Опасные концентрации загрязняющих веществ

Опасные концентрации загрязняющих веществ

Поскольку стандартами на качество воздушного бассейна установлена (в частности, в СССР) желаемая максимальные опасные концентрации загрязняющих веществ, допустимые в определенный период.

Таблица 1-4. Предельные (пороговые) опасные концентрации загрязняющих веществ в непожарных промышленных газах.

Времени при наилучших методах очистки, очень важно дать относительно точное определение опасных концентраций загрязняющих веществ, соответствующих 3 - и 4 - му уровням по классификации ВОЗ.

Опасные концентрации загрязняющих веществ и определение времени экспозиции являются очень сложной процедурой и существенно зависит от вида экспонированных растений и животных. В общем случае растения более чувствительны к загрязнениям, чем животные и чем человек. В целях промышленной гигиены Американское объединение государственных и промышленных санитарных врачей (АОГ ПСВ) рекомендовало предельные пороговые значения (ППЗ) для значительного числа веществ; они представляют собой максимальные допустимые опасные концентрации загрязняющих веществ, при которых здоровый человек может работать ежедневно в течение 8 ч без ущерба для здоровья. Эти значения (табл. 1-4) могут быть взяты за основу, если нет дополнительной информации о данном веществе. Ниже приведено допустимое содержание твердых частиц в воздухе.

Следует отметить, например, что во время лондонского смога 1952 г. концентрация оксида серы (IV) в среднем составляла 0,7 млн^-1 и достигла максимального значения (1,7 млн^-1), причем обе эти величины намного ниже ППЗ, равного 5 млн^-1.Таким образом, величина ППЗ относится к здоровым людям, и при выработке "санитарных стандартов" для всего населения необходимо пользоваться значительно меньшими величинами.

Чтобы утановить опасные концентрации загрязняющих веществ особенно тщательно были исследованы такие газы, как SО₂, HF, оксиды азота и озон. Уже давно установлено, что сернистый ангидрид, содержащийся в отходящих газах медеплавильного производства, наносит значительный ущерб. Позже было признано, что представляют опасность также дымовые газы очень крупных тепловых электростанций, содержащие SО₂. Ниже приведены экспериментальные предельные допустимые концентрации SО₂ в растениях, подверженных действию в течение 150 ч.

Сернистый ангидрид особенно пагубно действует на некоторые породы деревьев, в частности, на хвойные. Томас и Хим установили влияние SО₂ на увядание листьев люцерны, эти данные получены на основе их собственных экспериментов и работ О. Гара.

Зан нашел аналогичную зависимость для периодического воздействия SО₂ для таких растений, как люцерна, сахарная свекла, шпинат, и красная смородина.

Вторым значительным загрязнителем являются фтористые соединения, в частности, фтористый водород и фторид кремния; они не только пагубно действуют на растения, но и могут аккумулироваться в них. Эти вещества встречаются в отходящих газах производства фосфорных удобрений и образуются при выплавке некоторых металлов, например алюминия. Использование растений, содержащих фториды, в качестве корма для скота может привести к флюорозису животных (крупного рогатого скота и овец).

Было найдено, что наиболее чувствительны к фтористому водороду гладиолусы, многие другие растения (например, абрикосовые деревья, сладкий горошек) "сгорают" при обкуривании их незначительными дозами фтористого водорода. С другой стороны, при проведении опытов с люцерной и канадской елью подобные эффекты не наблюдались, однако по окончании опыта с помощью химического анализа установлено значительное накопление фторидов (в млн^-1) в растениях (табл. 1-5).

Таблица 1-5. Воздействие фтористых соединений на листву, вызывающее начальную стадию болезни.

Другие исследователи нашли, что воздействие HF (0,1 млн^-1) повредит наиболее чувствительным видам гладиолусов лишь за 5 недель.

Пока содержание фтора, аккумулированного корковыми растениями, не превышает 30 млн^-1(в пересчете на сухую массу), фураж не представляет опасности для крупного рогатого окота, однако при концентрации более 50 млн^-1 он становится явно токсичным. Как следует из табл. 1-5, эти опасные концентрации загрязняющего вещества (в пересчете на сухую массу) легко достигаются в растениях, подвергающихся воздействию газов, содержащих около 1,5 млн^-1 фтористого водорода.

Хлор, как загрязнитель атмосферы, встречается не часто, хотя хлористый водород, выделяющийся при производстве соды по методу Леблана, был одним из первых серьезных промышленных загрязнителей. Газообразный хлор менее токсичен, чем фтор или фториды. Содержание 0,31 млн^-1 хлора не действует на кусты помидоров (экспозиция - 3 ч), тогда как при концентрации 0,61 млн^-1 наблюдается слабое повреждение растений, а 1,38 млн^-1 хлора вызывает серьезное поражение (при том же времени экспозиции). Другие исследователи  нашли, что люцерна и редис были поражены хлором при концентрации 0,10 млн^-1 за 2 ч.

Данные о токсичности оксидов азота более ограничены, однако считается, что они в пять раз менее токсичны, чем SO². Принято считать, что пороговый уровень для растений в этом случае равен 0,4 млн^-1.

Пероксиацетилнитрат (ПАН), продукт фотохимической реакции между оксидами азота и углеводородами, является очень сильным фитотоксичным веществом и представляет собой угрозу в зонах, загрязненных отходящими газами от сжигания жидкого топлива. Даже при таких низких концентрациях, как 0,05 млн^-1 растения бывают поражены за 8 ч. Значительное повреждение гороха, томатов и петуньи обнаруживается уже при опасной концентрации загрязняющего вещества ПАН 0,5 млн^-1 и времени экспозиции 1 ч и 0,1 млн^-1 при времени экспозиции 5 ч.

Озон уже при очень малых концентрациях (средняя концентрация 0,033 млн^-1 и максимальная 0,106 млн^-1) оказывает влияние на лиственные культуры, а при концентрации 0,8 млн^-1 в течение 1 ч заметно воздействует на кусты томатов. Существенное значение имеет также синергический эффект SО₂ и озона. Воздействие отдельно озона (0,3 млн^-1) и сернистого ангидрида (0,24 млн^-1) в течение 2 ч не приводит к повреждению листьев табака, тогда как при их совместном действии оказываются поврежденными 38% листвы.

Общая информация о влиянии пыли на растения довольно ограничена. В большинстве случаев пыли химически инертны и не наносят большого ущерба растениям, за исключением тех случаев, когда ее концентрация велика и осевшая пыль прекращает доступ солнечного света к листьям и цветам. Исключением является химически активная цементная пыль, и ее (воздействие на растительность изучалось достаточно широко. Цементная пыль образует жесткую кристаллическую корку при оседании на листьях. Под влиянием атмосферной влаги из этих кристаллов вымывается раствор гидроксида кальция, который проникает через эпидерму листьев и разрушает клетки.

Влияние радиоактивных изотопов можно установить, пользуясь таблицей максимального времени экспозиции, рекомендованной в докладе Комитета по допустимым дозам внутренней радиации (пересмотренную в 1958 г.) и книгу Блатца. Однако, несмотря на то, что опасные концентрации этих веществ, абсорбированных растениями, могут быть гораздо меньше рекомендованных, остается проблема накопления радиоактивных примесей в молоке, попадающих в растения при скармливании их коровам. В общем случае содержание радиоактивных материалов должно быть на самом низком уровне.