Токсичность озона

Дата публикации: 
21.08.2014

озон

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.

свойства озона