Токсикологическое действие на живые организмы

Отчет по летней учебной практике

Мониторинг диоксида азота и аммиака в атмосферном воздухе

 

                                                                        Выполнили: студенты группы ООС-12, направления 280700.62

«Техносферная безопасность»

Баландина А.В., Замараева О.А.,

Меликов Э., 00Умпелев В.Д.

                                                                        Проверил: проф. кафедры ООС, доктор биологических наук Нурисламова Т.В.                     

 

 

                                                Пермь 2014

СОДЕРЖАНИЕ

 

	Введение……………………………………………………………………….	3
1.	Источники поступления газов в атмосферный воздух……………………..	5
1.1	Основные загрязняющие вещества ………………………………………….	5
1.2	Аэрозольное загрязнение атмосферы……………………………………….	5
1.3	Смог……………………………………………………………………………	6
2.	Токсикологическое действие на живые организмы………………………...	7
3.	Методы определения газов в атмосферном воздухе………………………..	9
3.1.	Методика отбора пробы воздуха…………………………………………….	9
3.2.	Анализ отобранных проб воздуха………………...........................................	9
3.3.	Расчет концентрации компонентов………………………………………….	10
4.	Оценка качества воздуха……………………………………...…...................	11
	Выводы, заключение………………………………………………………….	13
	Список литературы………………………………………………...................	14
	Приложение

 

Введение

Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений. Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом, однозначно свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы - самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека и окружающую среду. Атмосферный воздух имеет неограниченную ёмкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроникающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы.

Основные агенты воздействия атмосферы на гидросферу - атмосферные осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана. Поверхностные и подземные воды суши имеют, главным образом, атмосферное питание и вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы.

Отрицательное влияние загрязнённой атмосферы на почвенно-растительный покров связано как с выпадением кислотных атмосферных осадков, вымывающих кальций, гумус и микроэлементы их почв, так и с нарушением процессов фотосинтеза, приводящих к замедлению роста и гибели растений. Высокая чувствительность деревьев (особенно берёзы, дуба) к загрязнению воздуха выявлена давно. Совместное действие обоих факторов приводит к заметному уменьшению плодородия почв и исчезновению леса.

Загрязнённая приземная атмосфера вызывает рак лёгких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорождённых и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека.

1. Изучить научную и научно – техническую литературу по данным вопросам.

2. Определить Гигиенические нормативы для атмосферного воздуха.

3. Оценить качество воздуха, сравнивая со стандартными показателями.

4. На основе полученных результатов сделать выводы о загрязнении атмосферного воздуха.

Источники поступления газов в атмосферный воздух.

1.1. Основные загрязняющие вещества

В частности, одним из основных источников образования диоксида азота является сжигание ископаемого топлива на тепловых электростанциях и топлива в двигателях автомобилей.

Важнейшим источником атмосферного аммиака является почва. Находящиеся в почве органические вещества разрушаются определенными бактериями, и одним из конечных продуктов этого процесса является аммиак.

1.2. Аэрозольное загрязнение атмосферы

Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 11-51 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 11 куб.км. пылевидныхчастиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей. Сведения о некоторых источниках техногенной пыли приведены ниже.
Производственный процесс выброс пыли, млн.т./год:

1. Сжигание каменного угля - 93,60

2. Выплавка чугуна - 20,21
3. Выплавка меди (без очистки) - 6,23
4. Выплавка цинка - 0,18
5. Выплавка олова (без очистки) - 0,004
6. Выплавка свинца  - 0,13
7. Производство цемента - 53,37

 

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест. Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот.

1.3. Смог.

 

Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ. Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой.

 

Токсикологическое действие на живые организмы.

Аммиак.

Аммиак — сильно раздражающий газ, имеет острый характерный запах.Предельно допустимая концентрация паров в воздухе 20 мг/м3.
Очень быстро вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз (кашель, спазм голосовой щели, першение в горле, чиханье, слезотечение, осиплость, резь в глазах). Однако все эти явления столь же быстро исчезают по устранении действия газа. При острых отравлениях, средней тяжести и тяжелых (последние встречаются очень редко и только при авариях) наблюдаются воспаления слизистых оболочек носа, трахеи и бронхов, появляются насморк, боли при глотании, сильный кашель, слюнотечение, тошнота, рвота и т. п. Но эти явления (если не осложняются инфекцией) проходят через 5—7 дней.

Токсическое действие. Поражает нервную систему, ЖКТ, печень и почки. Изменения в крови возникают только при хроническом отравлении. Вызывает помутнение хрусталика, накопление аммиака в головном мозге. С последним связывается нарушение функции ЦНС. Техническое вещество токсичнее из-за наличия различных примесей. 

Пары оказывают раздражающее действие, сходное с аммиаком, но значительно слабее. Обладает также общетоксическим действием, вызывая поражения печени и почек. Проникает через неповрежденную кожу.    

Диоксид азота.

Оксид азота (NO) в высоких концентрациях содержится в атмосферном воздухе только вблизи источников выбросов. Монооксид азота не раздражает дыхательные пути человека и поэтому человек может его не почувствовать.

Оксид азота действует на нервную систему человека, вызывает параличи и судороги, связывает гемоглобин крови и вызывает кислородное голодание.По мере удаления от источника выбросов все большее количество NO переходит в NO2. NO2 - желто-коричневый газ, особенно сильно раздражает слизистые оболочки. При контакте с влагой в организме образуются азотистая и азотная кислоты, которые разъедают стенки альвеол легких. При этом, стенки альвеол и кровеносных капилляров становятся настолько проницаемы, что пропускают сыворотку крови в полость легких. В этой жидкости растворяется вдыхаемый воздух, образуя пену, препятствующую дальнейшему газообмену. При длительном действии диоксидов азота следует опасаться расширения клеток в корешках бронхов (тонкие разветвления воздушных путей альвеол). Ухудшения сопротивляемости легких к бактериям, а также расширения альвеол.

Диоксиды азота действуют на растения двумя путями: с помощью кислотных осадков, прямым контактом с растениями и косвенно путем фотохимического образования окислителей. В форме кислотных остатков диоксиды азота наносят ущерб растениям, увеличивая кислотность. Прямой контакт растений с диоксидами азота можно сразу определить зрительно по пожелтению или по бурению листьев и игл.

Высокие концентрации диоксидов азота в атмосферном воздухе приводят к учащению случаев катара верхних дыхательных путей, бронхита и воспаления легких у населения.