Озон токсичный газ. Пдк вредных веществ в атмосферном воздухе

Экологические проблемы все острее стоят перед современным человечеством. Особенно серьезным вопросом является качество воздуха, который загрязняют выхлопные газы и выбросы промышленных предприятий. Чтобы встретить врага во всеоружии, следует ознакомиться с ПДК вредных веществ в воздухе.

ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе

Что же такое ПДК ? ПДК – это предельно допустимая концентрация химических элементов и их соединений в воздухе, которая не вызывает негативных последствий у живых организмов. Нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ утверждаются в законодательном порядке и контролируются санитарно-эпидемиологическими службами (в России – Роспотребнадзором) при помощи токсикологических исследований. ПДК каждого опасного для здоровья вещества входит в ГОСТы, соблюдение которых является обязательным. В случае нарушения норм ПДК каким-либо предприятием на него налагают штраф или вовсе закрывают. Предельно допустимая концентрация устанавливается для людей, которые наиболее подвержены влиянию химикатов (детей, пожилых людей, людей с заболеваниями дыхательной системы и т.д.). Величина ПДК для воздуха измеряется в мг/м3, также предельно допустимая концентрация существует для воды, почвы и продуктов питания.

ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе бывает разная:

ПДК МР – максимальная разовая концентрация вещества. Она не должна влиять на живые организмы в течение 20–30 минут.
ПДК СС – среднесуточная концентрация. Эта ПДК не должна оказывать отрицательного воздействия на живые организмы в течение неопределенно долгого времени.

Классы опасности веществ

По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности. Для каждого класса опасности установлена своя ПДК. Выделяют следующие классы опасности веществ в атмосферном воздухе:

вещества чрезвычайно опасные (ПДК менее 0,1 мг/м3);
вещества высокоопасные (ПДК 0,1–1 мг/м3);
вещества умеренно опасные (ПДК 1,1–10 мг/м3);
вещества малоопасные (ПДК более 10 мг/м3).

Также существует классификация вредных веществ по эффекту воздействия на живой организм. При этом некоторые вещества относятся сразу к нескольким классам:

Общетоксические – вещества, вызывающие отравление организма в целом. При их воздействии наблюдаются судороги, расстройства нервной системы, паралич.
Раздражающие – вещества, поражающие кожу, слизистую оболочку дыхательных путей, легких, глаз, носоглотки. Длительное воздействие приводит к нарушениям дыхания, интоксикации и летальному исходу.
Сенсибилизаторы – химикаты, вызывающие аллергическую реакцию.
Канцерогены – одна из самых опасных групп веществ, провоцирующая возникновение онкологических заболеваний.
Мутагены – вещества, изменяющие генотип человека. Они снижают сопротивляемость организма к заболеваниям, вызывают раннее старение и могут сказаться на здоровье потомства.
Влияющие на репродуктивное здоровье – вещества, вызывающие отклонения в развитии у потомства (необязательно в первом поколении).

Ниже приведена таблица ПДК некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе, установленной в Российской Федерации:

Оксид углерода (СО)

Еще одно название оксида углерода, угарный газ, знакомо нам с малых лет. Он часто встречается в быту – например, СО выделяется из-за неисправностей газовых колонок и кухонных плит. Для отравления этим газом нужна совсем небольшая его концентрация. У оксида углерода нет цвета и запаха, что делает его еще опаснее. Интоксикация происходит стремительно, человек может потерять сознание в считанные секунды. Несмотря на то, что класс опасности оксида углерода – четвертый, его воздействие приводит к летальному исходу буквально за несколько минут. Почувствовав трудности с дыханием, головную боль, отсутствие концентрации, снижение слуха и зрения, необходимо по возможности открыть все окна и двери и как можно быстрее покинуть помещение.

Аммиак (NH3)

Аммиак – бесцветный газ с резким, едким запахом. Большинству он известен в качестве десятипроцентного водного раствора – нашатырного спирта. Несмотря на то, что вдыхание паров аммиака имеет возбуждающее действие и помогает при обмороках, с этим газом следует быть осторожнее. Аммиак раздражает слизистую оболочку глаз, вызывает удушье, а при высокой концентрации приводит к ожогам роговицы и слепоте, поражает нервную систему вплоть до необратимых изменений, снижает когнитивные функции мозга, провоцирует возникновение галлюцинаций.

Ксилол (C8H10)

Ксилол относится к третьему классу опасности, он способен вызвать острые и хронические поражения кроветворных органов. Ксилол – это жидкость без цвета, но с характерным запахом, которая применяется как органический растворитель для изготовления пластмассы, лаков, красок, строительного клея. В малых концентрациях ксилол никак не вредит человеку, однако при длительном вдыхании паров ксилола появляется наркотическая зависимость. Также ксилол поражает нервную систему, вызывает раздражение кожного покрова и слизистой глаз.

Оксид азота (NO)

Оксид азота – токсичный бесцветный газ. Он не раздражает дыхательные пути, поэтому человеку сложно его почувствовать. NO взаимодействует с гемоглобином и образует метгемоглобин, который блокирует дыхательные пути и вызывает кислородное голодание. Взаимодействуя с кислородом, газ превращается в диоксид азота (NO2).

Диоксид серы (SO2)

Диоксид серы, или сернистый газ, отличается характерным запахом, похожим на запах горящей спички. Вдыхание SO2 даже в небольшой концентрации может привести к воспалению дыхательных путей, вызвать кашель, насморк и хрипоту. Длительное воздействие провоцирует возникновение дефектов речи, чувства нехватки воздуха, отека легких. Также возможно поражение легочной ткани, но оно проявляется только спустя несколько дней после воздействия. Люди с заболеваниями дыхательной системы, например , наиболее тяжело переносят влияние SO2.

Толуол (C7H8)

Толуол проникает в организм человека не только через органы дыхания, но и через кожу. Симптомы отравления толуолом – раздражение слизистой оболочки глаз, заторможенность, нарушения работы вестибулярного аппарата, галлюцинации. Также толуол крайне пожароопасен и обладает наркотическим воздействием. До 1998 года он входил в состав клея «Момент» и до сих пор содержится в некоторых растворителях для лаков и красок.

Сероводород (H2S)

Сероводород – бесцветный газ с запахом, напоминающим тухлые яйца. Будучи очень токсичным, H2S воздействует в первую очередь на нервную систему, вызывает сильные головные боли, судороги и может привести к коме. Смертельная концентрация сероводорода составляет примерно 1 000 мг/м3. При концентрации от 6 мг/м3 начинаются головные боли, головокружения и тошнота.

Хлор (Cl2)

Хлор в виде газа имеет желто-зеленый цвет и острый раздражающий запах. Одни из первых симптомов отравления хлором – покраснение глаз, приступы кашля, боль в груди, повышение температуры тела. Возможно развитие бронхопневмонии, бронхита. Будучи сильным канцерогеном, хлор провоцирует возникновение раковых опухолей и туберкулеза. При высокой концентрации летальный исход может наступить после нескольких вдохов.

Формальдегид (HCOH)

Содержание в воздухе особенно повышено в больших городах, поскольку он является продуктом горения топлива автотранспорта. Также выбросы формальдегида происходят на химических, кожевенных и деревообрабатывающих предприятиях. Он отрицательно воздействует на генетический материал, репродуктивную и дыхательную системы, печень, почки. Отравление начинается с возрастающего поражения нервной системы – с головокружения, чувства страха, дрожи, неровной походки и т.д. Формальдегид официально признан канцерогеном, однако также обладает аллергенным, мутагенным и сенсибилизирующим действием.

Диоксид азота (NO2)

Диоксид азота – ядовитый газ красно-бурого цвета с характерным острым запахом. Образуется он в результате сгорания автомобильного топлива, деятельности ТЭЦ и промышленных предприятий. На начальном этапе воздействия диоксид азота нарушает работу верхних дыхательных путей, а впоследствии способен вызвать бронхит, воспаление или отек легких. Наиболее опасен этот газ для людей, страдающих бронхиальной астмой и другими легочными заболеваниями. Из-за цвета диоксида азота его выбросы называют «лисьим хвостом». С лисой этот газ связывает не только цвет, но еще и хитрость: чтобы «спрятаться» от людей, он ухудшает обоняние и зрение, поэтому его не так-то просто обнаружить.

Фенол (C6H5OH)

Фенол – один из промышленных загрязнителей, который губителен для животных и человека. При вдыхании паров фенола возникает упадок сил, тошнота, головокружение. Фенол негативно влияет на нервную и дыхательные системы, а также на почки, печень и т.д. Использование фенола часто приводит к плачевным последствиям. В семидесятых годах в СССР его использовали при строительстве жилых домов. Люди, жившие в «фенольных домах», жаловались на плохое самочувствие, аллергию, возникновение онкологических заболеваний и на другие недуги. Хотя фенол-формальдегидные смолы используются при изготовлении мебели, строительных материалов и многого другого, недобросовестные производители могут превышать допустимую норму или применять некачественные химикаты.

Бензол (C6H6)

Бензол – опасный канцероген. При отравлениях парами бензола у человека наблюдается головная боль, тошнота, перепады настроения, нарушения сердечного ритма, иногда – обмороки. Постоянное воздействие бензола на организм проявляется усталостью, нарушениями функций костного мозга, лейкозом, анемией. Зачастую первый признак отравления бензолом – эйфория, так как вдыхание его паров имеет наркотический эффект. Данное химическое соединение входит в состав бензина, используется для производства пластмасс, красителей, синтетической резины.

Озон (O3)

Этот газ с характерным запахом, при высоких концентрациях имеющий голубой цвет, защищает нас от ультрафиолетового солнечного излучения. Озон является природным антисептиком, обеззараживает воду и воздух. Еще в пользу озона говорит то, что воздух после грозы, насыщенный озоном, кажется нам свежим и бодрящим. К сожалению, озон вызывает крайне неприятные последствия. Он усугубляет аллергию, обостряет сердечные заболевания, снижает иммунитет и вызывает нарушения дыхания. Озон действует медленно, но крайне губительно в долгосрочной перспективе – особенно опасен данный газ для детей, пожилых людей и астматиков.

Озон — это газ голубого цвета с характерным запахом, очень сильный окислитель. Молекулярная формула озона О 3 . Он тяжелее кислорода и нашего привычного воздуха.

Трудно найти человека, который не знал бы о существовании в стратосфере Земли озоновых дыр, лишающих нас защиты от избыточного ультрафиолета Солнца, губительного для всего живого. На фоне этой глобальной проблемы, казалось бы, совершенно невинно выглядит влияние на наше здоровье другого озона , находящегося в приземном воздухе, которым мы дышим. Люди обращают внимание на загрязнение атмосферы выбросами промышленных предприятий и выхлопами автомобилей, но мало кто знает, как опасен приземный озон для человеческого организма.

Приземный озон – это вторичный загрязнитель. Он не выбрасывается в атмосферный воздух из источников, а образуется в результате фотохимических реакций предшественников – летучих органических соединений, оксидов азота и оксида углерода, источником выбросов которых являются автотранспорт, котельные и промышленные предприятия. Озон — один из основных составных фотохимического смога, который вызывает глазные заболевания, головные боли, кашель, легочные заболевания и др. Наиболее подвержены негативному воздействию астматики и дети.

В высоких концентрациях озон- сильнейший яд, превосходящий по вредным свойствам цианиды! Высокая окисляющая способность озона и образование во многих реакциях с его участием свободных радикалов кислорода определяют его высочайшую токсичность. Воздействие озона на организм может приводить к преждевременной смерти. Именно поэтому озон в Российской Федерации отнесён к первому- “ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА”, самому высокому классу опасности вредных веществ!

В чем опасность и вред озона для человека?

Вследствие особой токсичности озона Всемирная организация здравохранения включила его в список пяти основных загрязняющих веществ, содержание которых необходимо контролировать при определении качества воздуха.

Озон отрицательно влияет на человека, оказывая раздражающее, канцерогенное, мутагенное, генотоксическое действие. Он может проникать в организм с дыханием. Высокие концентрации озона могут обусловить изменения в функции лёгких, вызывать воспалительные процессы в дыхательных путях и повышенную реактивность организма при использовании бронхосуживающих средств. Всемирная организация здравоохранения отнесла озон к веществам беспорогового действия, то есть любая концентрация в воздухе этого газа, сильнейшего канцерогена, опасна для человека. Озон влияет и на растительность, так как является очень фитотоксическим соединением, вызывающим повреждение листвы сельскохозяйственных и плодовых культур, хвойных и листопадных видов деревьев. Токсичность озона очень повышается при наличии в воздухе окислов азота: совместно они действуют в 20 раз сильнее, чем порознь.

Исследование влияния озона на человека в США и Европе

Чем выше концентрации озона в приземной атмосфере – тем сильнее люди испытывают его отрицательное влияние на своё здоровье. Чаще всего это происходит в летние месяцы и с увеличением концентрации озона в нижней атмосфере увеличивается количество госпитализированных людей с проблемами органов дыхания. В США учёные определили, что каждый третий американец более чувствителен к озону и у этой группы более высокий риск повредить своё здоровье из-за влияния озона. Люди из этой группы риска должны обращать особое внимание на информацию о содержании озона в атмосфере их мест проживания. Эту информацию предоставляет на местах EPA (агенство по защите окружающей среды) совместно с правительством США. На основе этой информации американцы должны принимать решения, связанные с риском для их здоровья. Учёные изучили эффекты воздействия озона на здоровье людей и к настоящему времени установили следующее:

озон вызывает раздражение органов дыхания, кашель, тяжесть в груди; эти эффекты могут длиться несколько часов и переходить в болезненную фазу;
озон уменьшает лёгочную функцию; если вы работаете на открытом воздухе, то заметите, как дыхание становится более частым и не глубоким; понижение функции лёгкого может стать профессиональной болезнью спортсменов, которые тренируются на открытом воздухе;
озон способствует развитию астмы и увеличивает количество приступов этого заболевания;
озон вызывает аллергию к наиболее распространённым веществам – пыли, тараканам, пыльце, домашним животным;
озон повреждает ткань лёгкого; если воздействие озона повторяется, то это приводит к изменениям в ткани лёгкого и может привести к длительным проблемам со здоровьем;
озон усугубляет бронхит и эмфизему лёгких;
озон значительно понижает иммунитет к инфекции;
особенно опасно воздействие озона на детей; их лёгкие могут сильно пострадать от воздействия озона и это отрицательно
скажется на их развитии;
учёные считают, что озон оказывает и другие вредные воздействия на здоровье человека.

Особенно чувствительны к озону 4 группы людей при их активном образе жизни на открытом воздухе:

ДЕТИ. Активные дети имеют очень высокий риск отрицательного влияния озона. При глубоком дыхании озон проникает в области лёгких, наиболее чувствительные к действию озона.

ВЗРОСЛЫЕ, ведущие активный образ жизни на открытом воздухе.

ЛЮДИ С БОЛЕЗНЯМИ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ могут пострадать от маленьких концентраций озона.

ЛЮДИ С НЕОБЫЧНОЙ ЧУВСТИТЕЛЬНОСТЬЮ К ОЗОНУ. Учёные не могут объяснить, почему некоторые здоровые люди более чувствительны к озону чем все другие. Они испытывают более сильное отрицательное воздействие озона на здоровье.

ПОЖИЛЫЕ ЛЮДИ И ЛЮДИ С СЕРДЕЧНЫМИ БОЛЕЗНЯМИ – подвергаются более высокому риску от воздействия озона чем другие.

Учёные считают, что озон отрицательно влияет на здоровье даже в том случае, если человек не чувствует никаких признаков его воздействия.

Воздействие озона концентрацией 3 мг/л убивает мелких животных за 5 минут. 50% белых мышей гибнет после 2 часов при концентрации озона в воздухе 0,046 мг/л, после 4 часов при 0,00053 – 0,001 мг/л.

После 18 час. вдыхания О3 при концентрации 0,0012 мг/л у крыс происходит отёк лёгких. Половина морских свинок погибла после 3-х часов вдыхания О3 концентрацией 0,01мг/л, кроликов 0,0074мг/л, кошек 0,007мг/л. Кроме отёка лёгких, у животных наблюдались воспаление печени и почек, уменьшение липоидов в коре надпочечников, мобилизация макрофагов.

В Европе также значительное внимание уделяется проблеме этого токсичного газа. Мониторинг приземного озона на территории стран Евросоюза осуществляется на сети станций контроля. В2002 г. их насчитывалось более 1700 штук. А в В Германии, например, самый посещаемый сайт в интернете это сайт, информирующий о содержании озона в приземной атмосфере и о способах защиты населения от его воздействия.

Озон в атмосфере

Десять процентов озона находится в нижних слоях атмосферы (тропосфере), между земной поверхностью и высотой от 10 до16 километров. Девяносто процентов озона находится в стратосфере, начиная с верхних слоев тропосферы и до высоты50 километров.

Стратосферный озон – то, что ученые называют озоновым слоем – имеет неодинаковую толщину над Землей. Озоновый слой над Антарктидой наиболее тонок из-за уникальных атмосферных условий, которые способствуют концентрации химических веществ, уничтожающих озон.

Атмосферный озон играет важную роль для всего живого на планете. Образуя озоновый слой в стратосфере он защищает растения и животных от жёсткого ультрафиолетового излучения. Поэтому проблема образования озоновых дыр имеет особое значение. Однако тропосферный озон является загрязнителем, который может угрожать здоровью людей и животных, а также повреждать растения.

В природе озон интенсивно образуется во время грозы. И это действительно так. Но существует и еще один крайне важный источник образования этого удивительного газа. Его порождает солнечный свет, который в стратосфере превращает кислород в озон. Благодаря непрерывному образованию стратосферного озона все живое на земле находится под постоянной защитой от пагубного действия жесткого ультрафиолетового излучения.

В зависимости от местонахождения в атмосфере озон может и помогать жизни на Земле, и наносить ей ущерб. В тропосфере озон выступает главным образом в качестве загрязнителя, входя в состав смога, который вредит дыхательной системе животных и замедляет рост растений. Количество естественно возникающего озона в тропосфере слишком невелико, чтобы угрожать здоровью человека или окружающей среде. Большая часть вредного озона, входящего в состав смога, образуется при воздействии солнечных лучей на углеводороды и окислы азота – побочные продукты работы автомобилей и электростанций на ископаемом топливе.

Озон в повседневной жизни

Применение озона обусловлено его свойствами сильного окисляющего агента:

Озон используется для стерилизации изделий медицинского назначения, при получении многих веществ в лабораторной и промышленной практике, для отбеливания бумаги, очистки масел.

Озон обладает и сильным дезинфицирующим эффектом. Поэтому его широко применяют для очистки воды и воздуха от микроорганизмов (озонирование), для дезинфекции помещений и одежды, для озонирования инфузионных растворов применяемых в медицине, как для внутривенного, так и для контактного применения.

Озонотерапия — польза или вред?

По заявлениям озонотерапевтов, здоровье человека значительно улучшается при лечении озоном (наружно, перорально, внутривенно и экстракорпорально), однако ни одно объективное клиническое исследование не подтвердило сколько-нибудь выраженный терапевтический эффект. Более того, при использовании озона в качестве лекарственного средства (особенно при непосредственном воздействии на кровь пациента) доказанный риск его мутагенного, канцерогенного и токсического воздействия перевешивает любые теоретически возможные положительные эффекты, поэтому практически во всех развитых странах озонотерапия не признается лекарственным методом, а ее применение в частных клиниках возможно исключительно с информированного согласия пациента.

Бытовые озонаторы — вред или польза?

Многие считают, что озон полезен для нашего окружения, и он избавит нас от вредоносных бактерий и очистит воздух в наших помещения. Но во всем хорошем надо искать золотую середину. Применять озонирование нужно с особой осторожностью. Озон оказывает пользу в определенных дозах, а вот излишнее применение озона может нанести вред для живых существ. Если озона в помещении столько, сколько положено нормами, то дыхание становится легче, легкие проходят очищение, а воздух становится свободным от вредоносных микробов и микроорганизмов. Но в случае превышения концентрации озона в воздухе, происходит затруднение дыхания, начинается кашель и головокружение.

Еще раз напомним: озон в Российской Федерации отнесён к первому, самому высокому классу опасности вредных веществ.

В высоких концентрациях озон обжигает слизистые оболочки, разрушительно действует на белковую структуру человеческого организма, на кровеносную и центральную нервную систему, вызывает головную боль и боли в груди, респираторные нарушения, а также может являться причиной обострения астмы и общего ослабления функции легких. Попадая в организм, он оказывает общетоксическое и канцерогенное действие на организм, вызывает общее недомогание с головной болью, тошнотой, раздражающим кашлем.

Нормативы по предельной концентрации озона:

максимальная разовая предельно допустимая концентрация (ПДК м.р.) в атмосферном воздухе населённых мест 0,16 мг/м³
среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДК с.с.) в атмосферном воздухе населённых мест 0,03 мг/м³
предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны 0,1 мг/м³

Запах озона фиксируется человеком в концентрациях 0,01-0,02мг/м3, что в 5-10раз меньше ПДК, поэтому появление слабого запаха озона в помещении не является тревожным сигналом. Для обеспечения надежного контроля содержания озона в помещении необходимо пригласить специалистов, провести исследования воздуха и в случае превышения ПДК принять своевременные меры по ее снижению до безопасногоуровня.

Польза и вред

На фоне угроз для здоровья от озоновых дыр, которые лишают нас защиты от опасного избыточного ультрафиолета Солнца, совсем невинно выглядит влияние другого озона, находящегося в приземном воздухе, которым мы дышим. Все обращают внимание на дым, выбросы промышленных загрязнений в атмосферу, выхлопы автомобилей, но мало кто знает, как влияет приземный озон на состояние человека.

Из специальной справочной литературы: «Токсичность озона проявляется на практике, прежде всего, в результате контакта с ним в газовой среде, т.е. во вдыхаемом воздухе. Ввиду высокой химической активности, для проявления токсического действия требуется минимум концентрации. В этом плане озон является почти идеальным боевым отравляющим веществом, и, видимо, только по причине технических трудностей его получения он не оказался первым в истории применения химического оружия в период Первой Мировой войны. К счастью, с точки зрения военных, у озона есть крупный недостаток запах».

Конечно, сразу отметим, что повышенный уровень приземного озона бывает лишь при определенных метеоусловиях, а именно - в солнечную жаркую погоду.

Осознание опасности приземного озона, условий его возникновения и путей защиты давно стало предметом заботы общественности и правительств промышленно-развитых стран. Резкий рост числа автомобилей в Москве и других городах уже привел к превышению допустимых концентраций приземного озона в несколько раз.

Приземный озон очень коварен. Существует международный термин «доиндустриальный озон», концентрация которого в приземной атмосфере в доиндустриальную эпоху составляла 10-20 мкг/м3. При таких концентрациях озона жили наши бабушки и дедушки.

Развитие промышленности и особенно автотранспорта привело к значительному увеличению концентрации озона в приземной атмосфере. Индустриально развитые страны столкнулись с этой бедой несколько десятилетий назад, а Россия - в конце девяностых годов прошлого века. Приземный озон американцы называют «плохим» озоном, в отличие от «хорошего» - стратосферного.

Чем мы дышим?

В приземном слое атмосферы озон образуется в результате фотохимических реакций, в которых участвуют оксиды азота, летучие углеводороды (выхлопы автотранспорта и промышленные выбросы) и ряд других веществ. Эти компоненты называются предшественниками озона. Они могут под действием ветра распространяться на сотни километров. Когда уровень солнечной радиации у поверхности земли мал (пасмурная погода, дождливые и холодные осень, зима), фотохимические реакции в приземной атмосфере отсутствуют или протекают очень вяло. В пасмурную и холодную погоду озона в воздухе, которым мы дышим, нет даже при достаточном количестве его предшественников (или его содержание совсем незначительно).

Стоит увеличиться солнечной радиации, особенно при наступлении безветреной жаркой погоды, - и воздух в городе и за городом становится более ядовитым. Все химические реакции «любят» тепло, а фотохимическое образование озона - это химическая реакция, и в теплой атмосфере она протекает более интенсивно. В жаркое лето 2002 г. в традиционном курортном месте дальнего Подмосковья в отдельные дни мы фиксировали уровни озона, превышающие 300 мкг/м3! Что означают эти цифры?

В таблице классификации веществ по степени опасности озон - вещество высшего класса опасности (чрезвычайно опасное вещество). По степени токсичности он превосходит синильную кислоту и хлор, которые являются боевыми отравляющими веществами. Следует отметить, что у хлора класс опасности 2, а у озона - 1. Всемирная организация здравохранения (ВОЗ) отнесла озон к веществам безпорогового действия, т.е. любые концентрации этого газа как сильнейшего канцерогена в воздухе опасны для здоровья человека.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) озона в России составляют для жилых зон - 30 мкг/м3 (среднее значение за сутки) и 160 мкг/м3 (среднее за 30 мин и не более 1 % повторяемости в год); для промышленных зон - не более 100 мкг/м3. В странах Европейского союза принят стандарт 110 мкг/м3 за 8 ч светлого времени.

Летом 2002 г. уровни озона в московском регионе превышали все известные ПДК и аналогичные показатели на сети измерительных станций во всех странах Европы.

Влияние на здоровье

В чем состоит главная опасность озона для здоровья человека при поступлении его в организм через органы дыхания?

А вот информация с американского правительственного экологического сайта. Ученые изучили эффекты воздействия озона на здоровье людей и к настоящему времени установили следующее:

озон вызывает раздражение органов дыхания, кашель, тяжесть в груди; эти эффекты могут длиться несколько часов и переходить в болезненную фазу;
уменьшает легочную функцию;
способствует развитию астмы и увеличивает количество приступов этого заболевания;
вызывает аллергию к наиболее распространенным веществам - пыли, тараканам, пыльце, домашним животным;
повреждает ткань легкого; если воздействие озона повторяется, то это приводит к изменениям в ткани легкого и может повлечь за собой длительные проблемы со здоровьем;
усугубляет бронхит и эмфизему легких;
значительно понижает иммунитет к любой инфекции.

Особенно чувствительны к озону четыре группы (группы риска) людей при их активном образе жизни на открытом воздухе:

1) дети. Активные дети имеют очень высокий риск отрицательного влияния озона. При глубоком дыхании озон проникает в области легких, наиболее чувствительные к действию озона;

2) взрослые, ведущие активный образ жизни на открытом воздухе. Люди с болезнями органов дыхания могут пострадать от маленьких концентраций озона;

3) люди с необычной чувствительностью к озону. Ученые не могут объяснить, почему некоторые здоровые люди более чувствительны к озону. Они испытывают более сильное отрицательное воздействие озона, чем все другие люди;

4) пожилые люди и люди с сердечными болезнями. Они подвергаются более высокому риску от воздействия озона, чем другие.

Специалисты считают, что озон отрицательно влияет на здоровье даже в том случае, если человек не чувствует никаких признаков его воздействия.

Лучшие способы защиты здоровья при повышенных концентрациях озона в атмосфере вашего района проживания таковы: избегать или ограничивать время нахождения на открытом воздухе; не двигаться активно; не выпускать детей на открытый воздух и т. д.

В 2005 г. ряд европейских государств подписал Протокол об ограничении выбросов загрязняющих веществ. При подписании Протокола европейские эксперты подсчитали, что при сокращении выбросов предшественников озона (оксидов азота и летучих углеводородов) примерно на 40 % количество дней с чрезмерным содержанием озона уменьшится вдвое.

Результаты анализа, проведенного в ходе переговоров о заключении Протокола, показали, что предполагаемая выгода от его реализации (улучшение состояния здоровья населения, повышение урожайности в сельском хозяйстве, ограничение

ущерба для строений и памятников и т. д.) значительно превышает стоимость прогнозируемых расходов на претворение в жизнь этого соглашения - на обеспечение контроля уровня выбросов, а также на меры по повышению уровня энергоэффективности.

Мифы

Эксперимент по одновременному измерению содержания озона двумя одинаковыми газоанализаторами в Москве и в курортном районе дальнего Подмосковья показал, что в летнее время концентрации озона в городском воздухе были меньше, чем в атмосфере курортной зоны.

Столь парадоксальный факт удалось объяснить с помощью модели образования озона в пригородах мегаполисов, которую разработали зарубежные ученые. В соответствии с этой моделью с подветренной стороны мегаполиса концентрации озона начинают расти с расстояния примерно 20 км от города и достигают максимальных значений на удалении 50-60 км от города. В городе постоянно действуют мощные источники оксидов азота. Эти газы вступают в реакцию с озоном и нейтрализуют его, а за городом, в «чистом» месте таких мощных источников нет, и избыток озона остается в воздухе.

Эти реакции циклические и определяют фотохимическое равновесие в атмосфере. Таким образом, за городом фотохимическое равновесие склоняется в сторону высоких значений озона, а в городской атмосфере - более низких.

Это не значит, что в городе атмосфера безопаснее. За последние годы атмосфера Москвы превратилась в химический реактор, производящий очень ядовитые соединения. В присутствии двуокиси азота - а этого газа в городской атмосфере всегда много - озон становится в 20 раз токсичнее. Москвичи, спасаясь на дачах от летней жары, не представляют себе, какой опасности они подвергают свое здоровье. Единственное спасение для москвичей -холодное, пасмурное и дождливое лето.

Следует сказать несколько слов еще об одном мифе. Есть расхожее мнение о том, что после грозы пахнет озоном, поэтому практически все наши граждане считают, что чем больше озона в воздухе, тем полезнее для здоровья, и дышать при этом следует глубже. Между тем многолетние измерения концентраций озона в курортных зонах и городах всегда показывают одну картину - после грозы и ливня в приземной атмосфере озон исчезает.

Способы борьбы

Как борются с ядовитым озоном в США и странах Европейского союза? В Европе (не говоря уже о США) насчитывается более 10 тыс. станций контроля за предшественниками озона и за самим озоном. Информация об уровнях озона в атмосфере, получаемая на сети этих станций, доводится до населения. На основе этой информации формируется политика управления в области охраны окружающей среды. И политика эта весьма успешна.

В США и Европе удалось добиться ежегодного снижения концентрации озона в атмосфере. Регулярное оповещение населения значительно снижает риск отрицательного воздействия озона на здоровье людей.

В России нет ни одной станции контроля озона и его предшественников, которая могла бы выполнять аналогичные функции в полном объеме. У нас разработана и выпускается хорошая аналитическая техника, способная решать все проблемы с контролем озона, есть специалисты, знающие, как решить эту проблему. Но чтобы серьезно заниматься

этим направлением, нужны воля и понимание на федеральном уровне.

Заключение

В России появилось огромное количество всевозможных «очистителей» воздуха. Несколько лет назад сотрудница профсоюзной газеты «Солидарность» купила и использовала строго по инструкции самый маломощный «очиститель» воздуха и отравилась... озоном. Через несколько дней у нее почернел язык и появилась масса других симптомов отравления озоном. Стоит обратить особое внимание на продающиеся «очистители» воздуха для автомобилей. Такие приборы подключаются к бортовой сети и вырабатывают опасные для здоровья концентрации озона. При отравлении этим газом у человека может значительно снизиться способность к концентрации внимания.

Вырабатывают озон и копировальные аппараты, лазерные принтеры. При работе в помещениях с такими приборами необходимо соблюдать технику безопасности.

Озон (O 3) — это газ, образующийся путём прибавления к молекуле кислорода (O 2) третьего атома. Происходит это прибавление преимущественно в верхних слоях атмосферы в результате фотохимических реакций с участием солнечного излучения. Благодаря интенсивному образованию O 3 на высоте 20-25 км над землёй сформировался густой озоновый слой.

Свойства озона

Главной отличительной особенностью озона является его запах. Именно он послужил поводом к открытию этого газа. В 1785 г . на специфический запах, появляющийся при экспериментах с электричеством, впервые обратил внимание голландский учёный Мартин ван Марум. А в 1840 г . французский химик К. Шенбейн установил, что аналогичный запах, появляющийся во время грозы, принадлежит какому-то загадочному газу — который впоследствии так и назвали «пахнущим», т.е. озоном.

Ещё одной характерной чертой O 3 является его способность изменять свой цвет и консистенцию в зависимости от температуры и давления. В естественных условиях озон имеет бледно-фиолетовую окраску. При повышении давления этот газ синеет. При температуре —111,9° C озон сгущается в нестойкую жидкость тёмно-синего оттенка. При —192,5°C O 3 превращается в твёрдые тёмно-фиолетовые, практически чёрные, кристаллы.

Польза озона

Польза озона, образующегося в верхних слоях атмосферы, бесценна. Если бы озонового слоя (с концентрацией O 3 в 10 раз выше, чем в приземном слое) не существовало, ультрафиолетовое излучение солнца уничтожило бы всё живое на нашей планете. Именно поэтому ситуация с истончением озонового слоя и образованием озоновых дыр занимает одну из первых позиций в списке серьёзнейших XXI века.

Озоновые дыры — это участки озонового слоя стратосферы с пониженным содержанием озона. В 1970-х гг. внимание экологов привлекла пульсирующая озоновая дыра над Антарктидой. За 1980-е концентрация O 3 в ней снизилось почти в 2 раза . Ежегодно озоновая дыра над Антарктидой появляется на несколько месяцев, а затем затягивается. Вплоть до начала XXI века с каждым годом она становилась всё больше и больше. В 2000 г . величина озоновой дыры над Антарктидой достигла рекордных за всю историю масштабов в 28 млн км² . Эта площадь сравнима с территорией 3-х США. С начала первого десятилетия XXI века озоновая дыра над Антарктидой постепенно уменьшается.

Мнения учёных относительно причин разрушения озонового слоя и образования озоновых дыр расходятся. Большинство экологов полагает, что виной всему техногенный фактор. Однако есть и такие учёные, которые связывают снижение концентрации озона в озоновом слое с вековыми колебаниями аэрохимических свойств атмосферы и независимыми изменениями климата.

Доказано, что озон в атмосфере способны разрушить как соединения азота и водорода (к примеру, аммиак и метан), так и соединения хлора (хлорфторуглероды — фреоны ). Фреоны применяются в холодильных установках, кондиционерах, растворителях, аэрозольных баллончиках/спреях и огнетушителях.

Последствием истончения озонового слоя является пагубное воздействие на здоровье человека спокойно проходящего через все слои атмосферы ультрафиолетового излучения. У людей ослабляется иммунная система, развиваются такие болезни как рак кожи и катаракта.

Вред озона

Если проблема озоновых дыр у всех на слуху, то о вреде приземного озона экологи сегодня информируют не столь активно. К сожалению, озон образуется не только в стратосфере — он рождается и в воздухе, которым мы дышим. За последние 100 лет концентрация озона в приземных слоях атмосферы выросла в 2,5-3 раза . С каждым десятилетием содержание этого газа в воздухе городских улиц увеличивается на 10% .

При нормальных условиях естественная концентрация озона в приземных слоях атмосферы составляет порядка 45-50 мкг/м 3 . Для человека такая доза озона в воздухе практически неощутима. По стандартам ВОЗ, предельно допустимая концентрация (ПДК) озона в приземных слоях атмосферы не должна переваливать за черту в 100 мкг/м 3 . Однако на практике содержание этого газа в воздухе порой превышает 200 мкг/м 3 .

В частности, во время грозы концентрация озона в приземных слоях атмосферы увеличивается почти в 10 раз . Человек уже легко может определить наличие этого газа в воздухе по бодрящему запаху свежести.

Ещё более запредельные (1000 мкг/м 3) показатели содержания озона в воздухе наблюдаются иногда летом в жару. Под воздействием солнечных лучей окислы азота и несгоревшие углеводороды вступают в сложную реакцию, в результате которой кислород (O 2) преобразуется в озон (O 3). При этом в 1 м 3 образующейся густой дымки (фотохимического смога) содержится до 1 мг озона. От этого явления, в народе именуемого летним смогом, в 1950-м году в Лондоне погибло свыше 4000 человек.

Симптомы отравления озоном

В превышающих ПДК концентрациях озон превосходит по токсичности цианистую кислоту и угарный газ. Становясь ядовитым из-за своей насыщенности, этот газ оказывает крайне негативное влияние на здоровье человека:

вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей;
раздражает слизистую оболочку глаз;
обостряет астматические и прочие заболевания лёгких;
обостряет сердечные заболевания;
усугубляет аллергические реакции;
воздействуя на организм в течение нескольких часов, озон в повышенных концентрациях способен вызвать необратимый процесс старения органов дыхания;
при запредельных концентрациях этот газ и вовсе может сжечь лёгкие, как какая-нибудь кислота.

Воздействие повышенного содержания озона в воздухе на организм человек может определить самостоятельно по характерной симптоматике. Если он ни с того ни с сего раскашлялся, расчихался, почувствовал жжение в груди и резь в глазах, его голос охрип — вполне возможно, что произошло отравление озоном.

Защита от озона

Если в жаркий летний день, прогуливаясь по городской улице с оживлённым автомобильным движением, Вы вдруг почувствовали головную боль, у Вас начало першить в горле, появился кашель, резь в глазах, чихание, постарайтесь поскорее зайти в какое-нибудь закрытое помещение. Внутри зданий с закрытыми окнами озона практически нет даже в часы интенсивного солнечного излучения.

В жаркий летний день при палящем солнце и отсутствии ветра по возможности лучше вообще не выходить на городскую улицу. Если же есть необходимость пройтись, то лучше сделать это утром. В начале дня концентрация озона в воздухе минимальна, к середине дня она постепенно возрастает, в 17 часов достигает максимальной отметки и спадает лишь после 22 .

Утренние и вечерние пробежки на время озоновой атаки лучше отложить, поскольку при физической нагрузке организм поглощает намного больше озона. Отправляться в плаванье по реке в этот период также не стоит: над водной поверхностью концентрация озона намного выше, чем над близлежащей сушей.

На глаз определить снижение содержания озона в воздухе можно по хвойным лесам: они окутываются голубой дымкой, когда озоновые атаки отступают.

Источники:

1) Д.А. Макунин. Озоновая атака // Планета здоровья // Экология и жизнь № 8, 2012, с. 92 — 93.

2) Экология и экономика природопользования. Бобылев С.Н., Новоселов А.Л., Гирусов Э.В. и др. Учебник. Изд. 2-е, перераб., 2002 г.

3) Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России.

4) Экологическое состояние территории России: Учебное пособие для студентов высших педагогических учебных заведений (под ред. Ушакова С.А., Каца Я.Г.) Изд. 2-е, 2004 г.