Взвешенные вещества это вещества, выделенные из воды путем фильтрования или центрифугирования. В настоящей методике взвешенные вещества выделяют фильтрованием после предварительной гомогенизации пробы. Включают пыль, золу, сажу, дым, сульфаты, нитраты. В зависимости от состава они могут быть и высокотоксичными и почти безвредными. Взвешенные вещества образуются в результате сгорания всех видов топлива: при работе двигателей автомобилей и при производственных процессах. При проникновении взвешенных частиц в органы дыхания происходит нарушение системы дыхания и кровообращения. Вдыхаемые частицы влияют как непосредственно на респираторный тракт, так и на другие органы за счет токсического воздействия входящих в состав частиц компонентов. Опасно сочетание высоких концентраций взвешенных веществ и диоксида серы. Люди с хроническими нарушениями в легких, с болезнями сердечнососудистой системы, с астмой, частыми простудными заболеваниями, пожилые и дети особенно чувствительны к влиянию мелких взвешенных частиц. Пыль и аэрозоли не только затрудняют дыхание, но и приводят к климатическим изменениям, поскольку отражают солнечное излучение и затрудняют отвод тепла от Земли. Например, так называемые смоги - в густо населенных южных городах снижают прозрачность атмосферы в 2-5 раз.
Стоит выделить следующие вещетва:
Диоксид азота: Бесцветный, не имеющий запаха ядовитый газ.
Оксиды азота поступают в атмосферу от промышленных предприятий, электростанций, печей и котельных, а также от автотранспорта. Они могут образовываться и поступать в атмосферу в больших количествах при производстве минеральных удобрений. В атмосфере выбросы оксидов азота трансформируются в диоксид азота. Это бесцветный, не имеющий запаха ядовитый газ. Диоксид азота является важной составляющей фотохимических процессов в атмосфере, связанных с образованием озона при солнечной погоде. При небольших концентрациях диоксида азота наблюдается нарушение дыхания, кашель. Всемирная Организация Здравоохранения установила, что при средней за час концентрации диоксида азота, равной 400 мкг/м3., наблюдаются болезненные симптомы у больных астмой и других групп людей с повышенной чувствительностью. При средней за год концентрации, равной 30 мкг/м3., увеличивается число детей с учащенным дыханием, кашлем и больных бронхитом. Диоксид азота снижает сопротивление организма к заболеваниям, уменьшает гемоглобин в крови, раздражает дыхательные пути. При длительном вдыхании этого газа происходит кислородное голодание тканей, особенно у детей. Вызывает болезни органов дыхания, кровообращения и злокачественные новообразования. Приводит к обострению различных легочных и хронических заболеваний.
Оксид углерода: Бесцветный газ, не имеющий запаха. Концентрация оксида углерода II в городском воздухе больше, чем любого другого загрязнителя. Однако поскольку этот газ не имеет ни цвета, ни запаха, ни вкуса, наши органы чувств не в состоянии обнаружить его. Самый крупный источник оксида углерода в городах - автотранспорт. В большинстве городов свыше 90% оксида углерода попадает в воздух вследствие неполного сгорания углерода в моторном топливе по реакции: 2С + O2 = 2СО. Полное сгорание дает в качестве конечного продукта диоксид углерода: С + O2 = CO2. Другой источник оксида углерода - табачный дым, с которым сталкиваются не только курящие люди, но и их ближайшее окружение. Доказано, что курящий человек поглощает вдвое больше оксида углерода по сравнению с некурящим. Оксид углерода вдыхается вместе с воздухом или табачным дымом и поступает в кровь, где конкурирует с кислородом за молекулы гемоглобина. Оксид углерода соединяется с молекулами гемоглобина прочнее, чем кислород. Чем больше оксида углерода содержится в воздухе, тем больше гемоглобина связывается с ним и тем меньше кислорода достигает клеток. Нарушается способность крови доставлять кислород к тканям, вызываются спазмы сосудов, снижается иммунологическая активность человека. По этой причине оксид углерода при повышенных концентрациях представляет собой смертельно опасный яд. Оксид углерода также поступает в атмосферу и от промышленных предприятий в результате неполного сгорания топлива. Много оксида углерода содержится в выбросах предприятий металлургии и нефтехимии. Вдыхаемый в больших количествах оксид углерода поступает в кровь, повышает количество сахара в крови, ослабляет подачу кислорода к сердцу. У здоровых людей этот эффект проявляется в уменьшении способности выносить физические нагрузки. У людей с хроническими болезнями сердца он может воздействовать на всю жизнедеятельность организма. В случаях нахождения на автомагистрали с интенсивным движением транспорта в течение 1-2 часов у некоторых людей с больным сердцем могут наблюдаться различные симптомы ухудшения здоровья.
Диоксид серы: Бесцветный газ с острым запахом. В малых концентрациях (20-30 мг/м3) диоксид серы создает неприятный вкус во рту, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Выделяется в атмосферу в основном в результате работы теплоэлектростанций (ТЭС) при сжигании бурого угля и мазута, а также серосодержащих нефтепродуктов и при получении многих металлов из серосодержащих руд - РbS, ZnS, СuS, NiS, МпS и т.д. При сжигании угля или нефти содержащаяся в них сера окисляется, при этом образуются два соединения - диоксид серы и триоксид серы. При растворении в воде диоксид серы образует кислотные дожди, которые губят растения, закисляют почву, увеличивают кислотность озер. Даже при среднем содержании оксидов серы в воздухе порядка 100 мкг/м3, что нередко имеет место в городах, растения приобретают желтоватый оттенок. Наиболее чувствительны к нему хвойные и лиственные леса. При большом содержании SO2 в воздухе происходит усыхание сосны. Отмечено, что заболевания дыхательных путей, например, бронхиты, учащаются при повышении уровня оксидов серы в воздухе. Воздействие диоксида серы в концентрациях выше ПДК может вызвать нарушение функций дыхания и существенное увеличение различных болезней дыхательных путей, отмечается действие на слизистые оболочки, воспаление носоглотки, трахеи, бронхиты, кашель, хрипота и боль в горле. Особенно высокая чувствительность к действию диоксида серы наблюдается у людей с хроническими нарушениями органов дыхания, с астмой. При совместных концентрациях диоксида серы и взвешенных частиц (в виде сажи) в среднем за сутки выше 200 мкг/м3 у взрослых и детей наблюдаются небольшие изменения в деятельности легких.
Бенз(а)пирен: Бенз(а)пирен (БП) поступает в атмосферу при сгорании различных видов топлива. Много БП содержится в выбросах предприятий цветной и черной металлургии, энергетики и строительной промышленности. ВОЗ установила среднегодовое значение 0,001 мкг/м3 как величину, выше которой могут наблюдаться неблагоприятные последствия для здоровья человека, в том числе возникновение злокачественных опухолей.
Свинец: Загрязнение воздуха свинцом создается предприятиями металлургии, металлообработки, электротехники, нефтехимии и автотранспортом. Вблизи автодорог концентрации свинца в 2-4 раза выше, чем вдали от них. Свинец влияет многими путями, включая вдыхание воздуха, содержащего свинец, с пищей, водой, с пылью. 50 % этого металла поступает в организм через органы дыхания. Он накапливается в теле, костях и поверхностных тканях. Свинец влияет на почки, печень, нервную систему и органы кровообразования. Оказывает мутагенное воздействие. Органические соединения свинца нарушают обмен веществ. Особенно опасны соединения свинца для детского организма, так как вызывают хронические заболевания мозга, приводящие к умственной отсталости. Увеличение интенсивности движения автомобилей, использования этилированного бензина сопровождается ростом выбросов свинца от автомобилей.
Хлор: Газ с неприятным и специфическим запахом. Основными источниками воздействия хлора, имеющими значение для здоровья человека, являются промышленные выбросы. Хлор оказывает разъедающее действие на большинство строительных материалов, а также на ткани. Содержащие хлор технологические системы делают закрытыми. Воздействие наблюдается главным образом как результат плохой работы предприятия или при аварийных выбросах. При выбросе стелется низко по земле. При низких концентрациях острые эффекты воздействия хлора обычно ограничиваются ощущением едкого запаха, слабым раздражением глаз и верхних дыхательных путей. Эти явления исчезают вскоре после прекращения воздействия. При увеличении концентраций симптомы становятся более выраженными и в процесс вовлекаются нижние отделы дыхательного тракта. Кроме непосредственного раздражения и связанного с ним кашля, у пострадавших отмечается беспокойство. Воздействие хлора в более высоких концентрациях характеризуется одышкой, цианозом, рвотой, головной болью и усилением возбуждения, особенно у лиц, склонных к невротическим реакциям. Дыхательный объем снижается и может развиться отек легких. При лечении выздоровление обычно наступает через 2-14 суток. В более тяжелых случаях следует ожидать развития таких осложнений, как инфекционная или аспирационная пневмония.
Мышьяк: Мышьяк и его соединения. - Арсенат кальция, арсенит натрия, парижская зелень и др. мышьякосодержащие соединения применяются в качестве ядохимикатов для протравливания семян и борьбы с сельскохозяйственными вредителями, они физиологически активны и ядовиты. Смертельная доза при приеме внутрь 0,06-0,2 г. Его растворимые соединения (ангидриды, арсенаты и арсениты) при поступлении с водой в желудочно-кишечный тракт легко всасываются слизистой оболочкой, поступают в ток крови, разносятся ею во все органы, где и аккумулируются. Симптомы мышьяковистого отравления - металлический вкус во рту, рвота, сильные боли в животе. Позже судороги, паралич, смерть. Наиболее известное и общедоступное противоядие при отравлении мышьяком - молоко, точнее главный белок молока казеин, образующий с мышьяком нерастворимое соединение, не всасывающееся в кровь. Хроническое отравление мышьяком приводит к потере аппетита, желудочно-кишечным заболеваниям.
Озон(приземный): Газообразное (в обычных условиях) вещество, молекула которого состоит из трех атомов кислорода. В непосредственном контакте выступает как сильный окислитель. Разрушение озонового слоя приводит к увеличению потока УФ излучения на земную поверхность, что ведет к учащению случаев рака кожи, катаракты и ослабления иммунитета. Избыточное облучение ультрафиолетом ведет к увеличению случаев меланомы, наиболее опасного вида рака кожи.Приземный озон не выпускается непосредственно в воздух, а возникает в результате химических реакций между оксидами азота (NOx) и летучими органическими соединениями (ЛОС) в присутствии солнечного излучения. Выбросы промышленных предприятий и тепловых электростанций, выхлопы автотранспорта, бензиновые пары и химические растворители являются основными источниками NOx и ЛОС.На уровне земной поверхности озон является вредоносным загрязнителем. Загрязнение озоном представляет угрозу во время летних месяцев, поскольку интенсивное солнечное излучение и жаркая погода способствуют образованию вредоносных концентраций озона в воздухе, которым мы дышим. Вдыхание озона может вызвать целый ряд проблем со здоровьем, включая боль в груди, кашель, раздражение в горле, покраснение тела. Оно может ухудшить состояние больных бронхитом, эмфиземой и астмой. Приземный озон может ухудшить работу легких и привести к их воспалению. Неоднократное нахождение в среде с повышенным содержанием озона может вызвать образование рубцов в легких.
Сероводород:Бесцветный газ с неприятным запахом. Тяжелее воздуха. Растворим в воде. Скапливается в низких участках поверхности, подвалах, тоннелях. Горючий газ. Пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси. Легко загорается и горит бледно-голубым пламенем. Симптомы отравления, головная боль, раздражение в носу, металлический вкус во рту, тошнота, рвота, холодный пот, сердцебиение, ощущение сжимания головы, обморок, боли в груди, удушье, жжение в глазах, слезотечение, светобоязнь, возможен смертельный исход при вдыхании.
Фтористый водород: Бесцветная низкокипящая жидкость или газ с резким запахом. Тяжелее воздуха. Растворим в воде. На воздухе дымит. Коррозионен. Скапливается в низких частях поверхности, подвалах, тоннелях. Не горюч. При соприкосновении с металлами выделяет горючий газ. Ядовит при приеме внутрь. Возможен смертельный исход при вдыхании. Действует через поврежденную кожу. Пары действуют сильно раздражающе на слизистые оболочки и кожу. Соприкосновение с жидкостью вызывает ожоги кожи и глаз. Симптомы отравления, раздражение и сухость слизистой носа, чихание, кашель, удушье, тошнота, рвота, потеря сознания, покраснение и зуд кожи.
Хлористый водород:Бесцветный газ с резким запахом. В воздухе, взаимодействуя с парами воды, образует белый туман соляной кислоты. Чрезвычайно хорошо растворим в воде. Хлороводород обладает сильными кислотными свойствами. Реагирует с большинством металлов с образованием солей и выделением газообразного водорода. Из-за чрезвычайно высокой растворимости в воде отравление происходит, как правило, не газообразным хлороводородом, а туманом соляной кислоты. Основная область поражения – верхние дыхательные пути, где нейтрализуется большая часть кислоты. Следует учесть загрязнённость выбросов другими веществами, а также возможность образования ядовитых реагентов, в особенности арсина (AsH3).
Серная кислота: Маслянистая жидкость без цвета и запаха. Одна из самых сильных кислот. Получается при сжигании серы или богатых серой руд; образующийся при этом сернистый газ окисляют в безводный серный газ, который поглощается водой с образованием серной кислоты. Серная кислота - один из основных продуктов химической промышленности. Идет на производство минеральных удобрений (суперфосфат, сульфат аммония), различных кислот и солей, лекарственных и моющих средств, красителей, искусственных волокон, взрывчатых веществ.Применяется в металлургии (разложение руд, например урановых), для очистки нефтепродуктов, как осушитель и др.
Действует разрушающим образом на растительные и животные ткани и вещества, отнимая у них воду, вследствие чего они обугливаются.
Медь: Медь — желто-оранжевый металл с красным оттенком, обладает высокой тепло- и электропроводностью. В окружающую среду медь попадает из ванн меднения, латунирования, бронзирования, из ванн снятия медных покрытий и из ванн травления медного проката и томпака, а также и при травлении печатных плат. Медь действует на дыхательную систему, обмен веществ, аллерген. При одновременном присутствии тяжелых металлов возможны три типа проявления токсических свойств:
Пары металлической меди, образующиеся при получении различных сплавов, могут попадать в организм с вдыхаемым воздухом и вызывать отравления.
Всасывание соединений меди из желудка в кровь происходит медленно. Поскольку поступившие в желудок соли меди вызывают рвоту, они могут выделяться из желудка с рвотными массами. Поэтому в кровь из желудка поступают только незначительные количества меди. При поступлении соединений меди в желудок могут нарушаться его функции и появляться понос. После всасывания соединений меди в кровь они действуют на капилляры, вызывают гемолиз, поражение печени и почек. При введении концентрированных растворов солей меди в глаза в виде капель может развиваться конъюнктивит и наступать повреждение роговицы.
Кадмий: Кадмий - серебристо-белый, отливающий синевой металл, мягкий и легкоплавкий, тускнеющий на воздухе из-за образования защитной пленки оксида. Сам металл нетоксичен, зато чрезвычайно ядовиты растворимые соединения кадмия. Причем опасен любой путь их попадания в организм и в любом состоянии (раствор, пыль, дым, туман). По токсичности кадмий не уступает ртути и мышьяку. Соединения кадмия угнетающе действуют на нервную систему, поражают дыхательные пути и вызывают изменения внутренних органов. Большие концентрации кадмия могут привести к острому отравлению: минутное пребывание в помещении, содержащим 2500 мг/м 3 его соединений, приводит к смерти. При остром отравлении симптомы поражения развиваются не сразу, а после некоторого скрытого периода, который может продолжаться от 1-2 до 30-40 ч.Несмотря на токсичность, доказано, что кадмий микроэлемент, жизненно необходимый для развития живых организмов.
Ртуть: Ртуть – тяжелый металл серебристо-белого цвета, единственный металл, жидкий при обычных условиях.
Отравления ртутью и ее соединениями возможны на ртутных рудниках и заводах, при производстве некоторых измерительных приборов, ламп, фармацевтических препаратов, инсектофунгицидов и др.Основную опасность представляют пары металлической ртути, выделение которых с открытых поверхностей возрастает при повышении температуры воздуха. При вдыхании ртуть попадает в кровь. В организме ртуть циркулирует в крови, соединяясь с белками; частично откладывается в печени, в почках, селезенке, ткани мозга и др. Токсическое действие связано с блокированием сульфгидрильных групп тканевых белков, нарушением деятельности головного мозга (в первую очередь, гипоталамуса). Из организма ртуть выводится через почки, кишечник, потовые железы и др.Острые отравления ртути и её парами встречаются редко. При хронических отравлениях наблюдаются эмоциональная неустойчивость, раздражительность, снижение работоспособности, нарушение сна, дрожание пальцев рук, снижение обоняния, головные боли. Характерный признак отравления – появление по краю дёсен каймы сине-черного цвета; поражение дёсен (разрыхленность, кровоточивость) может привести к гингивиту и стоматиту. При отравлениях органическими соединениями ртуть (диэтилмеркурфосфатом, диэтилртутью, этилмеркурхлоридом) преобладают признаки одновременного поражения центральной нервной (энцефало-полиневрит) и сердечно-сосудистой систем, желудка, печени, почек.
Цинк: Цинк представляет собой синевато - белый металл. Ему принадлежит важная роль в синтезе нуклеиновых кислот и белка. Элемент необходим для стабилизации структуры ДНК, РНК, рибосом, играет важную роль в процессе трансляции и незаменим на многих ключевых этапах экспрессии гена. Повышенные концентрации цинка оказывают токсическое влияние на живые организмы. У человека они вызывают тошноту, рвоту, дыхательную недостаточность, фиброз легких, является канцерогеном. Избыток цинка в растениях возникает в зонах промышленного загрязнения почв, а также при неправильном применении цинксодержащих удобрений.