С. В. Зуева

Защита атмосферного воздуха от загрязнения

Экологическое мероприятие

Окончание. См. № 21/2009

1-й ведущий. А теперь дадим слово нашим коллегам, врачам-гигиенистам.

Врачи-гигиенисты

1-й врач. А сейчас, дорогие ребята, давайте поговорим о том, как влияет загрязнение атмосферного воздуха на здоровье и санитарные условия жизни населения.

При вдыхании загрязненного воздуха у человека возникает поверхностное дыхание, при котором легкие недостаточно вентилируются, что предрасполагает к различным заболеваниям. Ряд веществ, таких, как сернистый газ, окислы азота, хлор, находясь в воздухе, вызывают раздражение верхних дыхательных путей, а другие, например свинец, фтор, не вызывая острых явлений, постепенно накапливаются в организме. Так, у детей, проживающих в районе алюминиевых заводов, часто наблюдается флюороз. Заболевание это возникает под влиянием выбрасываемого в атмосферу фтора и проявляется пятнистостью эмали зубов.

В настоящее время специальными исследованиями установлена связь между показателями заболеваемости и смертности от хронических заболеваний легких и уровнем загрязнения воздуха. Так, исследованиями в г. Чикаго показано, что при увеличении содержания сернистого газа в воздухе с 0,15 до 0,9 мг/м³ и выше количество обострений у больных хроническим бронхитом увеличивался с 13,6% до 25,5%. Таким образом, даже относительно низкие концентрации ядовитых веществ влияют на течение заболеваний у лиц, страдающих бронхитом.

На возможное вредное влияние атмосферных загрязнений указывает также увеличение смертности городского населения от рака легких. Большое влияние на здоровье и санитарные условия жизни населения оказывает пыль, которая представляет собой смесь различных по величине твердых частиц.

2-й врач. Действие пыли на организм человека различно. Наиболее грубые ее частицы задерживаются в носовой полости и в верхних дыхательных путях. Средние и мелкие проникают в глубину легких, оказывая вредное влияние на их ткань. Пыль, содержащая свободную кремниевую кислоту, может вызвать силикоз легких. Это заболевание часто наблюдалось в населенных пунктах, расположенных вблизи мощных электростанций, до устройства сооружений для очистки выбросов в атмосферу.

Находящиеся в воздухе частицы пыли и золы, попадая в глаза, могут травмировать их, вызывая конъюнктивиты и другие заболевания. Эти загрязнения затрудняют уборку помещений, сушку белья и лишают жителей возможности проветривать помещения. В результате задымления и запыления воздуха в промышленных центрах резко снижается прозрачность атмосферы. Дальность видимости с 4 км при концентрации взвешенных веществ менее 0, 03 мг/м³ падает до 1 км при концентрации их 1 мг/м³.

При снижении прозрачности атмосферы уменьшается освещенность населенных мест солнечным светом и теряется значительная часть ультрафиолетовых лучей. Это приводит к уменьшению образования витамина D в коже человека, что особенно негативно влияет на здоровье детей, у которых может развиться рахит. Мельчайшие частицы пыли и газов, выбрасываемых промышленными предприятиями в воздух городов, служат ядрами сгущения водяных паров. Из-за этого в таких промышленных центрах наблюдается повышенное количество осадков, пасмурных дней и туманов, что, в свою очередь, оказывает неблагоприятное психогигиеническое воздействие на население. Загрязнение атмосферного воздуха населенных мест отрицательно влияет на растения. Повреждение зеленых растений и их гибель наблюдаются под влиянием выбросов сернистого газа, хлора, фтористых соединений и т.д.

1-й врач. Ученые-химики, инженеры и в первую очередь врачи-гигиенисты изучают влияние загрязнений атмосферного воздуха и разрабатывают меры по оздоровлению воздушного бассейна. Одна из таких мер направлена на установление предельно допустимых концентраций атмосферных загрязнений.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в атмосфере – это такие концентрации, в которых не оказывают прямого или косвенного вредного и нежелательного воздействия на живой организм, не снижают прозрачности атмосферы, не уменьшают ультрафиолетовой радиации и не вызывают порчи зеленых насаждений. При установлении ПДК исходят из принципа так называемого узкого места, то есть определяют ее по тому показателю, который оказывается наиболее чувствительным.

2-й врач. Так, если установлено, что какое-либо вещество оказывает вредное действие на растительность в таких концентрациях, в которых оно не влияет на человека, то величину его ПДК в атмосферном воздухе устанавливают исходя из действия его на растительность. В другом случае, наоборот, показателем для установления ПДК вещества является влияние его на организм человека.

В настоящее время уже установлены предельно допустимые концентрации для многих веществ. Следует отметить, что разработанные нормативы относятся к действию одного загрязнителя. В естественных же условиях в атмосфере всегда имеется несколько загрязнителей. Например, очень сложный состав имеют выбросы предприятий химической промышленности и цветной металлургии. Кроме того, в одном населенном пункте может быть расположено несколько предприятий, выбросы которых суммируются. В таких случаях учитывают комбинированное действие нескольких веществ и соответственно уменьшают величину ПДК для каждого из них.

А теперь встречайте следующих гостей – эколога, физика, химика, синоптика, ботаника. Они зададут вам интересные вопросы. Постарайтесь ответить на них.

Вопросы эколога

1. Для чего живым организмам нужен кислород?

(Ответ. Для окисления – одного из самых важных процессов, обеспечивающих живой организм энергией. Под действием кислорода в живых клетках составные части пищи – белки, липиды, углеводы – окисляются (в этом процессе, конечно же, участвуют ферменты). При окислении высвобождается энергия. Она необходима организму для роста, двигательной, нервной активности и других процессов жизнедеятельности.)

2. Как влияет грязный воздух на хвойные деревья?

(Ответ. Загрязнение воздуха связано с образованием кислотных дождей и накоплением озона в приземных слоях атмосферы. Учеными установлено, что кислотные дожди, озон и тяжелые металлы в атмосфере образуют очень реакционные смеси, способные разрушать хлорофилл в клетках хвои, тем самым нарушая фотосинтез и вызывая почти полное опадание хвои. Кроме того, они способствуют вымыванию из почвы важных для растений минеральных составляющих – магния, калия и кальция. Это еще больше ухудшает состояние ослабленного дерева.)

3. Как по внешнему виду можно определить признаки ухудшения состояния хвойных деревьев, вызванные загрязнением воздуха?

(Ответ. Пожелтение хвои, усыхание верхушек. Ослабленные деревья не могут сопротивляться нашествию насекомых-вредителей, паразитических грибов, засухе, сильным морозам. В конечном итоге это приводит к гибели растений.)

4. Откуда в наших квартирах и домах берется пыль?

(Ответ. В наши дома пыль проникает через двери и окна, образуется в помещении в результате нашей деятельности.)

5. Из чего состоит домашняя пыль?

(Ответ. Исследованиями ученых установлено, что значительная часть домашней пыли состоит из частичек кожных покровов человека и животных, ворса различных тканей. Кроме того, в ее составе обнаружены паразитические беспозвоночные, болезнетворные грибки и бактерии, поражающие дыхательные пути и вызывающие различные формы аллергии. По данным санитарных служб, в некоторых московских квартирах в 1 г пыли обнаружено более тысячи микроскопических клещей.)

6. Чем опасна домашняя пыль?

(Ответ. См. ответ на вопрос 5. Кроме того, частицы пыли способны собирать и удерживать на своей поверхности летучие токсичные и радиоактивные вещества, различными путями попадающие в воздух жилых помещений. Пыль, например, является основным источником попадания в организм человека самого сильного из известных ядов – диоксина. Оседая на продуктах питания, попадая в дыхательные пути, пыль оказывает чрезвычайно неблагоприятное воздействие на здоровье человека.)

7. Где в квартире собирается больше всего пыли?

(Ответ. Больше всего собирается пыли в коврах, мягкой обивке мебели, книгах.)

8. Как можно бороться с домашней пылью?

(Ответ. Для борьбы с пылью нужно чаще организовывать влажную уборку, протирать мебель и использовать пылесос.)

9. Назовите два основных источника загрязнения атмосферы. Приведите примеры для каждого из них.

(Ответ. Естественный источник загрязнения:  вулканы, лесные пожары, пыльные бури, выветривание, процессы разложения растений и животных.

Антропогенный источник загрязнения: теплоэнергетика, нефте- и газопереработка, промышленные предприятия, транспорт и др.)

10. Даже самые совершенные кондиционеры не могут создать в помещениях воздушную среду, благоприятную для здоровья человека. Какие живые организмы могут помочь в решении этой проблемы?

(Ответ. Комнатные растения способны очистить воздух жилищ от пыли и ядовитых веществ, увлажнить его и обогатить кислородом.)

11. Для того чтобы живые кондиционеры работали хорошо в ваших квартирах, нужно соблюдать определенные правила. Перечислите их.

(Ответ. Следует оценить условия в каждом помещении и в соответствии с ними подбирать конкретные виды растений. Для помещений, обращенных окнами на юг, можно использовать почти все комнатные растения. Если окна выходят на север, специалисты рекомендуют папоротник, фикус, циссус, аспидистру. На окнах, ориентированных на восток, хорошо расположить японскую фатсию и лигиструм. На западной стороне – бегонию, коринокарпус, китайскую ливистону.)

12. Какие комнатные растения помогают значительно улучшить состав воздуха в доме?

(Ответ. Лучше других с этой задачей справляются растения с максимальной поверхностью зеленых листьев, например шефлера. Гораздо меньшими возможностями создавать нужную атмосферу обладают активно цветущие растения и растения с пестрыми листьями.)

13. В наших домах, к сожалению, очень много синтетических отделочных материалов и мебели из древесностружечной плиты, выделяющих в воздух помещения опасные для нашего здоровья бензол и формальдегид. Есть ли какие-то комнатные растения, которые смогли бы справиться с той проблемой?

(Ответ. Да, есть. С этой проблемой хорошо справляются фикус Бенджамина и сциндапсус.)

14. В холодное время, когда работают системы отопления, воздух в помещениях становится слишком сухим, что не лучшим образом сказывается на нашем здоровье. Как можно повысить его влажность?

(Ответ. Комнатные растения помогают и в этом случае, поддерживая относительную влажность воздуха на уровне 40–50%. Важно отметить, что делают они это лучше многих технических устройств. Успешнее других с этой проблемой справляются бывшие жители болот – калла и циперус.)

15. Можно ли собирать грибы возле автомобильных дорог?

(Ответ. Нет. В ряде европейских стран запрещено даже косить траву для скота на придорожных полосах, не говоря уже о сборе грибов в придорожных ельниках и березняках. Стоит помнить о ядовитом свинце, выбрасываемом выхлопными трубами автомобилей. От свинца страдают в первую очередь нервная и кроветворная системы. Особенно чувствительны к свинцовым отравлениям дети.)

16. Какие деревья не слишком требовательны к чистоте воздуха и довольно хорошо растут даже на очень оживленных магистралях, вблизи от фабрик и заводов?

(Ответ. Клен, тополь, береза, липа, вяз.)

17. С какими еще загрязнениями, кроме вредных газов, помогают бороться в городах зеленые насаждения?

(Ответ. Шум вызывает раздражительность, бессонницу и, как следствие, сердечные заболевания. Листья растений поглощают звуки, смягчают резкие городские шумы.)

Вопросы физика

1. Промышленные центры, расположенные в зоне влажного климата, сильно загрязняют атмосферу. Почему?

(Ответ. Пылинки промышленных отходов, частицы дыма при большой влажности воздуха служат центрами конденсации водяных паров, в результате чего масса таких частиц увеличивается, уменьшается скорость их диффузии. Поэтому пылинки создают вокруг промышленного центра дымовые облака.)

2. Почему дым из заводских труб не выходит ровным столбом, а вырывается клубами?

(Ответ. Ветер, проносясь над трубами, приводит находящийся в них столб воздуха в колебательное движение. Воздух в трубе перемещается вверх – вниз. В момент его движения вверх из трубы вырываются клубы дыма.)

3. Почему дым, поднимающийся от костра, даже в безветренную погоду со временем перестает быть видимым?

(Ответ. Частицы дыма рассеиваются в пространстве.)

Вопросы химика

1. Что такое воздух?

(Ответ. Воздух – это смесь газов, из которых состоит атмосфера.)

2. Что из себя представляет озон?

(Ответ. Озон – это газ, состоящий из трех атомов кислорода. Озоновый слой, состоящий из газа озона, находится на высоте 10–20 км от земли.)

3. Какое значение для живых организмов имеет озоновый слой?

(Ответ. Озоновый слой предохраняет живые организмы от вредного влияния ультрафиолетового излучения солнца.)

4. Какие вещества могут разрушить озоновый слой?

(Ответ. Оксиды азота, содержащиеся в выхлопных газах самолетов, и фторхлорметаны, широко используемые в баллонах и аэрозольных упаковках (дезодоранты, освежители воздуха, средства борьбы с насекомыми), а также фреоны, используемые в качестве охлаждающих агентов в промышленных и бытовых холодильниках.)

5. Это самый распространенный элемент на земле. Химически активен. Образует соединения со всеми элементами, кроме гелия, неона и аргона. Входит в состав органических и неорганических соединений: воды, белков, углеводов, жиров, костной ткани. Что это за элемент?

(Ответ. Кислород.)

6. Почему кислород называют элементом, с помощью которого образуются свет и тепло?

(Ответ. Потому что выделение тепла, а часто и света, происходит при горении – одном из видов окисления, т.е. соединения элемента с кислородом. А путем окисления питательных веществ образуется тепло в нашем организме.)

7. Это составной компонент воздуха – совершенно неактивный элемент. Но при этом очень важен, так как без него не может существовать ничто живое.

(Ответ. Азот.)

8. В 1898 г. из воздуха были выделены три инертных газа. В переводе на русский язык название первого означает «скрытый», второго – «новый», третьего – «чуждый». Назовите эти элементы.

(Ответ. Криптон, неон, ксенон.)

9. Про этот газ говорят: невидим и очень опасен. Название он получил благодаря своему действию на организм человека. Он реагирует с гемоглобином крови аналогично кислороду, причем образующееся соединение значительно более устойчиво. Поэтому даже при небольшом содержании этого газа в воздухе значительная часть гемоглобина оказывается связанной с ним и, следовательно, перестает участвовать в переносе кислорода. Таким образом, при вдыхании отравленного этим газом воздуха смерть от удушья может наступить даже при избытке кислорода. Первые признаки отравления этим газом – головная боль, головокружение. Далее происходит потеря сознания. Особенно опасен этот газ тем, что не имеет ни цвета, ни запаха, и поэтому его присутствие в воздухе незаметно для человека. Назовите этот газ.

(Ответ. Оксид углерода (CO), или угарный газ.)

ЛИТЕРАТУРА

Алексеев В.А. 300 вопросов и ответов по экологии. – Яро-славль: Академия развития, 1998.
Богданов Я.М., Краковяк Г.М. Гигиена. – М.: Физкультура и спорт, 1968.
Максимов Н.А. Хрестоматия по физической географии. – М.: Просвещение, 1980.
Межпредметные связи курса физики в средней школе. (Ю.И. Дик, И.К. Турышев, Ю.И. Лукьянов и др.) – М.: Просве-щение, 1987.
Охрана природы. (А.В. Михеев, К.В. Пашканг, Н.Н. Родзевич, М.П. Соловьева.) – М.: Просвещение, 1983.
Студенцов Н.Н., Файбусович Э.Л., Легенькая Е.Ф., Пивоварова Г.П. Занимательные географические задачи и вопросы. – М.: Просвещение, 1978.
Трахтман Н.Н., Измеров Н.Ф. Коммунальная гигиена. – М.: Медицина, 1973.
Я познаю мир: Дет. энцикл.: Экология / Авт.-сост. А.Е. Чижевский. – М.: ООО «Издательство ACT», 1997.