Тема: Химический состав воздуха атмосферы. Санитарная охрана атм. воздуха.

Вопросы:

1. Химический состав и характеристика важнейших компонентов атм. воздуха.

2. Источники загрязнения атм. воздуха. Характеристика важнейших токсических веществ, загрязняющих атм. воздух.

3.Самоочищение атм. воздуха.

4.Мероприятия по обеспечению чистоты атм. воздуха. Устройство очистных сооружений.

Атм. воздух представляет собой физическую смесь:

- кислорода-20,94%;

- двуокиси углерода- 0,04%;

-азота- 78,08%;

-аргона и др. инертных газов.

Состав воздуха при подъеме даже на значительную высоту ( 10 км) меняется мало. Но в виду того, что воздух с высотой разряжается, содержание каждого газа в единице объема уменьшается (падает парциальное давление ).

Кислород – важнейший компонент воздуха. Любые загрязнения атм. воздуха мало влияют на содержание в нем кислорода.

Не значительные колебания содержания кислорода не оказывают заметного влияния на организм человека. Физиологические сдвиги наблюдаются в том случае, если содержание кислорода падает до 16-17 % - отмечается выраженная кислородная недостаточность, ведущая к резкому снижению работоспособности.

Кислородная недостаточность из-за снижения парциального давления кислорода может наблюдаться при полетах на самолетах (высотная болезнь), и при восхождении на горы (горня болезнь).

Низкая концентрация кислорода может создаться в воздухе замкнутых и герметически закрытых пространств: при авариях на подводных лодках, в рудниках, шахтах, заброшенных колодцах и т.д.

Для предупреждения горной болезни большое значение имеет постепенная акклиматизация. При пребывании в горах в крови увеличивается количество эритроцитов и гемоглобина, окислительные процессы в тканях протекают более интенсивно, что позволяет человеку приспособиться к жизни на больших высотах (Тибет на высоте 3-5 км).

В медицине кислород применяется для лечения кислородной недостаточности - вдыхании воздуха, обогащенного кислородом до 40-60 %, такая концентрация достигается путем повышения парциального давления до 3 атм. (например в барокамере). При этом у больных, находящихся в состоянии гипоксии, улучшаются обменные процессы в тканях. Этот метод лечения называется гипербарическая оксигенация.

Двуокись углерода - бесцветный газ, без запаха, не раздражает слизистые оболочки и даже в больших концентрациях не обнаруживается человеком. СО2 в полтора раза тяжелее воздуха.

Содержание в воздухе помещений выше 0,1- 0,15 % СО2 свидетельствует о недостаточной вентиляции и является косвенным санитарным показателем чистоты воздуха.

Если концентрация СО2 в воздухе достигает 1% то в организме человека нарушаются обменные процессы (ацидоз), но работоспособность еще не изменяется.

При более высоких концентрациях до 1,5- 3% СО2 появляются первые признаки отравления ( одышка, гол.боль и т.д.).

При 10- 12% наблюдается быстрая потеря сознания и смерть.

Азот и другие инертные газы при нормальном атм. давлении не влияют на организм человека. Гигиеническое значение азота заключается в разбавлении кислорода и снижении его токсических свойств.

Мощным источником загрязнения воздуха атмосферы является сжигание топлива, транспорт, пром. выбросы. При этом в воздух выбрасываются летучая зола, сажа, СО2, С2, S2. окислы азота, аром. углеводороды в том числе канцерогены и др. Ветер может разнести эти загрязнения от источника в радиусе 1-5 км и более.

Сернистый газ в воздухе окисляется в сернистый ангидрид, взаимодействуя с водяными парами, образует серную кислоту. Сернистый газ даже в малых концентрациях вредно влияет на зеленые насаждения, особенно хвойные. В больших дозах 20 мг на куб. метр воздуха раздражает слизистые оболочки глаз, дыхательных путей и оказывает общетоксическое действие. Сернистый газ тяжелее воздуха в 2 раза.

Угарный газ – очень ядовит, без цвета, без запаха, не раздражает слизистые оболочки, поэтому человек не обнаруживает его присутствие в воздухе даже в смертельных концентрациях.

Связываясь с гемоглобином крови, образует карбооксигемоглобин, из-за чего нарушается доставка кислорода к тканям. Особенно чувствительны к кислородному голоданию клетки головного мозга. В легких случаях отравления наблюдаются головная боль, тяжесть в висках, слабость, головокружение, рвота, в более тяжелых случаях – потеря сознания, судороги.

Частицы золы и сажи влияют на состояние атм. воздуха. Они удерживают водяные пары и увеличивают в населенном пункте облачность и количество пасмурных дней, уменьшает освещенность солнечным светом. Сажа содержит вещество 3,4 бензопирен, который является канцерогеном. В задымленных районах чаще наблюдаются болезни органов дыхания, рак и повышается общая заболеваемость.

Чтобы оценить степень загрязнения атм. воздуха, пользуются ПДК атмосферных загрязнений. Различают ПДК суточные, максимальные, разовые.

Несмотря на постоянное загрязнение атм. воздуха, относительное постоянство состава и чистота его сохраняется.

Это происходит благодаря самоочищению:

- ветру, способствующему уносу загрязнений из населенных мест;

- промывающему действию атмосферных осадков;

- химическому действию кислорода и озона, окисляющие органические вещества и др. примеси;

- растениям, поглощающим углекислоту и обогащающим воздух кислородом и т. д.

Однако опыт показывает, что естественных сил для сохранения чистоты атм. воздуха не достаточно. Необходимы мероприятия по санитарной охране атм. воздуха от загрязнений.

Для обеспечения чистоты атм. воздуха большое значение имеют следующие мероприятия:

- планировочные;

- санитарно- технические;

- технологические;

Законодательные.

Большая роль отводится планировке городов. Территория городов должна быть разделена на жилую и промышленную зоны с достаточным разрывом между собой, которая озеленяется зелеными насаждениями

Санитарно-технические мероприятия сводятся к борьбе с уличной пылью. Необходимо, чтобы улицы имели гладкое покрытие, например, асфальтовое и озеленять.

Технологические мероприятия – это установка очистных сооружений. С этой целью для улавливания золы и пыли на пром. предприятиях, электростанциях и т. д. используют циклоны, в которых, благодаря вращению воздушного потока, пылевые частицы отбрасываются к стенкам и падают вниз, скапливаясь в нижней части сооружения – так освобождаются от крупных взвешенных частиц.

Для последующей задержки от мелких взвешенных частиц применяют матерчатые, бумажные, электрофильтры и др. Для очистки пром. выбросов от вредных газов используют различные способы, в основе которых часто лежит поглощение этих веществ водой или различными растворами в специальных сооружениях - скрубберах.

Высокие трубы способствуют рассеиванию загрязнений.

Однако наиболее эффективно безотходное производство – переработка отходов, используя их в качестве строительных материалов, удобрений и т.д.