Діоксид азоту: вплив на людину. Діоксид азоту: клас небезпеки
Діоксид азоту - один з найпоширеніших забруднювачів атмосфери на сьогоднішній день, який грає чималу роль в утворенні смогу і кислотних опадів. Давайте розглянемо, що являє собою ця речовина і чим воно небезпечне для людини.
Діоксид азоту: формула, характеристики
Двоокис азоту - неорганічне з'єднання складу NO2. Являє собою газ жовто-бурого кольору. В умовах низьких температур стає безбарвним. При температурі більшій, ніж 150 ° С, відбувається дисоціація діоксиду на оксид азоту і кисень.
Дане з'єднання характеризується специфічним запахом, який в значних концентраціях стає задушливим. Має високу хімічну активність. Взаємодіє з неметалами, в реакціях з якими виступає окислювачем. При контакті з водою перетворюється на азотну кислоту, з лужною середовищем - утворює нітрити та нітрати.
Отримання діоксиду азоту в лабораторних умовах
У лабораторіях двоокис азоту в основному отримують шляхом впливу концентрованої азотної кислоти на мідь:
Cu + 4HNO3 - (CuNO3)2 + 2NO2^ + 2H2O.
Крім того, з'єднання утворюється при термічному розкладанні нітрату свинцю.
У промислових умовах застосовується при виробництві азотної і сірчаної кислот, в якості Нітра агента для отримання безводних нітратів і в ролі окислювача в сумішевих вибухових речовинах і рідкому ракетному паливі.
Антропогенні джерела викидів діоксиду азоту
Більше 90% від загальної кількості викидів оксидів азоту потрапляють у повітряне середовище при спалюванні різних видів палива. Початковою формою є NO, який, перебуваючи в повітрі, окислюється киснем при високій температурі до NO2.
Основні джерела, що впливають на викид діоксиду азоту в атмосферу:
- автотранспортні засоби, вихлопні гази яких вносять найбільший внесок у концентрацію речовини в міському повітрі;
- теплоелектростанції;
- промислові підприємства, зокрема, нафтопромислового і металургійної галузі, а також заводи, що виробляють азотну кислоту і різні добрива;
- спалювання твердих відходів (зокрема, на сміттєспалювальних заводах).
Бурого відтінку газу дозволяє спостерігати його візуально в повітрі великих міст, де добова динаміка концентрацій оксидів азоту досить тісно пов'язана з інтенсивністю руху автотранспортних засобів і сонячного випромінювання. У ранкові години збільшення кількості автомобілів на дорогах призводить до помітного підвищення вмісту монооксиду азоту, який зі сходом сонця в результаті фотохімічного окислення переходить в NO2. Також бурий колір мають викиди деяких хімічних підприємств, через що їх називають «лісьімі хвостами». Особливо помітні вони влітку.
Санітарно-гігієнічні характеристики
Серед усіх окислів групи NOx найнебезпечнішим для навколишнього середовища і людини є саме діоксид азоту. Клас небезпеки - другий. Це означає, що NO2 відноситься до високонебезпечних речовин. Гранично допустима максимально-разова концентрація (ГДК) діоксиду азоту в повітрі населених пунктів дорівнює 0,085 мг / м3, середньодобова - 0,04.
Для повітря робочої зони встановлено інші нормативні значення. Так, значення гранично допустимої концентрації (ГДК р. З.) Становить 2 мг / м3 з'єднання (діоксид азоту). Клас небезпеки - третій. Тобто NO2 віднесений до небезпечних речовин.
Діоксид азоту: вплив на людину
Речовина характеризується високою токсичністю. Діоксид азоту в повітрі, навіть перебуваючи у відносно невеликих концентраціях, здатний приводити до істотних змін в організмі людини. Є гострим подразником, а також характеризується загальнийтоксичними дією. Впливає в основному на органи дихальної системи. Залежно від концентрацій спостерігаються різні наслідки - від слабкого подразнення слизових оболонок очей і носа до набряку легенів. Також може призводити до змін складу крові, зокрема, сприяє зменшенню вмісту гемоглобіну. Нижче розглянемо докладніше деякі з ефектів, які здатний викликати у людини діоксид азоту.
Вплив на нюх
Навіть якщо концентрація діоксиду азоту буде невисокою, люди здатні відчувати його специфічний запах. Пороговим значенням фіксації газу в повітрі для людини вважається 0,23 мг на куб. метр. Але при вдиханні діоксиду азоту протягом 10 хвилин втрачається здатність відчувати його запах, що говорить про негативний вплив на нюх, що виражається в його ослабленні. При цьому спостерігаються неприємна сухість в горлі і подразнення слизової, які проходять при концентрації, що перевищує порогове значення виявлення в 15 разів. Однак на зміну приходять інші, більш серйозні симптоми, які означають негативний вплив двоокису азоту на органи дихання.
Вплив діоксиду азоту на зір
Одним з наслідків комплексного впливу на слизові оболонки є погіршення здібності людини бачити в сутінках. Втрачається можливість пристосування до відсутності світла. Порогова концентрація по зміні світлової чутливості ока становить 0,14 мг на куб. метр. Враховуючи те, що значення нюхового сприйняття майже в два рази вище, можна говорити про здатність газу негативно впливати і при цьому залишатися непоміченим.
Вплив на органи дихання
При відносно невисоких концентраціях діоксид азоту в атмосфері здатний порушувати дихання. Так, уже при вмісті його в повітрі 0,056 мг на куб. метр у здорової людини спостерігається підвищення опору дихальних шляхів. Згідно з інформацією Всесвітньої Організації Охорони Здоров'я, у людей, які страждають хронічними захворюваннями дихальної системи, дані симптоми спостерігаються вже при вмісті NO2 в повітрі, рівному 0,04 мг на куб. метр.
Результатом впливу великих концентрацій оксидів азоту може бути набряк легенів. Це пояснюється наступним. При попаданні в організм і взаємодії з вологою діоксид та оксид азоту утворюють азотисту і азотну кислоти, що роз'їдають стінки альвеол легенів. Вони, як і кровоносні капіляри, стають легко проникними. В результаті сироватка крові потрапляє в порожнину легенів. При вдиханні повітря з рідиною утворюють піну, яка порушує нормальний газообмін, що призводить до виникнення набряку легенів.
При тривалому впливі окисів азоту людина стає більш сприйнятливим до патогенів, які викликають хвороби дихальних шляхів. Погіршується опірність легень до бактерій, розширюються альвеоли, клітини в корінцях бронхів, частіше спостерігаються бронхіти, запалення легенів та ін.
У людей, що страждають серцево-судинними захворюваннями і хронічними хворобами дихальних шляхів, легше розвиваються ускладнення у разі виникнення короткочасних респіраторних інфекцій, оскільки у них більше розвинена чутливість до прямих впливів такого з'єднання, як діоксид азоту.
Вплив на людину: інші наслідки
Азотистая кислота, що утворюється при взаємодії з вологою в дихальних шляхах, вступає в реакцію з лужними компонентами тканин, перетворюючись в результаті в нітрити та нітрати. Вплив цих речовин викликає ряд негативних наслідків. Так, нітрити, всмоктуючись у кров, призводять до пригнічення центральної нервової системи, утворення метгемоглобіну, гемолизу, билирубинемии, розширюють кровоносні судини, знижують артеріальний тиск і ін. Нітрати ж при знаходженні в кишечнику здатні трансформуватися в канцерогенні речовини - нітрозаміни.
Згідно ряду літературних джерел, вплив двоокису азоту на організм людини знижує його опірність до захворювань, призводить до кисневого голодування тканин. Особливо гостро це проявляється у дітей. Також діоксид азоту сприяє підвищенню дії канцерогенних речовин і виникнення в результаті цього злоякісних новоутворень.
Деякі з дослідників пов'язують підвищену смертність від ракових і серцево-судинних захворювань в певних районах з високим вмістом NO2 в повітряному середовищі.
Хронічне отруєння діоксидом азоту
Тривала робота в умовах присутності діоксиду азоту в повітрі призводить до розвитку хронічних захворювань, найбільш поширеними серед яких є: трахеїт, бронхіт, перфорація носової перегородки, пневмосклероз та ін.
У людей, які працювали протягом 3-5 років при вмісті NO2 в повітрі робочої зони 0,8-5 мг на куб. метр, спостерігалися хронічні бронхіти, запальні зміни слизової оболонки ясен, ускладнений астмоіднимі нападами пневмосклероз, бронхоектазів. Крім того, відзначалися підвищення максимальної осмотичної резистентності еритроцитів, прискорення згортання крові, тенденція до гіпотонії, гранулоцітоз, зниження активності каталази, вмісту цукру і рівня глобулінів і альбумінів у крові.
У дітей, що проживають на територіях, де діоксид азоту був присутній в концентраціях 0,117-0,205 мг на куб. метр, виявлені зміни обсягу форсованого видиху, підвищення захворюваності. Крім того, в мазках крові спостерігалися зміни в конфігурації лімфоцитів і моноцитів, збільшення резистентності еритроцитів.
Висновки
Як бачимо з вищенаведеного матеріалу, азоту діоксид в атмосферному повітрі може вкрай негативно позначатися на організмі людини. На жаль, перевищення допустимих концентрацій цієї речовини в повітрі - не рідкість. Тому досить актуальними на сьогоднішній день є питання, що стосуються розробки заходів, спрямованих на зниження викидів діоксиду азоту в атмосферу, які мають як екологічне, так і санітарно-гігієнічне значення.
