34. Гигиеническая характеристика обеззараживание воды озонированием.

Озон в воде разлагается с образованием атомарного кислорода: О3 = О2 + О. Механизм распада озона сопровождается выделением свободных радикалов, обладающих окислительными свойствами. Более сильное окислительное и бактерицидное действие озона объясняется высоким окислительным потенциалом ( + 1,9 в). При озонировании вода обеззараживается надежно, разрушаются органические примеси, а органолептические свойства даже улучшаются: уменьшается цветность воды, устраняются посторонние привкусы и запахи. Вода приобретает приятный голубоватый оттенок, и население приравнивает ее к ключевой. Избыток озона быстро распадается с образованием кислорода.

Доза озона, необходимая для обеззараживания, для большинства вод от 0,5 до 6 мг/л; для обесцвечивания и улучшения органолептических свойств воды могут требоваться и большие дозы. Продолжительность обеззараживания воды с помощью озона — 3—5 минут. Остаточного озона (после камеры смешения) должно быть 0,1-0,3 мг/л.

35. Источники загрязнения атмосферного воздуха

Количество загрязнителей (поллютантов), т.е. веществ, ухудшающих качество окружающей среды, в мире огромно и число их постоянно растет по мере развития новых технологи¬ческих процессов. Считают, что как в локальном, так и в гло¬бальном масштабах «приоритетны» следующие загрязнители:

• диоксид серы, образующий серную кислоту и сульфаты, попадающие на растительность, почву и в водоемы;

• некоторые канцерогенные вещества, в частности бенз(а)пирен;

• нефть и нефтепродукты в морях и океанах;

• хлорорганические пестициды (в сельских районах);

• оксид углерода и оксиды азота (в городах).

К особо опасным загрязнителям относят радиоактивные элементы (стронций-90, цезий-137, йод-131, углерод-14), ди¬оксины — опаснейшие токсиканты из класса хлоруглеводородов, тяжелые металлы (ртуть, свинец и др.), способные на¬капливаться в трофических цепях и оказывать высокотоксич¬ное действие на организм.

К исключительно тяжелым экологическим последствиям для человека и всей биоты приводит радиоактивное загрязне¬ние. На территории России оно вызвано в первую очередь ава¬рией на Чернобыльской АЭС в 1986 году, воздействием на ок¬ружающую среду ПО «Маяк», предприятий ядерно-топливного цикла, хранилищ радиоактивных отходов (16 комбинатов, «Ра-дон» и др.).

Негативное значение имеет и глобальный радиационный фон, обусловленный проводившимися ранее испытаниями атомного оружия (например, всего с 1945 по 1991 г. в мире было проведе¬но 1946 ядерных взрывов, из них в СССР — 599). Содержание в атмосфере радионуклида углерод-14 в результате увеличи¬лось на 2,6%, а радиоактивного изотопа трития — в 100 раз.

Вопрос о воздействии человека на атмосферу находится в центре внимания экологов всего мира, так как крупнейшие гло¬бальные экологические проблемы современности — «парнико¬вый эффект», нарушение озонового слоя, выпадение кислот¬ных дождей, связаны именно с антропогенным загрязнением атмосферы.

Под атмосферным воздухом понимают жизненно важный компонент окружающей среды, представляющий собой есте¬ственную смесь газов атмосферы и находящийся за пределами жилых, производственных и иных помещений (Закон РФ «Об охране атмосферного воздуха» от 02.04.99 г.). Охрана атмосфер¬ного воздуха — ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды.

Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое изменение его состава и свойств, которое оказывает не¬гативное воздействие на здоровье человека и животных, со¬стояние растений и экосистем. Оно может быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным).

Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами. К ним относятся: вулканическая деятельность, вет¬ровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных и степных пожаров и др. Антропогенное загрязнение связано с выбросом загрязняющих веществ в результате деятельности человека. По масштабам оно значительно превосходит природное загрязнение воздуха и может быть местным, характери-зующимся повышенным содержанием загрязняющих веществ на небольших территориях (город, район и др.), региональным когда под воздействие попадают большие пространства планеты, и глобальным — это изменения во всей атмосфере.

По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмосферу классифицируются на: 1) газообразные (диоксид се¬ры, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и др.); 2) жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей и др.); 3) твердые (канцерогенные вещества, свинец и его соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и пр.).

Главные антропогенные загрязнители (поллютанты) атмо¬сферного воздуха, на долю которых приходится около 98% в общем объеме выбросов вредных веществ, — диоксид серы (SO2), диоксид азота (N02), оксид углерода (СО), и твердые частицы. Именно концентрации главных загрязнителей наиболее часто превышают допустимые уровни во многих городах России. Но помимо них, в атмосфере городов и поселков наблюдается еще более 70 наименований вредных веществ: свинец, ртуть, кадмий и другие тяжелые металлы (источники выброса: автомобили, плавильные заводы и др.); углеводороды (CnHm), среди них наиболее опасен бенз(а)пирен, обладающий канцерогенным действием (выхлопные газы, топка котлов и др.), альдегиды и в первую очередь формальдегид, сероводород, токсичные летучие растворители (бензины, спирты, эфиры) и др. В настоящее время воздействие канцерогенных факторов атмосферного воздуха испытывают миллионы людей.

Наиболее опасное загрязнение атмосферы — радиоактив¬ное, обусловленное в основном глобально распределенными долгоживущими радиоактивными изотопами — продуктами проводившихся испытаний ядерного оружия и с действующих АЭС в процессе их эксплуатации.

В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосфер¬ного воздуха на территории России вносят следующие отрас¬ли: теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, про¬мышленные и городские котельные и др.), автотранспорт, пред¬приятия черной и цветной металлургии, нефтедобычи и нефте¬химии, машиностроение, производство стройматериалов и т. д. Объем энергетических выбросов очень велик. Так, современ¬ная теплоэлектростанция мощностью 2,4 млн кВт расходует до 20 тыс. т угля в сутки и выбрасывает в атмосферу в сутки 680 т S02 и S03; 120—140 т твердых частиц (зола, пыль, сажа); 200 т оксидов азота.

Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает вы¬бросы золы, но практически не уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологично газовое топливо, которое в 3 раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и в 5 раз меньше, чем уголь. Еще более экологична в период беза¬варийной работы АЭС, но она загрязняет воздух такими токсичными веществами, как радиоактивный йод, ра¬диоактивные инертные газы и аэрозоли. Огромную потенци¬альную опасность представляют отходы ядерного топлива и аварии атомного реактора.

Черная и цветная металлургия. При выплавке только од¬ной тонны стали в атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых частиц, 0,03 т оксида серы и до 0,05 т оксида углерода, а также в небольших количествах такие опасные загрязнители, как сви¬нец, фосфор, марганец, мышьяк, пары ртути и др. В процессе сталеплавильного производства улетучиваются парагазовые смеси из фенола, формальдегида, бензола, аммиака и других токсичных веществ.

Значительные выбросы отходящих газов и пыли, содержащих вредные вещества, отмечаются на заводах цветной метал¬лургии при переработке свинцово-цинковых, медных, сульфидных руд, при производстве алюминия и др.

Химическое производство. Выбросы этой отрасли ввиду своей весьма высокой токсичности, значительного разнообразия и концентрированности представляют значительную угро¬зу для человека и всей биоты: оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь оксидов азота), хлористые со¬единения, сероводород, неорганическая пыль и т.п. На пред-приятиях химической и нефтехимической промышленности на¬копилось 12 млн т отходов, значительная часть из которых от¬носится к категории опасных.

Выбросы автотранспорта. В мире — несколько сот мил¬лионов автомобилей, которые сжигают огромное количество нефтепродуктов, существенно загрязняя атмосферный воздух, особенно в крупных городах. В России суммарный выброс заг¬рязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта составил более 35% от общей суммы выбросов. Выхлопные газы двига-телей внутреннего сгорания содержат огромное количество ток¬сичных соединений: бенз(а)пирена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (из этилиро¬ванного бензина). Ежегодно мировой парк автотранспорта выб¬расывает в атмосферу свыше 0,4 млн т свинца.

Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха отмечает¬ся также при добыче и переработке минерального сырья, на нефте- и газоперерабатывающих заводах, при выбросе пыли и газов из подземных горных выработок, при сжигании мусора и горении пород в отвалах и т.д. В сельских районах очагами загрязнения воздуха являются животноводческие фермы, промышленные комплексы по производству мяса и т.д.

Передвижение загрязнителей в атмосфере «не соблюдает госграниц», т. е. трансгранично. Под трансграничными загряз¬нениями понимают загрязнения, перенесенные с территории одной страны на площадь другой.

Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоро¬вье человека и на окружающую природную среду различными способами — от прямой и немедленной угрозы (смог и др.) до медленного и постепенного разрушения различных систем жиз¬необеспечения организма. Во многих случаях загрязнение воз¬душной среды нарушает компоненты экосистемы до такой сте¬пени, что регуляторные процессы не в состоянии вернуть их в первоначальное состояние, и в результате гомеостатические ме¬ханизмы не срабатывают.

Пыль, содержащая диоксид кремния (Si02), вызывает тя¬желое заболевание легких — силикоз. Оксиды азота раздража¬ют и разъедают слизистые оболочки глаз и легких, участвуют в образовании ядовитых туманов. Если они содержатся в воз¬духе совместно с диоксидом серы, то возникает эффект синер¬гизма, т.е. усиление токсичности всей газообразной смеси.

Широко известно действие на человеческий организм ок¬сида углерода (угарного газа): при отравлении возможен ле¬тальный исход. Благодаря низкой концентрации СО в атмо¬сферном воздухе он не вызывает массовых отравлений, хотя и опасен страдающим сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Среди взвешенных твердых частиц наиболее опасны час¬тицы размером менее 5 мкм, которые способны проникать в лимфатические узлы, задерживаться в альвеолах легких, засо¬рять слизистые оболочки.

Весьма неблагоприятные последствия, которые могут ска¬зываться на огромном интервале времени, связаны и с такими незначительными по объему выбросами, как свинец, бенз(а)пирен, фосфор, кадмий, мышьяк, кобальт и др. Они угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают сопротивление организма инфекциям и т.д.

Последствия воздействия на организм человека вредных ве¬ществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, весьма серьезны и имеют широчайший диапазон действия: от кашля до летального исхода. Тяжелые последствия в организме жи¬вых существ вызывает ядовитая смесь дыма, тумана и пыли — смог. Различают два типа смога: зимний смог (лондонский тип) и летний (лос-анджелесский тип).

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ в больших концентрациях и в течение длительного времени наносят боль¬шой вред не только человеку, но и остальной биоте. Известны случаи массового отравления диких животных, особенно птиц и насекомых, при выбросах вредных загрязняющих веществ большой концентрации (особенно залповых).

Что касается растений, то выбросы вредных веществ дей¬ствуют как непосредственно на их зеленые части, попадая че¬рез устьица в ткани, разрушая хлорофилл и структуру клеток, так и через почву — на корневую систему. Особенно опасен для растений диоксид серы (S02), под воздействием которого прекращается фотосинтез и гибнут многие деревья, особенно хвойные: сосны, ели, пихты, кедр.