ТЕМА ЛЕКЦИИ Химический состав и загрязнения атмосферного воздуха

ТЕМА ЛЕКЦИИ Химический состав и загрязнения атмосферного воздуха. Его влияние на здоровье населения. Мероприятия и основные направления санитарной охраны атмосферного воздуха

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Вещество Концентрация в воздухе на уровне моря (% об. ) Азот (N 2) 78, 1 Кислород (O 2) 20, 9 Диоксид углерода(CO 2) 0, 04 -0, 05 Прочие составляющие Менее 1%

ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ Загрязнение атмосферы – это изменение ее состава при поступлении примесей естественного и антропогенного происхождения ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА - поступление в атмосферный воздух или образование в нем вредных (загрязняющих) веществ в концентрациях, превышающих установленные государством гигиенические и экологические нормативы качества атмосферного воздуха. Российская Федерация. Федеральный закон N 96 -ФЗ «Об охране атмосферного воздуха»

Загрязнение атмосферы ВРЕДНОЕ (ЗАГРЯЗНЯЮЩЕЕ) ВЕЩЕСТВО - химическое или биологическое вещество либо смесь таких веществ, которые содержатся в атмосферном воздухе и которые в определенных концентрациях оказывают вредное воздействие на здоровье человека и окружающую природную среду. Федеральный закон N 96 -ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» За последние 10 лет в атмосферу ежегодно поступает: до 600 млн. т оксидов углерода 300 -400 млн. т соединений серы 100 -400 млн. т оксидов азота 80 -200 млн. т аммонийных соединений около 100 млн. т соединений хлора

ОСОБЕННОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ Большая часть загрязняющих веществ высвобождается над наиболее экономически развитыми районами Европы и Северной Америки выбросы происходят на относительно небольших высотах атмосферные загрязнения разносятся на большие расстояния разнообразные атмосферные загрязнения, взаимодействуя, претерпевают превращения, которые нередко повышают их токсичность

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ Природные (выбросы вулканов, пылевые и песчаные бури, разложение биомасса, разряды молний) Антропогенные (основные): - Предприятия топливно-энергитического цикла - Выхлопные газы автотранспорта - Атмосферные выбросы промышленных предприятий

ПРЕДПРИЯТИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ Характер загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания минерального топлива определяется: видом топлива условиями его сжигания в различных топливных устройствах наличием очистных сооружений условиями выброса

ПРЕДПРИЯТИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ К минеральным видам топлива относят: твердые (каменный уголь, горючие сланцы, дрова), выбросы - двуокись углерода, сернистый ангидрид, серный ангидрид, оксиды азота, пары воды, летучая зола. жидкие (продукты нефтепереработки), выбросы – те же, но существенно меньше летучей золы газообразные (природный газ) - при нормальном течении процессов горения наиболее экологичны, выбросы - двуокись углерода, оксиды азота.

ОТРАБОТАННЫЕ ГАЗЫ АВТОТРАНСПОРТА Более 200 различных химических соединений Основные: окись углерода окиси азота углеводороды сажа альдегиды аэрозоль свинца (при использовании этилированного бензина)

ОТРАБОТАННЫЕ ГАЗЫ АВТОТРАНСПОРТА Качественный и количественный состав выхлопных газов зависит от ряда факторов: тип двигателя особенности конструкции техническое состояние мощность режим работы качество применяемого топлива

АТМОСФЕРНЫЕ ВЫБРОСЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Чрезвычайно разнообразны в качественном и количественном отношении Крупнейшие загрязнители: черная металлургия цветная металлургия нефтехимия и нефтедобыча химическая промышленность целлюлозно-бумажная промышленность

САМООЧИЩЕНИЕ АТМОСФЕРЫ Процессы, обеспечивающие самоочищение атмосферы: Седиментация Нейтрализация Связывание Сорбция Вымывание Рассеивание Разбавление выбросов

ВОЗДЕЙСТВИЕ АТМОСФЕРНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НА ОС По широте охвата биосферы: локальные и глобальные По происхождению: естественные и искусственные По действию на биологические объекты: прямое действие и косвенное действие По скорости проявления: острые, хронические и отдалённые последствия.

Воздействие атмосферных загрязнений на ОС Локальные –токсические туманы, повышение заболеваемости и смертности вблизи определенных источников выбросов Глобальные – глобальное потепление, озоновые дыры и в определенной степени кислотные дожди. Прямое действие – это такое действие, когда атмосферные загрязнители непосредственное влияют на биологические объекты, нарушая их жизнедеятельность. Косвенное действие осуществляется через влияние на абиотические факторы окружающей среды.

ПРОЯВЛЕНИЯ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА Субъективные проявления: - жалобы на неприятный запах - раздражающее действие на дыхательные органы - кашель - головные боли - раздражение слизистых глаз - головокружение

ПРОЯВЛЕНИЯ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА Объективные проявления: - рост общей заболеваемости - рост аллергических заболеваний - нарушение деятельности дыхательной системы - снижение уровня неспецифической резистентности - изменения со стороны системы крови - обострение сердечно-сосудистых заболеваний

КОСВЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ АТМОСФЕРНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ Нарушение инсоляции Нарушение ионизации городского воздуха Увеличение числе дней с туманами (в 2 -3 раза) Увеличение числа взвешенных частиц в воздухе Снижение освещенности Уничтожение зеленых насаждений Затруднение процессов проветривания Коррозия металлов Примерами косвенного действия являются глобальное потепление, кислотные дожди и озоновые дыры.

КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ Термин «кислотные дожди» существует уже более 100 лет, впервые его использовал британский исследователь Роберт Смит в 1872 году. Кислотными дождями (или кислотными осадками) называют такие, у которых р. Н ниже 5, 0 Наибольшее значение кислотных осадков (р. Н – 2, 25) было отмечено в КНР в районе. Дожди с р. Н менее 3 отмечались в Скандинавии. (Домашний уксус имеет р. Н =2, 8) Н 2 SO 4 составляет до 60% всех кислот дождевой воды. Остальные 35% представлены азотной кислотой.

КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ Влияние на состояние пресных вод и лесов. Закисление пресных вод – это потеря ими способности к нейтрализации. При повышении до определенных значений кислотности осадков, поверхностные воды становятся кислыми. Наиболее чувствительные виды живых организмов начинают погибать уже при р. Н 6, 5 (некоторые ракообразные и моллюски, форель, лосось). р. Н – 4, 5 - способны жить только немногие виды насекомых, растительный и животный планктон, а также водоросли.

КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ Гибель лесов в результате: 1). непосредственного воздействия осадков на растения, их листву, стебли. 2). через корневую систему. Находящиеся в связанном состоянии в почве алюминий, марганец, медь, кадмий и другие соединения растворяются и могут поглощаться растениями и животными. Разрушение строительных материалов (в частности мрамора памятников), коррозия металлов.

НЕКАНЦЕРОГЕННЫЕ «КЛАССИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА» ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ взвешенные вещества диоксиды азота и серы оксид углерода озон Уровни содержания этих веществ во многом определяют степень загрязнения атмосферного воздуха в крупных городах В первую очередь они влияют на рост хронической заболеваемости

ХАРАКТЕРНЫЕ ПРИЗНАКИ ОСТРОГО ДЕЙСТВИЯ Высокий уровень обращаемости населения Избыточная смертность среди населения Ограниченность по времени возникновения указанных явлений Основные жалобы: одышка, затрудненное дыхание, спастический кашель, сердцебиение, тошнота

ТОКСИЧЕСКИЕ ТУМАНЫ Выделяют два вида токсических туманов: 1). Классический, или влажный, или сернистый или Лондонский смог 2). Сухой, или фотохимический туман или Лос. Анжелеский смог 1) источник – сжигание топлива. Основные загрязнители: сернистый газ, пыль (зола), оксид углерода 2). источник – выбросы автотранспорта. Основные загрязнители: окислы азота, углеводороды, из которых образуются фотооксиданты.

ТОКСИЧЕСКИЕ ТУМАНЫ Метеоусловия: Лондонский смог 1. Штиль 2. Температурная инверсия 3. Высокая влажность воздуха (туман) Фотохимический туман 1. Штиль 2. Температурная инверсия 3. Высокий уровень УФР

ХРОНИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ Хроническое специфической действие – конкретный загрязнитель играет роль этиологического фактора Хроническое неспецифическое (провоцирующее) действие – предпатологические состояния, снижение иммунной резистентности, сенсибилизация организма и т. п.

САНИТАРНАЯ ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА - это комплекс мероприятий, направленных на охрану атмосферного воздуха от вредных выбросов Мероприятия по охране атмосферного воздуха: Законодательные Планировочные Технологические Санитарно-технические

ЗАКОНОДАТЕЛЬНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ Это мероприятия, определяющие идеологическое и юридическое обоснование мероприятий в области санитарной охраны атмосферного воздуха. (Федеральный Закон «Об охране атмосферного воздуха» N 96 -ФЗ, Сан. Пи. Н 2. 1. 6. 1032 -01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест» , гигиенические нормативы (ГН) ПДК и ОБУВ) Основой законодательных мероприятий является гигиеническое нормирование

НОРМИРОВАНИЕ – это определение количественных показателей загрязнений в объектах окружающей среды, характеризующих безопасные уровни влияния на условия жизни и состояние здоровья населения В атмосферном воздухе различают следующие нормативы его качества: ПДК – предельно допустимая концентрация (ПДКмр и ПДКсс) ОБУВ - ориентировочные безопасные уровни воздействия

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ ПДК должна быть: ниже порога острого и хронического воздействия на человека, животных и растительность ниже порога запаха и раздражающего действия на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей значительно ниже ПДК, принятых для воздуха производственных помещений

НОРМИРОВАНИЕ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ Предельно допустимые выбросы (ПДВ) устанавливают таким образом, чтобы выбросы вредных веществ от данного источника и от совокупности всех других источников в данном районе с учетом перспективы его развития и рассеивания вредных веществ в атмосфере не создавали приземные концентрации, превышающие максимальные разовые предельно допустимые концентрации (ПДКмр)

НОРМИРОВАНИЕ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ ПДВ определяются индивидуально, в зависимости от: расположения источника по отношению к жилым массивам сочетания выбросов вредных веществ от рассматриваемого источника с выбросами от других источников влияния условий рассеивания в данном географическом регионе (температуры окружающего воздуха, рельефа местности и т. п. )

ПЛАНИРОВОЧНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ правильная планировка городов (территориальное зонирование) соблюдение санитарно-защитных зон правильное планирование транспортных потоков ликвидация домовых котельных укрупнение отопительных систем и вывод энергетических установок, обслуживающих их, за пределы жилой зоны увеличение количества зеленых насаждений

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ усовершенствование обогащение сгорания топлива угля замена одного вида топлива другим (газификация, электрификация) использование малоотходных технологий увеличение эффективности разбавления (высокие трубы)

САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ Пыле-, золо-, газоулавливатели: циклоны (улавливают до 50 % пыли) мультициклоны (улавливают до 65 -70 % пыли) мокрые скрубберы (улавливают до 90 % пыли и до 30% газов) тканевые фильтры электрические фильтры (улавливают до 96 -98 % пыли) Комбинированными методами удается задержать на пути выбросов до 99% пылевых загрязнений

ПРИМЕРЫ ОЧИСТНЫХ УСТРОЙСТВ

ЭКСПЕРТИЗА БЕЗОПАСНОСТИ ЧЕЛОВЕКА АНАЛИЗ РИСКОВ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ Риск – это мера ожидаемой неудачи Риск – это ожидаемая частота нежелательных для здоровья эффектов, возникающих от заданного воздействия загрязнителя (ВОЗ) Риск – это вероятность повреждения, заболевания или смерти при определенных обстоятельствах (EPA US)

РИСК ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ Риск для здоровья - вероятность развития угрозы жизни или здоровью человека, обусловленной воздействием факторов среды обитания Характеристики риска: вероятность последствия реализации риска значимость последствий Универсальная формула для оценки риска: Риск = Опасность х Экспозиция

ВИДЫ РИСКА Индивидуальный риск - это вероятность того, что человек испытает определенное вредное воздействие в ходе своей деятельности Популяционный риск - это соотношение между числом людей, подвергшихся воздействию источника опасности и вероятностью такого события Приемлемый риск - уровень риска, оправданный с точки зрения экономических, социальных и экологических факторов Экологический риск - мера экологической опасности

ПИРАМИДА ОТВЕТНЫХ РЕАКЦИЙ ПОПУЛЯЦИИ НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

УСЛОВИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОС Наличие источника риска Источник риска, находящийся в ОС, характеризуется вредной для человека концентрацией или интенсивностью Присутствие человека, контактирующего с источником риска и восприимчивого к его воздействию Наличие путей передачи вредного воздействия от источника риска к организму

ЭТАПЫ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ В ХОДЕ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДОЛОГИИ ОЦЕНКИ РИСКА Идентификация опасности Оценка экспозиции Оценка зависимости "доза-эффект» - сбор информации о токсических свойствах веществ - идентификация периодов воздействия и соответствующих показателей токсичности - определение значений показателей токсичности для канцерогенных эффектов - обобщение токсикологической информации Характеристика риска

Законодательно использование методологии оценки риска закреплено Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации и Главного государственного инспектора Российской Федерации по охране природы "Об использовании методологии оценки риска для управления качеством окружающей среды и здоровья населения в Российской Федерации" от 10. 11. 97 N 25 и 03 -1924 -3486