Влияние пыли на здоровье человека

Содержание вредных веществ в отработавших газах

Состав отработавших газов (ОГ)

Влияние на человека отработавших газов автомобилей

По воздействию на организм человека компоненты отработав­ших газов (табл. 4) подразделяются на:

токсичные — оксид углерода, оксиды азота, оксиды серы, углеводороды, альдегиды, свинцовые соединения;

канцерогенные — бенз(а)пирен;

раздражающего действия — оксиды серы, углеводороды.

Влияние перечисленных компонентов отработанных газов на организм человека зависит от их концентрации в атмосфере и продолжительности воздействия.

Двигатели	Состав отработавших газов, %
		н2о (пар)	со2	СО		СХНУ	Сажа
Бензиновые	74—77	0,3—0,8	3-5,5	5-12	5-10	До 0,8	0,2-3	До 0,4
Дизельные	76-78	2—18	0,5-4	1-10	0,02-5	До 0,5	До 0,5	До 1,1
Состав выбросов						0,15	0,5	-
Масса выбросов при пробеге 15000 км за год	15т	0,6 т	1т	2,275 т	1т	30 кг	100 кг	-

Оксид углерода— газ без цвета и запаха.При вдыхании проника­ет в кровь и образует комплексное соединение с гемоглобином — карбоксигемоглобин. Оксид углерода реагирует с гемоглобином в 210 раз быстрее, чем кислород, что приводит к развитию кисло­родной недостаточности. Признаками кислородной недостаточно­сти являются нарушения в центральной нервной системе, пора­жение дыхательной системы, снижение остроты зрения. Увели­ченные среднесуточные концентрации оксида углерода способ­ствуют возрастанию смертности лиц с сердечно-сосудистыми за­болеваниями.

Оксид углерода в воздухе в зависимости от степени концентра­ции вызывает:

• слабое отравление через 1 ч (С = 0,05 об. %);

• потерю сознания через несколько вдохов (С = 1 об. %).
Оксиды азота — смесь различных оксидов: NO₂, N₂O₃, N₂O₄.
Наибольшую опасность представляет NO₂.

Воздействие оксидов азота на человека приводит к нарушению функций легких и бронхов. Воздействию оксидов азота в большей степени подвержены дети и люди, страдающие сердечно-сосуди­стыми заболеваниями.

Оксиды азота в воздухе в зависимости от концентрации вызы­вают:

• раздражение слизистых оболочек носа и глаз (С = 0,001 об.%);

• начало кислородного голодания (С = 0,001 об. %);

• отек легких (С = 0,008 об. %).

Сернистый ангидрид— бесцветный газ с резким запахом, хоро­шо растворяется в воде, образуя сернистую кислоту. Длительное воздействие даже относительно низких концентраций сернлеваний, способствует возникновению бронхитов, астмы и дру­гих респираторных заболеваний.

Сернистый ангидрид в воздухе в зависимости от степени кон­центрации вызывает:

• раздражение слизистой оболочки глаз, кашель (С = 0,001 % об.);

• раздражение слизистой оболочки горла (С = 0,002 об. %);

• отравление через 3 мин (С = 0,004 об. %);

• отравление через 1 мин (С = 0,01 об. %).

Углеводороды — группа соединений типа С_ХН_У. Обладают не­приятным запахом. В результате фотохимических реакций углево­дородов с оксидами азота образуется смог.

Бензапирен — полициклический и ароматический углеводород (ПАУ). При нормальных атмосферных условиях — кристалличес­кий продукт, плохо растворимый в воде. Попадая в организм че­ловека, ПАУ постепенно накапливается до критических кон­центраций и стимулирует образование злокачественных опухолей.

Сажа — твердый фильтрат отработавших газов, состоящий в основном из частиц углерода. Непосредственной опасности для человека не представляет. Влияние сажи проявляется в неприят­ном ощущении загрязненности воздуха. Сажа является адсорбен­том канцерогенных веществ (ПАУ до 2 %) и способствует усиле­нию влияния других токсических компонентов, например серни­стого ангидрида.

Соединения свинца появляются в отработавших газах в случаях применения тетраэтилсвинца — антидетонационной присадки к бензинам. Свинец способен накапливаться в организме, попадая в него через дыхательные пути, с пищей и через кожу. Поражает центральную нервную систему и кроветворные органы.

истого ангидрида увеличивает смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, способствует возникновению бронхитов, астмы и дру­гих респираторных заболеваний.

Сернистый ангидрид в воздухе в зависимости от степени кон­центрации вызывает:

• раздражение слизистой оболочки глаз, кашель (С = 0,001 % об.);

• раздражение слизистой оболочки горла (С = 0,002 об. %);

• отравление через 3 мин (С = 0,004 об. %);

• отравление через 1 мин (С = 0,01 об. %).

Углеводороды — группа соединений типа С_ХН_У. Обладают не­приятным запахом. В результате фотохимических реакций углево­дородов с оксидами азота образуется смог.

Бензапирен — полициклический и ароматический углеводород (ПАУ). При нормальных атмосферных условиях — кристалличес­кий продукт, плохо растворимый в воде. Попадая в организм че­ловека, ПАУ постепенно накапливается до критических кон­центраций и стимулирует образование злокачественных опухолей.

Сажа — твердый фильтрат отработавших газов, состоящий в основном из частиц углерода. Непосредственной опасности для человека не представляет. Влияние сажи проявляется в неприят­ном ощущении загрязненности воздуха. Сажа является адсорбен­том канцерогенных веществ (ПАУ до 2 %) и способствует усиле­нию влияния других токсических компонентов, например серни­стого ангидрида.

Соединения свинца появляются в отработавших газах в случаях применения тетраэтилсвинца — антидетонационной присадки к бензинам. Свинец способен накапливаться в организме, попадая в него через дыхательные пути, с пищей и через кожу. Поражает центральную нервную систему и кроветворные органы.

Для многих крупных городов характерно превышение предель­но допустимой концентрации оксида углерода в 20 — 30 раз, с чем врачи связывают высокую смертность от инфаркта миокарда.

Концентрация оксидов азота в городах увеличивается в 10 — 100 раз. Поступающие в атмосферу оксиды азота сохраняются в ней в течение 3 — 4 дней. В результате фотохимических реакций на солнечном свету оксида азота образуется диоксид азота NO₂, ко­торый вместе с углеводородами является причиной образования токсических туманов, называемых смогами.

Продолжительность существования сернистого газа в атмос­фере — в пределах 10 ч. Выбросы SO₂ являются причиной выпаде-

Вредное вещество ОГ	Содержание в ОГ ДВС
Дизели	Бензиновые
Оксид углерода	0,005-0,5 об.%	0,25-10 Об. %
Оксиды азота в пересчете на азот	0,004-0,5 об.%	0,01-0,8 об. %
Сернистый ангидрид	0,003-0,05 об. %	—
Углеводороды в пересчете на углерод	0,01-0,5 об.%	0,27-0,3%
Бенз(а)пирен	До 10 мкг/м3	До 20 мкг/м3
Сажа	До 1,1 г/м3	До 0,4 г/м3
Соединения свинца	—	Выбрасывается до 85 % соединений свинца (от количества введен­ного в бензин с ТЭС)

ния сернокислотных осадков, способствующих закислению по­чвы, воды и разрушению облицовки зданий.

Содержание углекислого газа в воздухе не нормируется. Про­должительность существования СО₂ в атмосфере 4 года. Возраста­ние концентрации оксида углерода опасно возникновением пар­никового эффекта, который приводит к возрастанию температу­ры воздуха у поверхности Земли (см. главу 10).

Высокое содержание свинца в организме человека приводит к хроническому отравлению свинцом.

Основными источниками поступающей в атмосферу Земли пыли являются: тепловые станции (выбрасывают 25 % пыли от общего ее количества), промышленность (50%), сжигание мусора (8%), прочие источники, включая автомобильный транспорт (17%).

Пыль подразделяется по степени ее дисперсности на крупнодис­персную (размеры частиц выше 10 мкм), среднедисперсную (от 10 до 0,25 мкм) и мелкодисперсную (не менее 0,25 мкм). Пыль являет­ся разновидностью аэрозолей. Аэрозоли с твердыми частицами, об­разовавшиеся в результате горения топлива, называют дымами, а с жидкими частицами — туманами. Пылевые частицы и аэрозоли по­стоянно находятся в движении в окружающей среде. Скорость осаж­дения взвешенных в воздухе частиц зависит от их размера.

Степень запыленности воздуха при движении автомобильно­го транспорта зависит от следующих факторов: времени года

типа покрытия дороги и вида почвы, направления ветра, интен­сивности движения, грузоподъемности автомобиля, типа шин.

Основной частью пыли является кварц. На городских магистра­лях в уличной пыли обнаруживаются также примеси кальция, кадмия, свинца, хрома, цинка, меди, железа. Присутствие пере­численных примесей определяется функционированием автомо­бильного транспорта и обработкой магистралей антиобледенитель-ными составами. Увеличивают выбросы пыли шины, оснащенные шипами. Износ дорожного полотна при их использовании состав­ляет 2 — 4 мм за зимний сезон. В целом ряде стран использование шипованных шин запрещено, за исключением ограниченного числа автомобилей специального назначения.

Воздействие пыли увеличивает скорость изнашивания машин и механизмов и оказывает вредное влияние на организм человека. Из анализа отказов двигателей внутреннего сгорания известно, что 50% происходит по причине загрязнения топлива взвешен­ными частицами неорганического происхождения. Содержание их находится в прямой зависимости от степени запыленности возду­ха и сезона эксплуатации и колеблется от нескольких граммов до 300 г на тонну топлива.

Вредное воздействие пыли на организм человека зависит от ее дисперсности, твердости частиц, формы пылинок, их электри­ческого заряда и т. д. Мелкодисперсная пыль наиболее опасна, так как оседает в легких и бронхах и при длительном вдыхании при­водит к возникновению профессиональных заболеваний.

К средствам и методам борьбы с запыленностью воздуха горо­дов следует отнести:

· снижение выбросов твердых частиц при работе ДВС;

· разработку новых и улучшение существующих твердых по­крытий дорог;

· уборку и увлажнение улиц города;

· применение антиобледенительных веществ, не содержащих вредаых примесей;

· насыщение городов зонами зеленых насаждений.

Особенно опасны для организма кислотосодержащие аэрозо­ли, адсорбирующие канцерогенные вещества. Первые нарушают кислотное равновесие тканевых клеток; вторые, постепенно на­капливаясь в организме, могут явиться причиной возникновения злокачественных опухолей.