Кислотные дожди — явление природы, возникающее из-за загрязнения атмосферы, в которую ежедневно выбрасываются соединения оксидов азоты, серы и других компонентов.

Техногенные загрязнения воздуха взаимодействуют с водой, образуя кислотные осадки, выпадающие на землю в виде снега, дождя, града, тумана.

Экологическая ситуация на нашей планете ухудшается, вызывая серьезные как экологические, так и социальные проблемы.

Поговорим о том, как влияют кислотные дожди на здоровье человека, чем опасны такие осадки для флоры и фауны и что делать, если они начались.

Как влияют кислотные осадки на здоровье

Кислотные осадки могут быть опасны для человека при изменении объектов окружающей среды (косвенное или опосредованное воздействие) и при непосредственном контакте.

Косвенное воздействие

Влияние кислотных дождей такого типа на человека заключается в изменениях в природной среде и окружающем пространстве из-за воздействия кислотных осадков, что той или иной мерой касается существования человека.

Сюда можно отнести:

  1. Изменение популяции рыб в водоемах.
  2. Снижение развития фитопланктона, приводящее к уменьшению кормовой базы для рыб и снижению численности рыб.
  3. Исчезновение питающихся рыбой животных.
  4. Сокращение численности земноводных.
  5. Деградация лесов.
  6. Нанесение ущерба сельскохозяйственным культурам, заключающееся в повреждении покровных тканей растений, замедления роста и развития, изменения обмена веществ в клетках, уменьшении сопротивляемости паразитам и болезням, падении урожайности.

При подкислении воды кислотными дождями в природных водоемах ртуть может трансформироваться в монометиловую ядовитую ртуть. А подкисленная в источниках водоснабжения вода способна растворять в водопроводных трубах соединения токсичных металлов, что чревато опасностью попадания в питьевую воду.


Кислотные осадки, вступая в реакцию с кальцием и магнием, входящими в состав камня, гипса, растворов, разрушают строительные материалы. А также способствуют усилению коррозии строительных конструкций из железа.

Кроме того, при взаимодействии смеси окислов кальция прочного и твердого мрамора с раствором серной кислоты происходит разрушение памятников архитектуры.

Кислотные осадки высвобождают из почв алюминий, токсичный для растений. Чрезмерное количество кислоты в почве приводит к закислению, нарушая биологическое равновесие. С помощью кислот, присутствующих в почве, происходит выщелачивание тяжелых металлов, которые усваиваются растениями.

Фото 2

При употреблении таких растений или мяса животных, которые употребляли растения с содержанием повышенных доз тяжелых металлов, человек поставляет в свой организм опасные для здоровья металлы.

К опосредованному воздействию кислотных осадков также относят влияние на психическое здоровье человека, заключающееся в ощущении беспокойства, отчаяния, расстройства и беспомощности.

Прямое влияние

Непосредственный контакт человека с кислотными осадками может вызывать:

  1. Аллергию вследствие воздействия едкого тумана, вызванного серной кислотой, растворенной в каплях дождя.
  2. Усиление проявлений легочных заболеваний, обострение хронического бронхита.
  3. Заболевания: ангину, грипп.
  4. Ослабление иммунной системы.

Исследователи указывают на тенденцию увеличения количества случаев госпитализации пациентов с респираторными заболеваниями в районах с наличием угольных электростанций и предприятий тяжелой промышленности, где высокий уровень кислотных дождей.

Кислотные осадки также способны негативно воздействовать на людей, страдающих сердечно-сосудистыми патологиями. Кислотные частицы, попадая в кровоток, вызывают окислительный стресс и воспаление, способствующие обострению сердечно-сосудистых заболеваний и возникновению инсультов.

От влияния кислотных дождей также страдает кожа.

Основные проявления:

  • сухость и раздражение;
  • химические ожоги (кроме кожи может пострадать роговица);
  • экзема, дерматит.

К отдаленным проявлениям относят нарушение биохимических процессов в организме, выпадение волос.

Негативно влияет на здоровье человека употребление питьевой воды, загрязненной вследствие действия кислотных осадков токсическими металлами (кадмием, свинцом, ртутью).

Есть ли серьезная угроза и вред?

В этом смысле можно говорить не только непосредственно о кислотных осадках, но о вреде здоровью человека кислотных веществ:

  • двуокиси азота;
  • двуокиси серы;
  • аэрозольных кислотных частиц (содержащих серную кислоту).

Исследователями установлено, что между уровнем смертности и уровнем загрязнения того или иного района имеется тесная взаимосвязь.

Концентрация загрязняющих веществ (оксидов серы и азота) порядка 1 мг/м3 приводит к увеличению числа смертельных случаев среди лиц с заболеваниями дыхательных путей и пожилых людей.

В соответствии со статистикой, ложный круп, распространенный среди детей и требующий немедленного врачебного вмешательства, также возникает по этой причине. Сюда же отнесена ранняя смертность новорожденных в Северной Америке и Европе.

Несут угрозу здоровью и аэрозольные кислотные частицы с содержанием серной кислоты. Мера опасности зависит от размеров частиц. Более крупные частицы и пыль задержатся в верхних дыхательных путях, а капли серной кислоты менее 1 мкм проникнут в самые отдаленные зоны легких.

Исследователи также установили прямую зависимость между загрязнением атмосферы двуокисью серы и заболеваниями дыхательных путей, включая ангину, бронхит, грипп.

Лондонский смог

Масштабная экологическая проблема, связанная с осадками с наличием оксидов серы и азота, произошла в середине 20-го века. От смеси тумана с дымом в Лондоне погибло порядка 4 тысяч человек.

С 5 декабря 1952 года в течение несколько дней почти над всей территорией Англии сохранялась возникшая зона высокого давления, сопровождающаяся густым туманом. В атмосфере нарушилась нормальная вертикальная циркуляция вследствие температурной инверсии.

В городских условиях в приземные слои атмосферы непрерывно поступал дым, скопились тонны сажи и вредные для дыхания вещества, преимущественно сернистый газ.

Фото 3

Причина лондонского смога в том, что в результате сжигания больших объемов угля при высокой влажности атмосферы образовались газообразные и твердые примеси, которые соединились с туманом.

Объем загрязнений воздуха от домовых отопительных систем (выбросы сажи) в 1952 году в несколько раз превышал объем загрязнений от предприятий промышленности.

Английскими исследователями была зафиксирована концентрация диоксида серы от 5 до 10 мг/м3 при среднесуточной ПДК (предельно допустимой концентрации) 0.05 мг/м3.

В первый же день трагедии резко возросла смертность в Лондоне. Когда туман рассеялся, показатель смертности вернулся на прежний уровень.

Смерть фиксировалась преимущественно у следующих категорий горожан:

  • возраст старше 50 лет;
  • дети до года;
  • лица с заболеваниями легких и сердца.

Проблема загазованности в Англии существовала издавна. В течение нескольких десятилетий проводились исследования воздуха, поэтому данные о трагических событиях тех дней были точными.

После произошедшей трагедии (Лондонского смога) с начала 1950 годов многие исследователи в мире, включая государственные учреждения, сосредоточились на изучении воздействия загрязнения атмосферного воздуха на здоровье человека.

Японский инцидент

В феврале 1972 года в Японии произошло событие, известное как «Японский инцидент с диоксидом азота». Это было одно из крупных массовых отравлений в истории Японии.

В районе вокруг города Ниигата сталкивались с тяжелыми туманами, вызванными высоким содержанием диоксида азота (NO2) и диоксида серы (SO2) в атмосфере. Эти газы были выброшены из соседнего завода по производству углерода и химической компании.

Массовые заболевания дыхательных путей, астматические атаки и сердечные проблемы стали следствием этого загрязнения воздуха.

В результате инцидента более 70000 человек обратились за медицинской помощью и несколько десятков человек умерли. Многие пострадавшие столкнулись с хроническими заболеваниями и долгосрочными последствиями.

Этот инцидент привлек внимание к проблемам промышленной безопасности и экологии в Японии и послужил толчком для ужесточения норм и стандартов в области охраны окружающей среды в стране. Он также подчеркнул важность контроля выбросов вредных веществ и разработки мер для предотвращения подобных трагедий.

Научные факты

В журнале «Пульмонология» №4 (2006 год) отмечено, что в реальной жизни каждого города всегда существует сочетание химических загрязнителей от источников автотранспорта и промышленности, проявляющих суммарное негативное воздействие на здоровье человека.

Наиболее значимый эффект оказывают:

  • двуокись серы (SO2);
  • «зимний смог» и взвешенные частицы;
  • оксиды азота (NOx);
  • «летний смог», включая озон;
  • фотооксиданты;
  • летучие органические соединения;
  • окись углерода (СО).

Наибольшие показатели ухудшения здоровья от загрязнения атмосферы отмечаются на урбанизированных территориях с развитой угольной, металлургической и перерабатывающей промышленностью. Порог воздействия загрязнений на население изменяется в зависимости от возраста.

Так, если сравнивать чувствительность влияния атмосферных загрязнений с лицами в возрасте 20-39 лет, старшее поколение (от 60 лет) чувствительнее в 1.6 раза, а дети 3-6 лет — в 3.3 раза.

Присутствие серы в атмосферной среде определяется тремя соединениями:

  • газообразные оксиды серы (SO2);
  • сероводород (H2S);
  • аэрозоли сульфатов.

Реагируя с О3, О2, сероводород H2S окисляется до газообразных оксидов SO2. В летний период концентрация SO2 в ряде стран Центральной Европы, центральных и восточных регионах США составляет порядка 10-14 мкг/м3.

Фото 4

Все реакции с оксидами серы в атмосферном воздухе приводят к возникновению аэрозолей сульфатов, что является основным механизмом выведения из атмосферы SO2.

Газообразные оксиды серы (SO2) с оксидами азота (NOx), взаимодействуя с водными каплями облаков и дождя, образуют соли кислот и кислоты, приводящие к кислотным дождям, оказывающим вредное влияние на здоровье человека.

Газ SO2 — раздражающий, способный вызывать спазм бронхов у больных бронхиальной астмой, особенно в период физической нагрузки. SO2 также способен усиливать бронхоспастический эффект, вызываемый сухим холодным воздухом и О3.

В атмосферном воздухе серная кислота сорбируется на ультрамелких фракциях оксидов металлов, которые способны проникать глубоко в легкие, вызывая морфологические, биохимические и физиологические изменения в проблемных зонах легкого, заключающиеся:

  • в нарушении диффузионной способности легких;
  • в повреждении эндотелиальных и эпителиальных клеток.

Образование оксидов азота (NOx) происходит в результате горения топлива автомобилей и ископаемого топлива, эксплуатации домашних газовых плит, производства азотной и серной кислот, при курении.


В зоне дыхания рядом с газовыми плитами концентрация оксидов азота может достигать 2000 мкг/м3. Изменения суточных концентраций NOx в воздухе городов зависят от интенсивности солнечного излучения и движения автотранспорта.

Оксиды азота NOx, контактируя с влажной поверхностью легких, образуют соединения HNO2 и HNO3, поражающе действующие на альвеолярную ткань, что вызывает отек легких. В крови, вследствие отравления NOx, образуются нитриты и нитраты.

Они действуют на артерии, вызывая расширение сосудов, снижая кровяное давление, при концентрации, в пересчете на NO2, 120 мкг/м3 у человека появляется раздражение в зеве, а при 200 мкг/м3 — кашель.

Раздражение глотки, кашель, ощущение удушающего запаха возникает при концентрации 150 мкг/м3 на протяжении 4 минут.

Другие проявления воздействия разных концентраций NOx:

  • 90 мкг/м3 (15 минут) — слюноотделение, позывы на кашель, раздражение глотки, неприятный выраженный запах;
  • 20 мкг/м3 — легкий запах;
  • 10 мкг/м3 — едва ощутимый запах.

При NO2 560 мкг/м3 снижается легочная функция. У больных бронхиальной астмой учеными обнаружена прямая зависимость между уровнем NO2 и тяжелыми приступами удушья.

Что делать, если пошел кислотный дождь?

Несмотря на то, что в атмосферном воздухе города имеются и вещества, нейтрализующие кислоты, медики рекомендуют избегать попадания под дождь.

Если с собой нет зонтика или дождевика, во время дождя рекомендуется хотя бы спрятать от осадков голову, а лучше найти какое-либо укрытие и переждать дождь. А еще лучше — не выходить в плохую погоду на улицу.

Избегайте длительного пребывания на улице. Если кислотные осадки присутствуют, старайтесь минимизировать время, проведенное на улице, особенно если осадки сопровождаются сильным ветром.

Если необходимо выйти на улицу в условиях кислотных дождей, носите защитную одежду, такую как плащ или куртка с капюшоном, чтобы защитить кожу и волосы от прямого воздействия.

Фото 5

Для предотвращения попадания кислоты в глаза используйте солнцезащитные очки или другие защитные средства для глаз. Попавшая на кожу кислота при контакте с дождем может вызвать раздражение. По возможности избегайте контакта с дождевой водой и, если это произойдет, как можно быстрее промойте кожу под душем.


Во время дождя следует в помещении закрыть все окна и не открывать их еще некоторое время после его завершения. Также можно включить вентиляцию.

Если у вас есть сад или растения, поливайте их водой после кислотных осадков, чтобы уменьшить воздействие кислотности на почву.

Если у вас возникли симптомы, связанные с кислотными осадками, такие как раздражение кожи или глаз, обратитесь за медицинской помощью. Важно помнить, что эффективные меры по снижению кислотных осадков часто требуют координированных усилий на уровне общества и государства для сокращения выбросов загрязняющих веществ.

Видео по теме

Данный видео ролик рассказывает, опасен ли кислотный дождь для здоровья человека и чем:

Заключение

Исследование влияния кислотных осадков на человека подчеркивает серьезность проблемы загрязнения воздуха и экосистем. Кислотные дожди могут оказывать разностороннее воздействие на здоровье человека через атмосферные, водные, почвенные пути.

Симптомы, такие как раздражение дыхательных путей, проблемы с кожей и возможные воздействия на водные ресурсы, подчеркивают важность регулирования выбросов загрязняющих веществ и поддержания высоких экологических стандартов.

Современные усилия по сокращению выбросов и внедрению технологий для улучшения качества воздуха сыграли ключевую роль в снижении воздействия кислотных дождей на здоровье.

Однако необходимо продолжать мониторинг и принимать меры для сокращения экологических рисков, особенно в регионах с высоким уровнем промышленной активности и ограниченными ресурсами.

С целью обеспечения устойчивого будущего и сохранения здоровья окружающей среды важно продолжать исследования в области кислотных осадков, а также активно внедрять технологии и стратегии, направленные на уменьшение негативного воздействия на нашу планету и наше здоровье.

В статье мы рассказали, чем опасен кислотный дождь и что делать, если он пошел и застал вас на улице.