<<
>>

Приложение 4 Свойства некоторых загрязняющих веществ

Акрилонитрил

Источники. Природных источников акрилонитрила не существует. Акрило­нитрил используется в производстве искусственных волокон, полимеров и резины, а также в промышленности органического синтеза.

Может поступать в окружающую среду при производстве, переработке, использовании, хране­нии, транспортировке и захоронении отходов. Кроме непосредственных эмис­сий в атмосферу при производстве и промышленном использовании, воз­можны потери вследствие аварий, сбоях в работе оборудования и несоблюде­нии технологии и правил работы.

Атмосфера. Распределение акрилонитрила в атмосфере тесно связано с розой ветров; самые высокие концентрации обнаруживаются в непосредственной близости от заводов (до нескольких сотен мг/м3), особенно с подветренной стороны, и быстро убывают с расстоянием (менее 10 мкг/м3 на расстоянии 1 км). Процессы разложения акрилонитрила в атмосфере преимущественно химические; время полуразложения в атмосфере 9-32 ч. По оценкам, среднее содержание в воздухе Нидерландов около 0,01 мкг/м3, что ниже предела об­наружения для существующих методов определения акрилонитрила (0,3 мкг/м3). В других странах эта концентрация еще более низкая [86]. Вода. Поступление с осадками незначительно. Время полуразложения в воде 5-7 дней, однако аварийное поступление акрилонитрила в грунтовые воды может повлечь за собой многолетнее их загрязнение, несмотря на принима­емые меры по очистке.

Почва. Разлагается преимущественно микроорганизмами.

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 2,205 мг/м3

1 мг/м3 = 0,4535 млн-1 (ppm) при 20°С и 760 мм рт. ст.

Пути поступления в организм. Основное значение поступление акрилонитри­ла с воздухом имеет на производстве, при этом дополнительная доза, получа­емая при проживании в непосредственной близости от соответствующих

предприятий является несущественной.

В непроизводственных условиях зна­чительным источником поступления акрилонитрила является курение. Дан­ных по содержанию акрилонитрила в питьевой воде нет, но, поскольку ос­новным источником его поступления в воду являются аварии, питьевая вода

вряд ли может рассматриваться как серьезный источник поступления акри­лонитрила в организм. В пищевые продукты (особенно масло, маргарин)

акрилонитрил может поступать из полимерных контейнеров и упаковочных

материалов, состоящих из сополимеров акрилонитрила. Легко всасывается через неповрежденную кожу.

Акрилонитрил вызывает рак у животных и, по результатам некоторых иссле­дований, у человека, поэтому ВОЗ не устанавливает безопасного уровня для его содержания в окружающей среде. При концентрации акрилонитрила в воздухе

1 мкг/м3 риск развития рака в течение жизни оценивается как 2-10 5 [86].

Алюминий

Источники. Электротехника, авиационная, химическая, нефтеперерабатыва­ющая промышленность, машиностроение, строительство, оптика, ракетная и атомная техника [17].

Нахождение в природе. По содержанию в земной коре алюминий занимает третье место после кислорода и кремния и составляет 8,8% ее массы. В по­чвах содержится 150-600 мг/кг, в атмосферном воздухе городов около 10 мкг/м3, в сельской местности — 0,5 мкг/м3. Накоплению алюминия в почве содействует ее закисление. Содержание алюминия в водоисточниках колеблет­ся в широких пределах от 2,5 до 121 мкг/дм3. При закислении водоема нера­створимые формы алюминия переходят в растворимые, что способствует резкому повышению его концентрации в воде [17].

Пути поступления в организм. Основные источники поступления в организм —пища, вода, атмосферный воздух, лекарственные препараты, алюминиевая посуда (после термической обработки в такой посуде содержание алюминия в пище возрастает вдвое), дезодоранты и др. Суточная потребность в алюми­нии взрослого человека 35-49 мг. Общее содержание алюминия в суточном смешанном рационе составляет 80 мг.

Влияние на здоровье. Токсичность алюминия проявляется во влиянии на об­мен веществ, в особенности, минеральный, на функцию нервной системы, в способности действовать непосредственно на клетки — их размножение и рост. Избыток солей алюминия снижает задержку кальция в организме, умень­шает адсорбцию фосфора, одновременно в 10-20 раз увеличивается содержа­ние алюминия в костях, печени, семенниках, мозге и в паращитовидной железе. К важнейшим клиническим проявлениям нейротоксического действия относят нарушение двигательной активности, судороги, снижение или поте­рю памяти, психопатические реакции [17].

Асбест

Описание. Термин «асбест» обозначает группу встречающихся в природе во­локнистых минералов (серпентин, амфиболы), которые характеризуются высоким пределом прочности на разрыв, низкой теплопроводностью и отно­сительной химической стойкостью. Волокна асбеста легко расщепляются на более мелкие, образуя аэрозоли.

Источники. Природные источники важны, поскольку образующие асбест минералы широко распространены. Антропогенные источники включают:

• добычу и измельчение;

• производство продукции из асбеста;

• строительство;

• транспорт (например, при стирании тормозных колодок) и использо вание асбестсодержащей продукции;

• отходы.

Кислотные дожди приводят к усиленной коррозии асбестоцементных плит и покрытий, приводя к увеличению поступления асбеста в атмосферу. Кон­центрации асбеста внутри зданий могут быть значительно выше вследствие использования асбеста в изоляционных и конструкционных материалах.

Атмосфера. Волокна асбеста составляют лишь относительно небольшую фрак­цию волокнистого аэрозоля в атмосфере. Биологически более важны так называемые «критические» волокна длиной от 5 мкм и диаметром до 3 мкм с отношением длины к диаметру 3:1.

Вода. Общее содержание волокон (любой длины) в питьевой воде может ва­рьировать от 104 волокон/л до более чем 108 волокон/л [86].

Пути поступления в организм. Ингаляционный путь поступления в организм наиболее важен с точки зрения воздействия на здоровье.

Влияние на здоровье. К последствиям воздействия асбеста на организм чело­века относятся асбестоз (медленно развивающийся фиброз легких), рак лег­ких (бронхиальная карцинома) и мезотелиома (злокачественная опухоль плев­ры или брюшины). Все эти последствия развиваются в результате хроничес­кого воздействия, причем асбестоз является исключительно профессиональ­ным заболеванием.

Бензол

Источники. Бензол в основном используется как сырье при производстве замещенных ароматических углеводородов. Он входит в состав сырой нефти и в Европе — в состав бензина (обычно около 5%, иногда до 16%). В насто­ящее время в большинстве развитых стран использование бензола в качестве растворителя запрещено вследствие его опасности для здоровья, однако он все еще используется в лабораторной практике, в том числе и при проведе­нии аналитических процедур.

Атмосфера. Содержание бензола в воздухе обычно составляет от 3 до 160 мкг/м3; более высокие концентрации отмечены в крупных городах. В непо­средственной близости от заправочных станций, промышленных предприя­тий, использующих или производящих бензол, его концентрация в воздухе может достигать нескольких сотен мкг/м3. В селитебной зоне концентрация бензола обычно составляет 3-30 мкг/м3 и зависит в основном от интенсивно­сти движения транспорта [86].

Вода. В питьевой воде бензол был идентифицирован как загрязняющее веще­ство в концентрации 0,1-0,3 мкг/дм3 (самая высокая отмеченная концентра­ция — 20 мкг/дм3) [86].

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 3,19 мг/м3

1 мг/м3 = 0,313 млн-1 (ppm)

Пути поступления в организм. Поступление с воздухом является основным источником попадания бензола в организм. Около 50 % бензола, содержаще­гося во вдыхаемом воздухе, абсорбируется легкими. Табачный дым представ­ляет важный дополнительный источник поступления бензола для курящих. Питьевая вода не является важным источником поступления бензола в орга­низм.

Поступление бензола с пищей может достигать 250 мкг в день; при этом обычная тепловая обработка может увеличивать содержание бензола в продуктах питания [86].

Влияние на здоровье. При хроническом воздействии бензол накапливается в жировой ткани. В высоких концентрациях (более 3200 мг/м3) нейротокси­чен [86]. Хроническое воздействие близких к порогу токсичности концентра­ций приводит к поражению костного мозга и развитию постоянной пангемо­цитопении (низкое содержание всех форменных элементов крови); в тяже­лых случаях развивается летальная апластическая анемия, вызванная инги­бированием костного мозга. При профессиональном контакте (воздействие бензола в концентрации от нескольких десятков до нескольких сотен мг/м3) развиваются и другие патологические изменения крови (например, тромбо­цитопения, лимфопения). При этом исследования на животных показали, что гематотоксичностью обладают метаболиты бензола. Гематотоксические эффекты сопровождаются учащением хромосомных аберраций.

Винилхлорид

Источники. Основные источники эмиссий винилхлорида (ВХ) в атмосферу

— производство винилхлорида, производство поливинилхлорида (ПВХ) и изделий из него. В США были зарегистрированы эмиссии винилхлорида,

источником которых являлись свалки муниципальных отходов.

Атмосфера. В среднем фоновые концентрации ВХ в Западной Европе оцени­ваются как 0,1-0,5 мкг/м3, что ниже предела обнаружения (0,8 мкг/м3) луч­шего из применяемых аналитических методов (хромато-масс-спектрометрия).

В непосредственной близости от заводов по производству ВХ и ПВХ средне­суточные концентрации ВХ в воздухе могут превышать 100 мкг/м3, но на расстоянии более 1 км от завода снижаются до менее 10 мкг/м3.

Вода. Вследствие высокой летучести и реакционной способности присутствие винилхлорида в воде в значительных концентрациях вряд ли возможно.

Наи­большая концентрация, измеренная в питьевой воде (1,7 мкг/дм3), объясня­лась поступлением мономера из поливинилхлоридных труб [86].

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 2,589 мг/м3

1 мг/м3 = 0,386 млн-1 (ppm)

Пути поступления в организм. Основным путем поступления в организм яв­ляется ингаляционный, причем промышленные источники являются при­оритетными. Люди, живущие в пределах пятикилометровой зоны вокруг пред­приятий, производящих ВХ или ПВХ, могут подвергаться воздействию кон­центраций ВХ в 10-100 раз более высоких, чем остальное население. Влияние на здоровье. Токсические эффекты винилхлорида отмечались при воздействии высоких его концентраций в условиях профессионального кон­такта. При проживании вблизи заводов, производящих ПВХ, возрастает риск пороков развития, особенно чувствительна ЦНС [86]. Установлена канцеро- генность винилхлорида для человека.

Дихлорметан

Источники. Примерно 80% выбросов дихлорметана в атмосферу обусловлено его использованием. Дихлорметан используется для удаления краски, при про­изводстве пенополиуретана и как растворитель в фармацевтической промыш­ленности, в производстве синтетических волокон и фотопленки, для экст­ракции чувствительных к нагреванию веществ (пищевые жиры, кофеин). Уве­личивается его использование в качестве пропеллента и хладагента вместо фреонов.

Средняя концентрация в атмосфере городов, как правило, ниже

15 мкг/м3. Люди, живущие вблизи полигонов захоронения отходов подверга­ются воздействию концентраций, значительно превышающих средние значе­ния [86].

Вода. Может образовываться при хлорировании воды.

Продукты питания. Поскольку летучесть дихлорметана велика, маловероят­но наличие его в продуктах питания в сколько-нибудь значительных концен­трациях.

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 3,47 мг/м3 при 25°С и 760 мм. рт. ст.

1 мг/м3 = 0,28 млн-1 (ppm)

Пути поступления в организм. Основной путь поступления в организм — ингаляционный. Продукция бытовой химии может представлять значитель­ный источник загрязнения воздуха дихлорметаном внутри зданий (часто бо­лее значительного, чем загрязнение атмосферного воздуха).

Влияние на здоровье. Концентрации ДХМ в атмосфере на порядки ниже тех, при которых проявляется отрицательное воздействие на ЦНС (сотни мг/м3) [86]. Маловероятен также значительный вклад ДХМ в повышение уровня карбоксигемоглобина в крови.

1,2-Дихлорэтан (ДХЭ)

Источники. Используется в органическом синтезе (в частности, в производ­стве винилхлорида, этилендиамина), как добавка к этилированному бензину, растворитель и фумигант. Основные источники поступления в окружающую среду — промышленное использование и производство, неправильное обра­щение со смолистыми отходами производства винилхлорида. Эмиссии про­исходят непосредственно в атмосферу при производстве, применении и хра­нении, а также при использовании в фармацевтической и химической про­мышленности в качестве растворителя.

Атмосфера. «Фоновый» уровень в атмосфере — около 0,2 мкг/м3; в городах— в среднем 0,4-1,0 мкг/м3 . Вблизи мест производства и применения концен­трации заметно выше (несколько десятков мкг/м3, уменьшаются с удалением от источника). Вблизи автозаправочных станций также могут отмечаться повышенные концентрации 1,2-дихлорэтана (несколько мкг/м3). Процесс разложения в атмосфере относительно медленный (время полуразложения 29 дней).

Вода. Содержание в питьевой воде обычно ниже 1 мкг/дм3 [86].

Продукты питания. Значительные количества в продуктах питания (зерно, пряности) могут быть найдены при использовании 1,2-дихлорэтана в каче­стве экстрагента или фумиганта [86].

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 4,12 мг/м3 при 20°С и 760 мм. рт. ст.

1 мг/м3 = 0,242 млн-1 (ppm)

Пути поступления в организм. Поступление с воздухом — наиболее значимый путь.

Влияние на здоровье. Вдыхание ДХЭ отрицательно влияет на ЦНС. Симптомы интоксикации включают головную боль, головокружение, слабость, спазмы, снижение тонуса мускулатуры, тошноту, потерю сознания; возможен смер­тельный исход. Отмечалось также нарушение сердечного ритма. Гепатотокси- чен (повреждение мембран клеток печени и почек вследствие перекисного окисления липидов) [103]. При хроническом воздействии 40-800 мг/м3 (в те­чение нескольких месяцев) на производстве у рабочих отмечались наруше­ния гематологических параметров, функций печени, ЦНС, желудочно-ки­шечного тракта [86].

Рекомендуемая ВОЗ максимально допустимая концентрация в воздухе значительно ниже наблюдаемых в настоящее время концентраций и рассчи­тана на аварийные ситуации.

Озон и другие фотохимические окислители

Фотохимические окислители — вторичные загрязняющие вещества, образу­ющиеся под действием солнечной радиации на реакционноспособные угле­водороды — летучие органические соединения (ЛОС).

Источники. Фотохимические реакции в атмосфере с участием диоксида азо­та, кислорода и летучих органических веществ.

Атмосфера. Фоновые среднесуточные уровни озона обычно ниже 30 мкг/м3, но часовые могут достигать 120 мкг/м3. В Европе максимальная часовая кон­центрация озона может превышать 300 мкг/м3 в сельской местности и 350 мкг/м3 в городах. В целом же концентрации озона в городах ниже, чем в пригородной зоне, в основном благодаря взаимодействию озона с оксидом азота, содержащимся в выбросах автотранспорта. Максимальное содержание пероксиацетилнитрата — 90 мкг/м3 [86].

Коэффициенты перерасчета концентраций:

Озон: 1 млн-1 (1 ppm) = 2 мг/м3 Пероксиацетилнитрат: 1 млн-1 (1 ppm) = 5 мг/м

Влияние на здоровье. Озон и другие фотооксиданты раздражают слизистые

оболочки (акролеин, пероксибензолнитрат и пероксиацетилнитрат (ПАН) — сильнее, чем озон) [104]. Восприимчивость к озону не зависит от возраста и наличия респираторных заболеваний. Эпидемиологические исследования не

подтверждают увеличение смертности с увеличением содержания фотохими­ческих окислителей в атмосфере (одновременное повышение температуры

совпадает с увеличением смертности среди старших возрастных групп, но основной причиной является гипертермия). Различные симптомы могут про­являться уже при концентрациях озона 160-300 мкг/м3 [86].

Пороговый уровень

(максимальная концентрация в течение часа)

Эффект
0,05 млн-1 (100 мкг/м3) головная боль
0,15 млн-1 (300 мкг/м3) раздражение глаз
0,27 млн-1 (530 мкг/м3) кашель
0,29 млн-1 (580 мкг/м3) дискомфорт в области легких

Воздействие на окружающую среду. Озон снижает прочность целлюлозы, вли­яет на прочность и окраску тканей и изделий из хлопка, ацетатного волокна, нейлона и полиэфирных волокон. Окислители вызывают хроническое или

острое повреждение тканей растений (некроз листьев, изменение роста, сни­жение продуктивности, снижение качества продукции растениеводства).Ти- пичное проявление — коричневые, впоследствии обесцвечивающиеся пятна на внешней стороне листьев. Концентрация озона 100 мкг/м3 в течение 4 ча­сов или 60 мкг/м3 в течение 8 часов, по-видимому, является пороговой для чувствительных растений [104]. При этом, если в воздухе имеется даже незна­чительное количество диоксида серы, время развития повреждений умень­шается.

Оксиды азота

Важнейшими являются NO и NO2, поскольку остальные (N2O, N2O3, N2O4, N2O5 и пары HNO3), которые могут присутствовать в воздухе, не являются биологически значимыми.

Источники. Существуют естественные источники оксидов азота — бактери­альная активность в почве, грозы, извержения вулканов. Основным антропо­генным источником их являются процессы горения при температуре выше 1000°С [104] (автотранспорт и стационарные источники).

Атмосфера. Фоновые концентрации изменяются в пределах 0,4-9,4 мкг/м3. Типичное содержание диоксида азота в воздухе городов — 20-90 мкг/м3 (сред­негодовые концентрации); часовые концентрации могут достигать 240-850 мкг/м3 [86]. Вблизи заводов, производящих азотную кислоту или взрывчатые вещества или вблизи теплоэлектростанций отмечаются очень высокие концентрации [104].

Пути поступления в организм. Респираторный.

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 1880 мкг/м3

1 мкг/м3 = 5,32-10-4 млн-1 (ppm)

Влияние на окружающую среду. Оксиды азота занимают второе место после диоксида серы по вкладу в увеличение кислотности осадков. В дополнение к косвенному воздействию (кислотный дождь), длительное воздействие диок­сида азота в концентрации 470-1880 мкг/м3 может подавлять рост некоторых растений (например, томатов) [104]. Значимость атмосферных эффектов ок­сидов азота связана с ухудшением видимости. Диоксид азота играет важную роль в образовании фотохимического смога.

Влияние на здоровье. Оксиды азота могут отрицательно влиять на здоровье сами по себе и в комбинации с другими загрязняющими веществами. Пико­вые концентрации действуют сильнее, чем интегрированная доза. Кратков­ременное воздействие 3000-9400 мкг/м3 диоксида азота вызывает изменения в легких. Помимо повышенной восприимчивости к респираторным инфек­циям, воздействие диоксида азота может привести к повышенной чувстви­тельности к бронхостенозу (сужение просвета бронхов) у чувствительных людей. Исследования показали, что для болеющих астмой и аналогичных больных повышается риск отрицательных легочных эффектов при содержа­нии диоксида азота значительно меньшем, чем тот, на который не наблюда­ется реакция у здоровых людей [104].

Оксид серы (IV) и взвешенные частицы

Источники. В основном процессы, приводящие к образованию взвешенных частиц, — это процессы горения, осуществляемые на ТЭЦ, мусоросжигатель­ных заводах, в бытовых печах, двигатели внутреннего сгорания, печи обжига цемента, лесные пожары, вулканическая деятельность. Частицы, образую­щиеся в результате сгорания, обычно имеют размер менее 1 мкм, так что они могут легко приникать в легочные альвеолы. Они также могут содержать опасные вещества, такие как асбест, тяжелые металлы, мышьяк [105]. Окси­ды металлов являются основным классом неорганических частиц в атмосфе­ре. Они образуются в любых процессах, связанных со сжиганием топлива, содержащего металлы (главным образом уголь и нефть). В общем же хими­ческий состав взвешенных частиц в атмосфере достаточно разнообразен. Среди компонентов неорганических частиц, обнаруженных в загрязненной атмос­фере, присутствуют соли, оксиды, соединения азота, серы, различные метал­лы и радионуклиды. Следовыми компонентами, встречающимися в количе­ствах менее 1 мкг/м3, являются алюминий, кальций, углерод, железо, калий, натрий, кремний [105]. Часто присутствуют также небольшие количества меди, свинца, титана и цинка, и еще более низкие содержания сурьмы, бериллия, висмута, хрома, кобальта, цезия, лития, магния, никеля, рубидия, селена, стронция и ванадия. Возможные источники этих элементов [105]:

• Al, Fe, Ca, Si — эрозия почвы, сжигание угля

•C — неполное сгорание топлива

• Sb, Se — сжигание угля, нефти или отходов

•V — сжигание нефтяного кубового остатка

• Zn — сжигание угля

• Pb — сжигание этилированного бензина и свинецсодержащих отходов.

Примерами процессов диспергирования могут быть выброс в воздух твер­дых побочных продуктов литейного производства, пыль, образующаяся на улицах города в результате движения транспорта, и т.д. Кроме того, аэрозоли могут образовываться в воздухе в результате фотохимических превращений атмосферных загрязнений (образование аэрозолей серной кислоты, сульфа­тов, нитратов) [106].

Значительная часть органических веществ во взвешенных частицах проис­ходит из выбросов двигателей внутреннего сгорания. Основное внимание привлекают полиядерные ароматические углеводороды.

Диоксид серы — бесцветный газ. Источники те же, что и для взвешенных частиц, особенно сжигание угля и нефти. Вступает в каталитические или фо­тохимические реакции с другими загрязняющими веществами с образовани­ем SO3, серной кислоты и сульфатов. Типичные процессы образования дис­персионных аэрозолей — измельчение угля, ветровая эрозия почвы.

Атмосфера. В промышленных районах концентрация диоксида серы обычно достигает 0,05-0,1 мг/м3; в сельских районах она в несколько раз меньше, а над океаном меньше в 10-100 раз [17]. В сельской местности фоновая кон­центрация близка к 0,5 мкг/м3, а концентрация в городах в 50-100 раз выше [107]. Из-за химических превращений время жизни диоксида серы в атмосфере невелико (порядка нескольких часов). В связи с этим возможность загрязнения и опасность воздействия непосредственно диоксида серы носят, как правило, локальный, а в отдельных случаях региональный характер [1]. Термин «взвешенные частицы» относится к ряду тонкодисперсных твердых веществ или жидкостей, диспергированных в воздухе в результате процессов горения (отопление и производство энергии), производственной деятельности и естественных источников. Размеры частиц варьируют от 0,1 до примерно 25 мкм в диаметре. Составляющие эти частицы вещества различны, но для урбанизированных территорий типичны углерод или высшие углеводороды, образующиеся при неполном сгорании топлива. До 20 % общего количества взвешенных частиц может состоять из серной кислоты и сульфатов (частицы до 1 мкм в диаметре состоят из них на 80 %) [104]. Аэрозоли состоят главным образом из углеродсодержащих частиц, оксидов металлов и силикатов, ра­створенных электролитов и твердых солей. Преобладающими компонентами являются углеродные частицы, вода, сульфаты, нитраты, соли аммония и со­единения кремния [105]. Состав аэрозольных частиц значительно изменяется в зависимости от размера. Очень мелкие частицы обычно являются результа­том конденсации веществ из газовой фазы и имеют кислую реакцию (напри­мер, аэрозоль серной кислоты). Частицы большего размера обычно являются результатом механического измельчения материалов и часто имеют щелочную реакцию.

Дисперсионные аэрозоли, такие как пыль, образуются при измельчении частиц большего размера и обычно имеют диаметр более 1 мкм.

Для отдельных видов частиц в зависимости от размеров, формы и харак­терных особенностей поведения условно используют различные термины —

пыль, сажа, дым, туман, дымка и пр.

Пыль — общий термин, применяемый лишь к твердым частицам. Различа­ют оседающую пыль, т.е. частицы с размером более 10 мкм и механически устойчивые аэросуспензии с размером частиц 5-0,1 мкм.

Дымы содержат как твердые, так и жидкие частицы размером от 0,01 до 1 мкм в диаметре. Они образуются либо из веществ, улетучивающихся при высокой температуре, либо в результате химических реакций (окисления).

Туман состоит из жидких частиц диаметром 0,01-3 мкм.

Влияние на окружающую среду. Высокие концентрации диоксида серы вызы­вают серьезное повреждение растительности. Острое повреждение, вызван­ное диоксидом серы, отражается в появлении белесых пятен на широколис­тных растениях или обесцвеченных некротических полос на листьях с про­дольным жилкованием. Хронический эффект проявляется как обесцвечива­ние хлорофилла, приводящее к пожелтению листьев, появлению красной или бурой окраски, которая в нормальных условиях маскируется зеленой. Неза­висимо от формы проявления, результатом является снижение продуктивно­сти и замедление роста. Лишайники особенно чувствительны к SO2 и исполь­зуются как биоиндикаторы при определении его избыточных количеств в воздухе. Однако диоксид серы не всегда вызывает повреждение: в сульфатде- фицитных местностях дополнительные небольшие уровни SO2 могут благо­творно влиять на растения, однако происходящее параллельно некоторое подкисление почвы может потребовать дополнительного известкования [104].

Ожидаемое влияние загрязнения воздуха на здоровье (ВОЗ)

Эффект Среднесуточная концентрация, мкг/м3
Диоксид серы Сажа
Повышенная смертность среди пожилых людей или хронических больных 500 500
Ухудшение состояния пациентов с респираторными заболеваниями 250 250
Повышение частоты респираторных симптомов у основной популяции и повышенная частота респираторных заболеваний у детей 100 100

Оксид углерода (II)

Источники. Неполное сгорание органического вещества (автотранспорт, про­мышленность, сжигание отходов, курение и т.п.). Образуется также при про­текании некоторых биологических и промышленных процессов.

Атмосфера. Естественное содержание в атмосфере 0,01-0,23 мг/м3 [86]. Кон­центрации в городах зависят от интенсивности движения транспорта и по­годных условий и изменяются в широких пределах в зависимости от времени и расстояния от источника.

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 1,145 мг/м3

1 мг/м3 = 0,873 млн-1 (ppm)

Влияние на здоровье. Снижает способность крови переносить кислород к тка­ням. Каждая млн-1 СО приводит к связыванию с 0,165% гемоглобина крови с образованием карбоксигемоглобина [104]. Существуют данные, что содержа­ние карбоксигемоглобина 1-2 % влияет на поведение и может усугублять симптомы сердечно-сосудистых заболеваний (чтобы снабжение тканей кис­лородом оставалось на прежнем уровне, необходимо усиленное кровоснаб­жение). Содержание 2-5 % приводит к нарушению психомоторных функций, а более 5 % — нарушения сердечной деятельности и дыхания. Содержание карбоксигемоглобина более 10 % приводит к головной боли, утомляемости, сонливости, снижению работоспособности, коме, остановке дыхания и смер­ти [104]. Принимая во внимание эти эффекты, желательно не допускать со­держания карбоксигемоглобина свыше 2 %.

Полиядерные ароматические углеводороды (ПАУ)

Полиядерные ароматические углеводороды — большая группа органических соединений, содержащих два бензольных кольца или более. Они относитель­но мало растворяются в воде, но хорошо — в жирах. Почти все количество ПАУ в атмосфере абсорбировано поверхностью взвешенных частиц. Суще­ствует несколько сотен ПАУ; наиболее известен бенз[а]пирен.

Источники. Образуются в основном в результате пиролиза, особенно непол­ного сгорания органических материалов, а также в природных процессах (карбонизация). Источники включают производство кокса, использование угля для обогрева, автотранспорт, сжигание нефти и угля на ТЭС (незначи­тельный процент).

Атмосфера. В атмосфере идентифицировано более 500 ПАУ. Большинство измерений проводится по бенз[а]пирену. Фоновый уровень бенз[а]пирена (за исключением лесных пожаров) может быть практически нулевым. В настоя­щее время среднегодовые концентрации бенз[а]пирена в воздухе большин­ства городов укладываются в диапазон 1-10 нг/м3 [86]. Очень высокие кон­центрации бенз[а]пирена возможны в воздухе рабочей зоны.

Обоснованность применения бенз[а]пирена в качестве индикатора ПАУ весьма проблематична. Его обнаружение свидетельствует лишь о факте заг­рязнения окружающей среды этими соединениями. Для получения реальной картины необходимо знать концентрацию 16 приоритетных веществ, кото­рые формируют фоновое содержание ПАУ в атмосферном воздухе: нафтали­на, аценафталина, аценафтена, антрацена, флуорена, фенантрена, флуоран­тена, пирена, хризена, тетрафена, 3,4-бензфлуорантена, 11,12-бензфлуоран­тена, 3,4-бенз[а]пирена, 1,12-бензперилена, 2,3-о-фениленпирена, 1,2,5,6-ди­бензантрацена [55].

Индикаторами промышленных выбросов являются пирен, флуорантен, 1,12-бензперилен, 3,4-бензфлуорантен и 2,3-о-фениленпирен; индикаторами выбросов двигателей внутреннего сгорания — 1,12-бензперилен, 3,4-бенз-флу­орантен и 2,3-о-фениленпирен (первый обычно преобладает).

Вода. В питьевой воде наблюдались концентрации бенз[а]пирена от 0,1 до 23,4 мкг/дм3 [86]. В группу приоритетных ПАУ для природных поверхност­ных вод входят сильно канцерогенные 3,4-бензфлуорантена и 3,4-бензпирен, слабые канцерогены 11,12-бензперилен и 2,3-о-фениленпирен, а также не­канцерогенные, но токсичные флуорантен и 11,12-бензфлуорантен. Согласно рекомендации ВОЗ, общая концентрация шести приоритетных ПАУ в пить­евой воде не должна превышать 0,2 мкг/дм3.

Продукты питания. В некоторых продуктах ПАУ были найдены в значитель­ных количествах; содержание зависит от метода обработки, консервирования

и хранения.

Влияние на здоровье. Бенз[а]пирен является местным канцерогеном. Исследо­вания в основном отмечают развитие рака легких в результате поступления ПАУ с воздухом; меньше сообщений о канцерогенности ПАУ, поступивших с пищей, хотя абсолютное количество может быть намного большим, чем в случае поступления с воздухом. Содержание бенз[а]пирена может быть ис­пользовано для оценки канцерогенного потенциала фракции ПАУ в атмос­ферном воздухе, но при строгом рассмотрении следует учитывать, что на канцерогенность смесей ПАУ может влиять синергизм или антагонизм с другими веществами, выбрасываемыми вместе с ПАУ при неполном сгора­нии. Кроме того, канцерогенность ПАУ зависит от структуры. Так, бенз[а]- пирен — сильный канцероген, а его структурный изомер — бенз[а]пирен — не является канцерогеном. Коронен, основной компонент выхлопов автомо­бильных двигателей, неканцерогенен. Таким образом, чтобы установить, на­сколько токсична смесь ПАУ, требуется определить не только их суммарное содержание, но и содержание каждого компонента в отдельности.

Сероводород

Источники. Побочный продукт при очистке нефти, природного газа. Разло­жение органических отходов. Содержится в отходящих газах (например, про­изводство вискозы, хвостовые газы в производстве серы, кокса и др.). Стан­ции водоочистки, производство бумаги сульфатным методом.

Атмосфера. Среднее содержание в атмосфере 0,3 мкг/м3. Достаточно высокие концентрации наблюдаются вблизи точечных источников (до 0,20 мг/м3) [86].

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 1,5 мг/м3

1 мг/м3 = 0,670 млн-1 (ppm)

Влияние на здоровье. Острая интоксикация в основном выражается в пораже­нии нервной системы. В концентрациях 15 мг/м3 и выше сероводород вызы­вает раздражение конъюнктивы, причем, воздействуя на нервные окончания, он снижает болевую чувствительность, что приводит к большему поражению тканей. Серьезные поражения глаз вызывает концентрация 70 мг/м3 [86]. В более высоких концентрациях (более 225 мг/м3) сероводород инактивирует обонятельные рецепторы, так что запах как сигнал опасности уже не воспри­нимается.

Типичные симптомы интоксикации часто вызываются относительно вы­соким концентрациями, встречающимися на рабочих местах. При воздей­ствии концентраций менее 30 мг/м3 отмечались симптомы неврологических

нарушений [86]. В местах естественных эмиссий сероводорода имеется риск

для всего населения.

Сероуглерод

Источники. Основной источник загрязнения окружающей среды — эмиссии предприятий, производящих вискозное волокно. Процессы газификации угля также являются источником CS2 и H2S в атмосфере.

Атмосфера. Вблизи предприятий, производящих вискозное волокно. Вокруг таких заводов концентрация CS2 составляет 0,01-0,21 мг/м3; на расстоянии нескольких километров концентрация составляет 0,157 мг/м3 и увеличивает­ся в несколько раз при приближении к предприятию [86].

Вода. Может попадать в воду со сточными водами предприятий по производ­ству вискозного волокна. Питьевая вода в норме не содержит CS2.

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 3,13 мг/м3

1 мг/м3 = 0,32 млн-1 (ppm)

Пути поступления в организм. Поступление с воздухом — основной путь по­падания в организм (в том числе и при профессиональном контакте). Абсор­бция через кожу как путь поступления в организм имеет значение только при профессиональном контакте.

Влияние на здоровье. Контакт с этим веществом наиболее вероятен при ис­пользовании его в производственном цикле, но нельзя исключить и влияние эмиссий на людей, живущих вблизи предприятий, производящих вискозное волокно. Острое и подострое отравление развивается при воздействии CS2 в концентрации 500-3000 мг/м3 [86] и характеризуется в основном проявлени­ем неврологических и психиатрических симптомов (раздражительность, сме­ны настроения, маниакальный психоз, галлюцинации, параноидальные идеи, потеря аппетита, желудочно-кишечные и сексуальные расстройства). При многолетнем воздействии 10 мг/м3 отмечается сенсорный полиневрит и по­вышение болевого порога. Эти неврологические нарушения сопровождаются психологическими расстройствами. При воздействии 100-500 мг/м3 отмеча­ются неврологические и сосудистые нарушения в зрительном аппарате: опти­ческая атрофия, экссудативные изменения, точечные кровоизлияния, ретро­бульбарный неврит, микроаневризма и склероз сосудов. Морфологические изменения сопровождаются функциональными (изменение цветовосприятия, темновой адаптации, реакции зрачка на свет, аккомодации и т.д.). При хро­ническом воздействии 20-300 мг/м3 установлено воздействие CS2 на крове­носные сосуды и различные органы и ткани, приводящее к развитию энце­фалопатии и нефропатии [86]. При предрасположенности к коронарной бо­лезни сердца оказывает влияние на коронарные сосуды сердца.

Стирол

Источники. Используется в основном при производстве полимеров, сополи­меров и армированных пластмасс, в частности полистирола. Не встречается в природе. Основной источник поступления в атмосферу — эмиссии нефте­химических предприятий. Стирол присутствует также в выбросах автотранс­порта; выделяется при горении, сжигании отходов (количество возрастает с повышением температуры сжигания). Некоторое количество стирола может также выделяться из новых изделий из пластмассы (это может иметь значе­ние при загрязнении воздуха внутри зданий).

Атмосфера. Концентрации в сельских или незагрязненных городских райо­нах низкие (ниже 1 мкг/м3); в загрязненных районах может достигать 20 мкг/м3. В новых зданиях, построенных с применением стройматериалов на основе производных стирола (в том числе и пластмасс) концентрации могут быть намного выше. На расстоянии 1 км от заводов по производству стирола концентрация стирола в воздухе может составлять 30 мкг/м3 и более [86]. Вода. Содержание стирола обычно не превышает нескольких мкг/дм3; в пи­тьевой воде регистрируется редко, гораздо более вероятно его наличие в сточ­ных водах (нефтеперегонка, химическая промышленность, производство пла­стмасс) [86].

Продукты питания. Полистирол и его сополимеры часто используются как упаковочные материалы. Следы мономера (стирол) могут мигрировать из упаковки в продукты.

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 4,2 мг/м3

1 мг/м3 = 0,24 млн-1 (ppm)

Пути поступления в организм. В целом, для населения основным путем по­ступления стирола в организм является вдыхание с воздухом, причем одина­ково важно загрязнение атмосферного воздуха и воздуха внутри зданий [86]. Влияние на здоровье. Данные о мутагенности противоречивы. Недостаточно данных для вывода о канцерогенности для человека. Токсические эффекты отмечены в производственных условиях и включают функциональные нару­шения ЦНС и раздражение слизистых оболочек. Наименьшая концентрация, при которой отмечено отрицательное воздействие стирола — 84 мг/м3, что значительно превышает обычное содержание стирола в атмосферном возду­хе [86].

Тетрахлорэтилен (ТХЭ)

Источники. Используется как растворитель для химической чистки одежды, для очистки металлических поверхностей, в текстильной и химической про­мышленности.

Атмосфера. Глобальный фоновый уровень ТХЭ — около 0,2 мкг/м3. Макси­мальные пиковые концентрации в атмосфере городов — около 70 мкг/м3; в среднем — 1-10 мкг/м3. Высокие концентрации ТХЭ отмечаются вблизи по­лигонов по захоронению отходов и предприятий химчистки. Концентрации в воздухе зданий могут изменяться в широких пределах (от 3 до 250 мкг/м3); источник загрязнения при этом — стройматериалы, потребительские това­ры [86].

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 6,78 мг/м3 при 20-25°С и 760 мм.рт.ст.

1 мг/м3 = 0,14 млн-1 (ppm)

Пути поступления в организм. Ингаляционный путь, несомненно, преоблада­ет, причем загрязнение воздуха внутри жилых помещений может быть не менее (а иногда и более) значимо, чем загрязнение атмосферного воздуха [86]. Влияние на здоровье. Влияние на здоровье (поражение ЦНС) ограничивается случаями острых отравлений или воздействием очень высоких концентраций в воздухе рабочей зоны. Поскольку уровни содержания ТХЭ в окружающей среде на порядки ниже тех, при которых отмечается воздействие на ЦНС, вегетативную нервную систему, печень и почки, значимость ТХЭ как загряз­няющего воздух вещества невелика.

Толуол

Источники. Входит в состав нефти. Используется как растворитель в красках, в косметической продукции, в химической промышленности.

Атмосфера. Фоновый уровень — 0,75 мкг/м3, однако в городах концентрации выше и изменяются в широких пределах (0,0005-1,31 мг/м3; обычно 0,1-204 мкг/м3). Пиковые концентрации могут достигать 20 мг/м3. В сельс­ких районах — от следов до 3,8 мкг/м3; вблизи производства или мест массо­вого использования — 0,1-20 мг/м3 [86].

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 3,75 мг/м3 при 25°С и 760 мм.рт.ст.

1 мг/м3 = 0,266 млн-1 (ppm)

Пути поступления в организм. Загрязнение воздуха — основной источник поступления толуола в организм; при этом концентрации в воздухе зданий

могут намного (на порядок) превышать концентрации в атмосфере (при при­менении красок и растворителей).

Влияние на здоровье. Толуол раздражает глаза при концентрации 375 мг/м3; при этой же концентрации отмечаются функциональные нарушения ЦНС [86]. Некоторые эффекты могут быть обусловлены воздействием примесей более токсичного бензола.

Трихлорэтилен (ТХЭН)

Источники. Естественные источники трихлорэтилена неизвестны. В основ­ном используется как обезжиривающий агент металлических деталей. Обла­сти применения включают также печать, производство чернил для печати,

экстракционные процессы, производство красок, нанесение рисунка на тка­ни. Трихлорэтилен может присутствовать в продуктах бытовой химии (пятно­выводители, адгезивы, средства для чистки ковров и т.п.). Большая часть ТХЭН поступает в атмосферу в результате использования.

Атмосфера. Фоновые концентрации, определяемые как уровни, измеряемые

в незагрязненных сельских районах, — порядка десятков нг/м3. Согласно

расчетам, фоновая концентрация ТХЭН в северном полушарии составляет примерно 75 нг/м3. В городах концентрации ТХЭН варьируют в пределах от нескольких мкг/м3 до 50 мкг/м3 (максимальное значение). Внутри помеще­ний концентрации ТХЭН по меньшей мере того же порядка, что и концен­трации в атмосфере, а в некоторых случаях — значительно более высокие (до 100 мкг/м3) [86].

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 5,4 мг/м3

1 мг/м3 = 0,18 млн-1 (ppm)

Пути поступления в организм. В целом, для населения респираторный путь поступления ТХЭН в организм является наиболее важным.

Влияние на здоровье. Воздействие ТХЭН приводит к поражению ЦНС. Отме­чается также раздражение глаз и кожи; в некоторых случаях отмечалось серь­езное поражение печени и изменения почек. Все эти эффекты отмечались при профессиональном контакте с ТХЭН. Рекомендуемая ВОЗ величина максимально возможной концентрации в атмосферном воздухе, не отражаю­щейся на здоровье населения (1 мг/м3), значительно (на несколько порядков) превышает обычный уровень содержания ТХЭН в атмосфере [86].

Тяжелые металлы

При кажущейся ясности понятия «тяжелые металлы» его значение следует определить более четко из-за встречающихся в литературе неоднозначных оценок. Термин «тяжелые металлы» связан с высокой относительной атом­ной массой. Эта характеристика обычно отождествляется с представлением о

высокой токсичности. Одним из признаков, которые позволяют относить

металлы к тяжелым, является их плотность. В современной цветной метал­лургии различают тяжелые цветные металлы — плотность 7,14-21,4 г/см3 (цинк, олово, медь, свинец, хром и др.) и легкие цветные металлы — плот­ность 0,53-3,5 г/см3 (литий, бериллий и др.).

Согласно технической классификации, к группе тяжелых металлов при­надлежит более 40 элементов с высокой относительной атомной массой и относительной плотностью больше 6. По другой классификации, в эту группу включают цветные металлы с плотностью большей, чем у железа (свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, олово, сурьма, висмут, ртуть).

Согласно сведениям, представленным в «Справочнике по элементарной химии» под ред. А.Т.Пилипенко (1977), к тяжелым металлам отнесены эле­менты, плотность которых более 5 г/см3. Если исходить их этого показателя, тяжелыми следует считать 43 из 84 металлов Периодической системы эле­ментов. Среди этих 43 металлов 10 обладают наряду с металлическими свой­ствами признаками неметаллов (представители главных подгрупп VI, V, IV, III групп Периодической системы, являющиеся р-элементами), поэтому бо­лее строгим был бы термин «тяжелые элементы», но в данной публикации мы будем пользоваться общепринятым в литературе термином «тяжелые метал­лы».

Таким образом, к тяжелым металлам относят более 40 химических элемен­тов с относительной плотностью более 6. Число же опасных загрязняющих веществ, если учитывать токсичность, стойкость и способность накапливать­ся во внешней среде, а также масштабы распространения указанных метал­лов, значительно меньше.

Прежде всего представляют интерес те металлы, которые наиболее широ­ко и в значительных объемах используются в производственной деятельности и в результате накопления во внешней среде представляют серьезную опас­ность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств. К ним относят свинец, ртуть, кадмий, цинк, висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец, хром, молибден и мышьяк.

Биогеохимические свойства тяжелых металлов [55]

Свойство Cd Co Cu Hg Ni Pb Zn
Биохимическая активность В В В В В В В
Токсичность В У У В У В У
Канцерогенность В В
Обогащение аэрозолей В Н В В Н В В
Минеральная форма распространения В В Н В Н В Н
Органическая форма распространения В В В В В В В
Подвижность В Н У В Н В У
Тенденция к биоконцентрированию В В У В В В У
Эффективность накопления В У В В У В В
Комплексообразующая

способность

У Н В У Н Н В
Склонность к гидролизу У Н В У У У В
Растворимость соединений В Н В В Н В В
Время жизни В В В Н В Н В

В- высокая, У — умеренная, Н — низкая

Формы нахождения в окружающей среде

В атмосферном воздухе тяжелые металлы присутствуют в форме органичес­ких и неорганических соединений в виде пыли и аэрозолей, а также в газо­образной элементной форме (ртуть). При этом аэрозоли свинца, кадмия, меди и цинка состоят преимущественно их субмикронных частиц диаметром 0,5­1 мкм, а аэрозоли никеля и кобальта — из крупнодисперсных частиц (более 1 мкм), которые образуются в основном при сжигании дизельного топлива.

В водных средах металлы присутствуют в трех формах: взвешенные части­цы, коллоидные частицы и растворенные соединения. Последние представ­лены свободными ионами и растворимыми комплексными соединениями с органическими (гуминовые и фульвокислоты) и неорганическими (галогени­ды, сульфаты, фосфаты, карбонаты) лигандами. Большое влияние на содер­жание этих элементов в воде оказывает гидролиз, во многом определяющий форму нахождения элемента в водных средах. Значительная часть тяжелых металлов переносится поверхностными водами во взвешенном состоянии [55].

Сорбция тяжелых металлов донными отложениями зависит от особенно­стей состава последних и содержания органических веществ. В конечном итоге тяжелые металлы в водных экосистемах концентрируются в донных отложе­ниях и биоте.

В почвах тяжелые металлы содержатся в водорастворимой, ионообменной и непрочно адсорбированной формах. Водорастворимые формы, как прави­ло, представлены хлоридами, нитратами, сульфатами и органическим комп­лексными соединениями. Кроме того, ионы тяжелых металлов могут быть

связаны с минералами как часть кристаллической решетки.

Источники

Добыча и переработка не являются самым мощным источником загрязнения среды металлами. Валовые выбросы от этих предприятий значительно мень­ше выбросов от предприятий теплоэнергетики. Не металлургическое произ­водство, а именно процесс сжигания угля является главным источником поступления в биосферу многих металлов. В угле и нефти присутствуют все металлы. Значительно больше, чем в почве, токсичных химических элемен­тов, включая тяжелые металлы, в золе электростанций, промышленных и бытовых топок. Выбросы в атмосферу при сжигании топлива имеют особое значение. Например, количество ртути, кадмия, кобальта, мышьяка в них в 3-8 раз превышает количество добываемых металлов. Известны данные о том, что только один котлоагрегат современной ТЭЦ, работающий на угле, за год выбрасывает в атмосферу в среднем 1-1,5 т паров ртути. Тяжелые металлы содержатся и в минеральных удобрениях.

Наряду со сжиганием минерального топлива важнейшим путем техноген­ного рассеяния металлов является их выброс в атмосферу при высокотемпе­ратурных технологических процессах (металлургия, обжиг цементного сырья и др.), а также транспортировка, обогащение и сортировка руды.

Техногенное поступление тяжелых металлов в окружающую среду проис­ходит в виде газов и аэрозолей (возгона металлов и пылевидных частиц) и в составе сточных вод.

Металлы сравнительно быстро накапливаются в почве и крайне медленно из нее выводятся: период полуудаления цинка — до 500 лет, кадмия — до 1100 лет, меди — до 1500 лет, свинца — до нескольких тысяч лет.

Существенный источник загрязнения почвы металлами — применение удобрений из шламов, полученных из промышленных и канализационных очистных сооружений.

В выбросах металлургических производств тяжелые металлы находятся, в основном, в нерастворимой форме. По мере удаления от источника загрязне­ния наиболее крупные частицы оседают, доля растворимых соединений ме­таллов увеличивается, и устанавливаются соотношения между растворимой и нерастворимыми формами. Аэрозольные загрязнения, поступающие в атмос­феру, удаляются из нее путем естественных процессов самоочищения. Важ­ную роль при этом играют атмосферные осадки. В итоге выбросы промыш­ленных предприятий в атмосферу, сбросы сточных вод создают предпосылки для поступления тяжелых металлов в почву, подземные воды и открытые водоемы, в растения, донные отложения и животных.

Дальность распространения и уровни загрязнения атмосферы зависят от мощности источника, условий выбросов и метеорологической обстановки. Однако в условиях промышленно-городских агломераций и городской заст­ройки параметры распространения металлов в воздухе еще плохо прогнози­руются. С удалением от источников загрязнения уменьшение концентраций аэрозолей металлов в атмосферном воздухе чаще происходит по экспоненте, вследствие чего зона их интенсивного воздействия, в которой имеет место превышение ПДК, сравнительно невелика.

В условиях урбанизированных зон суммарный эффект от регистрируемого загрязнения воздуха является результирующей сложения множества полей рассеяния и обусловлен удалением от источников выбросов, градостроитель­ной структурой и наличием необходимых санитарно-защитных зон вокруг предприятий. Естественное (фоновое) содержание тяжелых металлов в незаг­рязненной атмосфере составляет тысячные и десятитысячные доли микро­грамма на кубический метр и ниже. Такие уровни в современных условиях на сколько-нибудь обжитых территориях практически не наблюдается. Фоновое содержание свинца принято равным 0,006 мкг/м3, ртути — 0,001-0,8 мкг/м3 (в городах — на несколько порядков выше). К основным отраслям, с которыми связано загрязнение окружающей среды ртутью, относят горнодобывающую, металлургическую, химическую, приборостроительную, электровакуумную и фармацевтическую. Наиболее интенсивные источники загрязнения окружа­ющей среды кадмием — металлургия и гальванопокрытия, а также сжигание твердого и жидкого топлива. В незагрязненном воздухе над океаном средняя концентрация кадмия составляет 0,005 мкг/м3, в сельских местностях — до 0,05 мкг/м3, а в районах размещения предприятий, в выбросах которых он содержится (цветная металлургия, ТЭЦ, работающие на угле и нефти, произ­водство пластмасс и т.п.), и промышленных городах — до 0,3-0,6 мкг/м3.

Атмосферный путь поступления химических элементов в окружающую среду городов является ведущим. Однако уже на небольшом удалении, в ча­стности, в зонах пригородного сельского хозяйства, относительная роль ис­точников загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами может изме­ниться и наибольшую опасность будут представлять сточные воды и отходы, накапливаемые на свалках и применяемые в качестве удобрений.

Максимальной способностью концентрировать тяжелые металлы облада­ют взвешенные вещества и донные отложения, затем планктон, бентос и рыбы.

Осадки. Зона максимальных концентраций металлов в воздухе распространя­ется до 2 км от источника. В ней содержание металлов в приземном слое атмосферы в 100-1000 раз выше местного геохимического фона, а в снеге — в 500-1000 раз. На удалении 2-4 км располагается вторая зона, где содержа­ние металлов в воздухе приблизительно в 10 раз ниже, чем в первой. Наме­чается третья зона протяженностью 4-10 км, где лишь отдельные пробы по­казывают повышенное содержание металлов. По мере удаления от источника соотношения разных форм рассеивающихся металлов меняются. В первой зоне водорастворимые соединения составляют всего 5-10 %, а основную мас­су выпадений образуют мелкие пылевидные частицы сульфидов и оксидов. Относительное содержание водорастворимых соединений возрастает с рас­стоянием.

Формальдегид

Источники. Антропогенные источники включают непосредственные эмис­сии при производстве и промышленном использовании, и вторичные (окис­ление углеводородов, выбрасываемых стационарными и мобильными источ­никами). Основное значение имеет загрязнение воздуха внутри зданий (изо­ляционные материалы, ДСП, клееная фанера, сигаретный дым, приготовле­ние пищи).

Атмосфера. Фоновые концентрации составляют несколько мкг/м3; в город­ском воздухе достигают 0,005-0,01 мг/м3 (выше вблизи промышленных ис­точников) [86]. Кратковременные пиковые концентрации в застроенных го­родских районах (в часы пик или в условиях фотохимического смога) при­мерно на порядок выше.

Концентрации в воздухе внутри зданий — несколько десятых мг/м3 (ос­новной конструкционный материал — ДСП).

Вода. За исключением аварийных ситуаций, концентрации в питьевой воде не превышают 0,1 мг/дм3.

Продукты питания. Некоторое количество формальдегида естественного про­исхождения содержится в сырых продуктах (мясо, фрукты, овощи). Содержа­ние его может увеличиваться при обработке (в частности, при копчении).

Большая часть формальдегида в продуктах питания находится в связанной и недоступной для усвоения форме.

Коэффициенты перерасчета концентраций:

1 млн-1 (1 ppm) = 1,2 мг/м3 при 20-25°С и 760 мм рт. ст.

1 мг/м3 = 0,833 млн-1 (ppm)

Пути поступления в организм. Предполагается, что основным путем поступ­ления формальдегида в организм является ингаляционный. Поступление с

вдыхаемым воздухом — около 1 мг/день, реже 2 мг/день. Курение является дополнительным источником. Поступление с водой пренебрежимо мало. Влияние на здоровье. Симптомы кратковременного воздействия — раздраже­ние глаз, слизистых оболочек носа и гортани, слезотечение, кашель, одышка

и тошнота.

Хлорорганические пестициды (ХОП)

Источники. Применение в сельском хозяйстве, хранение. Особенно большие количества ХОП поступают в атмосферу при использовании сельскохозяй­ственной авиации.

Атмосфера. ХОП переносятся с воздухом на большие расстояния. Фоновые концентрации гексахлорана и ДДТ в воздухе над океаном — соответственно

0,4-0,6 и 0,03-1,0 нг/м3 [55]. Максимальные концентрации ХОП отмечаются

в атмосфере в теплый период с пиковыми значениями весной и осенью. Вода. В отличие от концентраций диоксинов, наблюдаемые в поверхностных водах концентрации ХОП сохраняются в среднем на уровне 1-50 нг/см3, что связано с их более высокой растворимостью в воде. ХОП хорошо адсорбиру­ются органическим веществом почвы или донным илом и за счет этого спо­собны перемещаться с поверхностными водами. Загрязнение водных объек­тов ХОП обусловлено главным образом поверхностным стоком с загрязнен­ных полей, а также осаждением из атмосферы. Попадая в водоемы, ХОП сравнительно быстро перераспределяются между водой и донными отложе­ниями.

Почва. Период полураспада в почве для большинства ХОП превышает 1,5 года,

а для некоторых (ДДТ, дильдрин) составляет 15-20 лет [55].

Пути поступления в организм. ХОП хорошо поглощаются листьями и побега­ми из воздуха. Загрязненная рыба является основным источником поступле­ния ХОП в организм человека [55].

Влияние на здоровье. Помимо общей токсичности, повышают риск развития рака. Некоторые ХОП способны нарушать структуру генетического аппарата. Повреждают репродуктивную функцию. Действие во многом аналогично дей­ствию диоксинов и дибензофуранов (см. в разделе «Суперэкотоксиканты»).

<< | >>
Источник: Е.В. Веницианов и др.. Экологический мониторинг: шаг за шагом / Е.В. Веницианов и др.,Под ред. Е.А. Заика. — М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева,2003. — 252 с.. 2003

Еще по теме Приложение 4 Свойства некоторых загрязняющих веществ:

  1. Часть 1. Структурные и коммуникативные свойства языка. Культура речи. Речевое общение
  2. 5.1. Научная и экономическая целесообразность
  3. КАК МОЛОДЫ МЫ БЫЛИ, КАК ИСКРЕННЕ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ЛЮБИЛИ...
  4. ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛИНГВИСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ
  5. С
  6. Оглавление
  7. Нормирование качества воды
  8. Приложения
  9. Приложение 4 Свойства некоторых загрязняющих веществ
  10. ВВЕДЕНИЕ