Основы общей и экологической токсикологии - Владимир Базылев

Попутно заметим, что продукты питания – хлеб, молоко, мясо, масло, рыба, сахар и другие – также представляют собой дисперсные системы. Да и сам человек состоит из частиц, образующих кровь, кости и ткани, которые являются сложными дисперсными системами. Поэтому не без основания известный ученый-коллоидник И. И. Жуков отмечал, что «человек – ходячий коллоид».

От дымов и туманов происходит смог. Согласно одному из последних международных экологических словарей, смог – это «туман, ставший более тяжелым и более темным благодаря городской копоти – дыму».

Встречается смог лондонского или лос-анджелесского типа. В первом случае причиной возникновения смога служит сжигание угля и мазута. При высокой влажности атмосферы образуется густой туман с примесью частиц SO2. Свое название этот смог получил после трагедии зимой 1952 г., когда в Лондоне в результате образования инверсионного тумана умерло 3200 человек. В 1956 г. «туман-убийца» унес там еще несколько тысяч жителей.

Инверсия представляет собой необычное состояние атмосферы, при котором температура воздуха в тропосфере не убывает с высотой. В результате более холодный воздух располагается ниже более теплого. В подобной ситуации более холодный, а потому и более тяжелый воздух не может подняться вверх и рассеяться в атмосфере. Этим объясняется скапливание загрязнений ниже «крышки» из теплого воздуха.

Фотохимический смог был впервые отмечен в 1944 г. в Лос-Анджелесе, когда в результате большого скопления автомобилей была парализована жизнь одного из крупнейших городов США. Фотохимический смог возникает под действием солнечного света в отсутствии ветра при низкой влажности воздуха. Наблюдается сильное раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и глаз. Сохранение смоговой ситуации в течение длительного времени приводит к повышению заболеваемости и смертности среди населения.

Особенно сильно смог влияет на детей и пожилых людей. Он оказывает вредное воздействие и на растительность, вызывая увядание и гибель листьев. Кроме того, фотохимический смог усиливает коррозию металлов, разрушение строительных сооружений, резины и других материалов.

Окислительный характер фотохимическому смогу придают озон и пероксилацетилнитраты (ПАН). ПАН – название группы соединений типа

где R – CH3, C6H5 и т.д.

Из многочисленных органических соединений, попадающих в атмосферу, наибольшую склонность к образованию аэрозолей проявляют терпеновые углеводороды. Так, наблюдаемая над хвойными лесами в летнее время голубоватая дымка представляет собой аэрозоль, возникающий в результате фотохимического окисления терпенов.

Образование аэрозольных частиц в воздухе городов часто связывают с SO2, который при окислении дает H2SO4, превращающуюся при наличии в атмосфере аммиака в сульфат аммония.

Число твердых частиц в воздухе сильно варьирует в зависимости от местности. В нижней тропосфере на высотах менее 2 км, в сельских районах концентрация частиц составляет около 104 см– 3, а над городами превышает 105 см– 3. В фоновых районах в отсутствие антропогенной деятельности в воздухе содержится всего 200 – 500 см– 3 аэрозольных частиц. Особо отметим, что антропогенная нагрузка в условиях продолжающейся концентрации промышленного потенциала в ряде городов Российской Федерации давно перешла все допустимые пределы. Рост промышленного производства сопровождался также резким увеличением городского населения. Промышленность и жилищно-коммунальное хозяйство городов Восточной и Западной Сибири, Уральского, Поволжского, Центрального, Северного и Северо-Западного районов Российской Федерации являются одними из главных источников загрязнения атмосферного воздуха (табл. 2.4). Согласно статистике, до 95 % всего времени человек пребывает в закрытом помещении: место работы, транспорт, квартира, место досуга или отдыха. В этой связи в 1970-е гг. во время энергетического кризиса внимание было привлечено к эколого-химическим проблемам воздушной среды квартиры, офиса и других закрытых помещений. В то время для обогрева жилища использовали далеко не чистые в экологическом отношении энергоносители, и при неблагоприятных метеорологических условиях качество воздушной среды, как в атмосфере города, так и в закрытых помещениях, зачастую было существенно ниже допустимых норм.

Таблица 2.4

Двадцать самых «грязных» регионов России

Как правило, в воздухе жилых и производственных помещений постоянно присутствуют бытовая пыль, оксиды углерода, азота и серы, озон, радон, компоненты табачного дыма, десятки различных летучих органических соединений (ЛОС), микроорганизмы. В результате различных химических реакций между этими веществами могут образовываться более токсичные соединения, что приводит в итоге к неконтролируемому ухудшению самочувствия людей и повышает степень риска возникновения различных заболеваний. Комплекс факторов, обусловленных высокой загрязненностью воздуха помещений и связанный вследствие этого с жалобами населения, получил название «синдром больных зданий».

Известно множество источников загрязнения воздушной среды в замкнутом объеме помещений. К основным относятся: строительно-отделочные материалы; внутренняя обстановка помещения (предметы быта, приборы, мебель, ковры); высокотемпературные источники; продукты жизнедеятельности человека.

Из источников эмиссии загрязняющих веществ неорганической природы, имеющих потенциальную экологическую опасность, следует обратить особое внимание на радон и асбест в виде мельчайших частиц пыли. В замкнутом объеме радон, поднимающийся из разломов земной коры и попадающий из подвалов в вышележащие этажи по лестничным клеткам или вентиляционным каналам, становится опасным вследствие своей радиоактивности. Источниками радона могут быть и строительные материалы, например гранит, используемый в фундаментах или облицовках зданий. Широко применявшийся ранее в качестве компонента строительно-отделочных материалов асбест в настоящее время повсеместно запрещен к применению из-за своих канцерогенных свойств.

Загрязнение воздушной среды закрытого помещения происходит еще и естественным путем. Причиной этого является человек, выделяющий в процессе жизнедеятельности продукты обмена веществ. Так, выдыхаемый воздух содержит азот, кислород, воду, диоксид азота и небольшое количество оксида углерода. Кроме этих веществ в выдыхаемом человеком воздухе содержится более ста различных летучих соединений, присутствующих в ничтожно малых количествах. Так как многие из этих соединений проявляют определенную токсичность, они получили название антропотоксикантов. В обычных условиях антропотоксиканты, как правило, не снижают самочувствие и работоспособность человека, так как при достаточном разбавлении атмосферным воздухом их концентрация в окружающей среде невысока. Однако в закрытом пространстве накопление антропотоксикантов ведет к снижению работоспособности человека, появлению тягостных ощущений, снижению функциональных возможностей организма. Накопление некоторых антропотоксикантов в закрытых помещениях и при большом скоплении людей может привести к самоотравлению. Подобные явления отмечались, в частности, при длительном пребывании человека в космических аппаратах и подводных лодках.

Пыль и грязь проникают в наш дом и впитываются коврами, стенами, шторами. Было выявлено, что пыль является колоссальным источником инфекции для человека. Микробы используют частицы пыли для передвижения и контакта. Эксперты предостерегают: моющие и чистящие средства, которые мы обильно используем дома, наполняют воздух ядовитыми испарениями и частицами. Причем их концентрации в тысячи раз выше, чем в открытом воздухе. В воздухе, которым мы дышим, обнаружен микроскопический пылевой клещ и его экскременты, которые являются источником сильных аллергических реакций. Основным источником пищи этих микроскопических существ являются частички мертвой человеческой кожи. Наши спальни – идеальное место для обеда и размножения пылевого клеща. Установлено, что 10 % простудных и инфекционных заболеваний приобретены вне помещений, а 90 % – внутри помещений. В природной среде микробы и пыль разрушаются, а в помещениях почти все способствует их сохранению, накоплению и размножению.

2.3. Основные источники и виды антропогенного загрязнения почв

В почве протекают разнообразные физические, химические и биологические процессы, которые в результате загрязнений нарушаются. Загрязнение почв связано с загрязнением атмосферы и вод. В почву попадают твердые и жидкие промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы (Скурлатов Ю. И. [и др.], 1994; Фелленберг Г., 1997; Лозановская И. Н. [и др.], 1998).