1.6. ОЦЕНКА УЩЕРБА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

Главной проблемой, возникающей в результате наличия оксидов азота в воздухе, является их токсичное воздействие на организм человека. Установлено, что кратковременное (до 1 ч) воздействие диоксида азота в концентрации 47-140 мг/м3 на человека, может вызвать бронхит и воспаление легких, а при концентрации 560-940 мг/м3 вероятен летальный исход вследствие отека легких и асфиксии. Даже при 10-минутном вдыхании диокисда азота в концентрации 1300 мг/м3 наблюдаются функциональные изменения в легких у здоровых людей.

Имеющиеся данные о воздействии оксидов азота на растительность приведены в табл. 6.3.

105

Обычно встречающиеся уровни концентраций оксидов азота ниже пороговых. Но в присутствии SО2 наблюдается синергический эфект, т.е. вредное влияние SО2 при наличии оксидов азота проявляется при более низких концентрациях. Загрязнение окружающего воздуха оксидами азота ведет к закислению дождевых осадков. Считается, что ¾ «кислотных» дождей приходится на долю SО2, остальная часть – NОх.

Частицы, образующиеся при сжигании топлива или в фотохимических процессах, состаляют основную долю частиц размером 0,1...1,0 мкм. В табл. 6.4 приведены данные о реакции растений на различного рода загрязнения окружающей среды.

В нашей стране разработан суммарный, или обобщенный, показатель вредности, определяемый как сумма относительных слагаемых вредности (табл. 6.5), которые базируются на ПДК для соответствующих веществ. Это дает возможность проводить сравнительный анализ воздействия на окружающую среду различных видов органического топлива и конструкций котлоагрегатов. Значительное место в суммарной вредности выбросов занимает пятиокись ванадия, присутствующая в продуктах сгорания мазутов.

106

Мониторинг окружающей среды, проводимый многими странами мира, позволил определить функциональную связь между уровнем радиационного и химического загрязнения воздуха, воды, продуктов питания и общим количеством заболеваний. Особенно сильно загрязнение окружающей среды влияет на рост онкологических заболеваний.

В настоящее время ведутся исследования, направленные на определение раздельного вклада радиационного и химического загрязнений в уровень как онкологических, так и других массовых заболеваний. Эти данные необходимы не только медицинским работникам. Они необходимы, например, для расчетов экономического эффекта от средств, вложенных в различные мероприятия, направленные на защиту окружающей среды. Пока только специалисты убеждены, что средства, вложенные в мероприятия по защите окружающей среды, могут давать прибыль. Поэтому борьба за снижение вредных выбросов предприятиями неэффективна.

Как же связаны между собой онкологические и другие заболевания и окружающая среда?

Основная концепция образования онкологических заболеваний - повреждение хромосом и ДНК.

Первоначально причиной повреждения генетического материала считались канцерогенные вещества. Канцерогены, поступающие в организм из внешней среды и синтезирующиеся в организме, встраиваясь в хромосомы и ДНК, вызывают их мутации.

С момента открытия ионизирующего излучения и постепенного углубленного изучения процессов его взаимодействия с живым и неживым материалом начался пересмотр взглядов на причины возникновения онкологических заболеваний.

Ионизирующая радиация обеспечивает деструкцию как коротких молекул (радиолиз воды), так и длинных (радиолиз углеводородов. пептидов.

107

белков). Эффект широко используется в различных промышленных технологиях.

Деструкцию живых тканей при радиационном воздействии наблюдали биологи, в частности прямое повреждение ДНК и хромосом. Но наиболее глубокой причиной, вызвавшей изменение взглядов на природу онкологических заболеваний, явились данные о количестве раковых заболеваний больших групп людей, получивших различные дозы облучения. Оказалось, что не существует безопасной (пороговой) дозы облучения и при любой, даже самой малой дозе облучения, риск возникновения раковых заболеваний пропорционален дозе облучения. Поскольку на всей поверхности земного шара присутствует ионизирующее излучение, то у населения любой страны мира должны наблюдаться раковые заболевания. Уровень же онкологических заболеваний по странам и районам должен существенно отличаться, поскольку значения «радиационного фона» на территориях проживания отличаются в десятки раз. Так и есть в действительности.

Радиационная концепция возникновения раковых заболеваний оказалась более доказательной, чем канцерогенная, и была принята как более правдоподобная.

С позиций последней, однако, трудно объяснить тот факт, что ионизирующее излучение увеличивает вероятность развития всех заболеваний, которые присущи природе человека. Ведь большинство болезней никак не связаны с наличием или отсутствием мутаций в генетическом материале (вирусные, например).

Не менее сложно объяснить, что при низких дозах облучения вероятность возникновения ракового заболевания на единицу поглощенной дозы выше, чем при средних и высоких дозах. В соответствии с радиационной концепцией должно быть наоборот. В крайнем случае вероятность заболевания на единицу поглощенной дозы должна сохраняться неизменной.

Для объяснения этих противоречий необходимо выяснить, что происходит с ионами или радикалами, образованными в живом организме вдоль треков быстрых электронов, порожденных ионизирующим излучением. Противоположно заряженные радикалы вновь соединяются случайным образом в нейтральные молекулы. Однако новые молекулы, образованные в организме не по его генетическому коду должны с высокой степенью вероятности оказаться чужеродными или канцерогенными, но с разной степенью канцерогенного эффекта.

Количество образованных радикалов пропорционально дозе облучения, определенной с учетом биологической эффективности излучения, а количество образованных (синтезированных излучением) канцерогенов пропорционально количеству радикалов. Следовательно, в организме существует функциональная зависимость дозы от концентрации канцерогенов.

Для экспериментального подтверждения существования такой зависимости не нужно контролировать изменение концентрации всех синтезированных в организме канцерогенов. Достаточно получить одно соотношение дозы от концентрации для канцерогена с высоким уровнем

108

биологической активности. Поскольку количество образованных радикалов даже при низких дозах исчисляется триллионами, т.е. имеет место статистика больших чисел, количественные закономерности синтеза каждого канцерогена в организме выполняются с высокой степенью точности.

Наиболее убедительные данные по количественному изменению удельной концентрации канцерогенов в организме под воздействием ионизирующего излучения были получены в Беларуси в Институте проблем энергетики.

В экспериментах были выбраны два азотсодержащих соединения: нитрит-ион и нитрозодиметиламин (НДМА). Нитрит-ион является одним из радикалов, входящих в состав НДМА, т.е. его предшественником.

Измеряя содержание нитрит-ионов и НДМА в материале в условиях наличия и отсутствия ионизирующего излучения различной интенсивности и длительности воздействия, можно получить количественные зависимости дозы от удельной концентрации канцерогена для данного материала. В соответствии с международными требованиями были разработаны, испытаны и стандартизированы методики определения концентрации нитритов и НДМА в продуктах питания, воде, воздухе, тканях и крови организмов, и создана аппаратура, на которой реализованы эти методики.

Оказалось, что при равном стартовом количестве нитрит-ионов в необлученном материале живом и неживом) концентрация НДМА возрастает с ростом дозы излучения, полученного этим материалом.

Выяснилось также, что не существует пороговой дозы облучения, при которой начинается дополнительный синтез НДМА. При любой, даже самой малой дозе облучения синтез НДМА пропорционален дозе облучения. Однако при средней и высокой дозах нарушается прямая пропорциональность между дозой и уровнем синтеза НДМА. Это связано с проявлением механизма радиационной деструкции ранее синтезированного НДМА. При средних дозах облучения становится заметным, а при высоких дозах существенным снижение удельной концентрации синтезированного радиацией НДМА.

Функциональные зависимости количества раковых заболеваний от дозы и концентрация НДМА от дозы качественно совпали. Это означает, что количество раковых заболеваний пропорционально концентрации НДМА, а точнее количество раковых заболеваний пропорционально концентрации канцерогенов в организме.

С учетом факта, что радиация пропорционально увеличивает вероятность развития всех заболеваний, можно утверждать, что уровень всех заболеваний человека пропорционален концентрации канцерогенов в организме. Поскольку уровень канцерогенов в организме связан с уровнем канцерогенов и уровнем радиации в окружающей среде, получаем самый общий вывод: вероятность развития всех тех заболеваний, которые присущи природе человека, пропорциональна концентрации канцерогенов в окружающей среде.

Отсюда следует программа защитных действий. Необходимо снижать выбросы любых канцерогенов, но особенно канцерогенов с высоким уровнем биологической активности или агрессивности.

109

Классификация выбросов в атмосферу по составу (ГОСТ17.2.1.01-76).

Структура построения их условного обозначения.

Выбросы в атмосферу из источников загрязнения характеризуются по четырем признакам:

1)по агрегатному состоянию (0);

2)по химическому составу (00);

3)по размеру частиц (0);

4)по массе вещества (0).

Признак - агрегатное состояние: газообразные (А); жидкие (К); твердые (Т).

Признак - химический состав: сернистый ангидрид (01); окись углерода (02);

окислы азота в пересчете на N02 (03);

фтор и его соединения в пересчете на фтор-ион (04); сероуглерод (05); сероводород (06);

хлор (07);

синильная кислота и цианиды в пересчете на СN (08); ртуть и ее соединения (09); аммиак (10); мышьяк и его соединения (11);

сумма углеводородов (12); углеводороды предельные (13); углеводороды непредельные (14); углеводороды ароматические (15);

кислородсодержащие органические соединения (16); азотсодержащие органические соединения (17); фенол (18); смолистые вещества (19); кислоты (20); щелочи (21);

свинец и его соединения в пересчете на Рb (22);

сажа (23);

металлы и их соединения (24);

пыль (23);

прочее (26).

Признак - размер частиц:

110