Экология вашего дома
.pdfГлава 1. Воздух в квартире |
11 |
|
|
ском и воздушном транспорте. При интенсивном выделении NOx уменьшается количество солнечных дней в году.
Двуокись азота — бурый газ с удушливым запахом является сильным окислителем. Концентрация окислов азота определяется в лаборатории с помощью калориметров, спектрофотометров или электрофотокалориметров. Однако для бытовых нужд для оценки концентрации NOx вполне приемлем экспресс-метод с использованием прибора УГ-2. Этот метод не такой точный, как упомянутые выше, но для того, чтобы обнаружить NОx в доме, его точности достаточно. Сам прибор представляет собой небольшую металлическую коробку с расположенными в ней мехами. Набрав пробу воздуха, меха сжимаются, и выходящий воздух с загрязнителем поступает в индикаторную трубку. По изменению окраски этой трубки судят о наличии NOx в воздухе.
Бороться с этим газом очень трудно, но все же кое-что экологи могут посоветовать; в частности, не открывать окна и двери на балкон в часы пик, когда на улице наиболее интенсивное движение автомашин и максимальная концентрация этого газа. Причем больше всего он выделяется при работе двигателей автомобилей на холостом ходу, а также в пробках и на перекрестках со светофорами или без них. Кроме того, защиту вашего организма от NOõ (òàê æå êàê è îò SO2) обеспечит употребление в пищу йодистых соединений.
Если Вы живете у автотрассы, или возле котельных, или ТЭЦ, то летом необходимо вывозить за город детей и по возможности уезжать самим для прочистки ваших легких. Человек, правда, обладает удивительным свойством адаптации к окружающей среде, и бывает, что, выехав за город, вы первое время неважно себя чувствуете, но это быстро проходит. У Аркадия Райкина была шутка о том, что у выхлопной трубы автомобиля человек за городом лучше себя чувствует; в этой шутке есть доля правды.
1.2. Окислы серы
Эти окислы наряду с NOõ относятся к наиболее опасным загрязнителям окружающей среды. Они наносят большой ущерб животному и растительному миру, а также сооружениям из металла и камня. В атмосфере образуются аэрозоли серной кислоты, которые при взаимодействии SО2 с водяными парами составляют
12 |
Глава 1. Воздух в квартире |
|
|
до 20% всех взвешенных частиц в городском воздухе. Они не только вызывают кислотные дожди, но и уменьшают видимость на дорогах. Окислы серы активно взаимодействуют с окислами азота, образуя токсические вещества, участвующие в создании фотохимического смога, и их влияние сильнее, чем влияние отдельных компонентов.
Наблюдения показывают, что содержание в воздухе SO2 îò 2 äî 20 ìã/ì3 увеличивает время высыхания красок в 2—4 раза, снижает качество и стойкость покрытия. В зависимости от времени воздействия и типа металла скорость коррозии в городской атмосфере в 2—5 раза выше, чем в сельской местности. SО2 считается самым опасным загрязнителем для металлов и различных строительных материалов (известняка, мрамора, шифера, строительных растворов). Особенно чувствительны к этому виду загрязнителя синтетические ткани, в частности нейлоновые изделия.
Наибольший ущерб SО2 наносит растительности, нарушая метаболизм растений в целом. Особенно неустойчивы к его воздействию хвойные и фруктовые деревья. Уже при концентрации 0,9 мг/м3 нарушается процесс фотосинтеза у сосны, ели, клена и по истечении 5—10 суток хвоя рыжеет и опадает.
При содержании SO2 в количестве 1 мг/м2 урожай подсолнеч- ника, кукурузы, гороха, редиса снижается на 14%, а при количестве 2 мг/м3 — íà 26%.
Известно пагубное влияние оксидов серы на дыхательные пути человека.
В атмосфере оксиды серы способны переходить в сульфаты и серную кислоту, воздействие которых в 5 и 10 раз, соответственно, сильнее, чем воздействие SО2.
Влияние окислов серы на организм человека показано в табл. 2. В случае отравления окислами серы у человека появляются кашель, слезотечение, боль в груди; при острых отравлениях средней тяжести — головная боль, головокружение, общая слабость; признаки химического отека слизистых оболочек дыхательных путей. Длительное воздействие SO2 может вызвать ринит, крошение зу-
бов, приступы удушья.
Концентрация SO2 в дымовых газах ТЭЦ и котельных полностью зависит от содержания в топливе горючей серы. Так, при сжигании угля в топках до 80% серы переходит в SO2, а при сжигании жидкого топлива — практически вся сера.
|
Глава 1. Воздух в квартире |
13 |
||
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Концентрация |
Экспозиция |
Результат воздействия |
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
Среднегодо- |
Хроническое повреждение растительности |
|
|
âàÿ |
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
В присутствии дыма концентрация 185 мкг/м3 ïðè- |
||
0,1–0,25 |
Òî æå |
водит к увеличению отрицательных респираторных |
||
|
|
симптомов и может привести к болезни легких |
|
|
|
|
|
||
|
Среднесу- |
При небольшой концентрации взвешенных частиц |
||
0,3–0,61 |
может привести к увеличению госпитализации пре- |
|||
точная |
||||
|
старелых людей с респираторными заболеваниями. |
|||
|
|
|||
|
|
|
||
|
|
В присутствии дыма концентрация 750 мкг/м3 ìî- |
||
0,68 |
Òî æå |
жет привести к увеличению случаев со смертель- |
||
ным исходом, резкому увеличению численности |
||||
|
|
|||
|
|
больных |
|
|
|
|
|
|
|
0,81 |
Средняя за |
Видимое повреждение некоторых деревьев |
|
|
8 часов |
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
||
1,4 |
Среднесу- |
В присутствии взвешенных частиц может привести |
||
точная |
к смертельным случаям |
|
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окислы серы выделяются главным образом на предприятиях цветной металлургии и нефтепереработки, а также при сгорании дизельного топлива в грузовых автомобилях. Поэтому, выбирая место жительства, по возможности не селитесь около таких заводов и трасс. Так же, как и для определения NOx, äëÿ SO2 можно рекомендовать прибор УГ-2, только в индикаторной трубке должны быть помещены реагенты для этого газа.
Способы снижения вредного влияния SO2 такие же, что и для NOx, однако йодотерапия в этом случае более эффективна.
1.3. Окись углерода
Окись углерода (СО) — ядовитый горючий газ без цвета и запаха, легче воздуха. Окись углерода очень стабильна: в атмосферном воздухе она может находиться до четырех месяцев. Суммарное выделение СО — это в результате жизнедеятельности человека — около 300 млн т в год, что, однако, составляет всего лишь 20% всех выбросов СО, поступающих в атмосферу. Концентрация ядовитого газа в некоторых крупных городах достигает угрожаю-
14 |
Глава 1. Воздух в квартире |
|
|
щих величин. СО может способствовать образованию смогов. Воздействие СО на организм человека общеизвестно. Гемоглобин крови имеет в 210 раз большее сходство с СО, чем с кислородом. Таким образом, СО активнее взаимодействует с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин крови, который снижает поступление кислорода к клеткам организма.
При концентрациях СО 11—20 мг/м3 при восьмичасовом его вдыхании у некоторых людей наблюдается ухудшение способности ориентироваться во времени. Концентрация СО в окружающем воздухе до 35 мг/м3 приводит к ухудшению выполнения психологических тестов. Более высокие концентрации СО ведут к психологическим стрессам с сердечными заболеваниями. У некурящих жителей крупных городов концентрация в крови соединений СО в среднем 2%, у курящих — 5%. При концентрации более 5% наступают функциональные изменения в организме человека, вплоть до смерти (80%).
Обычно верхним допустимым пределом для СО считают 125 мг/м3. Однако большинство людей уже при этой концентрации испытывают головокружение, головную боль и утомление.
Таким образом, концентрация соединений СО в крови должна быть ниже 2%. При восьмичасовом вдыхании это равновесное их содержание в крови не будет достигаться, если концентрация СО в окружающем воздухе будет менее 10 мг/м3.
1.4. Ïûëü
Твердые частицы, выбрасываемые через дымовые трубы при сжигании угля заводами, ТЭЦ и котельными, состоят из золовых частиц, несгоревшего топлива (коксовые частицы) и сажи.
При сжигании жидкого топлива образуются нефтяной кокс и сажа; при сжигании газового топлива — сажа.
Макcимальный размер золовых частиц может достигать 500 мкм, минимальный — до 1 мкм. Частицы размером до 1 мкм образуются в атмосфере в результате конденсации, размером более 1 мкм могут образовываться в топках котлов в процессе горения топлива.
Зола, обладая свойством слипания, в большинстве случаев образует довольно крупные частицы. Фазово-минералогические исследования состава золы различных топлив показали, что основой
Глава 1. Воздух в квартире |
15 |
|
|
всех ее видов является стекло: кристаллическая фаза — кварц, гематит, магнетит и различные силикаты кальция. В золе почти всегда присутствуют частицы несгоревшего топлива, которые имеют более крупные размеры. В этом случае состав таких частиц более сложен. В их состав входят соединения серы, углерода, водорода.
В настоящее время в крупных городах на предприятиях сжигается газ. В крупных котельных системы золоулавливания и высотные трубы в значительной мере позволяют уменьшить выбросы частиц в атмосферу. Для отопительных и коммунально-бытовых котельных оптимальным вариантом также можно считать перевод их на газообразное топливо. В этом случае можно достичь снижения выброса частиц в 100—200 раз по сравнению с твердым топливом при отсутствии золоуловителей. При сжигании жидкого топлива образуются мелкодисперсный нефтяной кокс и сажа, обладающие высокими токсическими свойствами.
При медленном разложении из сажи выделяется бенз(а)пирен. Принято считать, что сажа в чистом виде представляет собой продукт конденсации углерода, а мелкодисперсный кокс образуется в процессе сжигания жидкого топлива путем конденсации и полимеризации в основном тяжелых углеводородных соединений и содержащихся в мазуте карбенов и карбомидов. Опасные свойства сажи объясняются, видимо, присутствием в ней (или входящих в ее состав) сложных углеводородов типа бенз(а)пирена.
Образование и рост сажевых частиц зависят прежде всего от наличия достаточного количества окислителя в зоне горения, а также способа и качества смешения топлива с окислителем (воздухом).
Несмотря на то, что частицы сажи составляют менее 10% общей массы техногенных загрязнителей атмосферы, ущерб от этого загрязнителя существен. Твердые частицы причиняют вред здоровью человека, поражая легкие, способствуют повышению скорости химических и фотохимических реакций в атмосфере, уменьшают прозрачность воздуха, увеличивают количество осадков и туманов, изменяют температурный уровень среды, отрицательно влияют на почву и растительность.
Степень воздействия пыли во многом зависит от размера частиц и их концентрации, а также химического состава. Главным образом загрязняют атмосферу частицы размерами от 0,1 до 10 мкм. При размерах менее 0,1 мкм частица проявляет свойства молекулы, частицы размером от 1 до 20 мкм могут длительное
16 |
Глава 1. Воздух в квартире |
|
|
время находиться в атмосфере, следуя потокам воздуха. При размерах более 20 мкм время витания частиц незначительно и они быстро выпадают на землю.
При исследовании атмосферы городов было обнаружено, что частицы размерами до 1 мкм составляют не более 3 % массы всех частиц, в то время как количество этих частиц очень велико.
Подобные частицы способны проникать в легкие, в связи с чем существенную роль приобретают методы подавления выделения именно таких частиц. Попадая в атмосферу, они играют роль ядер конденсации, влияющих на образование облаков, дождя, снега.
Между интенсивностью выбросов частиц и количеством дождей имеется прямая зависимость: в промышленных городах в воскресные и нерабочие дни уменьшается количество осадков.
Взвешенные частицы сами по себе могут быть химически инертными или активными. Они способны поглощать химически активные вещества или образовывать химически активные соединения и вызывать токсический эффект, если частица токсична вследствие своего химического или физического строения, препятствует физиологическим процессам очистки респираторного тракта или является носителем токсичного вещества.
Инертные частицы загрязняют территории городов, фасады зданий и сооружений, внутренние помещения, а также одежду и ткани.
Частицы пыли вызывают коррозию металлов либо непосредственно, либо за счет воздействия разъедающих химических веществ, входящих в ее состав.
В настоящее время еще недостаточно изучен вопрос о влиянии твердых частиц на растительность. Однако установлено, что цементная пыль, образуя корки на листве, приводит растения к гибели, а окислы магния, попадая в почву, замедляет рост растений.
При общем загрязнении воздушного бассейна множеством загрязнителей трудно определить влияние на окружающую среду того или иного компонента отдельно. В табл. 3 приводятся ориентировочные американские данные о влиянии взвешенных частиц на человека и среду.
Следует отметить, что большинство мелкодисперсных частиц обладает канцерогенной активностью.
К изложенному выше можно добавить, что частицы пыли накапливаются в местах интенсивного сжигания топлива, в том чис-
|
|
Глава 1. Воздух в квартире |
17 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Концентрация, |
Время и условия воздействия |
Результат воздействия |
|||||
ìêã/ì3 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
60—180 |
Среднегодовое среднегеометри- |
Увеличение коррозии стальных |
|||||
ческое присутствие влаги |
и цинковых пластин |
|
|||||
|
|
||||||
|
|
|
|||||
150 |
То же при относительной влаж- |
Уменьшение видимости до 8 км |
|||||
ности 70% |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
100—150 |
Òî æå |
|
|
Уменьшение прямой солнечной |
|||
|
|
|
радиации в три раза |
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|||||
|
То же с одновременным уров- |
Возможно увеличение смертно- |
|||||
80—100 |
íåì |
выпадения |
сульфатов, |
ñòè |
|
|
|
|
30 ìã/ñì2 в месяц |
|
|
|
|
||
100—130 |
Òî æå |
при наличии |
в воздухе |
Увеличение числа |
респиратор- |
||
SO2 120 ìêã/ì3 |
|
ных заболеваний у детей |
|||||
|
|
||||||
200 |
Среднесуточное при наличии в |
Заболевание работающих, уве- |
|||||
воздухе SO2 более 250 мкг/м3 |
личение числа больничных дней |
||||||
|
|||||||
|
Максимальное в течение 24 ча- |
Резкое |
обострение |
симптомов |
|||
300 |
сов при одновременной концен- |
хронического бронхита |
|||||
|
трации SO2 более 630 мкг/м3 |
|
|
|
|||
|
Среднесуточное при наличии в |
Возможно значительное увели- |
|||||
750 |
воздухе SO2 более 715 мкг/м3 |
чение |
заболеваний |
и смертных |
|||
|
|
|
|
случаев |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ле моторного в двигателях автомобилей, и наиболее опасны зимой, когда для обогрева жилища в холодных странах, к которым относится Россия, приходится сжигать больше топлива. От автомобилей до последнего времени выделялось много свинца, входящего в состав бензина. В настоящее время от этой составляющей топлива (тетраэтилсвинца) многие развитые страны отказались. В состав пыли могут входить никель, кадмий, бериллий; но они, к счастью, относительно редки; зато волокна асбеста, обладающие, как известно, канцерогенными свойствами, в городской атмосфере встречаются повсеместно. Пыль может быть и радиоактивной. Это следствие испытаний ядерного оружия и ядерных катастроф. Пыль «дарит» нам улица, но есть аэрозоли, которые характерны и для дома. Применяемые в квартире аэрозоли, растворители красок и асбестовая изоляция содержат в себе хлориды метилена, являющиеся канцерогенами.
18 |
Глава 1. Воздух в квартире |
|
|
Часто так называемая «бытовая» пыль вызывает аллергию. Например, дочь автора в детстве часто испытывала боли в носоглотке, но после удаления из квартиры по требованию врача коллекции сурьмяных минералов (гордости хозяина), почувствовала себя значительно лучше. Другой пример — соседка автора очень страдала от аллергии на бытовую пыль и почувствовала себя значи- тельно лучше только после приобретения и применения мокрого пылесоса.
Измерить содержание пыли в воздухе квартиры очень трудно, так как известно, что это величина переменная. Однако для этих целей вполне можно применить один из пылемеров, например ПРИЗ-2, выпускаемый отечественной промышленностью. По заказам населения подобную работу может, в частности, проводить фирма «Экосервис».
1.5. Табачный дым
Табачный дым в квартире является реальной угрозой здоровью людей, причем не только курящих, но и вдыхающих табачный дым «пассивных курильщиков». О вреде табака написано и рассказано очень много. Еще в 1607 году английский король Яков сказал, что «курение табака — это привычка, противная зрению, невыносимая для обоняния, вредная для мозга, опасная для легких».
Рассмотрим эту беду с точки зрения экологии жилища.
Âусловиях интенсивного загрязнения атмосферы на улице и воздуха в квартире курение приводит к двойной атаке на организм человека. Это воздействие не суммируется, а имеет более усиленное вредное воздействие, так как вещества, содержащиеся в табаке, и промышленные загрязнители вступают между собой во взаимодействие и продукты реакций при этом во много раз вреднее, чем взятые в отдельности. Многие цивилизованные страны объявили войну курению табака: имеются данные, что число курящих мужчин снизилось в США с 51%(1965 г.) до 30% (1990г.), женщин — с 32% до 28,5%. Известны данные, что у нас увеличение потребления сигарет на душу населения в процентах к среднемировому уровню в 1984 году составляло 150%.
Âтабачном дыму в парообразной и твердой фазах содержатся и окись углерода (CO), окислы азота, цианистый водород, акролеин, ацетальдегид, формальдегид, гидразин, хлористый винил, уретан,
Глава 1. Воздух в квартире |
19 |
|
|
2-нитропропан, хинолин, нитрозамин, карбонил никеля, бенз(а) пирен, 5-метил-хризен, полоний-210, кадмий. Автор подробно привел содержание вредностей в табачном дыму специально, чтобы обратить внимание читателей на то, что они вдыхают и когда курят, и когда находятся в табачном дыму. Дело не в том, что один грамм никотина убивает лошадь и не в том, что так ей и надо, пусть не курит, а дело в том, что весь «букет» приведенных выше вредностей действительно очень опасен для здоровья человека.
Биохимический механизм процесса восприятия никотина таков, что наш «глупый» организм охотнее воспринимает эту гадость, чем, например, запах фиалки или сирени. Окисью углерода связывается гемоглобин крови (6% от одной пачки сигарет в день), и в крови образуется новое опасное вещество — карбоксигемоглобин (10%). Это приводит к снижению быстроты реакции, внимания, остроты зрения, повышает утомляемость организма. Но еще хуже другое — в табачном дыму содержатся страшные враги человека: суперэкотоксиканты, мышьяк, свинец, кадмий, никель, концентрированные смолы; которые поступают в организм человека в дополнение к пище и которые являются канцерогенами и мутагенами. Каждый грамотный человек знает, что они стимулируют возникновение раковых опухолей и отрицательно влияют на потомство человека. Общеизвестно, что курение приводит к 10-кратному повышению вероятности рака легких, который уносит сотни жизней в год, он более характерен для мужчин, но разница с женщинами и здесь неуклонно сокращается.
Ученые медики считают, что восемь случаев рака легких из десяти — результат курения. По данным Национального онкологи- ческого института США, человек, выкуривающий 2 пачки сигарет в день в течение года подвергает свои легкие в 19 раз большему воздействию бенз(а)пирена, чем если бы он дышал загрязненным воздухом Лос-Анджелеса в течение года. Кроме легких, у курильщиков поражаются и другие органы и ткани и создаются условия для образования опухолей в полости рта, в глотке и гортани, а также в пищеводе, поджелудочной железе и мочевом пузыре. На втором месте стоит возникновение коронарной недостаточности: вероятность инфаркта у курильщиков в два раза выше, чем у некурящих. Это объясняется резким повышением содержания холестерина в крови и повышенного артериального давления независимо от пола «самоубийцы». У лиц, страдающих стенокардией и «грудной жабой», от окиси углерода часто увеличиваются грудные боли.
20 |
Глава 1. Воздух в квартире |
|
|
При коронарной болезни страдает кровоснабжение сердца; а следовательно, доставка к нему кислорода снижается; окись углерода усугубляет ситуацию, так как препятствует переносу кислорода из крови в ткани человека. Таким образом, воздействие окиси углерода (а возможно, и вдыхание никотина) повышает вероятность инфаркта миокарда у лиц с коронарной недостаточностью. Систематическое поступление в организм окиси углерода способствует развитию атеросклероза, а следовательно, и коронарной болезни и инфаркта миокарда. По данным вскрытий, у курящих в любом возрасте атеросклероз выражен сильнее, чем у некурящих; опытами на животных также установлено, что окись углерода повышает содержание холестерина в крови и вызывает развитие атеросклероза.
Неудивительно, что у курящих резко повышена частота заболеваний дыхательных путей, — хронического бронхита и эмфиземы. Эти болезни, ежегодно убивающие десятки тысяч и калеча- щие еще большее число людей в Европе и Северной Америке, только в текущем столетии были признаны проблемными. Двойная атака на легкие загрязненного воздуха и табачного дыма, безусловно, объясняет постоянно возрастающую частоту заболеваний дыхательных путей. Но главным виновником, по-видимому, остается табак. Число случаев смерти от хронического бронхита и эмфиземы среди курящих в 5 раз больше, чем среди некурящих.
Добровольное вдыхание угарного газа и канцерогенов — это одно; выброс их в воздух, которым дышат люди, — совсем другое. В накуренной комнате или машине некурящие люди вдыхают смолистые вещества, никотин и угарный газ так же, как и сами курильщики, и у тех и у других происходят изменения в крови. Таким образом, дым, выпускаемый курильщиками, влияет и на сердце некурящего. При исследовании, проведенном в одном плохо вентилируемом кафе в Кливленде, было установлено, что за восьмичасовую смену буфетчики вдохнули такое количество вредного дыма, как если бы они выкурили за то же время 36 сигарет.
Потенциально наиболее трагические жертвы сигарет — дети курящих матерей. У таких матерей чаще, чем у некурящих, рождаются дети с недостаточным весом, и они нередко погибают при рождении или в первые месяцы жизни. Если условия среды в общем благополучны, курение матери может не повлиять на здоровье ребенка. Но в сочетании с другими факторами, угрожающими новорожденному: ограниченное и однообразное питание, недоста-
