Характеристика наиболее опасных загрязняющих веществ

Диоксид серы – загрязнитель атмосферы, бесцветный газ с резким удушливым запахом, хорошо растворим в воде. Он образуется при сжигании ископаемого топлива на предприятиях топливно-энергетического комплекса (мазут, уголь) и в дизельных двигателях, а также при переработке нефти, при получении серной кислоты и др. Загрязнение атмосферы диоксидом серы вызывает кислотные дожди, от которых особенно страдает флора. При содержании его в воздухе 0,23-0,32 мг/м³ хвойные массивы усыхают за 2-3 года.

Во всем мире идет поиск способов уменьшения выбросов диоксида серы в атмосферу. В Европе за последние 20 лет удалось сократить объем его выбросов с 65 до 40 млн. т в год, однако из-за увеличения выбросов Индией, Китаем и странами СНГ, в глобальном масштабе общее количество диоксида серы, поступающего в атмосферу, практически не уменьшилось. В РБ в 1997-1999 гг. выбросы диоксида серы составляли соответственно 252,5, 211,2 и 171,3 тыс. т. Снижение связано с переводом многих котельных и ТЭЦ с мазута на газ.

Диоксид углерода (углекислый газ) – продукт окисления соединений, содержащих углерод. Образуется при дыхании организмов и при сжигании углеродсодержащего топлива. Повышение его концентрации в атмосфере усиливает парниковый эффект. Экологический ущерб от 1 т. выброшенного диоксида углерода оценивается зарубежными специалистами в 10 долларов.

Моноксид углерода (угарный газ) – высокотоксичный газ, который образуется при сжигании топлива в условиях недостатка кислорода. Он образуется в двигателях внутреннего сгорания и является одним из опасных веществ, загрязняющих атмосферу в городе. Через некоторое время после попадания в воздух угарный газ естественным путем преобразуется в менее опасный диоксид углерода. При повышении его концентрации в воздухе свыше 14 мг/м³ повышается вероятность развития инфаркта миокарда.

В РБ моноксид углерода входит в число основных загрязнителей атмосферы. В 1997-1999 гг. его выбросы составляли соответственно 563,1; 520,6; 605,1 тыс. т.

Оксиды азота. Из 6 известных соединений азота и кислорода, в качестве загрязнителей атмосферы значение имеют оксид и диоксид азота, которые образуются при сгорании топлива в промышленности и на транспорте. Соединяясь с парами воды, они образуют азотистую и азотную кислоты. Последние составляют 1/3 кислотных компонентов в соответствующих дождях. При взаимодействии с углеводородами выхлопных газов оксиды азота образуют фотохимический туман – смог. При высоких концентрациях оксидов азота в атмосфере возможно отравление человека, сопровождающееся отеком легких, изъязвлением слизистых оболочек, головными болями, бессонницей. В РБ в 1997-1999 гг. выбросы оксида азота составляли соответственно 115,9; 119,1; 96 тыс. т.

Сероводород – весьма токсичный газ, присутствие которого легко определяется по характерному запаху тухлых яиц, проявляющемся уже при безопасном для человека содержании его в атмосфере (0,1 часть на 1 млн. частей). При высоких концентрациях, которые опасны для жизни, человек, напротив, перестает воспринимать его запах. Газ поражает нервную систему, глаза, а при содержании сероводорода 250-500 мл/м³ наступает тяжелое отравление с параличом дыхания и отеком легких. Промышленные источники выделения сероводорода – коксохимия, производство искусственных волокон, газовые выделения угольных шахт, нефтепромыслов, процессы нефтепереработки.

Бенз(а)пирен – соединение из группы полициклических ароматических углеводородов, относится к супертоксикантам (т.е. сверхопасным загрязняющим веществам, Майстренко и др., 1996). Это широко распространенное канцерогенное вещество, присутствующее в газообразных отходах промышленности, выхлопах автомобилей, в табачном дыме, в продуктах сгорания и др. До 40% выбросов бенз(а)пирена приходится на черную металлургию, 26% – на бытовое отопление, 16% – на химическую промышленность. Бенз(а)пирен входит в число наиболее опасных загрязнителей всех крупных городов РБ.

Фенол – твердое вещество, представляющее собой бесцветные, розовеющие на воздухе кристаллы. Фенол – промежуточный продукт при производстве многих химических веществ (пестицидов, пластиков, красителей и др.). Вдыхание паров фенола ведет к воспалению слизистых оболочек, контакт с кожей вызывает ожоги, попадание в пищеварительный тракт поражает печень и почки. Фенол губителен для водных экосистем, так как уже при невысоких его концентрациях гибнут многие организмы планктона и бентоса, а у рыбы ухудшаются вкусовые качества. Смертельная разовая доза фенола для человека составляет 15 г.

В 1988 году в Республике Башкортостан имело место загрязнение большим количеством фенола водопровода в г.Уфе по вине предприятия “Химпром”. Неоднократно это предприятие допускало залповые выбросы фенола и в последующие годы.

Формальдегид – химическое вещество, широко используемое в промышленности, например при производстве древесностружечных плит (ДСП), тканей (как отделочное средство) и ряда пластмасс. Формальдегид также применяется как дубитель и сильный консервант (для сохранения биологических материалов и бальзамирования трупов). Мировое производство формальдегида измеряется десятками миллионов тонн. В то же время формальдегид – один из опасных загрязнителей воды и атмосферы, вызывающий сильные аллергические реакции (слезотечение, кашель, спазмы бронхов). Предполагается канцерогенность формальдегида. В атмосферу он попадает при эмиссии из мебели, изготовленной из ДСП, содержится в выхлопных газах автомобилей, в сигаретном дыме.

Тяжелые металлы – металлы с удельным весом свыше 4,5 г/см³. Среди них есть и жизненно необходимые для человека (цинк, железо, марганец, медь). По степени опасности для здоровья человека тяжелые металлы относятся к первым трем классам опасности:

I класс: кадмий, ртуть, бериллий, селен, свинец, цинк;

II класс: кобальт, хром, медь, молибден, никель, сурьма;

III класс: ванадий, барий, вольфрам, марганец, стронций.

Тяжелые металлы попадают в окружающую среду со сточными водами, газообразными отходами промышленных предприятий и ТЭЦ, выхлопами автотранспорта, в результате чего содержание их в атмосфере города в 5–20 раз выше, чем в атмосфере над лесным массивом, удаленном от города. Загрязнение почв тяжелыми металлами происходит также при внесении фосфорных удобрений, в которых они содержатся как примеси. Тяжелые металлы могут подвергаться биологической концентрации, особенно в тканях рыб и грибов. Возможно повышенное содержание их в печени и почках домашних животных. Рассмотрим наиболее важные загрязняющие вещества этого класса.

Ртуть. Соединения ртути относятся к числу наиболее опасных веществ, загрязняющих атмосферу, воду, продукты питания. Металлическая ртуть мало опасна: угнетающее действие на организм оказывают ее пары. Сравнительно мало опасны и неорганические соединения ртути (соли), которые не летучи и потому могут нанести вред только при прямом попадании в организм с пищей. Главную опасность представляют ртутьсодержащие органические соединения, в особенности метилртуть. Известны трагические случаи массового отравления органическими соединениями ртути в Японии и Ираке.

Большое количество метилртути содержит рыба, вылавливаемая в южных реках, озерах и оросительных каналах, так как при выращивании хлопка широко используются препараты, содержащие ртуть, которые попадают в водоемы с дренажными водами. Рыбу, выловленную в южных водоемах, продают на рынках Уфы и других городов. Необходим строгий контроль содержания ртути в продуктах питания.

Свинец – широко используемый в промышленности один из наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Основной источник попадания свинца в организм человека – пища, причем особенно высоким содержанием свинца в промышленных районах отличаются печень и почки сельскохозяйственных животных. Его повышенное содержание может быть в вине, пресноводной рыбе, некоторых плодоовощных культурах. Вклад в загрязнение свинцом вносит транспорт, использующий этилированный бензин.

Свинцовые отравления встречаются крайне редко, хотя попадание свинца в организм может усиливать болезни внутренних органов. В случае отравления свинцом на деснах появляется хорошо различимая темная свинцовая кайма.

Кадмий – тяжелый металл белого цвета. Попадание в организм даже малых доз кадмия оказывает сильное токсическое действие. Вдыхание кадмия с пылью на промышленных предприятиях вызывает у рабочих заболевание почек. Возможно, кадмий является канцерогенным веществом. В почву кадмий попадает с фосфорными удобрениями, в которых он содержится как примесь, а также при осаждении из загрязненной атмосферы. Кадмий концентрируется в печени и почках любых сельскохозяйственных животных. В 1 кг этих субпродуктов, полученных от животных, выращенных на территории промышленных районов РБ (т.е. вокруг промышленных городов в радиусе 50 км) может содержаться до 200 мг/кг кадмия. Т.е. человек весом 70 кг при потреблении 1 кг печени получит кадмий в количестве, превышающем ПДД в 3 раза. К сожалению, контроль содержания кадмия в мясопродуктах в РБ не проводится.

Опасные концентрации кадмия (до нескольких мг/кг) могут накапливаться в грибах. Значительное количество кадмия попадает в организм человека при курении (в почках и печени курящих содержится его в 2 раза больше, чем у некурящих). Кадмий может попадать в организм человека с пищей при использовании керамической посуды, так как он содержится в красках и глазури, покрывающих поверхность керамики.

В настоящее время в ряде стран (например, в Швеции) введен запрет на любые формы использования кадмия в промышленности.

Диоксины – большая группа полихлорированных гетероциклических соединений, которые относятся к самым ядовитым веществам из известных на сегодняшний день, и рассматриваются как супертоксиканты. К этой же группе принадлежат еще два класса органических соединений – полихлорированные дибензофураны и бифенилы (токсичность последних заметно ниже). Диоксины растворяются в органических веществах, обладают токсичным действием при очень низкой концентрации и химически очень устойчивы. Период их полураспада в почве составляет 10-20 лет.

Загрязнение диоксинами отмечено в РБ, основным их источником являются гербициды группы 2,4-Д, которые выпускаются предприятием “Химпром”. Среда загрязняется также и в процессе производства препарата, поскольку на территории предприятия накапливается большое количество шлама, содержащего диоксины. Для выявления степени загрязненности ими в Башкортостане была разработана и реализована специальная республиканская программа “Диоксин”. Основной вывод, который сделали ученые: уровень загрязнения диоксинами территории РБ не превышает среднеевропейский и не представляет непосредственной опасности для здоровья жителей республики. Основной источник попадания диоксинов в организм человека – продукты питания, в которые они поступают по трофическим цепям.