Также, одним из главных источником загрязнения воздуха жилой зоны такими веществами, как оксид углерода, оксид серы и сажа, является автомобильный транспорт.
С каждым годом увеличивается вклад выбросов от передвижных источников в общем балансе выбросов загрязняющих веществ в воздушный бассейн.
В 2002г. выбросы от автотранспорта составили: оксид углерода (II) – 15,190 тыс. тонн/год, оксид серы (IV) – 0,178 тыс. тонн/год, сажа – 0,025 тыс. тонн/год. [7]
1.1.1 Кальций
Основные источники поступления кальция в атмосферу – разработки природных соединений, производство цементов, сточные воды производств (бумажного, химического, стекольного, химико-фармацевтического, кожевенного, лакокрасочного); много кальция содержат бытовые стоки прачечных.
Поступление значительных количеств кальция и связанное с этим увеличение щелочности и жесткости питьевой воды имеет место при использовании цементных и бетонированных емкостей, труб и хранилищ. [4]
1.1.2 Сульфаты
Сульфаты находятся в составе атмосферного аэрозоля, воздушной среды производственных помещений, атмосферы городов, в сточных водах промышленных предприятий (металлургических, химических, текстильных, пищевых, кожевенных, стекольных). Чаще встречаются сульфаты натрия, аммония, кальция.
Средняя концентрация сульфатов в атмосфере городской зоны составляет в среднем 1-10 мкг/м3.
Большая часть серы поступает в окружающую среду в виде оксида серы (VI). Период существования SO2 в атмосфере города составляет от 3 до 5 часов.
Оксид серы (VI) благодаря высокой гигроскопичности быстро реагирует с водяным паром атмосферы и превращается в аэрозоль серной кислоты. При низкой относительной влажности он может длительное время находиться в воздухе, а при высокой – оседать подстилающую поверхность.
Неоднократно отмечалось выпадение аэрозоля серной кислоты из домовых факелов химических предприятий, содержащих оксиды серы при низкой облачности и высокой влажности воздуха.
Сульфаты поступают в атмосферу так же в результате выветривания почв, с частицами морской соли, с выхлопами газов автомобилей.
Содержание сульфатов в осадках составляет от 1 до 10 мг/л. [4]
1.1.3 Хлор
Хлор, присутствующий в виде хлорноватистой кислоты или ионов гипохлорита, принято называть свободным хлором. Хлор, существующий в виде хлораминов (моно- и ди-), а также в виде треххлористого азота, называют связанным хлором. Общий хлор – это сумма свободного и связанного хлора.
Свободный хлор достаточно часто применяют для дезинфекции питьевой воды. В промышленности хлор используют при отбеливании в бумажном производстве, производстве ваты, пластмасс, инсектицидов, растворителей, для уничтожения паразитов в холодильных установках, в металлургии для хлорирующего обжига руд цветных металлов.
Основной источник поступления хлора в атмосферу – электролиз хлористых солей, массовые выбросы при очистке воды, сжигание продуктов, содержащих хлор. Средние концентрации хлора в атмосферном воздухе колеблются от 1 до 3,7 мг/куб.м. К промышленным предприятиям, наиболее загрязняющих атмосферу хлором, следует отнести химико-фармацевтические, металлургические, целлюлозно-бумажные. [4]
1.1.4 Медь
Основными источниками поступления меди в окружающую среду являются предприятия цветной металлургии (промышленные выбросы, отходы, сточные воды), транспорт, медьсодержащие удобрения и пестициды, процессы сварки, гальванизации, сжигание углеводородных топлив в различных отраслях промышленности. Годовой объем техногенных поступлений меди в атмосферу составляет 56 тыс. т. Средняя концентрация меди в атмосфере города 0,09 мг/куб.м. [4]
1.1.5 Хром
Источники поступления хрома в окружающую среду могут быть как антропогенными, так и природными.
Находящийся в природе хром всегда встречается в трехвалентном состоянии, шестивалентный хром в окружающей среде практически полностью является результатом хозяйственной деятельности человека. [29]
Главным антропогенным источником поступления хрома в окружающую среду являются предприятия по производству цемента, стекольное производство, сжигание топлива, черная металлургия, металлообрабатывающая, автомобильная, текстильная, кожевенная, пищевая и химическая промышленность. [1, 29, 26, 31]
Промышленные отходы предприятий в виде золы, пыли, шлака, шлама содержат в своем составе значительное количество хромовых загрязнений. Большое количество поступает в водные объекты с промышленными стоками. [7]
Основными природными источниками загрязнения окружающей среды соединениями хрома являются обширные лесные пожары, продукты вулканической деятельности. Вода в районах, где есть месторождения хрома может содержать повышенные его концентрации в результате выщелачивания из пород (серпентинитов и других хромосодержащих минералов). [31]
Так же некоторые количества хрома поступают в воду в процессе разложения организмов и растений. [26]
Однако не один из этих природных источников, в отличии от антропогенных , не приносит таких количеств хрома, которые представляли бы опасность для здоровья человека и животных. [31]
1.1.6 Ионы водорода и гидроксильные ионы (рН)
Содержание в воде водородных ионов в основном определяется количественным соотношением концентраций угольной кислоты и ее ионов. В воде угольная кислота диссоциирует:
H2CO3=H+HCO3
поэтому талые воды, содержащие большое количество растворенной двуокиси углерода, имеют, кислую реакцию. При диссоциации гидрокарбонатов Са(НСО3) также образуются ионы НСО3. Увеличение их концентрации ведет к увеличению рН вследствие гидролиза:
НСО3+Н2О=Н2СО3+ОН
Источниками ионов водорода являются также и другие кислоты, находящиеся в талой воде (серная, ортофосфорная). Гидролиз солей тяжелых металлов имеет значение в тех случаях, когда в атмосферу попадает значительное количество сульфатов железа, алюминия, меди, и других металлов. В результате гидролиза выделяются ионы водорода:
Fe+2H2O=Fe(OH)2+2H
Величина концентрации ионов водорода (рН) обычно колеблется в атмосферных осадках от 4,6 до 6,1. [4]
1.2 Биологическое действие
В эпоху научно-технической революции деятельность человека приобретает масштаб геоэкологических процессов, приводит к изменению естественных биогеохимических циклов на земле, нарушению экологического равновесия в биосфере, что, в свою очередь, сказывается на самом человеке. Уровень здоровья человека в значительной степени зависит от качества среды его обитания. По мнению многих ученых факторы окружающей среды в 18-20% определяют состояние здоровья человека.
Накопившиеся десятилетиями недостатки в природоохранной деятельности, укоренившийся потребительский подход к природным ресурсам, а также развитие производительных сил без должного учета экологических последствий привели к созданию экологически опасных зон, ухудшению здоровья людей, изменению демографических характеристик (уровню рождаемости, продолжительности жизни, миграции населения), а также нанесению значительного ущерба природе.
Доля влияния загрязнения атмосферного воздуха в формировании заболеваемости системы органов дыхания составляет 20%, системы кровообращения – 9%.
Наиболее высокий индекс загрязнения в городских условиях получен по тяжелым металлам и оксиду углерода. В структуре выбросов наибольшую долю составляют сернистый ангидрид – 35%, твердые вещества (пыль) и оксид углерода – 30%, углерод – 1,2%, оксид азота – 0,9%. [6]
В настоящее время, при стремительном развитии производительных сил и освоении все новых и новых энергетических мощностей, процессы биогеохимической миграции и концентрации веществ в биосфере протекают настолько быстро, что организм человека не успевает приспосабливаться к новым уровням содержания химических элементов в питьевых водах, продуктах питания и воздухе. [8]
Состояние здоровья населения является отражением сложного комплекса явлений в окружающей среде. На процесс его формирования влияет целый ряд биологических, антропогенных, природно-климатических и др. факторов.
В настоящее время в Рязанской области наблюдается стабильная тенденция к росту злокачественных новообразований и смертности населения от них.
Уровень опухолевых заболеваний в области 1,2 раза превышает аналогичный показатель по Российской Федерации.
Вызывает беспокойство выраженный рост показателей распространенности данной патологии среди детей. [7]
1.2.1 Кальций
Кальций является важнейшим биогенным элементом, его вредное действие возможно лишь при поступлении в организм в очень больших дозах. В виде пыли или аэрозоля соединения кальция оказывают сильное прижигающее действие на кожу и слизистые оболочки. Особенно опасен СаО, действие, которого состоит в омылении жиров, поглощении из кожи влаги, растворении белков, раздражении тканей. Поражаются также глубокие дыхательные пути и особенно легкие.
Соединения кальция постоянно содержатся в почве и природных водах, а также в животных и растительных организмах. Растения извлекают из почвы кальций в больших количествах, однако, истощение почв в отношении этого элемента наблюдается сравнительно редко.
Жесткие требования по содержанию кальция предъявляются к водам, поскольку в присутствии карбонатов, сульфатов и ряда других анионов кальция образует прочную накипь. [3]
1.2.2 Сульфаты
Сульфаты активно участвуют в сложном круговороте серы. При отсутствии кислорода под действием сульфатредуцирующих бактерий они восстанавливаются до сероводорода и сульфидов, которые в природной воде кислорода снова окисляются до сульфатов.