Загрязнение атмосферы

Содержание

 

 

 

1. Введение
2. Загрязнение атмосферы
3. Воздух как среда обитания микроорганизмов
4. Патогенные микробы в воздухе
5. Микробиологическое загрязнение воздуха
6. Микробиологическое загрязнение воздуха помещений
7. Оценка и прогноз состояния воздуха
8. Закон об охране атмосферного воздуха
9. Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Атмосферный воздух является самой  важной жизнеобеспечивающей природной  средой и представляет собой смесь  газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы.

Загрязнение приземной атмосферы - самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроницающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы.

Атмосфера оказывает интенсивное  воздействие не только на человека и биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха и озонового слоя является наиболее приоритетной проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах. Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими, в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная связь.

Для атмосферы характерна чрезвычайно  высокая динамичность, обусловленная  как быстрым перемещением воздушных масс в латеральном и вертикальном направлениях, так и высокими скоростями, разнообразием протекающих в ней физико-химических реакций. Атмосфера рассматривается сейчас как огромный химический котел, который находится под воздействием многочисленных и изменчивых антропогенных и природных факторов. Газы и аэрозоли, выбрасываемые в атмосферу, характеризуются высокой реакционной способностью. Пыль и сажа, возникающие при сгорании топлива, лесных пожарах, сорбируют тяжелые металлы и радионуклиды и при осаждении на поверхность могут загрязнить обширные территории, проникнуть в организм человека через органы дыхания. Аэродинамическими барьерами являются крупные лесные массивы, а также активные глубинные разломы значительной протяженности. Причина этого заключается в том, что такие разломы контролируют физические поля, ионные потоки Земли и служат своеобразной преградой для перемещения воздушных масс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Загрязнение атмосферы

 

 

Загрязнение атмосферы — привнесение в атмосферный воздух новых нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение их естественной концентрации.

По характеру загрязнителя загрязнение  атмосферы бывает трех видов: физическое, химическое и биологическое.

Биологическое загрязнение воздуха – это привнесение в воздух в результате антропогенного воздействия нехарактерных для него видов живых организмов, ухудшающих условия существования естественных биотических сообществ или негативно влияющих на здоровье человека, то есть, загрязнение микробной природы, такое, как загрязнение воздуха вегетативными формами и спорами бактерий и грибов, вирусами, а также их токсинами и продуктами жизнедеятельности.

Обычно биологическое загрязнение  возникает в результате деятельности человека.

Высокая концентрация биологических загрязнителей в воздухе может вызывать аллергические реакции вплоть до бронхиальной астмы; возбудители некоторых инфекционных болезней (грипп, корь, паротит, туберкулез) также переносятся воздушным путем. В помещениях с низкой влажностью вся пыль находится в воздухе во взвешенном состоянии.

К биологическому загрязнению также  относят биогенное загрязнение - распространение определенных, как правило, нежелательных, с точки зрения людей, биогенных веществ (выделения мертвых тел и т.п.) на территории и/или акватории, где они ранее не наблюдались.

Выделяют также загрязнение  микробиологическое (микробное) – появление  необычно большого количества микроорганизмов, связанное с массовым их размножением на антропогенных субстратах или  средах, изменённых в ходе хозяйственной деятельности человека.

 

 

Воздух как  среда обитания микроорганизмов

 

 

Воздух как среда обитания для  микроорганизмов менее благоприятен, чем почва и вода, так как  в нем не содержится или содержится очень мало питательных веществ, необходимых для размножения микроорганизмов. Кроме того, на них сильнее действуют такие неблагоприятные факторы, как высушивание и ультрафиолетовые лучи солнечного света. Тем не менее, попадая в воздух, многие микроорганизмы могут сохраняться в нем более или менее длительное время. Воздух особенно загрязнен вблизи земной поверхности, а с высотой он становится все более чистым. На степень загрязнения воздуха микробами влияют и климато-географические условия. Больше всего микробов в атмосфере содержится летом, меньше всего — зимой. Главным источником загрязнения воздуха является почва, в меньшей степени — вода.

В воздухе в естественных условиях обнаруживаются сотни видов сапрофитных  микроорганизмов, представленных кокками (в том числе сардинами), споровыми  бактериями и грибами, отличающимися большой устойчивостью к высушиванию и к другим неблагоприятным воздействиям внешней среды, например действию солнечных лучей. Нужно различать воздух открытых пространств (он относительно чист, так как сказывается действие солнечных лучей, высушивания и других факторов) и воздух закрытых помещений. В последних факторы самоочищения действуют слабее, поэтому и загрязненность может быть значительно больше. В воздухе закрытых помещений, особенно если они плохо проветриваются, накапливается микрофлора, выделяемая через дыхательные пути человека. Патогенные микроорганизмы попадают в воздух из мокроты и слюны при кашле, разговоре и чихании. Даже здоровый человек при каждом акте чихания выделяет в воздух 10 000-20 000 микробных тел, а больной — иногда во много раз больше.

 

 

Патогенные  микробы в воздухе

 

 

Заслуга выяснения механизма передачи возбудителей заболеваний через  воздух принадлежит П. Н. Лащенкову. Он одним из первых установил, что  при чихании, кашле и разговоре  в воздух выбрасывается множество капелек жидкости, внутри которых содержатся микроорганизмы. Особенно важно, что эти мельчайшие капельки могут часами удерживаться в воздухе во взвешенном состоянии, т. е. образуют стойкие аэрозоли. В этих капельках за счет влаги микроорганизмы выживают дольше. Таким воздушно-капельным способом происходит заражение многими острыми респираторными заболеваниями, в том числе гриппом и корью, а также коклюшем, дифтерией, легочной чумой и т. д. Этот путь распространения возбудителей — одна из основных причин развития не только эпидемий, но и крупных пандемий гриппа, а в прошлом и легочной чумы.

Помимо капельного способа, распространение  патогенных микробов через воздух может  осуществляться «пылевым» путем. Находящиеся  в выделениях больных (мокроте, слизи и т. п.) микроорганизмы окружены белковым субстратом, поэтому они более устойчивы к высыханию и другим факторам. Когда такие капли высыхают, они превращаются в своеобразную бактериальную пыль (внутри белкового субстрата сохраняются и выживают многие патогенные бактерии). Частички бактериальной пыли имеют обычно диаметр от 1 до 100 мкм. У частиц диаметром более 100 мкм сила тяжести превышает сопротивление воздуха, и они быстро оседают. Скорость переноса бактериальной пыли зависит от интенсивности сил воздушных перемещений. Пылевой путь играет особенно важную роль в эпидемиологии туберкулеза, дифтерии, туляремии и других заболеваний.

 

 

Микробиологическое  загрязнение воздуха

 

 

В последние годы все большее  значение начинают приобретать факторы  антропогенного поступления бактерий и грибов в атмосферный воздух. Источником бактериального загрязнения атмосферного воздуха является пыль с почвенного покрова, а также капельки влаги различного происхождения. Обнаружение микроорганизмов в воздухе связано с их способностью адсорбироваться на поверхностях частиц пыли, сажи и аэрозолей.

Состав микрофлоры воздуха разнообразен. Он зависит от степени загрязнения  воздуха минеральными и органическими  аэрозолями, от температуры, влажности, скорости ветра и других факторов. Чисто условно микрофлору воздуха можно разделить на постоянную, т.е. часто обнаруживаемую в воздухе, и переменную, находящуюся в воздухе не всегда и менее стойкую к воздействию различных факторов окружающей среды. Постоянная микрофлора воздуха формируется в основном за счет микроорганизмов почвы. К ним относятся различные пигментообразующие кокки, палочки, спорообразующие бациллы, актиномицеты, грибы, дрожжеподобные грибы и др. Пигментообразующие формы микроорганизмов, благодаря содержанию каротиноидов, более устойчивы к воздействию солнечных лучей, что обеспечивает их способность сохраняться в воздухе.

Показано, что снег, еще до попадания  на почву, адсорбирует из воздуха  разнообразные частицы - песок, землю, водоросли, грибы, дрожжи, а также до сотен тысяч бактерий на 1 мл талого снега. По мере удаления от почвы воздух становится более чистым. Так, например, на высоте 500 м в 1 л воздуха содержится всего 2-3 бактерии. Более чистый воздух - в зоне зеленых насаждений, так как поверхностью листьев задерживается пыль, а с ней и микроорганизмы, затем смываемые с листьев дождем. В тайге открытая чашка Петри с питательной средой остается стерильной в течение 8 дней.

Чем выше загрязненность воздуха, тем выше содержание в нем различных микроорганизмов. Показано, что микроорганизмы в воздухе обнаруживаются преимущественно на частицах пыли большого размера. Однако в условиях загрязнения атмосферы воздуха токсичными выбросами количество микроорганизмов, в том числе и играющих важную роль в жизнедеятельности зеленых насаждений в городе, может снижаться. Было установлено, что в чистом районе города на листьях определялось в среднем в два раза больше жизнеспособных бактерий по сравнению с пробами из загрязненных районов города с интенсивным автомобильным движением. В последнем случае нарастание числа бактерий на поверхности листьев было в значительной степени заторможено.

Источником бактериологического  загрязнения воздуха являются свалки твердых бытовых отходов. В воздушной среде таких свалок обнаруживаются большие количества патогенных микроорганизмов и высокие концентрации вредных газовых примесей.

 

 

Микробиологическое  загрязнение воздуха помещений

 

 

Микробиологические загрязнители воздуха помещений, представляющие опасность для здоровья, характеризуются большим разнообразием: от пыльцы и спор растений, большей частью проникающих извне, до различных видов бактерий, грибков, водорослей и некоторых простейших, как попадающих из внешней среды, так и местного происхождения. Сюда относится также широкий спектр микроорганизмов и аллергенов, передающихся от человека к человеку. Существуют веские доказательства того, что ряд биологических агентов, загрязняющих воздух внутри помещений, представляют угрозу для здоровья человека.

Присутствие многих биологических  агентов во внутренней среде помещений  обусловлено сыростью и недостаточной  вентиляцией. Избыток влаги на почти  любой поверхности способствует росту микроорганизмов, таких как  плесневые грибки, в том числе  плесневые грибы, и бактерии, которые затем становятся источником загрязнения воздуха спорами, клетками, частицами и летучими органическими соединениями. Кроме того, сырость вызывает химическое и биологическое разложение материалов, что также приводит к загрязнению воздушной среды помещений. Таким образом, устранение сырости в помещениях можно рассматривать как меру борьбы против неблагоприятного воздействия биологических загрязнителей воздуха на здоровье людей.

Нарушения здоровья, обусловленные  воздействием биологических факторов сырых помещений, могут возникнуть у любого человека, однако наивысшему риску подвержены люди, страдающие предрасположенностью к аллергическим реакциям.

Микроорганизмы распространены повсеместно. Везде, где имеется вода, наблюдается  их интенсивное размножение. Частицы пыли и грязи, присутствующие, как правило, во внутренней среде помещений, служат источником питательных веществ для микроорганизмов, что способствует их активному росту. Плесневые грибы могут расти на любой поверхности, однако применение надлежащих материалов может предотвратить накопление грязи и проникновение влаги, что, в свою очередь, препятствует образованию плесени.

Рост микроорганизмов приводит к увеличению содержания спор, клеточных  фрагментов, аллергенов, микотоксинов, эндотоксинов, бета-глюканов и летучих органических соединений в воздухе помещений. Причинные факторы нарушений здоровья окончательно не определены, однако повышенное содержание любого из вышеперечисленных агентов представляет потенциальную опасность для здоровья.

 

 

Оценка и  прогноз состояния воздуха

 

 

Оценка и тем более прогноз  состояния приземной атмосферы  являются очень сложной проблемой. В настоящее время ее состояние  оценивается главным образом  по нормативному подходу. Величины токсических  химических веществ и другие нормативные показатели качества воздуха приведены во многих справочниках и руководствах. В таком руководстве для Европы кроме токсичности загрязняющих веществ (канцерогенное, мутагенное, аллергенное и другие воздействия) учитываются их распространенность и способность к аккумуляции в организме человека и пищевой цепи. Стационарных постов наблюдения за воздушным бассейном мало и они не позволяют адекватно оценить его состояние в крупных промышленно-урбанизированных центрах. К перспективным направлениям оценки состояния приземной атмосферы крупных промышленно-урбанизированных территории относится многоканальное дистанционное зондирование. Преимущество этого метода заключается в способности быстро, неоднократно и в одном ключе охарактеризовать большие площади. Экологическая практика в России и за рубежом показала, что её неудачи связаны с неполным учетом негативных воздействий, неумением выбран, и оценить главные факторы и последствия, низкой эффективностью использования результатов натурных и теоретических экологических исследований при принятии решений, недостаточной разработанностью методов количественной оценки последствий загрязнения приземной атмосферы и других жизнеобеспечивающих природных сред.