Воздействие дорожно-транспортной инфраструктуры

На здоровье человека

4.1. Цель работы

Изучение реакции организма человека на пребывание в зоне воздействия автомобильной дороги.

4.2. Характеристики вредного воздействия компонентов отработавших газов автомобилей на организм человека

Вредные последствия для живых организмов связаны с загрязнением природной среды токсичными веществами: газами (H₂S, НF, O₃, NО₂, Сl₂), аэрозолями (НС1, H₂SO₄), нефтепродуктами, соединениями тяжелых

металлов, неорганическими солями, появляющимися при работе объектов транспорта.

Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания подразделяются:

- на нетоксичные вещества – N₂ , CO_2, H₂O, H₂;

- на токсичные вещества – СО, C_nH_m, NO_Х, H₂S, альдегиды и др.

По степени воздействия на организм человека токсичные вещества подразделяются на 4 класса:

1 класс – чрезвычайно опасные вещества.

2 класс – высоко опасные вещества.

3 класс – умеренно опасные вещества.

4 класс – мало опасные вещества.

Для токсичных веществ установлены:

- предельно допустимая концентрация в рабочей зоне – (ПДК_РЗ);

- предельно допустимая среднесуточная концентрация в атмосфере

населенных мест – (ПДК_СС);

- максимальная разовая предельно допустимая концентрация в воздухе населенных мест – (ПДК_МР), табл. 4.1.

Таблица 4.1 – Значения ПДК в зависимости от вида топлива

Наименование вещества

Масса выбросов, кг/т топлива

ПДК, мг/м³

бензин

дизельн. топливо

ПДК_РЗ

ПДК_СС

ПДК_МР

Оксид углерода (СО)

200

20,0

3,0

5,0

Углеводороды (СН)

100,0

1,5

5,0

Окислы азота (NОх)

2,0

0,04

0,085

Диоксид серы (SО₂)

10,0

0,05

0,5

Соединения свинца (РЬ)

225 ∙10^-3

0,0003

0,01

Твердые частицы, сажа

1,5

4,0

0,005

0,15

Многообразие продуктов выхлопов автомобильных двигателей может быть классифицировано по группам, сходным по характеру воздействия на организмы или химической структуре и свойствам:

Первая группа – нетоксичные вещества: азот (N₂), кислород (О₂), водород (Н₂), водяной пар (Н₂О), углекислый газ (СО₂) и др. естественные компоненты атмосферного воздуха.

Содержание этих газов в атмосфере в обычных условиях не достигает уровня вредного для человека.

Вторая группа – оксид углерода (СО) или угарный газ, 4-й класс опасности.

Продукт неполного сгорания нефтяных видов топлива – прозрачный, не имеющий запаха газ, не растворяется в воде. Обладает выраженным отравляющим действием, которое обусловлено его способностью вступать в реакцию с гемоглобином крови (Нb), приводя к образованию карбоксигемоглобина, который не связывает кислород. Вследствие этого нарушается газообмен в организме, появляется кислородное голодание, возникает нарушение функционирования всех систем организма.

Характер отравления оксидом углерода зависит от его концентрации в воздухе, длительности воздействия и индивидуальной восприимчивости человека.

Легкая степень отравления (от 3 до 6 мг/м³) вызывает пульсацию в голове, потемнение в глазах, повышенное сердцебиение.

При тяжелом отравлении сознание затуманивается, возрастает сонливость.

При очень больших дозах (свыше 1 %) наступает потеря сознания и смерть.

Третья группа – оксиды азота (NO_Х), 2-й класс опасности.

Образуются в камере сгорания ДВС при температуре 2800º С и давлении около 10 кгс/см².

NO – бесцветный газ, легко окисляется кислородом воздуха и образует диоксид азота.

NO₂ – газ красновато-бурового цвета, в малых концентрациях без запаха, хорошо растворяется в воде, тяжелее воздуха, часто накапливается в углублениях, канавах и поэтому представляет большую опасность при техническом обслуживании транспортных средств.

Оксиды азота при взаимодействии с влагой воздуха образуют азотную и азотистую кислоты, которые разрушают легочную ткань и верхние дыхательные пути человека.

При длительном воздействии NO_Х, превышающих норму ПДК, человек заболевают хроническим бронхитом, воспалением слизистой желудочно-кишечного тракта, нервными расстройствами.

При высоких концентрациях NO_Х возникают астматические проявления и отек легких.

Четвертая группа – углеводороды (С_nH_m), 4-й класс опасности, С₂₀Н₁₂ – бенз-а-пирен, 1-й класс опасности

Образуются в результате неполного сгорания топлива. С_nH_m под действием ультрафиолетового излучения Солнца вступают в реакцию с оксидами азота, в результате образуя новые токсичные продукты – фотооксиданты, являющиеся основой «смога».

Фотооксиданты оказывают неблагоприятные воздействия на сердечно-сосудистую систему человека, ведут к росту легочных и бронхиальных заболеваний.

Ароматический углеводород С₂₀Н₁₂является канцерогенным веществом, способствующим возникновению и развитию злокачественных новообразований.

Пятая группа – формальдегид (НСНО), акролеин или альдегид акриловой кислоты (СН₂= СН-СН = О), уксусный альдегид (СН₃СНО), 2-й класс опасности.

Образуются на режимах холостого хода и малых нагрузках.

НСНО – бесцветный газ с неприятным запахом, тяжелее воздуха легко растворимый в воде. Раздражает слизистые оболочки человека, дыхательные пути, поражает центральную нервную систему.

СН₂= СН-СН = О – бесцветный ядовитый газ с запахом подгоревших жиров, оказывающий негативное воздействие на слизистые оболочки человека.

СН₃СНО – газ с резким запахом и токсичным действием на человеческий организм.

Шестая группа – сажа (С), 2-й класс опасности.

Частицы твердого углерода черного цвета, образуются при неполном сгорании и термическом разложении углеводородов топлива.

Не представляет непосредственной опасности для здоровья человека, наибольший вред заключается в адсорбировании на ее поверхности С₂₀Н₁₂, который вызывает негативные изменения в системе дыхательных органов.

Седьмая группа – сернистые соединения – сернистый ангидрид (SO₂), сероводород (H₂S), серная кислота (Н₂SO₄), 3-й класс опасности

Наличие сернистых соединений усиливает токсичность ОГ дизелей и является причиной появления в них вредных соединений, обладающих резким запахом, и оказывающих раздражающее действие на слизистые оболочки горла, носа, глаз человека.

Восьмая группа – свинец (Pb) и его соединения, 1 класс опасности.

Встречается в ОГ карбюраторных автомобилей, только при использовании этилированного бензина, имеющего в своем составе антидетонаторную присадку.

Попадая в организм человека, вызывают отравление, приводящее к нарушениям функций мозга, органов пищеварения, нервно-мышечных систем; накапливаясь в организме, вызывают изменения кроветворных органов и нарушения в обмене веществ.

Действие некоторых токсических веществ на человека представлено в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Содержание примесей в воздухе (мг/м³) и эффекты воздействия на человека

ЭФФЕКТ ВОЗДЕЙСТВИЯ	СО	SO₂	NO_X
НЕСКОЛЬКО ЧАСОВ БЕЗ ЗАМЕТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ	115	6	15
ПРИЗНАКИ ЛЕГКОГО ОТРАВЛЕНИЯ ЧЕРЕЗ 2 - 3 Ч	115 - 575	130	20
ОТРАВЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ 30 МИН	2300 -3500	210 - 400	100
ОПАСНО ДЛЯ ЖИЗНИ ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ	5700	1600	150

Ответ организма на воздействие загрязнений зависит от количества загрязняющего вещества или его дозы в организме.

Современные исследования в области влияния состояния окружающей среды на здоровье населения можно характеризовать следующими качественными таблицами общего плана, табл. 4.3, 4.4, 4.5.

Таблица 4.3 – Ориентировочная оценочная шкала о влиянии загрязнения воздуха

КРАТНОСТЬ ПРЕВЫШЕНИЯ ПДК	ОТВЕТ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ
1	НЕТ ИЗМЕНЕНИЙ В СОСТОЯНИИ ЗДОРОВЬЯ
2 - 3	ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ПО НЕКОТОРЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ
4 - 7	ВЫРАЖЕННЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СДВИГИ
8 - 10	РОСТ СПЕЦИФИЧЕСКОЙ И НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ
100	ОСТРЫЕ ОТРАВЛЕНИЯ
500	ЛЕТАЛЬНЫЕ ОТРАВЛЕНИЯ

Таблица 4.4 – Ориентировочная оценочная шкала о влиянии загрязнения воды

КРАТНОСТЬ ПРЕВЫШЕНИЯ ПДК	СТЕПЕНЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
1	ДОПУСТИМАЯ
2 - 3	УМЕРЕННАЯ
4 - 10	ВЫСОКАЯ
100	ЧРЕЗВЫЧАЙНО ВЫСОКАЯ

Таблица 4.5 – Ориентировочная оценочная шкала о влиянии загрязнения почвы

КРАТНОСТЬ ПРЕВЫШЕНИЯ ПДК	СТЕПЕНЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
4	МИНИМАЛЬНЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СДВИГИ
4 - 10	ВЫРАЖЕННЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СДВИГИ
20 - 120	ПИКИ ЗАБОЛЕВАЕМОСТЕЙ ПО ОТДЕЛЬНЫМ ФОРМАМ
120 - 200	ХРОНИЧЕСКИЕ ОТРАВЛЕНИЯ
200 - 1000	ОСТРЫЕ ОТРАВЛЕНИЯ

4.3. Реакция экосистем на промышленно-транспортные загрязнения

Процесс трансформации экосистемы под воздействием дорожно-транспортных загрязнителей схематично можно представить как последовательность определенных стадий, табл. 4.6.

Таблица 4.6 – Трансформации экосистемы под воздействием дорожно-транспортных загрязнителей

СТАДИЯ	ПРОЦЕСС ТРАНСФОРМАЦИИ ЭКОСИСТЕМЫ
1. ВЫПАДЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ВИДОВ (ЛИШАЙНИКОВ)	ФОНОВАЯ НАГРУЗКА ПРЕВЫШЕНА В 1,5 – 2 РАЗА – СОХРАНЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭКОСИСТЕМЫ
2.СТРУКТУРНАЯ ПЕРЕСТРОЙКА ЭКОСИСТЕМЫ	ФОНОВАЯ НАГРУЗКА ПРЕВЫШЕНА В 2,7 – 4,0 РАЗА. РЕГИСТРИРУЕТСЯ УХУДШЕНИЕ САНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ДЕРЕВЬЕВ, НО ПЛОТНОСТЬ ДРЕВОСТОЯ И ЕГО ЗАПАС НЕ ИЗМЕНЯЮТСЯ ПРОИСХОДЯТ ИЗМЕНЕНИЯ В ТРАВЯНО-КУСТАРНИЧКОВОМ ЯРУСЕ (ВЫПАДАЮТ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ВИДЫ ЛЕСНОГО РАЗНОТРАВЬЯ). ЗАМЕДЛЕНЫ ПРОЦЕССЫ, ОСУЩЕСТВЛЯЕМЫЕ ПОЧВЕННЫМИ МИКРООРГАНИЗМАМИ НЕЗНАЧИТЕЛЬНО УВЕЛИЧИВАЕТСЯ ТОЛЩИНА ПОДСТИЛКИ. СУЩЕСТВЕННО УМЕНЬШАЕТСЯ РАЗНООБРАЗИЕ И ОБИЛИЕ ЭПИФИТНЫХ ЛИШАЙНИКОВ ПАРАМЕТРЫ НАСЕЛЕНИЯ И МЕЛКИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ ОСТАЮТСЯ НА УРОВНЕ ФОНА
3. СТАДИЯ ЧАСТИЧНОГО РАЗРУШЕНИЯ ЭКОСИСТЕМЫ	ФОНОВАЯ НАГРУЗКА ПРЕВЫШЕНА В 6,0 – 7,0 РАЗА ДРЕВЕСНЫЙ ЯРУС УГНЕТЕН И ИЗРЕЖЕН, ЗНАЧИТЕЛЬНО УМЕНЬШЕНЫ ЕГО ЗАПАС И ПОЛНОТА, НАРУШЕНО ВОЗОБНОВЛЕНИЕ В ТРАВЯНОМ ЯРУСЕ ПОЧТИ ОТСУТСТВУЮТ ЛЕСНЫЕ ВИДЫ, КОТОРЫЕ ЗАМЕНЕНЫ ЛУГОВЫМИ И ВИДАМИ – ЭКСПЛЕРЕНТАМИ ПОВЫШЕНА КИСЛОТНОСТЬ ВЕРХНИХ ПОЧВЕННЫХ ГОРИЗОНТОВ, ИЗ НИХ ВЫНОСИТСЯ ОБМЕННЫЙ КАЛЬЦИЙ И МАГНИЙ АКТИВИЗИРУЮТСЯ ЭРОЗИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВЫ РЕЗКО СНИЖЕНА КРУПНЫЕ ПОЧВЕННЫЕ САПРОФАГИ ОТСУТСТВУЮТ УМЕНЬШЕНА СКОРОСТЬ ДЕСТРУКЦИИ ЛИСТОВОГО ОПАДА, КОТОРЫЙ НАКАПЛИВАЕТСЯ В ВИДЕ ТОЛСТОГО СЛОЯ ПОДСТИЛКИ ЛИШАЙНИКОВЫЙ ПОКРОВ СОХРАНЯЕТСЯ ТОЛЬКО У САМОГО ОСНОВАНИЯ СТВОЛОВ, ПРЕДСТАВЛЕН ОДНИМ - ТРЕМЯ УСТОЙЧИВЫМИ ВИДАМИ ПРОИСХОДИТ ЭЛИМИНАЦИЯ КРУПНЫХ ЛЕСНЫХ ВИДОВ ПТИЦ, МЕНЬШЕ ОБЩАЯ ПЛОТНОСТЬ ОРНИТОНАСЕЛЕНИЯ НАБЛЮДАЕТСЯ ВСЕЛЕНИЕ СИНАНТРОПНЫХ ВИДОВ И ВИДОВ, ПРИУРОЧЕННЫХ К ОТКРЫТЫМ МЕСТООБИТАНИЯМ (ХАРАКТЕРНО ДЛЯ НАСЕЛЕНИЯ ПТИЦ, МЕЛКИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ И МУРАВЬЕВ)
4. СТАДИЯ ПОЛНОГО РАЗРУШЕНИЯ (КОЛЛАПСА) ЭКОСИСТЕМЫ	ФОНОВАЯ НАГРУЗКА ПРЕВЫШЕНА В 10 РАЗ И БОЛЕЕ ДРЕВЕСНЫЙ ЯРУС ПОЛНОСТЬЮ РАЗРУШЕН, СОХРАНЯЮТСЯ ЛИШЬ ОТДЕЛЬНЫЕ, СИЛЬНО УГНЕТЕННЫЕ ЭКЗЕМПЛЯРЫ ДЕРЕВЬЕВ ТРАВЯНОЙ ЯРУС ПРЕДСТАВЛЕН ОДНИМ – ДВУМЯ ВИДАМИ ЗЛАКОВ, В УВЛАЖНЕННЫХ МЕСТАХ ВСТРЕЧАЕТСЯ ХВОЩ В ПОНИЖЕНИЯХ – ОДНОВИДОВОЙ МОХОВОЙ ПОКРОВ И ЗАХОРОНЕНИЯ НЕРАЗЛОЖИВШЕГОСЯ ОПАДА. ЛИШАЙНИКОВЫЙ ПОКРОВ ОТСУТСТВУЕТ ПОЛНОСТЬЮ СМЫТЫ ПОДСТИЛКА И ВЕРХНИЕ ГОРИЗОНТЫ ПОЧВЫ ПОЧВЕННЫЕ ЖИВОТНЫЕ ОТСУТСТВУЮТ. ГРУППИРОВКА ПТИЦ И МЕЛКИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ НЕ ПОДДЕРЖИВАЮТ СВОЮ СТРУКТУРУ И СУЩЕСТВУЮТ ЗА СЧЕТ ПРИТОКА МИГРАНТОВ С СОСЕДНИХ УЧАСТКОВ ТЕРРИТОРИИ

Оценка уровня загрязнения биоценозов экосистем при работе ДТО проводится по четырем уровням:

1-й уровень загрязнения ОС – не вызывают изменений в биоценозе:

dP _ЗАГР / dt < dP _САМООЧ / dt ;

2-й уровень загрязнения ОС – вызывают нагрузки на биоценоз в пределах его саморегулирования:

dP _ЗАГР / dt = dP _САМООЧ / dt ;

3-й уровень загрязнения ОС – вызывает в биоценозе необратимые изменения (снижение продолжительности жизни особей, болезни и пр.):

dP _ЗАГР / dt > dP _САМООЧ / dt ;

4-й уровень загрязнения ОС – вызывают разрушение биоценозов (исчезновение отдельных видов и пр.):

dP _ЗАГР / dt >> dP _САМООЧ / dt ,

где dP _ЗАГР– доза воздействия, dP _САМООЧ – возможность самоочищения экосистемы; dt – время воздействия.

Различные компоненты транспортных загрязнений оказывают различное воздействие на растения, табл. 4.7.

Таблица 4.7 – Характер воздействия ингредиентных загрязнителей на растения

ВРЕДНОЕ ВЕЩЕСТВО	ХАРАКТЕР ПОРАЖЕНИЯ
СЕРНИСТЫЙ ГАЗ	ЛИСТ БУРЫЙ С ЖЕЛТЫМИ ИЛИ БЕЛЫМИ (НЕКРОТИЧЕСКИМИ) ПЯТНАМИ
ХЛОРОВОДОРОД	ЛИСТ ОЛИВКОВЫЙ (СЛАБАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ТОКСИКАНТА) ИЛИ ТЕМНО-КОРИЧНЕВЫЙ (СИЛЬНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ), ПОБУРЕВШИЙ С КРАЕВ
ОЗОН	ТОРМОЖЕНИЕ РОСТА, УМЕНЬШЕНИЕ РАЗМЕРОВ, МАССЫ, НА ЛИСТЬЯХ БЕЛЫЕ ПЯТНА
ОКСИДЫ АЗОТА	КОНЧИКИ ХВОИ КРАСНОВАТО-БУРЫЕ, НА ЛИСТЬЯХ ТЕМНО-БУРЫЕ И ЧЕРНЫЕ ПЯТНА
ОКСИДЫ АЗОТА	КОНЧИКИ ХВОИ КРАСНОВАТО-БУРЫЕ, НА ЛИСТЬЯХ ТЕМНО-БУРЫЕ И ЧЕРНЫЕ ПЯТНА
МЕДЬ, ЦИНК, КОБАЛЬТ	РАСТЕНИЯ КАРЛИКОВЫЕ, ЛИСТЬЯ МЕЛКИЕ. КОНЧИКИ ЛИСТЬЕВ ЖЕЛТЕЮТ, ДЕФОРМИРУЮТСЯ, ОТМИРАЮТ

Контрольные вопросы и задания

1. Как подразделяются по степени воздействия на организм человека токсичные вещества?

2. Охарактеризуйте I группу загрязняющих веществ.

3. Охарактеризуйте II группу загрязняющих веществ.

4. Охарактеризуйте III группу загрязняющих веществ.

5. Охарактеризуйте IV группу загрязняющих веществ.

6. Охарактеризуйте V группу загрязняющих веществ.

7. Охарактеризуйте VI группу загрязняющих веществ.

8. Охарактеризуйте VII группу загрязняющих веществ.

9. Охарактеризуйте VIII группу загрязняющих веществ.

10. Перечислите стадии трансформации экосистем под воздействием дорожно-транспортных загрязнителей

Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 95; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!