Какво е опасна висока концентрация на озон. Основни свойства и методи за получаване на озон. Какъв е ефектът от използването на озон в медицината

Повече от 300 000 души умират всяка година поради неблагоприятното състояние на околната среда в Русия. Към традиционните, които съществуват у нас от много години проблемите на околната средадобавен е още един проблем - проблемът с тропосферния (повърхностен) озон.

Озон: добър отгоре, лош отдолу

Трудно е да се намери човек, който да не знае за съществуването на озонови дупки в стратосферата на Земята, които ни лишават от защита от прекомерното ултравиолетово лъчение на Слънцето, което е пагубно за всички живи същества. На фона на този глобален проблем, изглежда, че въздействието върху нашето здраве на още един озон в приземния въздух, който дишаме, изглежда напълно невинно. Хората обръщат внимание на замърсяването на въздуха от промишлени предприятия и автомобилни изгорели газове, но малко хора знаят колко опасен е приземният озон за човешкото тяло.

Токсичността на озона (O3) се проявява в резултат на действието му върху дихателната системачовек и животни. Озонът има висока химическа активност, за проявата на токсичния му ефект са достатъчни минимални концентрации. Той е почти идеален боен химически агент и то само поради своята трудност

получаването му не е сред използваните бойни газове по време на Първата световна война. Сред недостатъците си военните включват остра миризма.

Опасността от приземния озон, условията за възникването му и необходимостта от разработване на методи за защита отдавна вълнуват обществеността и правителствата на индустриализираните страни.

Има международен термин "прединдустриален озон". Концентрацията му във въздуха е 10-20 µg/m3. Развитието на автомобилния транспорт доведе до значително увеличаване на концентрацията на озон в тропосферата. Американците наричат ​​този приземен озон "лош", за разлика от добрия - стратосферния. Индустриализираните страни се сблъскаха с този проблем преди няколко десетилетия, а Русия едва в края на 90-те години.

Как се образува озонът?

Повишено ниво на приземния озон възниква само при определени метеорологични условия- при горещо време.

В повърхностния слой на атмосферата основният източник на озон са фотохимичните реакции, включващи азотни оксиди, летливи въглеводороди (автомобилни и промишлени емисии) и редица други вещества. Тези компоненти се наричат ​​прекурсори на озон. Под въздействието на вятъра те могат да се разпространят на стотици километри. Когато нивото на слънчевата радиация е ниско (облачно лятно време, есен, зима), фотохимичните реакции в приземната атмосфера липсват или протичат много бавно. Но си струва да се увеличи слънчевата радиация, особено при тихо време, тъй като въздухът в града и извън него става особено отровен.

През горещото лято на 2002 г. в традиционно курортно място в далечните покрайнини на Москва регистрирахме нива на озон над 300 µg/m3! Какво означават тези числа?

Озонът е вещество от най-висок клас на опасност, по токсичност превъзхожда циановодородната киселина и хлора, които са химически бойни агенти. Световната здравна организация класифицира озона като безпрагово вещество, т.е. всяка концентрация на този газ, най-силният канцероген, във въздуха е опасна за хората. Максимално допустимите концентрации на озон в Русия са:
- за жилищни зони 30 µg/m3 (средно на ден) и 160 µg/m3 (средно за 30 минути и не повече от 1% от честотата на година);
- за промишлени площи - не повече от 100 mcg/m3.

В страните от Европейския съюз е приет стандарт от 110 µg/m3 за 8 часа дневна светлина.

Какви са рисковете за здравето от озона?

Озонът навлиза в тялото с вдишвания въздух. Озонът има общотоксично, дразнещо, канцерогенно, мутагенно, генотоксично действие; причинява умора, главоболие, гадене, повръщане, дразнене на дихателните пътища, кашлица, респираторен дистрес, хроничен бронхит, белодробен емфизем, астматични пристъпи, белодробен оток, хемолитична анемия (от справочника на Y.M. Glushko „Вредно“ неорганични съединенияв промишлени емисии в атмосферата”; Л.,: Химия, 1987).

И тази информация е взета от уебсайта на американското правителство за околната среда (www.epa.gov/air now (агенция за защита на околната среда). Американски учени са установили, че един на всеки трима американци има повишена чувствителност към озон. Хората в тази група могат сериозно да навредят на здраве, ако не Наблюдават докладите за приземния озон в техните общности, предоставени от EPA (Агенцията за защита на околната среда) съвместно с правителството на САЩ, за да помогнат на хората да оптимизират решенията си.

Въздействието на озона върху човешкото здраве:
- предизвиква дразнене на дихателната система, кашлица, тежест в гърдите; тези симптоми могат да продължат няколко часа и да станат хронични;
- намалява белодробната функция;
- допринася за развитието на астма и увеличава броя на нейните пристъпи;
- провокира появата на алергични реакции;
- уврежда тъканите на бронхите и белите дробове;
- насърчава безплодието при мъжете;
- Значително понижава имунитета;
- провокира канцерогенни и мутогенни процеси.

Учените са идентифицирали четири групи хора, които са изложени на повишен риск от излагане на отрицателен озон:
- деца;
- възрастни, които по професия прекарват много време в активно движение на открито;
- хора, които имат висока чувствителност към озон (учените все още не могат да определят причината);
- възрастни хора. Към тази група спадат и пациентите с хронични заболявания на дихателната и сърдечно-съдовата система.

Как да се предпазим от действието на приземния озон?

Ако разберете за повишената му концентрация, единственият изход е да избягвате да сте на открито; ако това не е възможно, ограничете максимално престоя си на открито, без да се движите активно; не позволявайте на децата да излизат навън.

Учени от Йейлския университет публикуваха данни за отрицателно въздействиеозон върху човешкото здраве. Те сравняват данните за смъртността с данните за озоновите емисии от 95 града за периода 1987-2000 г. Увеличаването на концентрацията на озон във въздуха с 20 µg/m3 води до увеличаване на смъртността през следващата седмица с повече от 0,5% от общия брой на починалите.

През 2005 г. няколко европейски държавиподписаха Протокол за контрол на емисиите на замърсители. Европейски експерти са изчислили, че чрез намаляване на емисиите на прекурсори на озон (азотни оксиди и летливи въглеводороди) с около 40%, ще намалее броят на дните, в които се наблюдава интензивно образуване на тропосферен озон.

С намаляване на вредните емисии от промишлеността и автомобилния транспорт (съответно и намаляване на образуването на приземен озон), броят на годините живот, загубен от хората поради хронични заболявания през 2010 г., ще бъде с 2,3 милиона години по-малко, отколкото през 2010 г. 1990. Смъртността сред децата и юношите, причинена от наличието на този опасен газ и частици в атмосферата, може да бъде намалена с приблизително 47 500 случая. Вредното влияние на повишената концентрация на озон върху процеса на растеж на растенията ще намалее с 44% в сравнение с 1990 г.

В Русия през 1993 г. щетите от повишения озонов фон само за ръжта и пшеницата възлизат на 150 милиона долара, а в Европа - над 2 милиарда.

Анализът, извършен по време на преговорите по сключването на протокола, показа, че очакваните ползи от прилагането му (подобрено здраве на населението, повишена производителност в селското стопанство, ограничаване на щетите върху сгради и паметници) значително надвишават предвидените разходи (поне 3 пъти ) за прилагането на този документ.

Проведохме експеримент за едновременно измерване на озона с два еднакви газови анализатора в Москва и в курортна зона в далечните предградия. Оказа се, че през периода на летните измервания концентрациите на озон в градския въздух са по-ниски от аналогичните показатели в атмосферата на курортната зона. Парадоксалният факт беше обяснен с помощта на модел на образуването на този газ в предградията на мегаполисите, разработен от чуждестранни учени. Същността на метода е следната.

От подветрената страна на метрополията концентрациите на озон започват да растат от разстояние около 20 км от града и достигат максимални стойности на разстояние 50–60 км от него. В градската среда непрекъснато работят мощни източници на азотни оксиди. Те реагират с озона и го неутрализират, но извън града няма такива източници и излишъкът от озон остава във въздуха.

Тези реакции имат цикличен характер и определят равновесието в атмосферата. Така извън града фотохимичното равновесие се настройва в посока високи стойности на озона, а в градска среда – по-ниски. Но това не означава, че въздухът в мегаполиса е по-безопасен. Отзад последните годиниАтмосферата на Москва се е превърнала в химически реактор, произвеждащ силно токсични съединения. В присъствието на азотен диоксид (а в градския въздух винаги има много от този газ) озонът става 20 пъти по-токсичен. Московчани, бягащи от летните горещини в своите дачи, дори не подозират на каква опасност излагат здравето си. Единственото спасение е студено, облачно и дъждовно лято! Затоплянето на климата в района на Москва може да доведе до катастрофална ситуация с нивото на приземния озон, особено ако нашите власти продължат да го смятат за полезно.

Трябва да кажем няколко думи за друг популярен мит. В художествената литература можете да намерите фразата „след гръмотевична буря мирише прекрасно на озон“. Почти всички хора, включително министърът на екологията, смятат, че колкото повече озон има във въздуха, толкова по-здравословен е той, трябва да дишате възможно най-дълбоко. Междувременно дългосрочните измервания на озона в курортните зони и градове винаги показват една картина: - след гръмотевична буря и проливен дъжд озонът изчезва в повърхностната атмосфера.

Как решават проблема с тропосферния озон в САЩ и страните от Европейския съюз? В Европа има повече от 10 хиляди станции за мониторинг на прекурсори на озон и за себе си. Получената информация се използва за информиране на обществеността. Най-посещаваният сайт в Германия е за съдържанието на озон във въздуха. На базата на получените данни се формира политиката в областта на опазването на околната среда на страните-членки на ЕС. Съединените щати и Европа вече са постигнали годишно намаляване на концентрациите на озон в атмосферен въздух.

В Русия няма нито една станция за мониторинг на озона и нейните предшественици, въпреки че има висококачествено аналитично оборудване за наблюдение на нивото на озон, специалисти, които предлагат начини за решаване на този проблем. Властите нямат нито воля, нито желание да се ровят в него.

Как реагират на тази най-остра ситуация служителите, които формират политиката за управление на природата, служителите, които строят дворци на най-скъпата и най-опасната земя на Московска област?

На 22 август 2004 г. Федерален закон № 12 „За измененията на законодателни актове Руска федерацияи признаване за невалидни на някои законодателни актове на Руската федерация във връзка с приемането на федерални закони „За въвеждане на изменения и допълнения към Федералния закон“ относно основни принципиорганизации на законодателни (представителни) и изпълнителни органи на държавната власт на съставните образувания на Руската федерация“ и „За общите принципи на организация на местното самоуправление в Руската федерация“.

Името на закона, изглежда, показва, че промените трябва да засягат държавните органи и местното самоуправление. Ние сме убедени, че този закон направи значителни промени в живота на всички граждани на Русия и далеч не е положително. Тенденцията на промени в областта на екологичното законодателство не вдъхва оптимизъм, а показва факта, че държавните органи се самоелиминират от изпълнението на задълженията си към обществото за осигуряване екологична безопасности премахването на правните гаранции и практическите механизми за опазване на околната среда. Най-важният негативен аспект на приетите промени е лишаването на екологичните дейности от държавна финансова подкрепа, както и неконституционни промени по отношение на разделението на правомощията между федералните власти и властите на съставните образувания на Руската федерация.

Законовите механизми за опазване на атмосферния въздух в градовете са премахнати.

Федералните власти снеха от себе си отговорността за живота и здравето на милиони граждани.

Федерален закон "За защита на атмосферния въздух"

Качеството на въздушната среда е един от определящите фактори за състоянието на околната среда. Общата тенденция в развитието на законодателството в тази област показва отклонение от спазването на конституционните гаранции на правото на гражданите на благоприятно заобикаляща среда.

Състоянието на атмосферния въздух в градове като Москва, Новокузнецк, Череповец, Кемерово, Челябинск, Екатеринбург е катастрофално. Хората, живеещи в градовете, са принудени да дишат токсични емисии от промишлени предприятия, които надвишават максимално допустимите норми стотици пъти. Последните промени, направени във Федералния закон „За защита на атмосферния въздух“, ги лишават дори от теоретичната възможност да променят ситуацията в бъдеще.

Възможно е съдбата на значителна част от руското население, което осигурява благосъстоянието на страната, да не засяга нито изпълнителната, нито законодателната власт. Собственият живот обаче, изглежда, не трябва да е безразличен дори за властимащите. Има мнение, че Москва е в особено положение и трудностите в регионите не са познати на московчани и дори на правителството, президента и депутатите Държавна думавсъщност живеят на друга планета. В много отношения това мнение е оправдано, но не и в ситуацията с въздуха. И бездомните, и президентът, и председателят на правителството, живеещи в Москва, дишат един и същи въздух.

Бяха направени изменения във Федералния закон „За опазване на атмосферния въздух“, които показват пълното премахване на системата за защита на атмосферния въздух.

8 (отм.)

„Специално упълномощен федерален изпълнителен орган в областта на опазването на атмосферния въздух по установения ред извършва дейности в областта на опазването на атмосферния въздух заедно с други федерални изпълнителни органи в рамките на тяхната компетентност и взаимодейства с изпълнителните органи на съставните образувания. на Руската федерация“.

9 (отм.)

„1. Юридическите лица, които имат източници на емисии на вредни (замърсяващи) вещества в атмосферния въздух, както и вредни физически въздействия върху атмосферния въздух, разработват и прилагат мерки за защита на атмосферния въздух в областта на защитата на атмосферния въздух.

2. Като се вземат предвид мерките за намаляване на емисиите на вредни (замърсители) вещества, данните от мониторинга на атмосферния въздух, резултатите от мониторинга на емисиите на вредни (замърсители) вещества, резултатите от изчисленията на разсейването на емисиите на вредни (замърсители) вещества, Специално упълномощеният федерален изпълнителен орган в областта на опазването на атмосферния въздух, неговите териториални органи разработват подходящи федерални целеви програми, програми на субектите на Руската федерация и местни програми за опазване на атмосферния въздух.

Мерките за защита на атмосферния въздух не трябва да водят до замърсяване на други обекти на околната среда.

3. Проекти на програми за опазване на атмосферния въздух могат да се внасят за обсъждане от граждани и обществени сдруженияза да се вземат предвид техните предложения при планиране и прилагане на мерки за подобряване качеството на въздуха.

10 (отм.)

„Финансирането на програми за опазване на атмосферния въздух и мерките за неговата защита се извършва в съответствие със законодателството на Руската федерация.“

Анализирайки направените промени в законодателството, могат да се направят следните изводи:

1. Специално упълномощеният орган за защита на атмосферния въздух е ликвидиран и отговорността за ужасното състояние на въздушната среда в огромен брой руски градове с развита промишленост всъщност е снета от федералното правителство. Състоянието на въздуха в тях представлява заплаха не само за здравето, но и за живота на хората (чл. 8)

2. Прекратени са програмите за опазване на атмосферния въздух (чл. 9).

3. Отпада задължението за опазване на атмосферния въздух от юридическите лица, които имат източници на емисии на вредни вещества.

4. Задължението за разработване и прилагане на програми и провеждане на мерки за опазване на атмосферния въздух е премахнато от федералните власти и властите на съставните образувания на Руската федерация.

5. Премахнат е контролът на обществеността и нейното участие в планирането и изпълнението на програмите за опазване на атмосферния въздух.

6. Премахнато е финансирането на програми и мерки за опазване на атмосферния въздух (чл. 10).

Признаването на тези членове за невалидни обезсмисля самото съществуване на Закона за защита на атмосферния въздух в Русия.

Населението на всички индустриални градове на Русия, живеещи в условия на катастрофално замърсяване на въздуха, остава без гаранции за правна защита.

А.М. Чучалин, О.А. Яковлева, В.А. Миляев, С.Н. Котелников.

Озонът е най ефективно средство за защитаза пречистване на въздуха от такива замърсители като:

Проблемът е, че бързо свикваме с лошия въздух и след известно време спираме да усещаме неприятни миризми. С бързия растеж на промишлеността и нивото на урбанизация, ние дишаме по-малко чист въздух и все по-познат ни е замърсеният въздух на нашия Ежедневието. Никаква вентилация, дори много скъпа, не е в състояние да задържи въздуха вътре добро състояниеако не се използва озониране на въздуха. Често е невъзможно да се премахнат неприятните миризми чрез вентилация и все пак те трябва да бъдат премахнати.

Тук на помощ идва озонът.Пречистването на въздуха с озон има много предимства. Този метод е много надежден, много ефективен и евтин.

• Озонът ефективно унищожава всички известни вируси, бактерии, гъбички. Има висока дифузионна способност и бързо се разпространява в целия обем на помещението, прониквайки в ъгли и пукнатини, където въздухът практически не се движи.
• Озонът реагира с много токсични и неприятни химикали, без да оставя опасни странични продукти.
• Озонът унищожава миризливите съединения, за разлика от химикалите, които само маскират миризмите и сами по себе си са токсични и дори канцерогенни замърсители на въздуха.
• Излишният озон бързо се превръща в молекулярен кислород.

Използване на озон в дома:

• Дезинфекция на въздуха по време на епидемии и болести.
• Унищожаване на токсични вещества и миризми, излъчвани от бои, мебели, тапети, килими, перилни препарати.
• Бързо премахване на миризми на цигарен дим и изгоряла храна, огън.
• Борба с миризми от домашни любимци, кухни, тоалетни.
• Премахнете миризмата на влага.
• Предотвратяване на гниене, борба с мухъл, премахване на гъбички в мазета, изби, зеленчукови складове, бани, места за отглеждане на животни.
• Увеличете срока на годност на храната и елиминирайте миризмите в хладилника.
• Борба с насекоми.
• Възстановяване на нивото на естествена йонизация на въздуха в помещението.
• Елиминиране на акари и алергени.
• Премахнете миризмата в обувките.

Озонът се използва широко във всички области човешки бизнес дейности.
Често можете да чуете, че озонът е отровен. Вярно е, както е вярно, че всяко лекарство е отровно в големи концентрации, а в малки лекува. Така е и с озона, в малки концентрации е лекарство, а в големи води до отравяне. Теоретично се смята, че смъртта може да настъпи при вдишване на озон в продължение на 60 минути при концентрация във въздуха, надвишаваща ПДК 500 пъти. Но в цялата история на изкуственото производство на озон (повече от 120 години) не е регистриран нито един случай на смърт от отравяне с озон, за разлика от други токсични вещества, от които милиони хора умират всяка година.
Доказано е, че озонът не притежаваканцерогенност и мутагенност. Той неутрализира повечето от токсините, които имат такива свойства.
Озонът във високи концентрации може да изгори лигавиците на дихателната система. Такива концентрации у дома могат да бъдат получени с помощта на оборудване за търговска и промишлена употреба. Понякога хората купуват такова оборудване за различни цели. това е достъпно. Такова оборудване може да се използва в апартаменти само при отсъствие на хора. Домакинските озонатори не са в състояние да достигнат опасни концентрации на озон във въздуха, тъй като са неефективни.
Когато се използва правилно, озонът е не само безопасен, но и полезен.
Озонираната вода е безопасна при всяко съдържание на озон.

Концентрация на озон и въздействия.
Данни на IOA (Международна асоциация по озон).

ppm = части на милион За озон 1 ppm е приблизително равен на 2 mg/m3

0,001 ppm.
Най-ниската стойност на концентрацията на озон, установена от свръхчувствителни хора. Твърде ниска концентрация за точно измерване с най-доброто електронно оборудване.
. 0,003 ppm - 0,010 ppm.
Прагът на миризмата на озон за обикновен човек на открито. Лесно се открива от повечето нормални хора. Тези концентрации могат да бъдат измерени с достатъчна точност. Нива на озон в типични жилищни и офис среди, оборудвани с нормално работещи пречистватели на въздуха с ниски нива на озон на открито. Високите концентрации на озон на открито могат да повлияят на нивата на озон във въздуха в помещенията.
. 0,001 до 0,125 ppm.
Типични концентрации на озон в естествената атмосфера. Тези нива на концентрация се променят с надморска височина, време на деня, атмосферни условия и терен.
. 0,020 до 0,040 ppm.
Средната обобщена концентрация на окислители в някои главни градовепрез 1964г. Повече от 95 процента от окислителите са озон.
. 0,040 ppm.
Ограничение за различни устройства за домашна употреба в САЩ. Измерено като стационарна концентрация на озон в помещението за изпитване.
. 0,050 ppm.
Максимално допустима концентрация на озон, препоръчана от ASHRAE в климатици и вентилация на помещението.
. 0,050 ppm.
Максимално допустимата концентрация на озон, произведен от електронни пречистватели на въздуха и подобни устройства за битова употреба в съответствие с Федералния закон на САЩ за храните, лекарствата и козметиката. (Забележка: Имайте предвид тази цифра, когато избирате озонатори за въздух за вашия дом.)
. 0,100 ppm. (1 x MPC)
Максимално допустима концентрация (МДК) на озон в индустриални работни зони: допустима експозиция на човека - 8 часа на ден, 6 дни в седмицата.Стандарти на САЩ. В Русия два пъти по-малко.
. 0,100 ppm.
Максимално допустимата граница на концентрация на озон за промишлени и обществени съоръжения в Англия, Япония, Франция, Холандия и Германия.
. 0,150 до 0,500 ppm.
Типична пикова концентрация на озон в големите градове.
. 0,200 ppm. (2 x MPC)
. Продължителното излагане на човек в условията на професионално проведен експеримент не води до забележими странични ефекти. Праговото ниво на озон, при което се усеща дразнене в носа и гърлото, е от порядъка на 0,300 mg/kg.
. 0,300 ppm.
Нивото на озон, при което някои чувствителни растителни видове започват да показват признаци на експозиция.
. 0,500 ppm. (5 x MPC)
Нивото на озон, при което Лос Анджелис, Калифорния обявява предупреждение за смог № 1. Може да причини гадене при някои хора.
. 1,00 до 2,00 ppm. (10 - 20 x MPC)
Лос Анджелис, Калифорния претендира за предупреждение за смог №2 при 1,00 ppm. концентрации на озон и предупреждение за смог № 3 при 1500 ppm. Доброволци, изложени на тази концентрация на озон в продължение на 2 часа, са имали симптоми, които могат да доведат до временна нетрудоспособност. Симптомите изчезват след няколко дни. Симптомите са главоболие, болка в гърдите и сухота на дихателните пътища.
. 1,40 до 5,00 ppm.
Фасулът, изложен на 1,4 до 5,0 ppm озон в продължение на 70 минути, показва някои признаци на сериозно увреждане на зрелите листа.
. 5.00 до 25.00 ppm. (50 - 250 x MPC)
Експериментите показват, че 3 часа излагане на 12 ppm озон е смъртоносно за морските свинчета. Заварчици, които са били изложени на озон до 9 ppm плюс други замърсители на въздуха, са развили белодробен оток. След 2-3 седмици се възстановиха и рентгеновата снимка показа, че белите дробове са нормални. Но след 9 месеца те все още се оплакват от умора и задух по време на физическо натоварване.
. 25.00 ppm. и по-високи
Концентрацията на озон, която е животозастрашаваща за хората за 2-3 минути експозиция, не е известна, но въз основа на експерименти с животни, експозицията на 50 ppm (500 пъти MAC) за 60 минути вероятно ще бъде фатална.

В началото на май 1978 г. в Лондон е регистрирано безпрецедентно високо съдържание на озон в градския въздух - 18:1 000 000, т.е. 1 милион части въздух представляват 18 части озон.

Изглежда, че няма нищо лошо в това. Почти всеки възприема озонирания въздух по време на гръмотевична буря като особено свеж и чист. Така той наистина е, но само докато количеството озон не надвишава определена граница. Във високи концентрации е токсичен за живите организми.

За хората доза от 0,2–0,3 mg/m3 се счита за вредна. Максимално допустимата концентрация (ПДК) на озон във въздуха, определена от Световната здравна организация (СЗО), е 6 части на 1 млн. Така през онзи майски ден съдържанието на този газ във въздуха на Лондон надвишава ПДК с три пъти. (За сравнение посочваме, че фоновото, нормално, съдържание на озон във въздуха на Южна Англия е 2-4 части на 1 милион.)

Ясно е, че нито една, дори супер мощна гръмотевична буря не може да предизвика появата на такова количество озон, следователно излишното му количество е плод на човешката дейност. Този газ се използва широко за дезинфекция, дезинфекция на питейна вода, дезодориране на неприятни миризми вещества, пречистване на промишлени отпадъчни води, избелване на тъкани. Използва се в много технологични процеси, например в органичния синтез на различни мастни киселини, епоксидни смоли.

Предприятията от горивно-енергийния комплекс също са виновни за увеличаването на концентрацията на озон в атмосферата. Хвърлят се във въздуха голям бройсерен диоксид и азотни оксиди, чиито молекули под въздействието на ултравиолетовите лъчи на слънчевия спектър могат да преминат в активно състояние с освобождаване на атомен кислород. Последният реагира с молекулярния кислород във въздуха, в резултат на което се образува озон – най-важният компонент на т. нар. фотохимичен смог.

Излишно е да напомняме как тази гъста мъгла, аерозол от вредни вещества, съдържащи се в емисии и сажди, озон и токсични метали, влияе на човека. В много големи индустриални градове се наблюдава значително увеличение на смъртността през дните на смога поради обостряне на хронични заболявания на сърдечно-съдовата система, дихателните пътища и др.

Разбира се, беше лесно да се намери. Но как да забележите редовно увеличаване на количеството озон във въздуха? Растенията могат да помогнат за това.

Най-чувствителни към озон са гроздето, цитрусовите плодове, тютюнът, спанакът, репичките, бобът, картофите, доматите, люцерната. По правило озоновото увреждане на гроздето е придружено от появата на тъмнокафяви петна по горната страна на възрастните листа. Освен това по-възрастните се увреждат повече от младите. В района на Големите езера (САЩ), където концентрацията на озон е 0,2 mg/m3, лозовите листа не само губят зеления си цвят, но и окапват преждевременно.

При детелината и райграса под въздействието на повишени дози от този фотооксидант самата листна повърхност значително намалява – съответно с 50 и 35%. Промени и външен видлиста. Отначало стават сребристи и лъскави, след това хлоротични с участъци на некроза. Върховете им се обезцветяват, стават бели.

Изследването на повредени листа от грозде и петуния разкрива общ модел: озонът има преобладаващ ефект върху пулпата на листата (т.нар. колонен паренхим). Първият симптом на вътреклетъчно увреждане е разрушаването на хлоропластите и натрупването на разпадни продукти под формата на обща хомогенна, неструктурирана маса.

Промените в структурата на хлоропластите влияят върху интензивността на фотосинтезата. Скоростта на асимилация на въглерода е особено значително намалена. въглероден двуокиспод въздействието на озон в слънчогледа.

Японски изследователи са открили, че озонът засяга не само самата фотосинтеза, но и разпределението на нейните продукти в клетката. Според повечето от тях основната цел на озона е клетъчната мембрана, чиято пропускливост рязко се променя. Например при соята под въздействието на озона вътреклетъчните мембрани стават по-чувствителни към багрила, отколкото мембраните на непокътнати растения. А при петунията, под въздействието на озона, освобождаването на калиеви йони от клетките се ускорява значително, което се открива лесно, затова се препоръчва като количествен показател за ефекта на озона върху растенията.

Друг показател за въздействието на озона върху растенията е промяната в тяхното дишане. И така, след двучасов престой на експериментални растения в атмосфера с високо съдържание на озон, честотата на дишане намалява с 60%.

Резултатът от тези промени е намаляване на скоростта на растеж и добива на растенията, включително културите. Загубите на реколта от картофи могат да достигнат 50%, люцерна - 33-42%. При петунията фотооксидантът причинява намаляване на диаметъра и теглото на цветовете.

Установено е, че не само различните видове, но и различните разновидности на един и същи растителен вид реагират различно на замърсяването на въздуха. Защо някои от тях са по-чувствителни към озона от други? Специални експерименти показват, че растенията от устойчиви сортове се различават по скоростта на физиологичните реакции към повишаване на концентрацията на озон. Те затварят устицата си по-бързо и следователно натрупват по-малко токсичен газ.

Разбира се, за целите на биологичния мониторинг са необходими особено чувствителни сортове растения. Те включват например зърната Pinto, които са много чувствителни към излишния озон и изпаренията на хидроксиацетил нитрат във въздуха. Специално отгледани сортове тютюн, характеризиращи се с повишена чувствителност към този оксидант. През 1967–1968г В някои райони на Германия замърсяването на въздуха с озон е установено чрез анализ на симптомите на увреждане на индикаторни растения - сорт тютюн BeIC3.

През 1981 г., за да се отчете по-точно увреждането на озона върху индикаторните растения, беше предложен двуетапен метод:

- фотографиране на повредени листа природни условия(в поле);

- измерване, извършено върху негативи с помощта на телевизионна камера, свързана с компютър. Използването на зелен филтър при фотографиране на листа дава възможност да се получат негативи, в които некротичните участъци се появяват като тъмни петна на бял фон, чиито размери са точно изчислени с помощта на компютърна технология.

Действието на озона върху тъканната култура на тютюн в изкуствена хранителна среда доведе до факта, че парчетата му станаха кафяви.

Друга характерна черта на въздействието на озона върху растенията е инхибирането (до пълно спиране) на покълването на полени. Предлага се също така това явление да се използва като биотест за повишаване на концентрацията на озон. Скоростта на растеж на поленовите тръби може да се използва за определяне на съдържанието на озон във въздуха.

Работата в тази насока продължава, което показва значението, което се придава в световен мащаб на биомониторинга на наличието на озон в атмосферата, изключително разпространен и опасен токсикант.

Най-забележимо увеличение на MPC е в Звенигород

„Никъде не ходя, озон не дишам ...“, пееше веднъж Алла Пугачева. През 80-те години, когато е написана тази песен, концентрацията на озон във въздуха на Москва наистина е била безопасна и дишането на озон е било като дишане на чист въздух. Сега тази песен научна точказрението е неправилно. От средата на 90-те години в руския въздух са отбелязани такива концентрации на O3, че не само дишането му, но и обикновените разходки в двора в определени периоди от време трябва да бъдат ограничени. Всъщност 15 години живеем в променена среда, без да осъзнаваме, че въздухът в града може да е свеж, но не и чист. Ужасната истина разкриха специалисти на „МК” от катедра „Процеси и апарати химическа технология» MAMI под ръководството на член-кореспондент на Руската академия на науките, професор Владимир Сестра.

Веднага ще обясним на читателите, че в този случай няма да говорим за високопланинския озон, който предпазва нашата планета от вредното ултравиолетово лъчение в стратосферата, където се образува от ефекта на слънчевата радиация върху атмосферния кислород и е естествен " щит" от космическите лъчи. Озонът, възпят от Примадоната, е тропосферен озон, образуван в повърхностния слой на атмосферата в резултат на фотохимични реакции, при които оксидите на азота, въглеводородите, въглерода и сярата влизат в светлината. Но основният им източник все още се считат за автомобили. Така че, вдишвайки чистия въздух на лятната вила близо до Москва, трябва да запомните, че пикантната миризма на гръмотевична буря не винаги е полезна за здравето. Той е безопасен и понякога полезен (помислете за озонаторите в болничните отделения) само в малки концентрации.

Максимално допустимото съдържание във въздуха е 30 микрограма озон на кубичен метър (30 mg / m3), - обяснява заместник-ръководителят на катедрата доцент Андрей ЦЕДИЛИН. - Това е установено отдавна в Роспотребнадзор и Института по трудова медицина и професионални заболявания. Но имаме почти навсякъде това ниво е превишено. Но озонът е включен в първата група силно токсични вещества, като плутоний, живак, зоман, въглеродни оксиди, сяра ...

С други думи, озонът е много по-вреден от автомобилните емисии? Защо тогава не сме знаели за тази опасност преди?

Знаехме за това, просто започнахме да изучаваме проблема сравнително наскоро. Сега урбанизацията протича навсякъде и поради това съставът на атмосферата постепенно се променя. Например през 50-те години на миналия век изобщо нямахме понятието „екология“ ... Що се отнася до нивото на озон, ние започнахме тази работа едва през 90-те години, когато специалистите започнаха да регистрират повишено нивотози газ. Без човешко участие това увеличение не се случва - например над морето (може би единственото място на Земята, където озонът е останал в същите количества, винаги се регистрира на ниво от около 17 μg / m3).

Озонът е навсякъде и във високи концентрации. Поне в Москва от 7 години регистрираме повишени концентрации на озон както на закрито, така и в съседни райони. Но повече озон се оказа в района на Москва, например, в традиционно най-чистия Звенигород, MPC беше превишен два (!) пъти. това е странно Изглеждаше, че в Москва трябва да е повече. Но любопитството се обяснява просто - столицата (направихме измервания в Южно Медведково, Раменки, Косино, Зеленоград) е силно прашна, а озоновите молекули са много чувствителни към прах и някои от тях просто се унищожават.

- Озонът наистина ли има „мирис на гръмотевична буря“?

Така казват. Но нашите измервания показаха, че след гръмотевична буря, или по-скоро след силен дъжд, нивото на озона, напротив, пада, защото този канцероген се страхува от влага.

Какво причинява отравяне с озон?

При наличие на озон в концентрация от 60, 80 mcg/m3 и повече, озонът започва да трови тялото, изгаряйки тъканите на белите дробове и бронхите, намалявайки имунитета ни. След преминаване на нивото от 30 µg/m³ се регистрират повече обаждания към линейката. След преминаване на нивото от 70 µg/m³ по-нататъшното повишаване на средната концентрация на озон увеличава средната смъртност с 0,4%, средна концентрация на озон от 100 µg/m³ увеличава смъртността с още 1–2% и още повече.

- По кое време има повече озон по улиците?

През пролетно-летния период, тъй като при по-високи температури и по-ярко слънце, фотохимичните реакции протичат по-добре.

- Какво може да ни спаси: маски, поливащи машини по улиците?

На първо място, е необходимо да се организира пълен мониторинг на града и, когато нивото на озон се повишава в определен район, да се уведомяват хората. Например в САЩ (където нормите са по-меки от нашите: те бият аларма, започвайки от 70 mcg / m3), такава система отдавна е създадена. При превишаване на ПДК на озона местното радио съобщава за това, като съветва гражданите на определен район да не използват кола, да не извършват боя и лакиране и да се стараят да стоят на закрито. Ние също трябва да въведем такава система, няма друг начин да се предпазим от този канцероген.

Озонът е алотропна форма на кислорода с химична формула O3. При нормална температура и налягане е газ син цвятс характерна миризма (на гръцки озон - миришещ). При точка на кипене -111,9°C озонът се превръща в тъмносиня течност, а при точка на топене -192,5°C озонът кристализира в тъмновиолетови игли. Основното технологично приложение на озона е свързано с неговите изключителни окислителни свойства. По отношение на своите окислителни способности озонът е зад флуора, хидроксилния радикал и атомарния кислород, пред такива добре познати вещества като хлор, водороден прекис. При разлагането на озона се образува атомарен кислород, чиито окислителни свойства са още по-значими. В резултат на това озонът все повече се използва при пречистване на питейна вода, пречистване на отпадъчни води, пречистване на вода в басейни, пречистване на отпадъчни газове и селското стопанство.

Хигиенни норми и правила за работа с озон

Според параметрите на острата токсичност озонът принадлежи към 1-ви клас на опасност. Съгласно GOST 12.1.007-76, максимално допустимата концентрация (MPC) на озон във въздуха на работната зона е 0,1 mg/m3, максималната единична MPC на озон в атмосферния въздух е 0,16 mg/m3, среднодневната ПДК на озон в атмосферния въздух е 0,03 mg/m3. Вдишването на високи концентрации на озон (9 mg/m3) и повече може да причини кашлица, дразнене на очите, главоболие, световъртеж и ретростернална болка. Може би появата на бронхоспазъм и дори началните етапи на белодробен оток (с многочасово излагане на високи концентрации).

За щастие, характерната миризма на озон органолептично започва да се усеща още при концентрации от 0,004-0,015 mg/m3, т.е. значително под хигиенните норми. Следователно, в спешен случайперсоналът, работещ с озон, може без вреда за здравето да изключи уреда, да включи вентилацията и да напусне помещението, докато се проветри напълно. При правилната организация на технологичния цикъл на озоновата дезинфекция на охладителя е достатъчно висока степенизползване на озон. Може да се очаква, че количеството на нереагиралия озон няма да надвишава 25% от капацитета на генератора на озон.

С оглед на гореизложеното обаче е недопустимо да се пренебрегва тази стойност. Така, когато озонаторът работи с капацитет 0,5 g/час за 10 минути и ефективността на използване на озона е 75%, количеството озон, изпуснат в атмосферата, ще бъде около 20 mg.

Така за помещения с обем под 100 m3 средната концентрация на озон ще бъде повече от 0,2 mg/m3, което надвишава стойността на максималната еднократна ПДК на озон в атмосферния въздух. Технологията за нанасяне на озон трябва да бъде организирана така, че остатъчният озон да не навлиза в помещението, а да се превръща в кислород в така наречения деструктор на озон - необходим елемент на всяка озонираща инсталация. Деструкторът е стъкло, напълнено със специален катализатор за разлагане на озон. Преминавайки през слоя катализатор, озонът почти моментално се превръща в кислород. Деструкторът на озон може да се монтира на гърлото на охладителя, през който газът излиза в атмосферата.