Х1.2. Загрязнение воздуха в городах

281

280

лый газ, двуокись серы, металлическая и резиновая пыль, бензо-(а)пирен, свинец, пары бензина и другие углеводороды.

В среднем один автомобиль за год выбрасывает около 200 кг окиси углерода, 60 кг окислов азота, 40 кг углеводородов, 3 кг металлической и резиновой пыли, 2 кг двуокиси серь; до 2 кг бензо(а)пирена. Парк автотранспорта растет столь стремительно, что снижение выбросов, достигаемое за счет совершенствования автомобилей и установки на них различного вида очистных устройств, перекрывается увеличением числа автомобилей. Из перечисленных загрязнителей наиболее значительные отрицательные последствия вызывают окислы азота, угарный газ, свинец и бензо(а)пирен. Последний, как отмечалось, является одним из наиболее сильных канцерогенов, может длительное время (в течение нескольких месяцев) сохраняться в почвах, не теряя своих ядовитых свойств, и, кроме этого, подавляет процессы нитрификации.

Смоговые явления в атмосфере городов. Смог представляет собой результат комплексного действия различных загрязнителей. Первоначально под ним понималась смесь пылевых частиц и капель тумана (англ. смог - дым, копоть и фог - густой туман). В дальнейшем термин приобрел более широкое значение. В настоящее время различают три типа смогов.

1. Лондонский, или влажный, смог. Представляет смесь пылевидных частиц (в основном сажи, золы), тумана и химических загрязнителей (прежде всего сернистого ангидрида и окиси углерода). Такой смог обычно образуется при температурах около 0°С и безветренной погоде. В подобных условиях становится возможной так называемая температурная инверсия: у поверхности земли скапливается слой холодного воздуха, который прикрывается более теплым. Это ведет к застойным явлениям, поскольку горизонтальный и вертикальный обмен воздуха почти исключается. (При обычном «неинверсионном» типе погоды нагревающийся от поверхности земли и других объектов воздух поднимается в верхние слои и на смену ему опускается более холодный воздух, что исключает застойные явления.) В таких случаях концентрация вредных веществ в приземном слое может быстро достигать опасных для здоровья значений. Поражаются органы дыхания, нарушается кровообращение, нередки случаи смерти, особенно среди малолетних детей, пожилых и больных людей. Особую известность приобрел лондонский смог 1952 года, коща в течение двух недель погибло около 4000 человек.

282

2. Ледяной, или аляскинский,смог. Образуется при отрицательных и стабильных температурах и при малом количестве солнечной радиации. Представляет смесь твердых, газообразных (в основном Б02) веществ и кристаллов льда. Действие его сходно с лондонским.

3. Лос-анджслеСский, или фотохимический, смог - результат вторичного загрязнения воздуха под влиянием фотохимических реакций. Непременное условие для его образования - наличие загрязняющих веществ, температурная инверсия и большое количество солнечной радиации. Явление чаще всего типичное для субтропиков и лишь в отдельных случаях - для умеренного поя^ Основным исходным химическим компонентом для данного смога является двуокись азота (N02), которая в присутствии ультрафиолетовых солнечных лучей преобразуется в окись азота (N0) и атомарный кислород (0). Последний, в свою очередь, вступает в реакцию с кислородом воздуха и образует озон. К счастью, реакция обратима: озон, соединяясь с окисью азота, дает двуокись азота и кислород. Атомарный кислород, вступая в реакции с углеводородами, также образует очень агрессивные загрязняющие вещества пероксиацитило-вые нитраты, или ПАН, формальдегид и другие соединения, которые вместе с озоном входят в группу фотооксидантов.

Все смоги уменьшают поступление к земле солнечной радиации на 30-40% и особенно ультрафиолетовых лучей. Дефицит последних резко снижает обезвреживание циклических и ароматических углеводородов, в том числе бензо(а)пирена. Пероксиацетилнитра-ты нарушают обратимость процессов накопления - распада озона в атмосфере, поскольку они нейтрализуют образование окиси азота (N0), агента связывания атомарного кислорода.

Основными компонентами для фотохимических реакций являются выхлопные газы автотранспорта и прежде всего оксиды азота и углеводороды (последние в значительном количестве поступают и при испарении бензина). Поэтому борьба с фотохимическим смогом - это прежде всего уменьшение выбросов продуктов горения двигателей внутреннего сгорания. Это и более полное сжигание топлива, и установка каталитических преобразователей (обычно платиновых), и мероприятия, стимулирующие окисление углеводородов до углекислого газа и воды.

Пылевые загрязнения также являются в основном продуктом городской среды.

283

дух над океаном и в 15 раз ббльшую, чем воздух в сельской местности. Пыль оказывает влияние на органы дыхания, радиационный и тепловой баланс, является ядрами конденсации для осадков, на ее поверхности концентрируются многие вредные вещества. В, этом отношении наиболее опасна для человека и других организмов мелкая пыль. Она обогащена сульфатами, свинцом, мышьяком, кадмием, цинком. Бензо(а)пирен в воздухе на 90% связан с частицами пыли. Кроме того, пыль обладает значительным накопительным эффектом в атмосфере. На больших высотах (15-30 км) она может удерживаться в атмосфере до 1-2 лет.

Шумы и другие физические воздействия на атмосферу. Шум -уникален как загрязнитель. Он, как правило, не постоянен, не накапливается, не переносится на болъшиерасстояния. Вместе с тем шум понижает качество жизни, наносит ущерб здоровью. Чрезмерный шум вызывает головные боли, бессонницу, повреждение органов слуха, нервные расстройства, сужение кровеносных сосудов и увеличение артериального давления. Он вызывает или усиливает стрессовые явления, стимулирует агрессивность, способствует выделению адреналина в кровь и в конечном счете ведет к сокращению продолжительности жизни.

Кроме этого, шум выступает как фактор беспокойства для животных; Звуковые волны ускоряют также разрушение построек, активизируют оползневые, селевые и лавинные явления в горах. В целом, однако, многие последствия шума для биоты пока мало изучены.

Измеряется шум в децибелах (дБ). Ниже приводятся примеры шумов от разных источников. Децибелы Примеры источников шумов 10 Шорох листьев, слабый шепот на расстоянии 1 м 20 Тихий час в помещении 30 Средний уровень в зрительном зале, тихой комнате 40 Негромкая музыка. Жилое помещение 50 Спокойная работа громкоговорителя 60 Громкий радиоприемник.Магазин во время работы 70 Работа мотора грузового автомобиля. Салон трамвая во время движения 80 Машинописное бюро. Шумная улица. Автомобильный гулок 100 Клепательная машина. Автомобильная сирена ПО Реактивный двигатель на расстоянии 5 м. Силь- ные удары грома 130 Болевой предел. Звук не слышен 284

Считается, что шум с силой более 79 дБ при длительном воздействии вызывает повреждение органов слуха, при шуме более 55 дБенижается продуктивность умственной работы, а при 30 децибелах и более нарушается сон. !

Сильный шум может действовать как физический наркотик и вызывать так называемое звуковое «опьянение». Оно аналогично алкогольному и наркотическому. В этом одна из причин «успеха» современной шумной музыки, действующей аналогично возбуждающей ритмической музыке дикарей.

Существует также понятие «шум информационный», с ним связывается лишняя, не несущая смысловой нагрузки информация.

Уменьшение данного вида загрязнения связано, с одной стороны, со снижением его уровня, создаваемого теми или иными объектами, а с другой - с осуществлением комплекса мероприятий по шумозащите: применение звукопоглощающих материалов (например, в ФРГ начинают внедрять шумопоглощающий пористый асфальт), использование специальных звукопоглощающих или звуко-отражающих экранов (стенки различной конструкции, земляные валы, зеленые насаждения и т. п.), рациональное размещение объектов (отнесение жилых строений вглубь кварталов, вынос шумных производств за пределы жилых районов).

Тепловое загрязнение. Данный вид загрязненшгсвязан с повышением температуры среды главным образом под влиянием антропогенных факторов. Применительно к городской среде тепловое загрязнение пока носит локальный характер. «Острова тепла» с повышенной температурой на несколько градусов имеют место в крупных городах, внутри производственных комплексов и т. п.

Электромагнитное загрязнение. Этот вид загрязнения - результат изменения электромагнитных свойств среды. Наиболее часто возникает под влиянием линий электропередач, радио и телевидения, работы некоторых промышленных объектов и т. п. Сказывается на живых организмах обычно через нарушение работы клеточных и молекулярных биологических структур. Имеются данные о возможности появления катаракты хрусталика глаза под влиянием данного вида загрязнений.

Радиоактивное загрязнение. Данное загрязнение вызывается превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ в среде. Обычно устанавливают нормы годовой радиационной нагрузки (облучения). У нас в стране для профессионалов,

285

работающих с радиоактивньши веществами, эти нагрузки равны 5 рентгенам (5 бэр) в год, а для населения, проживающего вблизи производств с повышенной радиоактивностью, - 0,5 рентген (500 мбэр). Вопрос допустимых нагрузок остается спорным. Многие специалисты считают, что мутагенным эффектом обладает даже природный радиационный фон.