Quel est l'impact de la pollution de l'air sur l'homme, vous l'apprendrez dans cet article.

Pollution atmosphérique et santé humaine

Les scientifiques ont mené de nombreuses études qui ont confirmé la relation entre les maladies et la pollution de l'air. Chaque jour, des mélanges de différents polluants y sont rejetés. Les effets nocifs de la pollution atmosphérique sur la santé humaine ont été découverts pour la première fois à Londres en 1952.

Chaque personne est affectée différemment par la pollution de l’air. Les facteurs pris en compte comprennent l'âge, la capacité pulmonaire, l'état de santé et le temps passé dans l'environnement. Les grosses particules de polluants ont un impact négatif sur les voies respiratoires supérieures et les particules petite taille capable de pénétrer dans les alvéoles des poumons et des petites voies respiratoires

Une personne exposée à des polluants atmosphériques peut subir des effets à long terme et à court terme. Tout dépend des facteurs d'influence. Mais d’une manière ou d’une autre, cela entraîne des maladies cardiaques, des maladies pulmonaires et des accidents vasculaires cérébraux.

Symptômes de maladies associées à l'air pollué - production d'expectorations, toux chronique, maladies infectieuses poumons, crise cardiaque, cancer du poumon, maladie cardiaque.

En outre, les émissions de polluants dans l'air provenant des véhicules affectent le retard de croissance fœtale chez une femme enceinte et provoquent un accouchement prématuré.

Comment l’ozone affecte-t-il la santé ?

L'ozone, qui fait partie intégrante de l'atmosphère, affecte également les humains. Des chercheurs américains affirment que les changements dans les concentrations d'ozone dans l'atmosphère en été entraînent une augmentation des taux de mortalité.

Il existe 3 facteurs qui déterminent la réponse à l’exposition à l’ozone :

• Concentration : plus le niveau d'ozone est élevé, plus plus de gens en souffrant.
• Durée : Une exposition à long terme a un effet négatif important sur les poumons.
• Volume d'air inhalé : L'augmentation de l'activité humaine contribue à un effet négatif plus important sur les poumons.

Les symptômes de l'influence de l'ozone sur la santé sont une irritation et une inflammation des poumons, une sensation d'oppression dans la poitrine et de la toux. Dès que son effet cesse, les symptômes disparaissent.

Comment les particules affectent-elles la santé ?

Les fines particules rejetées dans l’air affectent rapidement les poumons, car elles pénètrent dans les alvéoles et les petites voies respiratoires. Ils les endommagent de manière irréversible. Aussi trait distinctif Les particules fines sont telles qu'elles peuvent rester longtemps en suspension dans l'air et être transportées sur de longues distances. De plus, ils pénètrent dans le sang et affectent le cœur.

Ministère de la Santé de la République du Bélarus

Établissement d'enseignement

"Université médicale d'État de Gomel"

Département d'hygiène générale, d'écologie et de médecine radiologique

Impact de la pollution air atmosphérique sur la santé humaine et les conditions sanitaires de vie

Complété par l'étudiant gr. L-226

Korzon A.V.

À carreaux:

Stratieva T.G.

Homiel 2012

Introduction 2

1. Sources de pollution atmosphérique 4

2.1 Influence effet de serre sur la nature et les gens 7

3.1 Impact des trous d'ozone sur la santé humaine et la nature 8

4.1 Influence pluie acide sur la nature et les gens 9

5.1 L'impact du smog sur la nature et les humains 11

Conclusion 13

Références 14

Introduction

Les activités économiques de l'humanité au cours du siècle dernier ont conduit à une grave pollution de notre planète par divers déchets industriels. L'air, l'eau et le sol des zones des grands centres industriels contiennent souvent des substances toxiques dont la concentration dépasse le maximum autorisé. Étant donné que les cas de dépassement significatif de la concentration admissible sont assez fréquents et qu'il y a eu une augmentation de la morbidité liée à la pollution de l'environnement, au cours des dernières décennies, les experts et les médias, et après eux la population, ont commencé à utiliser le terme de « crise écologique ».

À la fin du siècle dernier, Friedrich Engels avertissait : « Cependant, ne nous laissons pas trop tromper par nos victoires sur la nature, chacune de ces victoires se venge cependant de nous. toutes les conséquences sur lesquelles nous comptions, mais des deuxième et troisième conséquences complètement différentes, imprévues, qui détruisent très souvent les conséquences de la première.

Il y a une détérioration inexorable de l'environnement dans à l'échelle mondiale. Le dioxyde de carbone augmente dans l'atmosphère, la couche d'ozone de la Terre s'appauvrit, les pluies acides tombent, nuisant à toute vie, la disparition des espèces s'accélère, la pêche décline, la baisse de la fertilité des sols sape les efforts visant à nourrir les affamés, l'eau est empoisonnée, et la couverture forestière de la Terre diminue de plus en plus.

Tous ces problèmes affectent non seulement l'état de l'environnement, mais aussi la santé de la personne elle-même. La prise en compte de ces problèmes environnementaux majeurs dans monde moderne et ce travail sera dédié.

1. Sources de pollution atmosphérique

L'air atmosphérique est pollué par l'introduction ou la formation de polluants dans des concentrations dépassant les normes de qualité ou le niveau de contenu naturel.

Un polluant est une impureté présente dans l'air atmosphérique qui, à certaines concentrations, a un effet néfaste sur la santé humaine, la flore et la faune, ainsi que sur d'autres composantes de l'environnement. environnement naturel ou causer des dommages à des valeurs matérielles.

Ces dernières années, la teneur dans l'air atmosphérique des villes et des centres industriels russes d'impuretés nocives telles que les substances en suspension et le dioxyde de soufre a considérablement diminué, car avec une baisse significative de la production, le nombre d'émissions industrielles a diminué et les concentrations de le monoxyde de carbone et le dioxyde d'azote ont augmenté en raison de la croissance des voitures.

L'influence la plus significative sur la composition de l'atmosphère est exercée par les entreprises métallurgiques ferreuses et non ferreuses, les industries chimiques et pétrochimiques, l'industrie de la construction, les entreprises énergétiques, l'industrie des pâtes et papiers, les véhicules automobiles et, dans certaines villes, les chaufferies. .

Métallurgie ferreuse. Les processus de fusion de la fonte et de transformation en acier s'accompagnent du rejet de divers gaz dans l'atmosphère. Les émissions de poussières pour 1 tonne de fonte sont de 4,5 kg, de dioxyde de soufre de 2,7 kg et de manganèse de 0,1 à 0,6 kg.

Les usines de frittage sont la source de pollution de l'air par le dioxyde de soufre. Lors de l'agglomération du minerai, le soufre brûle des pyrites. Les minerais sulfurés contiennent jusqu'à 10 % de soufre et, après agglomération, il en reste 0,2 à 0,8 %. Les émissions de dioxyde de soufre peuvent atteindre 190 kg par tonne de minerai (c'est-à-dire que le fonctionnement d'une machine à bande produit environ 700 tonnes de dioxyde de soufre par jour).

Les émissions des ateliers de fabrication d’acier à foyer ouvert et de conversion polluent considérablement l’atmosphère. La fusion de l'acier s'accompagne de la combustion de certaines quantités de carbone et de soufre, c'est pourquoi les gaz d'échappement des fours à foyer ouvert à souffle d'oxygène contiennent jusqu'à 60 kg de monoxyde de carbone et jusqu'à 3 kg de dioxyde de soufre pour 1 tonne de acier fondu.

Métallurgie des non ferreux. Des substances nocives se forment lors de la production d'alumine, d'aluminium, de cuivre, de plomb, d'étain, de zinc, de nickel et d'autres métaux dans les fours des équipements de concassage et de broyage, dans les convertisseurs, dans les lieux de chargement, de déchargement et de transfert de matériaux, dans les unités de séchage et dans des entrepôts ouverts. Fondamentalement, les entreprises métallurgiques non ferreuses polluent l'air atmosphérique avec du dioxyde de soufre (SO2) (75 % des émissions totales dans l'atmosphère), du monoxyde de carbone (10,5 %) et des poussières (10,4 %).

Industrie chimique et pétrochimique. Les émissions dans l'atmosphère de l'industrie chimique se produisent lors de la production d'acides, de produits en caoutchouc, de phosphore, de plastiques, de colorants et détergents, caoutchouc artificiel, engrais minéraux, solvants (toluène, acétone, phénol, benzène), craquage du pétrole.

La variété des matières premières utilisées pour la production détermine la composition des polluants - principalement le monoxyde de carbone (28 % des émissions totales dans l'atmosphère), le dioxyde de soufre (16,3 %), les oxydes d'azote (6,8 %), etc. Les émissions contiennent de l'ammoniac (3,7 % ), essence (3,3 %), sulfure de carbone (2,5 %), sulfure d'hydrogène (0,6 %), toluène (1,2 %), acétone (0,95 %), benzène (0,7 %), xylène (0,3 %), dichloroéthane (0,6 % ), acétate d'éthyle (0,5%), acide sulfurique (0,3%).

Les entreprises de l'industrie du raffinage du pétrole, dont la concentration est particulièrement élevée dans les régions du Bachkortostan, Samara, Yaroslavl et Omsk, polluent l'atmosphère avec des émissions d'hydrocarbures (23 % des émissions totales), de dioxyde de soufre (16,6 %), de monoxyde de carbone (7,3 %). , oxydes d'azote (2%).

Le développement de gisements de pétrole et de gaz à forte teneur en sulfure d’hydrogène présente un risque environnemental particulier.

Industrie des matériaux de construction. La production de ciment et autres liants, de matériaux de mur, de produits en amiante-ciment, de céramique de construction, de matériaux d'isolation thermique et phonique, de verre de construction et technique s'accompagne d'émissions de poussières et de substances en suspension dans l'atmosphère (57,1 % des émissions totales), de carbone monoxyde (21,4 %), dioxyde de soufre (10,8 %) et oxydes d'azote (9 %). De plus, du sulfure d'hydrogène (0,03 %) est présent dans les émissions.

Industrie du bois et des pâtes et papiers. Les plus grandes entreprises du secteur sont concentrées dans les régions de Sibérie orientale, du Nord, du Nord-Ouest et de l'Oural, ainsi que dans la région de Kaliningrad.

L'usine de pâtes et papiers d'Arkhangelsk (7,5 % des émissions totales de l'industrie) figure parmi les plus grands polluants atmosphériques. Les polluants typiques produits par ces entreprises sont les solides (29,8 % des émissions atmosphériques totales), le monoxyde de carbone (28,2 %), le dioxyde de soufre (26,7 %), les oxydes d'azote (7,9 %), le sulfure d'hydrogène (0,9 %), l'acétone (0,5 %). .

Dans les zones rurales, les sources de pollution atmosphérique sont les élevages de bétail et de volailles, complexes industriels production de viande, entreprises de maintenance d'équipements, entreprises d'énergie et de chaleur. Dans les zones adjacentes aux locaux d'élevage du bétail et de la volaille, l'ammoniac, le sulfure d'hydrogène et d'autres gaz nauséabonds se propagent sur des distances considérables dans l'air atmosphérique.

L’impact des polluants atmosphériques sur le corps humain peut être à la fois direct et indirect.

Diriger influence néfaste le corps humain doit être exposé à l'air saturé de poussières d'origines diverses - particules de roches, terre, suie, cendres. La quantité totale de poussière pénétrant dans l'atmosphère terrestre chaque année est estimée à 2 milliards de tonnes, les aérosols anthropiques représentant 10 à 20 %. En cas d'inhalation prolongée d'air poussiéreux, les personnes et les animaux domestiques développent une maladie appelée pneumonie due aux poussières.

Un effet nocif indirect comprend la poussière de l’air dans les villes. À mesure que l’empoussièrement de l’atmosphère des grandes villes augmente, le rayonnement solaire direct diminue. Dans leurs centres, le rayonnement solaire total est de 20 à 50 % inférieur à celui des banlieues. L’afflux de rayons ultraviolets est considérablement réduit. Cela entraîne une augmentation des bactéries pathogènes dans l’air urbain. Dans l'air poussiéreux, le nombre de noyaux de condensation d'eau augmente fortement. En conséquence, le nombre de jours brumeux et nuageux dans les grandes villes est plusieurs fois plus élevé qu'à l'extérieur.

La pollution atmosphérique actuelle est un mélange complexe. L’atmosphère contient des substances solides, liquides et gazeuses, résultats de nombreuses réactions. Par conséquent, l’impact de l’ozone, du dioxyde d’azote ou des particules PM pris séparément est assez difficile à évaluer ; il peut être renforcé par un mélange de tous les autres polluants atmosphériques. Le mélange se forme, par exemple, sous l'influence du rayonnement solaire, lorsque le dioxyde d'azote interagit avec des composants organiques et que de l'ozone se forme.

Un polluant atmosphérique typique, qui occupe la première place parmi d'autres (environ 30 % du volume total de pollution), est le produit d'une oxydation incomplète du carbone - CO - monoxyde de carbone ou monoxyde de carbone.

La concentration de ce gaz, dépassant le niveau maximum admissible, favorise le dépôt de lipides sur les parois des vaisseaux sanguins, altérant leur conductivité, et entraîne des changements physiologiques dans le corps humain. Cela s'explique par le fait que le CO est un gaz extrêmement agressif qui se combine facilement avec l'hémoglobine. Lorsqu'elles sont combinées, il se forme de la carboxyhémoglobine, dont une augmentation de la teneur dans le sang (au-dessus de la norme de 0,4 %) s'accompagne de :

Détérioration de l'acuité visuelle et de la capacité à estimer la durée des intervalles de temps ;

Violation de certaines fonctions psychomotrices du cerveau (à un contenu de 2 à 5 %) ;

Modifications de l'activité du cœur et des poumons (avec une teneur supérieure à 5 %) ;

Maux de tête, somnolence, spasmes, problèmes respiratoires et dans certains cas la mort (à des niveaux supérieurs à 10 %).

Le degré d’impact du monoxyde de carbone sur le corps dépend non seulement de sa concentration, mais également de la durée de séjour (exposition) d’une personne dans l’air pollué par le CO. Heureusement, la formation de carboxyhémoglobine dans le sang est un processus réversible : après l'arrêt de l'inhalation de CO, son élimination progressive du sang commence ; chez une personne en bonne santé, la teneur en CO dans le sang diminue de 2 fois toutes les 3 à 4 heures.

Le monoxyde de carbone est une substance très stable ; sa durée de vie dans l'atmosphère est de 2 à 4 mois. Avec un apport annuel de 350 millions de tonnes, la concentration de CO dans l’atmosphère devrait augmenter d’environ 0,03 million de tonnes/an. Cependant, heureusement, cela n'est pas observé, ce que l'humanité doit principalement aux champignons du sol, qui décomposent très activement le CO (la transition du CO en CO 2 joue également un rôle positif).

Parmi les composés soufrés, les plus toxiques pour corps humain sont son dioxyde (SO 2) et son anhydride sulfurique (SO 3). En combinaison avec les particules en suspension et l'humidité, ce sont eux qui ont les effets les plus nocifs sur les organismes vivants. Le SO 2 est un gaz incolore et ininflammable ; mélangé à des particules solides (à une concentration de fumée de 150 à 200 μg/m 3 ) entraîne une augmentation des symptômes de difficultés respiratoires et une exacerbation des maladies pulmonaires, et à une concentration de fumée de 500 à 750 μg/m 3 le nombre de patients augmente fortement et le nombre de décès augmente. L'asthme bronchique est la maladie la plus courante chez les personnes qui respirent un air contenant des niveaux élevés de dioxyde de soufre. Un lien étroit a été établi entre l'augmentation de la mortalité due à la bronchite et l'augmentation des concentrations de dioxyde de soufre dans l'air.

Oxydes d'azote et certaines autres substances.

Les oxydes d'azote (le plus toxique est le dioxyde d'azote - NO 2), combinés à la participation du rayonnement solaire ultraviolet avec des hydrocarbures (parmi lesquels les oléfines ont la plus grande réactivité), forment du nitrate de peroxyacétyle (PAN) et d'autres oxydants photochimiques, dont le nitrate de peroxybenzoyle (PBN ), ozone, peroxyde d'hydrogène, dioxyde d'azote. Ces oxydants sont les principaux composants du smog photochimique, qui se produit souvent dans les villes fortement polluées situées aux basses latitudes des hémisphères nord et sud.

Une évaluation du taux de réactions photochimiques conduisant à la formation de PAN, de PBN et d'ozone montre que dans un certain nombre de villes du sud, en été vers midi (lorsque l'afflux de rayonnement ultraviolet est élevé), ces taux dépassent les valeurs de quel smog commence à se former. Ainsi, à Odessa et dans d'autres villes, avec les niveaux de pollution atmosphérique observés, le taux maximum de formation de CO a atteint 0,70-0,86 mg/m3 par heure, tandis que le smog se produit à un taux de 0,35 mg/m3 par heure.

La présence de dioxyde d'azote et d'iodure de potassium dans le PAN donne au smog une teinte brune. À des concentrations élevées, le PAN tombe au sol sous forme d'un liquide collant, ce qui a un effet néfaste sur le couvert végétal.

Tous les agents oxydants, principalement le PAN et le PBN, irritent gravement la membrane muqueuse des yeux et provoquent une inflammation. En combinaison avec l'ozone, ces substances irritent le nasopharynx, entraînent des spasmes vasculaires et, à des concentrations élevées (supérieures à 3 à 4 mg/m 3), contribuent à l'apparition d'une toux sévère.

Citons quelques autres polluants atmosphériques qui ont un effet nocif sur l'homme. Il a été établi que les personnes travaillant professionnellement avec l’amiante présentent un risque accru de cancer. Le béryllium est nocif pour les voies respiratoires, ainsi que pour la peau et les yeux. Les vapeurs de mercure perturbent le fonctionnement de la centrale système nerveux et les reins. Étant donné que le mercure peut s’accumuler dans le corps, son exposition conduit finalement à des déficiences mentales. Les composés du plomb ont un effet négatif sur le système nerveux. En pénétrant à travers la peau et en s'accumulant dans le sang, le plomb réduit l'activité des enzymes impliquées dans la saturation du sang en oxygène. Ceci, à son tour, perturbe les processus métaboliques normaux.

Comme indiqué ci-dessus, l'atmosphère contient grand nombre une variété de substances, un mélange complexe de substances à l'état solide, gazeux et liquide.

Les solides ne sont pas homogènes en composition et en taille ; ils sont constitués de substances organiques et inorganiques. La composition des substances solides présentes dans l'air atmosphérique contient du benzo(a)pyrène, des métaux, leurs oxydes et de nombreux produits de réaction secondaires. La taille des particules solides dans l’atmosphère varie de plusieurs dizaines de nanomètres à plusieurs centaines de micromètres.

Au cours de la dernière décennie, des particules inférieures à 10 microns ont commencé à être identifiées parmi les substances en suspension. L'Organisation internationale de normalisation a élaboré des définitions pour ces petites particules. Il existe des particules d'un diamètre de 10 microns, appelées PM 10, et des particules plus petites d'un diamètre inférieur à 2,5 microns, appelées PM 2,5. Le livre « Air Quality Monitoring to Assess Health Impacts », publié par l'OMS Europe (Série européenne, n° 85. 293 p. 38), contient une définition de ces particules.

Particules d'un diamètre aérodynamique de 10 microns ou moins constituent principalement la fraction respirable du total des particules en suspension, c'est-à-dire cette partie d'entre eux qui pénètre dans le corps en contournant le larynx.

Les particules d'un diamètre aérodynamique de 2,5 µm ou moins constituent la partie respirable du total des particules en suspension pénétrant dans la région non ciliaire. voies respiratoires dans les groupes à haut risque (enfants et adultes atteints de certaines maladies pulmonaires).

Des documents préparés par l'Organisation mondiale de la santé (OMS) indiquent qu'environ 6,4 millions d'années de vie en bonne santé sont perdues en raison d'une exposition à long terme aux particules contenues dans l'atmosphère.

Dans les villes, en raison de la pollution croissante de l'air, le nombre de patients souffrant de bronchite chronique, d'emphysème, de cancer du poumon et de diverses maladies allergiques ne cesse de croître.

Dans les conditions modernes, le corps humain est exposé à une exposition combinée - simultanée ou séquentielle à des substances nocives par la même voie d'entrée.

Ces actions se manifestent comme suit :

Action additive – l'effet total du mélange est égal à la somme des effets des composants actifs, ce qui indique l'unidirectionnalité de leur action ;

Action potentialisée (synergisme) - une substance renforce l'effet d'une autre, par conséquent, l'effet conjoint est supérieur à l'effet additif ; observé uniquement en cas d'intoxication aiguë;

Action antagoniste – une substance affaiblit l’effet d’une autre, en conséquence, l’effet combiné est moindre qu’additif ;

Action indépendante – l'effet combiné ne diffère pas de l'effet isolé de chaque substance nocive ; Ce sont des mélanges de produits de combustion, de poussières, etc.

À toutes les étapes de son développement, l’homme était étroitement lié au monde qui l’entourait. Mais depuis l'émergence d'une société hautement industrialisée, les interventions humaines dangereuses dans la nature ont fortement augmenté, la portée de ces interventions s'est élargie, elles se sont diversifiées et menacent désormais de devenir un danger mondial pour l'humanité.

L'homme doit intervenir de plus en plus dans l'économie de la biosphère, cette partie de notre planète où existe la vie. La biosphère terrestre est actuellement soumise à un impact anthropique croissant. Dans le même temps, plusieurs processus parmi les plus importants peuvent être identifiés, dont aucun n’améliore la situation environnementale de la planète.

Le plus grand et le plus significatif est pollution chimique environnement avec des substances inhabituelles pour lui nature chimique. Parmi eux figurent des polluants gazeux et aérosols d’origine industrielle et domestique. L’accumulation de dioxyde de carbone dans l’atmosphère progresse également. Il n'y a aucun doute sur l'importance de la contamination chimique du sol par les pesticides et de son acidité accrue, conduisant à l'effondrement de l'écosystème. En général, tous les facteurs considérés pouvant être attribués à l'effet polluant ont un impact notable sur les processus se déroulant dans la biosphère.

L’expression « aussi nécessaire que l’air » n’est pas fortuite. Sagesse populaire pas faux. Une personne peut vivre sans nourriture pendant 5 semaines, sans eau - 5 jours, sans air - pas plus de 5 minutes. Dans la majeure partie du monde, l’air est lourd. Ce qui est obstrué ne peut pas être senti dans la paume de la main ni vu à l'œil nu. Cependant, jusqu'à 100 kg de polluants tombent chaque année sur la tête des citadins. Il s'agit de particules solides (poussières, cendres, suies), d'aérosols, de gaz d'échappement, de vapeurs, de fumées, etc. De nombreuses substances réagissent entre elles dans l'atmosphère, formant de nouveaux composés souvent encore plus toxiques.

Parmi les substances qui provoquent une pollution chimique de l'air urbain, les plus courantes sont les oxydes d'azote, les oxydes de soufre (dioxyde de soufre), le monoxyde de carbone (monoxyde de carbone), les hydrocarbures et les métaux lourds.

La pollution de l’air affecte négativement la santé humaine, les animaux et les plantes. Par exemple, les particules mécaniques, la fumée et la suie présentes dans l’air provoquent des maladies pulmonaires. Le monoxyde de carbone, contenu dans les gaz d'échappement des voitures et la fumée de tabac, entraîne un manque d'oxygène dans le corps, car il lie l'hémoglobine dans le sang. Les gaz d'échappement contiennent des composés de plomb qui provoquent une intoxication générale du corps.

Quant au sol, on peut noter que les sols du nord de la taïga sont relativement jeunes et sous-développés, donc la destruction mécanique partielle n'affecte pas de manière significative leur fertilité par rapport à la végétation ligneuse. Mais couper l'horizon d'humus ou ajouter de la terre provoque la mort des rhizomes des airelles et des myrtilles. Et comme ces espèces se reproduisent principalement par rhizomes, elles disparaissent le long des tracés des pipelines et des routes. Leur place est remplacée par des céréales et des carex économiquement moins précieux, qui provoquent un engazonnement naturel du sol et entravent la régénération naturelle. espèces de conifères. Cette tendance est typique de notre ville : le sol acide dans sa composition d'origine est déjà stérile (compte tenu de la pauvre microflore du sol et de la composition spécifique des animaux du sol), et est également contaminé par des substances toxiques provenant de l'air et de l'eau de fonte. Les sols de la ville sont dans la plupart des cas mélangés et massifs avec un degré élevé de compactage. La salinisation secondaire qui se produit lors de l'utilisation de mélanges de sels contre le verglas des routes, les processus d'urbanisation et l'utilisation d'engrais minéraux sont également dangereux.

Bien entendu, grâce aux méthodes d’analyse chimique, il est possible de déterminer la présence de substances nocives dans l’environnement, même en quantités infimes. Toutefois, cela ne suffit pas pour déterminer l'impact qualitatif de ces substances sur l'homme et environnement, et plus encore, les conséquences à long terme. En outre, il n’est possible d’évaluer que partiellement la menace posée par les polluants contenus dans l’atmosphère, l’eau et le sol, en considérant uniquement l’influence de substances individuelles sans leur éventuelle interaction avec d’autres substances. Par conséquent, le contrôle de la qualité des composants naturels doit être surveillé pendant plus longtemps. stade précoce afin de prévenir le danger. Le monde végétal qui nous entoure est plus sensible et informatif que n’importe quel appareil électronique. Cet objectif peut être atteint par des espèces végétales spécialement sélectionnées et conservées dans des conditions appropriées, appelées phyto-indicateurs, qui permettent de détecter rapidement les dangers possibles pour l'atmosphère et les sols de la ville émanant de substances nocives.

Principaux polluants

L'homme pollue l'atmosphère depuis des milliers d'années, mais les conséquences de l'utilisation du feu, qu'il a utilisé tout au long de cette période, ont été insignifiantes. Nous avons dû accepter le fait que la fumée gênait la respiration et que la suie recouvrait le plafond et les murs de la maison. La chaleur qui en résultait était plus importante pour les humains que l’air pur et les parois des grottes sans fumée. Cette pollution initiale de l’air n’était pas un problème, puisque les gens vivaient alors en petits groupes, occupant un vaste environnement naturel intact. Et même une concentration importante de population sur une zone relativement petite, comme c'était le cas dans l'Antiquité classique, n'avait pas encore de conséquences graves.

Ce fut le cas jusqu'au début du XIXe siècle. Ce n’est qu’au cours du siècle dernier que le développement de l’industrie nous a « doté » de tels processus de production, dont on ne pouvait pas encore imaginer les conséquences au début. Des villes millionnaires sont apparues dont la croissance ne peut être stoppée. Tout cela est le résultat de grandes inventions et conquêtes de l’homme.

Il existe essentiellement trois sources principales de pollution atmosphérique : l’industrie, les chaudières domestiques et les transports. La contribution de chacune de ces sources à la pollution atmosphérique varie considérablement d’un endroit à l’autre. Il est désormais généralement admis que la production industrielle est celle qui pollue le plus l’air. Les sources de pollution sont les centrales thermiques, les chaufferies domestiques qui, avec la fumée, émettent du dioxyde de soufre et du dioxyde de carbone dans l'air ; les entreprises métallurgiques, notamment la métallurgie des non ferreux, qui émettent dans l'air des oxydes d'azote, du sulfure d'hydrogène, du chlore, du fluor, de l'ammoniac, des composés du phosphore, des particules et des composés de mercure et d'arsenic ; chimique et usines de ciment. Des gaz nocifs pénètrent dans l'air en raison de la combustion de combustibles destinés aux besoins industriels, du chauffage des maisons, de l'exploitation des transports, de la combustion et du traitement des déchets ménagers et industriels. Les polluants atmosphériques sont divisés en polluants primaires, qui pénètrent directement dans l'atmosphère, et secondaires, qui résultent de la transformation de cette dernière. Ainsi, le dioxyde de soufre gazeux entrant dans l'atmosphère est oxydé en anhydride sulfurique, qui réagit avec la vapeur d'eau et forme des gouttelettes d'acide sulfurique. Lorsque l'anhydride sulfurique réagit avec l'ammoniac, des cristaux de sulfate d'ammonium se forment. Certains des polluants sont : a) Le monoxyde de carbone. Il est produit par une combustion incomplète de substances carbonées. Il est libéré dans l'air lorsqu'il est brûlé. déchets solides, avec des gaz d'échappement et des émissions entreprises industrielles. Chaque année, au moins 1 250 millions de ce gaz pénètre dans l’atmosphère. t. Le monoxyde de carbone est un composé qui réagit activement avec composants l'atmosphère et contribue à une augmentation de la température sur la planète et à la création d'un effet de serre.

b) Dioxyde de soufre. Il est rejeté lors de la combustion de combustibles soufrés ou du traitement des minerais soufrés (jusqu'à 170 millions de tonnes par an). Certains composés soufrés sont libérés lors de la combustion de résidus organiques dans les décharges minières. Rien qu'aux États-Unis, la quantité totale de dioxyde de soufre rejetée dans l'atmosphère s'élève à 65 % des émissions mondiales.

c) Anhydride sulfurique. Formé par l'oxydation du dioxyde de soufre. Le produit final de la réaction est un aérosol ou une solution d'acide sulfurique dans l'eau de pluie, qui acidifie le sol et aggrave les maladies des voies respiratoires humaines. Les retombées des aérosols d'acide sulfurique provenant des torchères des usines chimiques sont observées sous des nuages ​​bas et une humidité de l'air élevée. Limbes de plantes poussant à une distance inférieure à 11 km. de telles entreprises sont généralement parsemées de petites taches nécrotiques formées aux endroits où des gouttes d'acide sulfurique se sont déposées. Les entreprises pyrométallurgiques de la métallurgie des métaux non ferreux et ferreux, ainsi que les centrales thermiques, émettent chaque année des dizaines de millions de tonnes d'anhydride sulfurique dans l'atmosphère.

d) Sulfure d'hydrogène et disulfure de carbone. Ils pénètrent dans l'atmosphère séparément ou avec d'autres composés soufrés. Les principales sources d’émissions sont les entreprises produisant des fibres artificielles, le sucre, les cokeries, les raffineries de pétrole et les champs pétrolifères. Dans l’atmosphère, lorsqu’ils interagissent avec d’autres polluants, ils subissent une lente oxydation en anhydride sulfurique.

e) Oxydes d'azote. Les principales sources d'émissions sont les entreprises produisant des engrais azotés, de l'acide nitrique et des nitrates, des colorants à l'aniline, des composés nitrés, de la soie viscose et du celluloïd. La quantité d'oxydes d'azote rejetée dans l'atmosphère est de 20 millions de tonnes par an.

f) Composés fluorés. Les sources de pollution sont les entreprises produisant de l'aluminium, des émaux, du verre, de la céramique, de l'acier et des engrais phosphatés. Les substances contenant du fluor pénètrent dans l'atmosphère sous forme de composés gazeux - fluorure d'hydrogène ou poussières de fluorure de sodium et de calcium. Les composés se caractérisent par un effet toxique. Les dérivés fluorés sont de puissants insecticides.

g) Composés chlorés. Ils pénètrent dans l'atmosphère à partir d'usines chimiques produisant de l'acide chlorhydrique, des pesticides contenant du chlore, des colorants organiques, de l'alcool hydrolytique, de l'eau de Javel et de la soude. Les molécules et les vapeurs de chlore se trouvent dans l’atmosphère sous forme de mélange. acide chlorhydrique. La toxicité du chlore est déterminée par le type de composés et leur concentration. Dans l'industrie métallurgique, lors de la fusion de la fonte et de sa transformation en acier, divers métaux et gaz toxiques sont libérés dans l'atmosphère.

h) Dioxyde de soufre (SO2) et anhydride sulfurique (SO3). En combinaison avec les particules en suspension et l'humidité, ils ont les effets les plus nocifs sur les humains, les organismes vivants et les biens matériels. Le SO2 est un gaz incolore et ininflammable, dont l'odeur commence à se faire sentir à une concentration dans l'air de 0,3 à 1,0 ppm, et à une concentration supérieure à 3 ppm, il dégage une odeur piquante et irritante. C’est l’un des polluants atmosphériques les plus courants. Largement trouvé comme produit métallurgique et industrie chimique, produit intermédiaire de la production d'acide sulfurique, principal composant des émissions des centrales thermiques et de nombreuses chaufferies fonctionnant aux combustibles sulfureux, notamment le charbon. Le dioxyde de soufre est l’un des principaux composants impliqués dans la formation des pluies acides. Ses propriétés sont incolores, toxiques, cancérigènes et ont une odeur âcre. Le dioxyde de soufre mélangé à des particules solides et à l'acide sulfurique, même à une teneur annuelle moyenne de 0,04 à 0,09 million et une concentration de fumée de 150 à 200 μg/m3, entraîne une augmentation des symptômes de difficultés respiratoires et de maladies pulmonaires. Ainsi, avec une teneur quotidienne moyenne en SO2 de 0,2 à 0,5 million et une concentration de fumée de 500 à 750 μg/m3, on observe une forte augmentation du nombre de patients et de décès.

De faibles concentrations de SO2 lorsqu'elles sont exposées au corps irritent les muqueuses, des concentrations plus élevées provoquent une inflammation des muqueuses du nez, du nasopharynx, de la trachée, des bronches et conduisent parfois à des saignements de nez. En cas de contact prolongé, des vomissements surviennent. Une intoxication aiguë avec une issue fatale est possible. C'est le dioxyde de soufre qui a été le principal composant actif du fameux smog de Londres de 1952, au cours duquel un grand nombre de personnes sont mortes.

La concentration maximale admissible de SO2 est de 10 mg/m3. seuil d'odeur – 3-6 mg/m3. Premiers secours en cas d'intoxication au dioxyde de soufre - air frais, liberté de respiration, inhalation d'oxygène, lavage des yeux, du nez, rinçage du nasopharynx avec une solution de soude à 2%.

A l'intérieur des limites de notre ville, les émissions dans l'atmosphère sont réalisées par la chaufferie et les véhicules. Il s'agit principalement du dioxyde de carbone, des composés du plomb, des oxydes d'azote, des oxydes de soufre (dioxyde de soufre), du monoxyde de carbone (monoxyde de carbone), des hydrocarbures et des métaux lourds. Les dépôts ne polluent pratiquement pas l'atmosphère. Les données le confirment.

Mais la présence de tous les polluants ne peut pas être déterminée à l'aide de la phyto-indication. Cependant, cette méthode permet une reconnaissance plus précoce que la méthode instrumentale des dangers potentiels émanant des substances nocives. La spécificité de cette méthode réside dans la sélection de plantes indicatrices présentant des propriétés sensibles caractéristiques au contact des substances nocives. Méthodes de bioindication, prenant en compte le climat et caractéristiques géographiques région, peut être appliqué avec succès en tant que partie intégrante de la surveillance environnementale industrielle.

Le problème du contrôle des rejets de polluants dans l'atmosphère par les entreprises industrielles (MPC)

La priorité dans le développement des concentrations maximales admissibles dans l'air appartient à l'URSS. MPC - de telles concentrations qui affectent une personne et sa progéniture par influence directe ou indirecte, ne détériorent pas leurs performances, leur bien-être, ainsi que les conditions sanitaires et de vie des personnes.

La synthèse de toutes les informations sur les concentrations maximales admissibles reçues par tous les départements est effectuée à l'Observatoire géophysique principal. Afin de déterminer les valeurs de l'air sur la base des résultats des observations, les valeurs de concentration mesurées sont comparées à la concentration maximale admissible unique et le nombre de cas où le MPC a été dépassé est déterminé, ainsi que par la manière dont plusieurs fois valeur la plus élevéeétait supérieure à la concentration maximale admissible. La valeur de concentration moyenne sur un mois ou un an est comparée au MPC à long terme - le MPC durable moyen. L'état de pollution de l'air par plusieurs substances observées dans l'atmosphère de la ville est évalué à l'aide d'un indicateur complexe : l'indice de pollution de l'air (API). A cet effet, le MPC et les concentrations moyennes normalisées à la valeur correspondante diverses substancesÀ l’aide de calculs simples, ils conduisent à la concentration de dioxyde de soufre et la résument ensuite.

Le degré de pollution de l'air par les principaux polluants dépend directement du développement industriel de la ville. Les concentrations maximales les plus élevées sont typiques des villes de plus de 500 000 habitants. résidents. La pollution de l'air par des substances spécifiques dépend du type d'industrie développée dans la ville. Si des entreprises de plusieurs industries sont situées dans une grande ville, un niveau de pollution atmosphérique très élevé est créé, mais le problème de la réduction des émissions reste toujours en suspens.

MPC (concentrations maximales admissibles) de certaines substances nocives. Les MPC développés et approuvés par la législation de notre pays sont niveau maximum contenu d'une substance donnée qu'une personne peut tolérer sans nuire à la santé.

Dans les limites de notre ville et à l'extérieur (dans les champs), les émissions de dioxyde de soufre provenant de la production (0,002-0,006) ne dépassent pas la concentration maximale admissible (0,5), les émissions d'hydrocarbures généraux (inférieures à 1) ne dépassent pas la concentration maximale admissible (1). Selon l'UNIR, la concentration émissions de masse Le CO, NO, NO2 provenant des chaufferies (chaudières à vapeur et à eau chaude) ne dépasse pas la limite maximale autorisée.

2. 3. Pollution atmosphérique par les émissions des sources mobiles (véhicules)

Les principaux contributeurs à la pollution de l'air sont les voitures à essence (environ 75 % aux États-Unis), suivies par les avions (environ 5 %), les voitures diesel (environ 4 %) et les tracteurs et machines agricoles (environ 4 %). et le transport par eau (environ 2 %). Les principaux polluants atmosphériques émis par les sources mobiles (le nombre total de ces substances dépasse 40 %) comprennent le monoxyde de carbone, les hydrocarbures (environ 19 %) et les oxydes d'azote (environ 9 %). Le monoxyde de carbone (CO) et les oxydes d'azote (NOx) pénètrent dans l'atmosphère uniquement avec les gaz d'échappement, tandis que les hydrocarbures incomplètement brûlés (HnCm) pénètrent à la fois avec les gaz d'échappement (cela représente environ 60 % de la masse totale des hydrocarbures émis) et depuis le carter ( environ 20 %), réservoir à carburant(environ 10 %) et carburateur (environ 10 %) ; les impuretés solides proviennent principalement des gaz d'échappement (90 %) et du carter (10 %).

La plus grande quantité de polluants est émise lorsqu'une voiture accélère, en particulier lors d'une conduite rapide, ainsi que lors d'une conduite à basse vitesse (dans la plage la plus économique). La part relative (des émissions totales) des hydrocarbures et du monoxyde de carbone est la plus élevée lors du freinage et à au ralenti, la proportion d'oxydes d'azote - lors de l'accélération. Il ressort de ces données que les voitures polluent l'air particulièrement fortement lorsqu'elles s'arrêtent fréquemment et lorsqu'elles roulent à basse vitesse.

Les systèmes de circulation « vague verte » créés dans les villes, qui réduisent considérablement le nombre de contrôles routiers aux intersections, visent à réduire la pollution de l'air dans les villes. La qualité et la quantité des émissions d'impuretés sont fortement influencées par le mode de fonctionnement du moteur, notamment le rapport entre les masses de carburant et d'air, le calage de l'allumage, la qualité du carburant, le rapport entre la surface de la chambre de combustion et son volume, etc. Avec une augmentation du rapport entre la masse d'air et de carburant entrant dans la chambre de combustion, les émissions de monoxyde de carbone et d'hydrocarbures diminuent, mais les émissions d'oxydes d'azote augmentent.

Bien que les moteurs diesel soient plus économiques, ils n'émettent pas plus de substances telles que CO, HnCm, NOx que les moteurs à essence, ils émettent beaucoup plus de fumée (principalement du carbone imbrûlé), qui dégage également une odeur désagréable créée par certains hydrocarbures non brûlés. En combinaison avec le bruit qu'ils génèrent, les moteurs diesel polluent non seulement davantage l'environnement, mais affectent également la santé humaine dans une bien plus grande mesure que les moteurs à essence.

Les principales sources de pollution atmosphérique dans les villes sont les véhicules automobiles et les entreprises industrielles. Alors que les entreprises industrielles de la ville réduisent progressivement la quantité d'émissions nocives, parking est une véritable catastrophe. La transition des transports vers une essence de haute qualité et une bonne gestion du trafic contribueront à résoudre ce problème.

Les ions plomb s'accumulent dans les plantes, mais n'apparaissent pas à l'extérieur, car ils se lient à l'acide oxalique pour former des oxolates. Dans notre travail, nous avons utilisé la phytoindication basée sur les changements externes (caractéristiques macroscopiques) des plantes.

2. 4. L'influence de la pollution atmosphérique sur l'homme, la flore et la faune

Tous les polluants atmosphériques, dans une plus ou moins grande mesure, ont influence négative sur la santé humaine. Ces substances pénètrent dans le corps humain principalement par le système respiratoire. Les organes respiratoires souffrent directement de la pollution, puisqu'environ 50 % des particules d'impuretés d'un rayon de 0,01 à 0,1 microns qui pénètrent dans les poumons s'y déposent.

Les particules qui pénètrent dans le corps provoquent un effet toxique car elles : a) sont toxiques (toxiques) dans leur nature chimique ou nature physique; b) interférer avec un ou plusieurs mécanismes par lesquels les voies respiratoires (respiratoires) sont normalement nettoyées ; c) servir de transporteur d'une substance toxique absorbée par l'organisme.

3. RECHERCHE DE L'ATMOSPHÈRE AVEC L'AIDE

INSTALLATIONS INDICATEURS

(PHYTOINDICATION DE LA COMPOSITION DE L'AIR)

3. 1. À propos des méthodes de phytoindication de la pollution des écosystèmes terrestres

La phyto-indication est aujourd’hui l’un des domaines les plus importants de la surveillance environnementale. La phytoindication est une des méthodes de bioindication, c'est-à-dire l'évaluation de l'état de l'environnement à partir de la réaction des plantes. La composition qualitative et quantitative de l'atmosphère affecte la vie et le développement de tous les organismes vivants. La présence de gaz nocifs dans l’air a divers effets sur les plantes.

La méthode de bioindication comme outil de surveillance de l'état de l'environnement a reçu répandu en Allemagne, aux Pays-Bas, en Autriche, en Europe centrale. La nécessité d’une bioindication est évidente en termes de surveillance de l’écosystème dans son ensemble. Les méthodes de phytoindication acquièrent une importance particulière dans la ville et ses environs. Les plantes sont utilisées comme phyto-indicateurs et tout un complexe de leurs caractéristiques macroscopiques est étudié.

A partir d'analyses théoriques et des nôtres, nous avons tenté de décrire quelques méthodes originales de phytoindication de pollution des écosystèmes terrestres, disponibles en conditions scolaires, à l'aide de l'exemple des changements signes extérieurs plantes.

Quelle que soit l'espèce, les changements morphologiques suivants peuvent être détectés chez les plantes au cours du processus d'indication :

La chlorose est une coloration pâle des feuilles entre les nervures, observée chez les plantes des décharges laissées après l'extraction de métaux lourds, ou des aiguilles de pin peu exposées aux émissions de gaz ;

Rougeur – taches sur les feuilles (accumulation d'anthocyanes) ;

Jaunissement des bords et des zones de feuilles (chez les arbres à feuilles caduques sous l'influence des chlorures) ;

Brunissement ou bronzage (chez les arbres à feuilles caduques, c'est souvent un indicateur du stade initial de dommages nécrotiques graves, chez les conifères, cela sert à une exploration plus approfondie des zones endommagées par la fumée) ;

La nécrose - la mort de zones tissulaires - est un symptôme d'indication important (notamment : ponctuel, internervaire, marginal, etc.) ;

La chute des feuilles - déformation - survient généralement après une nécrose (par exemple, diminution de la durée de vie des aiguilles, leur chute, chute des feuilles des tilleuls et des châtaigniers sous l'influence du sel pour accélérer la fonte des glaces ou des arbustes sous l'influence de oxyde de soufre);

Modifications de la taille des organes végétaux et de la fertilité.

Afin de déterminer ce qu’indiquent ces changements morphologiques chez les plantes phytoindicatrices, nous avons utilisé certaines techniques.

Lors de l'examen des dommages causés aux aiguilles de pin paramètres importants la croissance des pousses, la nécrose apicale et la durée de vie des aiguilles sont prises en compte. L'un des points positifs L'avantage de cette méthode est la possibilité de mener des enquêtes toute l'année, y compris dans les limites de la ville.

Dans la zone d'étude, soit de jeunes arbres ont été sélectionnés, espacés les uns des autres d'une distance de 10 à 20 m, soit des pousses latérales dans le quatrième verticille à partir du sommet de pins très hauts. L'enquête a révélé deux indicateurs bioindicatifs importants : la classe de dommages et de dessèchement des aiguilles et la durée de vie des aiguilles. À la suite d'une évaluation rapide, le degré de pollution de l'air a été déterminé.

La méthodologie décrite était basée sur les recherches de S.V. Alekseev et A.M.

Pour déterminer la classe de dommages et de séchage des aiguilles, l'objet de considération était la partie apicale du tronc de pin. Sur la base de l'état des aiguilles de la section de la pousse centrale (deuxième à partir du haut) de l'année précédente, la classe de dommages aux aiguilles a été déterminée sur une échelle.

Classe de dommages aux aiguilles :

I – aiguilles sans taches ;

II – aiguilles sans un grand nombre petites taches;

III – aiguilles avec un grand nombre de taches noires et jaunes, certaines grandes, couvrant toute la largeur de l'aiguille.

Cours de séchage des aiguilles :

I – pas de zones sèches ;

II – la pointe a rétréci de 2 à 5 mm ;

III – 1/3 des aiguilles sont sèches ;

IV – toutes les aiguilles sont jaunes ou à moitié sèches.

Nous avons évalué la durée de vie des aiguilles en fonction de l'état de la partie apicale du tronc. L'augmentation a pris plusieurs dernières années, et on pense que pour chaque année de vie, un verticille se forme. Pour obtenir les résultats, il était nécessaire de déterminer l'âge complet des aiguilles - le nombre de sections du tronc avec des aiguilles entièrement conservées plus la proportion d'aiguilles conservées dans la section suivante. Par exemple, si la partie apicale et deux sections entre les verticilles ont complètement conservé leurs aiguilles, et que la partie suivante a conservé la moitié des aiguilles, alors le résultat sera 3,5 (3 + 0, 5 = 3,5).

Après avoir déterminé la classe de dommage et la durée de vie des aiguilles, il a été possible d'estimer la classe de pollution de l'air à l'aide du tableau

À la suite de nos études sur les aiguilles de pin concernant la classe de dommages et le dessèchement des aiguilles, il s'est avéré qu'il existe dans la ville un petit nombre d'arbres dans lesquels on observe un dessèchement des pointes des aiguilles. Il s'agissait pour la plupart d'aiguilles âgées de 3 à 4 ans ; les aiguilles étaient sans taches, mais certaines avaient la pointe desséchée. Il a été conclu que l’air de la ville est pur.

Grâce à cette technique de bioindication depuis plusieurs années, il est possible d'obtenir des informations fiables sur la pollution par les gaz et les fumées tant dans la ville elle-même que dans ses environs.

D'autres objets végétaux pour la bioindication de la pollution des écosystèmes terrestres peuvent être :

➢ le cresson comme objet d'essai pour évaluer la pollution des sols et de l'air ;

➢ végétation de lichens – lors de la cartographie de la zone en fonction de la diversité de leurs espèces ;

Les lichens sont très sensibles à la pollution atmosphérique et meurent lorsque la teneur en monoxyde de carbone, en composés soufrés, en azote et en fluor est élevée. Degré de sensibilité différents types pas pareil. Ils peuvent donc être utilisés comme indicateurs vivants de la propreté de l’environnement. Cette méthode de recherche est appelée indication des lichens.

Il existe deux manières d'utiliser la méthode d'indication des lichens : active et passive. Dans le cas de la méthode active, les lichens à feuilles du type Hypohymnia sont affichés sur des panneaux spéciaux selon une grille d'observation, et les dommages ultérieurs causés au corps des lichens par des substances nocives sont déterminés (un exemple a été tiré des données utilisées pour déterminer le degré de pollution de l'air à proximité d'une aluminerie à l'aide d'une méthode de bioindication, cela permet de tirer des conclusions directes sur la végétation existante à cet endroit. Dans la ville de Kogalym, des Parmelia gonflés et des Xanthoria wallae ont été trouvés, mais ces types de. des lichens ont été trouvés en petites quantités en dehors de la ville. grandes quantités, et avec des corps intacts.

Dans le cas de la méthode passive, la cartographie des lichens est utilisée. Déjà au milieu du XIXe siècle, on observait un phénomène selon lequel, en raison de la pollution de l'air par des substances nocives, les lichens disparaissaient des villes. Les lichens peuvent être utilisés pour différencier à la fois les zones de pollution atmosphérique sur de grandes zones et les sources de pollution opérant dans de petites zones. Nous avons évalué la pollution de l’air à l’aide de lichens indicateurs. Nous avons évalué le degré de pollution de l'air dans la ville par l'abondance de divers lichens

Dans notre cas, nous avons collecté différents types lichens tant dans la ville que sur le territoire adjacent à la ville. Les résultats ont été enregistrés dans un tableau séparé.

Nous avons constaté une faible pollution en ville et aucune zone de pollution en dehors de la ville. Ceci est démontré par les types de lichens trouvés. La croissance lente des lichens, la rareté des cimes des arbres urbains contrairement à la forêt, l'effet des influences directes rayons du soleil sur des troncs d'arbres.

Et pourtant, les plantes phyto-indicatrices nous ont fait part d’une faible pollution de l’air en ville. Mais quoi ? Afin de déterminer par quel gaz l'atmosphère est polluée, nous avons utilisé le tableau n°4. Il s'est avéré que les extrémités des aiguilles acquièrent une teinte brune lorsque l'atmosphère est polluée par du dioxyde de soufre (provenant de la chaufferie) et qu'à des concentrations plus élevées, les lichens meurent.

A titre de comparaison, nous avons effectué des travaux expérimentaux, qui nous ont montré les résultats suivants : en effet, des pétales décolorés de fleurs de jardin (pétunia) ont été rencontrés, mais un petit nombre d'entre eux ont été remarqués, car la saison de croissance et les processus de floraison dans notre région sont courts -vécu, et la concentration de dioxyde de soufre n'est pas critique .

Quant à l'expérience n°2 « Pluies acides et plantes », à en juger par les échantillons d'herbier que nous avons collectés, il y avait des feuilles avec des taches nécrotiques, mais ces taches se trouvaient le long du bord de la feuille (chlorose), et sous l'influence des pluies acides, l'apparition de taches nécrotiques brunes a été observée sur tout le limbe des feuilles.

3. 2. Etude des sols à l'aide de plantes indicatrices - acidophiles et calcéphobes

(phytoindication de la composition du sol)

Au cours du développement historique, des espèces ou des communautés de plantes sont apparues, si fortement associées à certaines conditions de vie que les conditions environnementales peuvent être reconnues par la présence de ces espèces végétales ou de leurs communautés. À cet égard, des groupes de plantes associés à leur présence dans la composition du sol ont été identifiés. éléments chimiques:

➢ les nitrophiles (amarante blanche, ortie, épilobe angustifolia, etc.) ;

➢ les calciphiles (Mélèze de Sibérie, Echinacées, Cypripède, etc.) ;

➢ les calcéphobes (bruyère, sphaignes, linaigrette, roseau, lys, sphaignes, prêles, fougères).

Au cours de l’étude, nous avons constaté que des sols pauvres en azote s’étaient formés dans la ville. Cette conclusion a été faite grâce aux espèces de plantes suivantes que nous avons relevées : épilobe angustifolia, trèfle des prés, roseau, orge à crinière. Et dans les zones forestières adjacentes à la ville, il y a beaucoup de plantes calcéphobes. Ce sont des types de prêles, de fougères, de mousses, de linaigrettes. Les espèces végétales présentées sont présentées dans un dossier herbier.

L'acidité du sol est déterminée par la présence des groupes de plantes suivants :

Acidophilus - acidité du sol de 3,8 à 6,7 (avoine, seigle, sedum européen, orge blanche, orge à crinière, etc.) ;

Neutrophilique – acidité du sol de 6,7 à 7,0 (oursin, fléole des steppes, origan, reine des prés à six pétales, etc.) ;

Basophile – de 7,0 à 7,5 (trèfle des prés, foin d'odeur cornu, fléole des prés, brome sans arête, etc.).

La présence de sols acides de niveau acidophile nous est indiquée par des espèces végétales telles que le trèfle des prés et l'orge à crinière, que nous avons trouvées en ville. À une courte distance de la ville, ces sols sont mis en évidence par les espèces de carex, de canneberge des tourbières et de pommeau. Ce sont des espèces qui se sont historiquement développées dans les zones humides et marécageuses, excluant la présence de calcium dans le sol, préférant uniquement les sols acides et tourbeux.

Une autre méthode que nous avons testée consiste à étudier l’état des bouleaux comme indicateurs de la salinité des sols en milieu urbain. Cette phyto-indication est réalisée de début juillet à août. Le bouleau pubescent se retrouve dans les rues et dans les zones boisées de la ville. Les dommages causés au feuillage de bouleau sous l'influence du sel utilisé pour faire fondre la glace se manifestent de la manière suivante : des zones marginales jaune vif, inégalement espacées, apparaissent, puis le bord de la feuille meurt et la zone jaune se déplace du bord vers le milieu et la base de la feuille.

Nous avons effectué des recherches sur les feuilles du bouleau pubescent ainsi que sur le sorbier. À la suite de l’étude, une chlorose marginale des feuilles et des inclusions ponctuelles ont été détectées. Cela indique des dommages de degré 2 (mineurs). Le résultat de cette manifestation est l’ajout de sel pour faire fondre la glace.

L'analyse de la composition spécifique de la flore dans le cadre de la détermination des éléments chimiques et de l'acidité des sols dans des conditions de surveillance environnementale apparaît comme accessible et méthode la plus simple phyto-indications.

En conclusion, nous notons que les plantes sont des objets importants de bioindication de la pollution des écosystèmes, et que l'étude de leurs caractéristiques morphologiques dans la reconnaissance de la situation environnementale est particulièrement efficace et accessible au sein de la ville et de ses environs.

4. Conclusions et prévisions :

1. En ville, la méthode de phytoindication et d’indication des lichens a révélé une légère pollution de l’air.

2. Sur le territoire de la ville, les sols acides ont été identifiés grâce à la phytoindication. En présence de sols acides, pour améliorer la fertilité, utiliser un chaulage au poids (par calcul) et ajouter de la farine de dolomie.

3. Une légère contamination (salinisation) du sol par des mélanges de sel contre le verglas des routes a été détectée dans la ville.

4. L'un des problèmes complexes de l'industrie est l'évaluation de l'impact complexe de divers polluants et de leurs composés sur l'environnement. À cet égard, il semble extrêmement important d’évaluer la santé des écosystèmes et des espèces individuelles à l’aide de bioindicateurs. Comme bioindicateurs permettant de surveiller la pollution de l’air dans les installations industrielles et en milieu urbain, nous pouvons recommander :

➢ Lichen foliacé gonflé par hypohymnie, qui est le plus sensible aux polluants acides, au dioxyde de soufre et aux métaux lourds.

➢ L'état des aiguilles de pin pour la bioindication des pollutions gazeuses et fumées.

5. Les éléments suivants peuvent être recommandés comme bioindicateurs pour évaluer l’acidité des sols et surveiller la pollution des sols sur les sites industriels et en milieu urbain :

➢ Espèces végétales urbaines : trèfle des prés, orge à crinière pour déterminer les sols acides au niveau acidophile. À une courte distance de la ville, ces sols sont mis en évidence par les espèces de carex, de canneberge des tourbières et de pommeau.

➢ Le bouleau pubescent comme bioindicateur de la salinité anthropique des sols.

5. L'utilisation généralisée de la méthode de bioindication par les entreprises permettra d'évaluer plus rapidement et de manière plus fiable la qualité du milieu naturel et, en combinaison avec des méthodes instrumentales, de devenir un maillon essentiel du système de surveillance environnementale industrielle (IEM) des installations industrielles. installations.

Lors de la mise en œuvre de systèmes de surveillance de l’environnement industriel, il est important de prendre en compte les facteurs économiques. Le coût des instruments et appareils pour TEM pour une seule station de compression linéaire est de 560 000 roubles

La santé humaine et l'espérance de vie sont déterminées par trois facteurs principaux

• mode de vie
• exposition au système d'exploitation
• qualité des soins de santé.

Du style de vie ( une bonne nutrition, absence mauvaises habitudes et plus), la santé humaine en dépend à 50 %. Haut niveau la pollution de l'environnement entraîne une augmentation du nombre de maladies d'étiologie environnementale : tumeurs malignes (notamment dans la ville de Cheremkhovo, région d'Irkoutsk), maladies respiratoires, maladies du système circulatoire. Les troubles de l'activité fonctionnelle ont considérablement augmenté chez les écoliers des villes d'Angarsk et Shelekhov, dans la région d'Irkoutsk. glande thyroïde en raison de l'augmentation des niveaux de métaux lourds dans le corps. Les experts ont obtenu des preuves convaincantes de l'impact de l'air atmosphérique sur l'intensité des processus épidémiologiques des maladies infectieuses.

Il existe essentiellement trois sources principales de pollution atmosphérique : l’industrie, les chaudières domestiques et les transports. Il est généralement admis que la production industrielle est la plus polluante de l’air. Les sources de pollution sont les centrales thermiques, qui émettent dans l'air du dioxyde de soufre et du dioxyde de carbone avec de la fumée ; les entreprises métallurgiques, notamment la métallurgie des non ferreux, qui émettent dans l'air des oxydes d'azote, du sulfure d'hydrogène, du chlore, du fluor, de l'ammoniac, des composés du phosphore, des particules et des composés de mercure et d'arsenic ; usines chimiques et cimenteries. Des gaz nocifs pénètrent dans l'air en raison de la combustion de combustibles destinés aux besoins industriels, du chauffage des maisons, de l'exploitation des transports, de la combustion et du traitement des déchets ménagers et industriels. Les polluants atmosphériques sont divisés en polluants primaires, qui pénètrent directement dans l'atmosphère, et secondaires, qui résultent de la transformation de cette dernière. Ainsi, le dioxyde de soufre gazeux entrant dans l'atmosphère est oxydé en anhydride sulfurique, qui réagit avec la vapeur d'eau et forme des gouttelettes d'acide sulfurique. Lorsque l'anhydride sulfurique réagit avec l'ammoniac, des cristaux de sulfate d'ammonium se forment. De même, à la suite de réactions chimiques, photochimiques et physicochimiques entre les polluants et les composants atmosphériques, d'autres caractéristiques secondaires se forment. La principale source de pollution pyrogène sur la planète est centrales thermiques, entreprises métallurgiques et chimiques, chaufferies, consommant plus de 70 % des solides et des matières extraites chaque année carburant liquide. Les principales impuretés nocives d'origine pyrogène sont : le monoxyde de carbone, le dioxyde de soufre, l'anhydride sulfurique, le sulfure d'hydrogène et le disulfure de carbone, les oxydes d'azote, les composés fluorés, les composés chlorés, les aérosols.

Monoxyde de carbone est produit par une combustion incomplète de substances carbonées. Il pénètre dans l'air à la suite de la combustion de déchets solides, de gaz d'échappement et d'émissions d'entreprises industrielles. Le monoxyde de carbone est un composé qui réagit activement avec les composants de l'atmosphère et contribue à une augmentation de la température sur la planète et à la création d'un effet de serre.

Oxydes d'azote Les principales sources d'émissions sont les entreprises produisant des engrais azotés, de l'acide nitrique et des nitrates, des colorants à l'aniline, des composés nitrés, de la soie viscose et du celluloïd. La quantité d'oxydes d'azote rejetée dans l'atmosphère est de 20 millions de tonnes. par année.

Composés fluorés les sources de pollution sont les entreprises produisant de l'aluminium, des émaux, du verre, de la céramique, des réserves et des engrais phosphatés. Les substances contenant du fluor pénètrent dans l'atmosphère sous forme de composés gazeux - fluorure d'hydrogène ou poussières de fluorure de sodium et de calcium. Les composés se caractérisent par un effet toxique. Les dérivés fluorés sont de puissants insecticides.

Composés chlorés proviennent d'usines chimiques produisant de l'acide chlorhydrique, des pesticides contenant du chlore, des colorants organiques, de l'alcool hydrolytique, de l'eau de Javel et de la soude. Dans l'atmosphère, on les retrouve sous forme d'impuretés de molécules de chlore et de vapeurs d'acide chlorhydrique. La toxicité du chlore est déterminée par le type de composés et leur concentration. Dans l'industrie métallurgique, lors de la fusion de la fonte et de sa transformation en acier, divers métaux lourds et gaz toxiques sont libérés dans l'atmosphère.

Aérosols sont des particules solides ou liquides en suspension dans l’air. Dans certains cas, les composants solides des aérosols sont particulièrement dangereux pour les organismes et provoquent des maladies spécifiques chez l'homme. Dans l'atmosphère, la pollution par les aérosols est perçue sous forme de fumée, de brume ou de brume. Une partie importante des aérosols se forme dans l'atmosphère par l'interaction de particules solides et liquides entre elles ou entre elles. Taille moyenne les particules d'aérosol mesurent 1 à 5 microns. Les principales sources de pollution artificielle de l'air par aérosols sont les centrales thermiques qui consomment du charbon à haute teneur en cendres, les usines de transformation, les usines métallurgiques, de ciment, de magnésite et de suie. Les sources constantes de pollution par aérosols sont les décharges industrielles - des remblais artificiels principalement constitués de morts-terrains formés lors de l'exploitation minière ou. provenant des déchets des entreprises de transformation de l'industrie, des centrales thermiques. Les polluants comprennent les hydrocarbures qui subissent diverses transformations, oxydations et polymérisations. Sous l'influence du rayonnement solaire, des composés peroxydés, des radicaux libres et des composés d'hydrocarbures avec des oxydes d'azote et de soufre se forment, souvent sous forme de particules d'aérosol. Pour certains conditions météorologiques Des accumulations particulièrement importantes d’impuretés gazeuses et aérosols nocives peuvent se former dans la couche d’air souterraine.

Cela se produit généralement dans les cas où dans la couche d'air directement au-dessus des sources d'émission de gaz et de poussières, il y a une inversion - l'emplacement d'une couche d'air plus froid sous la plus chaude, ce qui empêche masses d'air et retarde le transport ascendant des impuretés. En conséquence, les émissions nocives sont concentrées sous la couche d'inversion, leur teneur à proximité du sol augmente fortement, ce qui devient l'une des raisons de la formation d'un brouillard photochimique, jusqu'alors inconnu dans la nature.

Brouillard photochimique (smog) est un mélange à plusieurs composants de gaz et de particules d'aérosol d'origine primaire et secondaire. Les principaux composants du smog comprennent l'ozone, les oxydes d'azote et de soufre, de nombreux composés organiques nature des peroxydes, collectivement appelés photooxydants. Le smog photochimique se produit à la suite de réactions photochimiques dans certaines conditions : présence dans l'atmosphère d'une forte concentration d'oxydes d'azote, d'hydrocarbures et d'autres polluants, rayonnement solaire intense et calme, ou échange d'air très faible dans la couche superficielle avec un puissant et inversion accrue pendant au moins une journée.

Un temps stable et calme, généralement accompagné d'inversions, est nécessaire pour créer de fortes concentrations de réactifs. De telles conditions sont créées plus souvent en juin-septembre et moins souvent en hiver. Par temps clair prolongé, cela provoque la dégradation des molécules de dioxyde d’azote pour former de l’oxyde d’azote et de l’oxygène atomique. L'oxygène atomique et l'oxygène moléculaire donnent de l'ozone. Il semblerait que ce dernier, oxydant le monoxyde d'azote, devrait à nouveau se transformer en oxygène moléculaire, et le monoxyde d'azote en dioxyde. Mais cela n'arrive pas. L'oxyde d'azote réagit avec les oléfines présentes dans les gaz d'échappement, qui sont divisées au niveau de la double liaison et forment des fragments de molécules et un excès d'ozone. En raison de la dissociation continue, de nouvelles masses de dioxyde d'azote sont décomposées et produisent des quantités supplémentaires d'ozone. Une réaction cyclique se produit, à la suite de laquelle l'ozone s'accumule progressivement dans l'atmosphère, la réaction se poursuit, ce qui conduit à la formation de smog. En raison de leurs effets physiologiques sur le corps humain, ils sont extrêmement dangereux pour les voies respiratoires et système circulatoire et provoquent souvent des décès prématurés parmi les citadins en mauvaise santé.