2, то есть 10 т в час!
В таком же соотношении выпускают в свои трубы SO2 печи и котельные жилых домов. Причем из-за низких труб газ распространяется вокруг жилых зон или же непосредственно в них. Большое количество SO2 выпускают в атмосферу нефтехимические предприятия, перерабатывающие нефть, производящие бензин и т. п. Лишь в Чехословакии заводы, отопительные сооружения и электростанции производят до 3 млн. т двуокиси серы в год. Этот ядовитый газ оказывает пагубное действие не только на человека и животных, поражая защитные устройства их дыхательной системы (реснитчатый эпителий), но и, будучи растворенным в дождевой воде, — на архитектурные сооружения, а также стальные и алюминиевые конструкции.
Часть окиси серы в атмосфере при определенных условиях, связанных с солнечным излучением и присутствием различных катализаторов, может окислиться в гигроскопическую трехокись серы, которая во влажном туманном воздухе больших городов превращается в капельки агрессивной серной кислоты. Возникают так называемые кислотные дожди, случаи которых учащаются. Так, если еще в начале 50-х годов на территории ФРГ отмечались главным образом химически нейтральные дожди, то в последние годы дождевая вода тут содержит значительную примесь кислот. Явление это можно наблюдать практически по всей Европе и не только над промышленными районами. Это лишний раз подтверждает, что загрязняющие вещества разносятся воздушными потоками на значительные расстояния.
Войны, которыми отмечена история, не только уносили с собой человеческие жизни и разоряли экономику, но и уничтожали исторические ценности. Сегодня черное дело войны по отношению к историческим и культурным памятникам продолжают ядовитые вещества и кислоты, содержащиеся в воздухе. Они «вгрызаются» в старинные дворцы, соборы и статуи Греции и Италии. Словно сахар, тает знаменитая мраморная Мадонна у Миланского собора, изваянная в XVII в. Пятна ржавчины стали появляться на не менее знаменитой железной колонне в Дели — впервые за шестнадцать веков ее существования! Подсчитано, что в США и Англии загрязнение воздуха приносит домовладельцам ежегодный убыток в 6 долларов на каждый квадратный метр штукатурки. В городах, где в воздухе содержится большое количество пепла, приходится чаще стирать рубашки, мыть автомашины, убирать жилища. Загрязненная среда отпугивает отдыхающих и туристов, в прямом смысле слова отравляет человека и его окружение…
К сожалению, установить точно, в какой концентрации окись серы становится опасной для человека, задача не из простых. Большую и очень переменчивую роль тут играют общая концентрация загрязнений и метеорологические факторы; не на последнем месте и индивидуальная восприимчивость к ядовитым веществам каждого человека. Известно немало случаев массового отравления, вызванного присутствием в воздухе окиси серы, хотя и тут нельзя исключить «соучастие» других факторов загрязнения — менее распространенных или же установленных.
Случаи массового отравления людей окисью серы, как правило, происходили при концентрации ее, не превышающей обычную, но при значительной температурной инверсии.
Температурная инверсия — особое метеорологическое явление, возникающее при спокойной атмосфере. При нем температура воздуха по мере удаления от поверхности Земли до высоты в несколько сотен метров постепенно повышается, а потом начинает резко падать. Слой воздуха, где такое повышение (инверсия) происходит, образует как бы своеобразный зонтик, под которым концентрируются ядовитые газы. Если такое состояние длится несколько дней (достаточно и трех), ситуация может стать опасной. Именно так произошло в декабре 1930 г» в Бельгии в долине реки Маас, когда к температурной инверсии добавился густой туман. Не стало в живых 60 человек, а признаки отравления были обнаружены еще у нескольких тысяч жителей этого района. То же самое случилось в 1948 г. в Доноре, промышленном центре штата Пенсильвания (США). За четыре дня от удушья погибло 17 человек, а признаки отравления были зафиксированы у 43 % жителей города.
Однако наибольший резонанс вызвали трагические события, происшедшие в декабре 1952 г. в Лондоне. Густой туман, державшийся четверо суток, и температурная инверсия способствовали тому, что за две недели в городе умерло на 4000 человек больше, чем за тот же отрезок времени в предыдущие годы.
Во всех случаях симптомы были примерно одинаковыми: раздражение в горле, кашель, затрудненное дыхание. В первую очередь гибли дети, старики и люди, страдающие сердечно-сосудистыми и легочными заболеваниями.
Немногим уступают окиси серы и окислы азота (NO и NO2). Их источником в городах являются двигатели и промышленные печи, газовые отходы которых могут содержать до 500 промилле [5] этого вредного вещества. В дыме домашних печей его содержится лишь 15–50 промилле.
Физиологическое действие NO и NO2 похоже на действие угарного газа, но при одинаковой концентрации окись азота опаснее окиси углерода. В то же время в тех концентрациях, в каких окись азота обычно встречается в атмосфере городов, она не представляет большой опасности. Однако сказанное не умаляет роли окиси азота в отравлении воздуха и образовании так называемого белого смога.
Трагические события в долине реки Маас, в Лондоне и Доноре были вызваны «черным» смогом — комбинацией тумана и дыма. Но вот уже полвека известна и другая комбинация тумана и отходов, впервые зафиксированная в Лос-Анджелесе. В районе этого города существует специфическое отравление атмосферы. Около 60 дней в году оно принимает угрожающие формы. На город опускается сухой белый туман (термин «смог» в данном случае не совсем точен, но им теперь принято называть особого вида загрязнения воздуха). Природа его является предметом усиленного изучения. Дело в том, что Лос-Анджелес находится в котловине, западной своей стороной обращенной к Тихому океану. С остальных трех сторон котловина окружена высокими горами. Температурная инверсия на высоте 300–900 м не позволяет загрязненному городскому воздуху раствориться в атмосфере. Самые неблагоприятные условия создаются при теплой безветренной погоде, когда отравленный отходами воздух в течение нескольких дней скапливается над городом. При температурной инверсии массы отравленного воздуха опускаются к самой земле.
Отравление воздуха в Лос-Анджелесе вызвано несколькими факторами. Прежде всего выхлопными газами и испарениями пролитого бензина. Ни один из этих, казалось бы, качественно различных факторов нельзя недооценивать. Если двигатели автомашин в городе ежедневно производят 390 т окиси азота, то испарения бензина, пролившегося из баков и карбюраторов на заправочных станциях, «обогащают» воздух 1000 т углеводородов в день! Воздух отравляют и отходы предприятий нефтяной и нефтехимической промышленности, сжигание мазута в тепловых электростанциях, а также сжигание твердого мусора.
Специфические природные условия города, связанные с интенсивным солнечным излучением и несовершенной естественной вентиляцией, особенно проявляются при утренней температурной инверсии, которая в это время совпадает с часами «пик» на транспорте. Слой теплого воздуха сжимается до 30 м, так что выхлопные газы не могут рассеяться. Под интенсивным действием жарких солнечных лучей несгоревшие и частично окисленные углеводороды и окислы азота в результате фотохимических реакций образуют аэрозоли окисленных углеводородов, которые и получили название «белого» смога.
Однако действие фотохимических реакций на этом не кончается. В них участвуют олефины и алканы. Возникают такие неприятные раздражители глаз, как альдегиды и пероксиацилнитраты, или спирты и фенолы.
К типично смоговым вредным веществам относится и озон. Как известно, он является необходимым составным элементом атмосферы и поглощает подавляющую часть ультрафиолетового и солнечного излучения, избыток которого вызывает у человека тяжелые заболевания. В то же время повышенная концентрация озона в нижних слоях атмосферы очень опасна. Над Лос-Анджелесом, особенно по утрам, смоговая концентрация озона чрезвычайно велика. Это не удивительно: ведь в пути одновременно находится около 5 млн. автомашин. Нередко возникает «озоновая» паника. Из отравленных мест в первую очередь вывозятся дети, потому что если естественная концентрация озона (0,02 мг/л) оказывает на дыхательные органы благотворное влияние, то концентрация от 0,35 мг/л пагубно действует в первую очередь на детские легкие. Однако паника не содействует уменьшению концентрации озона. При концентрации 0,6 мг/л обесцвечиваются предметы, портятся ткани, даже лопаются камеры автомашин. Лабораторными опытами доказано, что в концентрации 10–15 мг/л озон убивает мелких млекопитающих за несколько часов.
Одно время считалось, что «фотохимический» смог типичен лишь для Лос-Анджелеса. Однако вскоре он объявился и в других городах США, например в Денвере (штат Колорадо). Узнали его и в Италии, Японии, Англии, Австрии. По мнению советских ученых, между концентрацией окислов и интенсивностью движения автотранспорта существует прямая зависимость. Это значит, что «белый» смог может возникать всюду, где имеются «смоготворящие» источники, и в первую очередь там, где велика концентрация автомашин. И действительно, фотохимические смоговые реакции возникают сегодня не только в Баку, но и в Праге. Под угрозой находится даже Братислава. Говоря о столице Словакии, нельзя забывать, что это типично транзитный город для многих автотуристов. Нельзя упускать из виду и растущее количество предприятий нефтехимической промышленности в непосредственной близости от него. Жители и гости молодого и прекрасного города над Дунаем не могут не почувствовать этого.
В атмосфере многих промышленных городов сегодня повышается количество и концентрация сильно пахнущих газов и испарений. Эти вещества, которые попадают в воздух с химических и нефтехимических заводов, предприятий по производству машинных масел, а также предприятий пищевой промышленности, животноводческих комплексов по откорму скота, обычно не считаются вредными для здоровья. Но внимание! Их до последнего времени не считали вредными главным образом по