. повысится на 3,5 °F. При этом она увеличится главным образом в северных широтах. Начнут таять большие участки северных лед­ ников, участятся дожди и снегопады. С потеплением повысятся объемы испа­ рений воды. В отчете межправительственной комиссии ООН в отношении кли­ матических изменений указано, что если выбросы углерода диоксида будут возрастать на 10—20% каждые 10 лет, то будут наблюдаться необратимые по­ следствия.

До 2097 г. на восточном и западном побережье Африки будут бушевать циклоны. Большинство экосистем и организмов не смогут адаптироваться к но­ вым климатическим условиям. Жара усилится.

Побережья Сенегала, Сьерра-Леоне, Нигерии, Габона, Камеруна и Анголы окажутся под водой. В Европе радикальные изменения произойдут на севере и юге. Зимой северные районы будут заливать дожди, а на юге ожидается засуха. Побережья Голландии, Германии, Украины и России будут частично залиты водой. Исчезнут ледники в Альпах. На континент Латинской Америки обру­ шатся бури и ураганы. На побережье Австралии и островах Тихого океана бу-

ТАБЛИЦА 58 Хлорфторуглеводороды, вызывающие

разрушение озона в атмосфере

 

Продолжи­

Объем

Влияние

 

тельность

 

выбросов

на разру­

Фреоны

пребывания

 

в атмосфере,

в мире,

шение

 

тыс. тонн

озона, %

 

годы

 

 

Фреон-12

120

412

44,7

(CF2CI2)

 

 

 

Фреон-11

70

238

25,8

(CFClj)

 

 

 

Фреон-113

90

183

11,7

(C2C13F3)

 

 

 

Фреон-22

22

72

0,4

(CHF2C1)

 

 

 

Хлорметан

67

66

7,6

(ССЦ)

 

 

 

Метилхлоро-

6

474

5,1

форм

 

 

 

(СН3СС13)

 

 

 

На-1211

12—15

3

0,9

(CF2C!Br)

 

 

 

На-1301

12—15

3

3,7

(CF3Br)

 

 

 

 

 

 

 

дут свирепствовать циклоны, нач­ нется засуха. На Международной конференции по проблемам кли­ матических изменений на Земле, состоявшейся в 1998 г. в Киото, представители 160 стран мира под­ писали соглашение. Были уста­ новлены лимиты на выбросы про­ мышленных газов, которые соз­ дают "парниковый эффект".

До 2008 г. страны ЕС обяза­ лись уменьшить объем выбросов в атмосферу по сравнению с 1990 г. на 8%, США — на 7%, Япония — на 6%. Другие индустриально раз­ витые страны из 38 присутству­ ющих на конференции сократят эмиссию углерода диоксида на 5%.

Последствием экологическо­ го прессинга является и образо­ вание озоновых дыр. Ученые уста­ новили, что ведущую роль в раз­ рушении озонового слоя играют

456

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

хлорфторуглеводороды. Это соединения, состоящие из С, Cl, F(Br), были син­ тезированы в 20-х годах XX в. В наше время хлорфторуглеводороды (фреоны) широко используют как наполнители аэрозольных баллончиков, хладагенты в установках и кондиционерах, в производстве пластмасс, в электронной про­ мышленности. Ежегодно в атмосферу выбрасывается почти 1 млн т различных хлорфторуглеводородов (табл. 58).

Впервые озоновая дыра площадью 4 000 000 км2 и глубиной 8 км была об­ наружена со спутника в 1985 г. В 1987 г. сообщили о подобной озоновой дыре на меридиане Шпицбергена между Скандинавией и Северным полюсом. Было установлено, что за последние десятилетия слой озона уменьшился на 3% над Северным полюсом и вдвое — над Антарктидой. Ученые считают, что потеря 1% озона приводит к увеличению числа случаев онкологических заболеваний кожи на 6%.

В чем же состоит химизм взаимодействия хлорфторуглеводородов с озо­ ном? Хлорфторуглеводороды (на примере фреона-12) под влиянием ультра­ фиолетового (УФИ) излучения высвобождают химически активный атом хло­ ра в результате реакции:

CF2CI2 + УФИ = CI + CCIF2.

Химически активный атом хлора переходит в стратосферу, где взаимодей­ ствует с озоном:

CI + 0 3 = СЮ + 02 .

Эта реакция происходит в течение нескольких секунд. Установлено, что один атом хлора разрушает почти 100 000 молекул озона. В свою очередь ок­ сид вступает в реакцию в атомарным кислородом, вследствие чего образует­ ся активный атом хлора. Эти реакции повторяются, образуя цепную реакцию. Последняя заканчивается или прерывается после связывания хлора или пе­ ремещения его из стратосферы в тропосферу и вымывания атмосферными осадками. Такие бромированные фторуглеводороды, как галон-1310 (CBrF3) и галон-2402 (CBrF2), еще в большей мере разрушают озон стратосферы. В стратосфере атом брома, который освобождается под действием ультрафио­ летового излучения, вступает в цепную реакцию разрушения озона. В начале 70-х годов XX в. возникла обеспокоенность из-за возможности разрушения озона азота оксидами, которые выбрасывают сверхзвуковые самолеты на вы­ соте 17—20 км. Они могут вызвать также цепные реакции с разрушением озо­ на так же, как и С10х. Первым шагом на пути к ограничению выбросов хлор­ фторуглеводородов в атмосферу было принятие в марте 1985 г. в Вене Конвен­ ции Объединенных Наций по защите стратосферы. В протоколе, подписанном в Монреале в августе 1987 г., сформулировано положение об уменьшении вы­ бросов хлорфторуглеводородов. Оценки, сделанные научной группой эколо­ гической программы ООН, свидетельствуют о необходимости прекратить вы­ брос этих веществ в атмосферу. Те газообразные хлорфторуглеводороды, ко­ торые уже попали в атмосферу, имеют средний период пребывания почти 100 лет. Так, из имеющихся в атмосфере молекул фреона-12 почти 37% будут находиться в ней до 2100 г., 15% — до 2200 г., 6% — до 2300 г. Если производ-

457

РАЗДЕЛ IV. САНИТАРНАЯ ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

ство хлорфторуглеводородов прекратится до 2000 г., то максимальное разру­ шение озона произойдет в 2020 г.

Большое значение для охраны воздушного бассейна от техногенного заг­ рязнения имеет гигиеническое нормирование вредных веществ в атмосферном воздухе. Приоритет в этой области за отечественной наукой. Первые нормати­ вы ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе были утверждены в 1951 г. Известный ученый-гигиенист В.А. Рязанов разработал принципы нормирова­ ния и критерии вредности атмосферных загрязнений. На основании работ оте­ чественных ученых-гигиенистов разработан, утвержден и используется ряд директивных, нормативных, инструктивно-методических документов. В этих документах подчеркивается, что проведение санитарно-гигиенических меро­ приятий, направленных на сохранение благоприятного состояния атмосферно­ го воздуха, обеспечение наилучших условий жизни людей, труда, быта, отды­ ха и охраны здоровья, дальнейшего развития материального производства и культуры, является обязанностью всех государственных органов, предприятий и учреждений.

Санитарная охрана атмосферного воздуха — это комплекс законодательных, научных, технологических, технических и планировочных мероприятий, на­ правленных на сохранение, улучшение, восстановление состояния атмосфер­ ного воздуха и предупреждение вредного влияния атмосферных загрязнений на здоровье и санитарно-бытовые условия проживания населения.

Под загрязнением атмосферного воздуха понимают изменение состава и свойств атмосферного воздуха вследствие поступления или образования в нем физических, биологических факторов и (или) химических соединений, кото­ рые могут неблагоприятно влиять на здоровье людей и состояние окружающей природной среды. Загрязняющее вещество — это вещество химического или биологического происхождения, которое содержится или поступает в атмо­ сферный воздух и может прямо или опосредованно отрицательно влиять на здоровье человека и состояние окружающей природной среды.

Источник выброса — это объект (предприятие, цех, агрегат, установка, транспортное средство и пр.), из которого поступает в атмосферный воздух за­ грязняющее вещество или смесь таких веществ. Выброс — это поступление в атмосферный воздух загрязняющих веществ или их смеси.

Главными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются транс­ порт, теплогенерирующие установки, промышленные предприятия и почва. По данным ВОЗ, наиболее распространенные загрязняющие вещества атмо­ сферного воздуха представлены такими группами: 1) твердые частицы (лету­ чие — зола, пыль, цинка оксид, силикаты, свинца хлорид); 2) соединения серы (серы диоксид, сероводород, меркаптаны); 3) органические соединения (альде­ гиды, углеводороды, смолы); 4) соединения азота (азота оксид, азота диоксид, аммиак); 5) соединения кислорода (озон, углерода оксид, углерода диоксид); 6) соединения галогенов (водорода фторид, водорода хлорид); 7) радиоактив­ ные соединения (радиоактивные газы, аэрозоли). В соответствии с "Директи-

458

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

вами-96/62/ЕС" от 27.08.1996 г. оценку и контроль качества воздушной сре­ ды необходимо осуществлять с учетом содержания в ней таких веществ: серы диоксида, азота диоксида, тонкодисперсных твердых частиц, свинца, озона, бензола, углерода оксида, полиароматических углеводородов, кадмия, мышья­ ка, никеля и ртути.

Для большинства промышленных регионов характерны такие соотноше­ ния веществ, загрязняющих атмосферный воздух: углерода оксиды — почти 50%, серы оксиды — 20%, твердые частицы — 16—20%, азота оксиды — 6—8%, углеводороды — 2—5%. К загрязняющим веществам относят также аммиак, сероводород, сероуглерод, альдегиды, хлорорганические соединения, фториды.

На организм человека влияют почти 500 тыс. веществ, из которых извест­ ны лишь 5—10%. По прогнозу ожидается, что общий объем производства раз­ личных химических веществ увеличится в 2—2,5 раза и превысит 500 млн т. В постоянном круговороте веществ индустриального общества находится почти 65 тыс. химических соединений, ранее в природе не существовавших. Почти 10 тыс. из них ежегодно производят в объеме 0,5—1 млн кг. Причем свыше 2000 этих веществ непосредственно влияют на генетический аппарат клетки, ускоряя мутагенез. Ныне в странах с развитой охраной здоровья в больницах общего профиля по поводу наследственной патологии лечится 15—20% детей от общего количества пациентов. Среди детей, умерших в возрасте до 1 го­ да, 30% составляют умершие в результате мутационных процессов. Только из-за генетических нарушений не вынашивают 25% беременностей в год, появ­ ляется на свет 250 тыс. детей с наследственными пороками, в том числе почти 100 тыс. детей — с тяжелыми аномалиями развития.

Выбросы транспорта. Местный транспорт представлен главным обра­ зом автомобилями, занимающими приоритетное место среди источников за­

грязнения атмосферного воздуха (табл. 59).

 

 

 

 

Приведенные в табл. 59 дан­

 

 

 

 

 

ные не имеют тенденции к сниже­

 

 

Т А Б Л И Ц А 59

нию. Сегодня мировой автомо­

Доля выбросов автотранспорта

бильный парк превышает 600 млн

в выбросах вредных веществ

единиц, из которых 83—85% со­

в крупных городах мира

ставляют легковые, 15—17% —

 

Доля выбросов автотранспор­

грузовые автомобили и автобусы.

 

та (% ) от общего количества

Если их поставить бампер к бам­

Город

выбрасываемых

веществ

перу, то получилась бы лента дли­

 

Углерода

Углево­

 

Азота

ной 4 млн км, которой можно бы­

 

оксид

дороды

 

оксиды

 

 

 

 

 

ло бы 100 раз опоясать земной

Санкт-Петербург

88

79

 

32

шар по экватору. Главными путя­

Лос-Анджелес

98

66

 

72

ми эмиссии выхлопных газов ав­

Мадрид

95

90

 

35

Москва

96

64

 

33

тотранспорта являются вентиля­

 

Нью-Йорк

97

63

 

31

ционная система топливного ба­

Стокгольм

99

93

 

53

ка, карбюратор и система забора

Токио

99

95

 

33

воздуха (последняя — только при

Торонто

98

69

 

19

 

 

 

 

 

459

РАЗДЕЛ IV. САНИТАРНАЯ ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

 

 

Т А Б Л И Ц А 60

неработающем двигателе). Состав вы­

 

Содержание основных компонентов

хлопных газов автотранспорта зави­

 

отработанных газов автомобилей

сит от типа двигателя, режима рабо­

 

с карбюраторными и дизельными

 

ты, технического состояния и качес­

 

двигателями, % по объему

 

тва топлива. В настоящее время изу­

 

 

 

 

 

 

Компоненты

Тип двигателя

 

чено более 200 компонентов, входя­

 

карбюраторный

дизельный

 

щих в состав отработанных газов ав­

 

 

 

 

 

 

 

 

тотранспорта. По объему наиболь­

 

Азот

74,0—77,0

76,0—78,0

 

 

 

ший удельный вес имеют углерода

 

Кислород

0,3—8,0

2,0—18,0

 

 

 

оксид (0,5—10%), азота оксиды (до

 

Водяной пар

3,0—5,5

0,6—4,0

 

 

 

0,8%), несгоревшие углеводороды

 

Углерода

5,0—12,0

1,0—10,0

 

 

диоксид

 

 

 

(0,2—3,0%), альдегиды (до 0,2%) и

 

Углерода

5,0—10,0

0,01—0,5

 

сажа. В табл. 60 приведен состав вы­

 

оксид

0,0—0,8

2-10^—0,5

 

хлопных газов автомобилей в зави­

 

Азота оксид

 

симости от типа двигателя.

 

Углеводоро­

0,2—3,0

9-Ю-3—0,5

 

 

 

Таким образом, количество ток­

 

ды

 

 

 

 

 

 

 

сических веществ, попадающих в

 

Альдегиды

0,0—0,2

1-Ю-3—9-Ю-3

 

 

Сажа

0,0—0,4 *

0,01—1,0*

 

атмосферу вследствие сжигания еди­

 

3,4-бенз(а)-

10,0—20,0 **

до 10"

 

ницы объема топлива дизельным

 

пирен

 

 

 

двигателем, значительно меньше, чем

 

 

 

 

 

карбюраторным. Однако в выбросах

 

* Содержание сажи приведено в г/м3.

 

** Содержание бенз(а)пирена приведено в

автомобилей, работающих на дизель­

мкг/м3.

 

 

 

ном топливе, содержание сажи вы­

ше. В среднем автомобиль потребляет в год 2 т бензина и выбрасывает в воздух 20—25 тыс. м3 продуктов сгорания, в которых содержится 700 кг СО, 40 кг NOx, 230 кг углеводородов и 2—5 кг твердых частиц.

Уровень загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами авто­ транспорта зависит также от режима его работы. В условиях уличного дви­ жения в городе двигатель автомобиля работает 30% времени на холостом ходу, 30—40% — с постоянной нагрузкой, 20—25% — в режиме разгона и 10—15% — в режиме торможения. При этом на холостом ходу автомобиль вы­ брасывает в среднем 5—7% СО от объема всего выхлопа. Одновременно при таком режиме увеличивается в 2—2,5 раза выброс углеводородов и в 1,5 ра­ за — альдегидов. В процессе движения с постоянной нагрузкой автомобиль выбрасывает лишь 1—2,5% СО. При неотрегулированном карбюраторе вы­ брос СО на холостом ходу повышается до 15%. В табл. 61 приведен состав от­ работанных газов автомобилей при разных режимах работы.

Выбросы увеличиваются по мере повышения скорости движения транспор­ та. Частое замедление движения при относительно низкой средней скорости приводит к повышению уровня загрязнения атмосферного воздуха. Наиболь­ ший выброс регистрируется в режиме ускорения.

Качество топлива также обусловливает состав отработанных газов авто­ транспорта. Так, в выхлопных газах автомобилей, работающих на этилированном бензине с добавлением дихлорэтана, содержатся тетрахлордибензо-п-диоксины

460