![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Охрана природы, Экология, Природопользование
Воздействие оксидов азота на организм человека и растения |
Голдовская Л.Ф. Оксид азота (I), образующийся главным образом естественным путем, безвреден для человека. Он представляет собой бесцветный газ со слабым запахом и сладковатым вкусом. Вдыхание небольших количеств 2O приводит к притуплению болевой чувствительности, вследствие чего этот газ иногда в смеси с кислородом применяют для наркоза. В малых количествах 2O вызывает чувство опьянения (отсюда название «веселящий газ»). Вдыхание чистого 2O быстро вызывает наркотическое состояние и удушье. Оксид азота O и диоксид азота 2O в атмосфере встречаются вместе, поэтому чаще всего оценивают их совместное воздействие на организм человека. Только вблизи от источника выбросов отмечается высокая концентрация O. При сгорании топлива в автомобилях и в тепловых электростанциях примерно 90% оксидов азота образуется в форме монооксида азота. Оставшиеся 10% приходятся на диоксид азота. Однако в ходе химических реакций значительная часть O превращается в 2O - гораздо более опасное соединение. Монооксид азота O представляет собой бесцветный газ. Он не раздражает дыхательные пути, и поэтому человек может его не почувствовать. При вдыхании O, как и CO, связывается с гемоглобином. При этом образуется нестойкое нитрозосоединение, которое быстро переходит в метгемоглобин, при этом Fe2 переходит в Fe3 . Ион Fe3 не может обратимо связывать O2 и таким образом выходит из процесса переноса кислорода. Концентрация метгемоглобина в крови 60 – 70% считается летальной. Но такое предельное значение может возникнуть только в закрытых помещениях, а на открытом воздухе это невозможно. По мере удаления от источника выброса все большее количество O превращается в O2 - бурый, обладающий характерным неприятным запахом газ. Диоксид азота сильно раздражает слизистые оболочки дыхательных путей. Вдыхание ядовитых паров диоксида азота может привести к серьезному отравлению. Диоксид азота вызывает сенсорные, функциональные и патологические эффекты. Рассмотрим некоторые из них. К сенсорным эффектам можно отнести обонятельные и зрительные реакции организма на воздействие O2. Даже при малых концентрациях, составляющих всего 0,23 мг/м3, человек ощущает присутствие этого газа. Эта концентрация является порогом обнаружения диоксида азота. Однако способность организма обнаруживать O2 пропадает после 10 минут вдыхания, но при этом ощущается чувство сухости и першения в горле. Хотя и эти признаки исчезают при продолжительном воздействии газа в концентрации, в 15 раз превышающей порог обнаружения. Таким образом, O2 ослабляет обоняние. Но диоксид азота воздействует не только на обоняние, но и ослабляет ночное зрение – способность глаза адаптироваться к темноте. Этот эффект же наблюдается при концентрации 0,14 мг/м3, что, соответственно, ниже порога обнаружения. Функциональным эффектом, вызываемым диоксидом азота, является повышенное сопротивление дыхательных путей. Иными словами, O2 вызывает увеличение усилий, затрачиваемых на дыхание. Эта реакция наблюдалась у здоровых людей при концентрации O2 всего 0,056 мг/м3, что в четыре раза ниже порога обнаружения. А люди с хроническими заболеваниями легких испытывают затрудненность дыхания уже при концентрации 0,038 мг/м3.
Патологические эффекты проявляются в том, что O2 делает человека более восприимчивым к патогенам, вызывающим болезни дыхательных путей. У людей, подвергшихся воздействию высоких концентраций диоксида азота, чаще наблюдаются катар верхних дыхательных путей, бронхиты, круп и воспаление легких. Кроме того, диоксид азота сам по себе может стать причиной заболеваний дыхательных путей. Попадая в организм человека, O2 при контакте с влагой образует азотистую и азотную кислоты, которые разъедают стенки альвеол легких. При этом стенки альвеол и кровеносных капилляров становятся настолько проницаемыми, что пропускают сыворотку крови в полость легких. В этой жидкости растворяется вдыхаемый воздух, образуя пену, препятствующую дальнейшему газообмену. Возникает отек легких, который зачастую ведет к летальному исходу. Длительное воздействие оксидов азота вызывает расширение клеток в корешках бронхов (тонких разветвлениях воздушных путей альвеол), ухудшение сопротивляемости легких к бактериям, а также расширение альвеол. Некоторые исследователи считают, что в районах с высоким содержанием в атмосфере диоксида азота наблюдается повышенная смертность от сердечных и раковых заболеваний. Люди, страдающие хроническими заболеваниями дыхательных путей (эмфиземой легких, астмой) и сердечно-сосудистыми болезнями, могут быть более чувствительны к прямым воздействиям O2. У них легче развиваются осложнения (например, воспаление легких) при кратковременных респираторных инфекциях. Полагают, что около 10 – 15% населения США страдает хроническими респираторными заболеваниями. Исходя из этого, в США установлен стандарт на содержание O2 на уровне, предохраняющем население от респираторных инфекций. Среднегодовой стандарт качества воздуха в США предусматривает концентрацию O2 0,1 мг/м3. Нет данных на допустимое содержание O2 в небольшие промежутки времени (например, среднесуточную концентрацию). В Германии принята максимально допустимая эмиссионная концентрация (МЭК) O2 - 9 мг/м3. МЭК показывает, какая концентрация вещества выбрасывается тем или иным источником в воздух. Измерение концентрации выбросов производится непосредственно в потоке газов. Но следует знать, что диоксид азота представляет собой опасность для здоровья человека, даже если его концентрация в воздухе меньше МЭК, особенно при длительном действии. В Украине установлены следующие экологические стандарты на содержание оксидов азота в атмосферном воздухе населенных мест: для O2 максимальная разовая предельно допустимая концентрация (ПДКм.р.) составляет 0,085 мг/м3, а среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДКс.с.) – 0,04 мг/м3; для O ПДКм.р = 0,4 мг/м3, ПДКс.с = 0,06 мг/м3. Разрушающее воздействие составляющих фотохимического смога на растения было обнаружено раньше, чем подтверждено их влияние на здоровье людей. Оксиды азота Ox могут воздействовать на растения тремя путями: прямым контактом с растениями; через образующиеся в воздухе кислотные осадки; косвенно – путем фотохимического образования таких окислителей, как озон и ПАН. Прямое воздействие Ox на растения определяется визуально по пожелтению или побурению листьев и игл, происходящему в результате окисления хлорофилла.
Окисление жирных кислот в растениях, происходящее одновременно с окислением хлорофилла, кроме того, приводит к разрушению мембран и некрозу. Образующаяся при этом в клетках азотистая кислота оказывает мутагенное действие. Отрицательное биологическое воздействие Ox на растения проявляется в обесцвечивании листьев, увядании цветков, прекращении плодоношения и роста. Такое действие объясняется образованием кислот при растворении оксидов азота в межклеточной и внутриклеточной жидкостях. Ботаники считают, что первоначальные симптомы повреждения растений оксидами азота проявляются в беспорядочном распространении обесцвечивающих пятен серо-зеленого оттенка. Эти пятна постепенно грубеют, высыхают и становятся белыми. Оксиды азота токсичны при концентрации 3 млн-1. Для сравнения: сернистый газ вызывает поражение растений при большей концентрации (5 млн-1). Нарушения роста растений при воздействии O2 наблюдаются при концентрациях 0,35 мг/м3 и выше. Это значение является предельной концентрацией. Опасность повреждения растительности диоксидом азота существует только в больших городах и промышленных районах, где средняя концентрация O2 составляет 0,2 – 0,3 мг/м3. Растения более устойчивы (по сравнению с человеком) к воздействию чистого диоксида азота. Это объясняется особенностями усвоения O2, который восстанавливается в хлоропластах и в качестве H2- группы входит в аминокислоты. При концентрации 0,17 – 0,18 мг/м3 оксиды азота используются растениями в качестве удобрений. Эта способность к метаболизированию Ox человеку не присуща. Разрушительное действие O2 на растения усиливается в присутствии диоксида серы. Это подтверждено на опытах, проведенных со следующими породами деревьев: тополь черный, береза плакучая, ольха белая, липа мелколистная. Эти газы обладают синергизмом, и в атмосфере зачастую присутствуют вместе. В то время как действие одного диоксида азота многие растения переносят в концентрации до 0,35 мг/м3, в присутствии диоксида серы такое же количество O2 может нанести им ущерб. Озон и пероксоацилнитраты (ПАН) – сильные окислители. Они оказывают влияние на метаболизм, рост и энергетические процессы в растениях, ингибируя многие ферментативные реакции, например, синтез гликолипидов, полисахаридов стенок клетки, целлюлозы и т.д. Озон и ПАН также влияют на процесс фотосинтеза. Озон значительно токсичнее оксидов азота при действии на растения. Для них он токсичен при концентрации 0,2 млн-1. Чувствительные виды растений уже после часовой обработки озоном при концентрации 0,05 – 0,1 мг/м3 проявляются признаки угнетения (белая или коричневая крапчатость). Озон также изменяет структуру клеточных мембран, вследствие чего можно наблюдать серебристую пятнистость листьев. При воздействии озона также окисляются пигменты и листья обесцвечиваются. На глянцевом слое кожицы листьев и игл проявляются трещины, и лист становится хрупким. Кроме того, в трещинах могут прорастать грибные споры, проникающие затем вглубь листа и разрушающие его. Этот инфекционный процесс является одной из причин гибели лесов. При окислительных процессах в клетке растений может выделяться этилен, вызывающий опадание листьев и игл.
Нас успокоили: да, реактор дышит, но особой опасности нет. На Могилевщину выпал радиоактивный йод, у которого период полураспада шесть дней, так что скоро все нормализуется. Если все скоро будет в порядке, можно нормально работать. Мы мобилизовали своих строителей и послали помогать в Гомельскую область. Однако вскоре, основываясь на рассказах жителей Краснопольского и других районов и личных наблюдениях, понял, что дело обстоит вовсе не так, как нас в том пытаются убедить. Люди, особенно дети, часто жаловались на головную боль, на постоянную ломоту в костях. Странности происходили и с животными. Я искал ответа всюду. Как депутату Верховного Совета довелось ездить по Союзу. Стремился побывать в научных центрах, где проводились ядерные исследования в Новосибирск, и других городах изводил ученых дотошными вопросами по воздействию радиации на организм человека, но те преимущественно отмалчивались, уходили от ответов. Наконец, мы от имени обкома партии и облисполкома обратились с шифрограммой к председателю Совета Министров СССР Николаю Ивановичу Рыжкову с просьбой прислать авторитетную комиссию для исследования сложившейся ситуации
1. Влияние алкоголя на организм подростка
2. Влияние алкоголя на организм подростка. Лечение алкоголизма
3. Влияние аэробики на организм
4. Вредное влияние курения на организм. Способы избавления от курения.
5. Влияние вибрации на организм человека
9. Влияние массажа на организм человека
10. Влияние музыки на организм человека
11. Влияние на женский организм занятий единоборствами
12. Интеграция обмена углеводов, белков и жиров в организме. Транспортные системы в организме человека
13. Влияние самооценки на поведение человека в социуме
14. Оксид азота(II): новые возможности давно известной молекулы
15. Влияние ионизирующего излучения на человека и меры защиты
16. Влияние компьютера на зрение человека
18. Влияние питания на здоровье человека
19. Оценка влияния темперамента на поведение человека
21. Ядовитые вещества и их влияние на организм человека
25. Шум и его влияние на организм человека
26. Влияние оздоровительной физической культуры на организм
27. Действие электрического тока на организм человека
28. Ядовитые вещества и их влияние на организм человека
29. Виды оздоровительной физической культуры (по степени влияния на организм)
30. Влияние видимого света на организм человека
31. Влияние видимого света на организм человека
32. Влияние оздоровительной физической культуры на организм
33. Влияние физических занятий на организм
34. Влияние оздоровительной физической культуры на организм
35. Действие антиоксидантов на организм
36. Влияние окружающей среды на организм человека
37. Действие табака на организм человека
41. Действие на организм человека растворителей наркотического типа. Контроль изоляции электропроводов
42. Биологический эффект действия звука и вибрации на клетки и ткани организма
43. Кофеин и его влияние на организм
44. Пассивное курение и его влияние на организм
46. Влияние гамма-аминомасляной кислоты на процессы, протекающие в организме
47. Влияние пассивного курения на организм подростков
48. Влияние вредных привычек на организм подростков и организация их профилактики в школе
49. Влияние окружающей среды и образа жизни на состояние здоровья организма и его спортивную подготовку
50. Влияние физических упражнений на организм человека на примере бодибилдинга
51. Радиация, ее влияние на организм человека
52. Химические, физические факторы окружающей среды, меры предупреждения вредного влияния на организм
53. Влияние электромагнитного излучения на организм человека
57. Роль белков в организме. Ферменты
58. Внутренняя среда организма
59. Морфофункциональная характеристика детского организма в разные периоды жизни
60. Живые организмы мирового океана: детритофаги и редуценты
61. Воздействия электрического тока на организм человека
62. Воздействие алкоголя на организм человека
63. Вредное воздействие нитратов и нитритов на организм человека
65. Свинец в организме животных и людей
66. Вред Организму Алкоголем и Табакокурением
67. Массаж и самомассаж – средство восстановления организма после физической нагрузки
68. Биологическая роль гидролиза в процессах жизнедеятельности организма
69. Хаос в функционировании организма говорит о здоровье
73. Роль бифидобактерий в организме
74. Функциональная активность лейкоцитов в условиях воздействия на организм высокой и низкой температур
75. Водно-электролитный баланс, кислотно-щелочное состояние организма
78. Магний в организме человека
79. Кальций в организме человека
80. Жизненно-необходимые факторы среды для организма человека. Вода
82. Молибден и хром в организме человека
83. Кремний в организме человека
84. Почему “организм” этики отторгает эмбриональные стволовые клетки?
89. Совершенствование функциональных возможностей организма
91. Организация непрерывного контроля за двигательными функциями организма спортсмена
92. Эволюционный подход в системе оценки адаптивных возможностей организма человека
93. Психическая деятельность организма
94. Химические элементы в организме человека
95. Экологические группы организмов
96. Сресс как фактор адаптации организма к окружающей среде
97. Воздействие электромагнитных лучей на организм человека и способы борьбы с ними
98. Продукты, способствующие выведению радионуклидов из организма
99. Общие пути обмена аминокислот. Пути обезвреживания аммиака в организме