Dwutlenek azotu: wpływ na ludzi. Dwutlenek azotu: klasa zagrożenia

Dwutlenek azotu jest obecnie jednym z najczęstszych zanieczyszczeń atmosferycznych, odgrywając znaczącą rolę w powstawaniu smogu i kwaśnych opadów atmosferycznych. Zastanówmy się, co stanowi tę substancję i w jaki sposób jest ona niebezpieczna dla ludzi.

Dwutlenek azotu: wzór, charakterystyka

Dwutlenek azotu jest związkiem nieorganicznym o składzie NO ₂ . Jest to żółto-brązowy gaz. W warunkach niskich temperatur staje się bezbarwny. W temperaturach wyższych niż 150 ° C dochodzi do dysocjacji dwutlenku węgla. na tlenku azotu i tlen.

Związek ten charakteryzuje się specyficznym zapachem, który w znaczących stężeniach dusi się. Ma wysoką aktywność chemiczną. Oddziaływa z niemetalami w reakcjach, z którymi działa jako środek utleniający. W kontakcie z wodą zamienia się w kwas azotowy, z alkalicznym medium - tworzy azotyny i azotany.

Wytwarzanie dwutlenku azotu w laboratorium

W laboratoriach dwutlenek azotu otrzymuje się głównie przez wystawienie miedzi na stężony kwas azotowy:

Cu + 4HNO3 ^ (CuN03) ₂ + 2NO2 + 2H2O.

Ponadto związek powstaje w wyniku termicznego rozkładu azotanu ołowiu.

W warunkach przemysłowych jest on stosowany do produkcji azotu i kwas siarkowy, jako środek nitrujący do produkcji bezwodnych azotanów i jako czynnik utleniający w mieszanych materiałach wybuchowych i ciekłym paliwie rakietowym.

Antropogeniczne źródła emisji dwutlenku azotu

Ponad 90% całkowitej emisji tlenków azotu spada do powietrza podczas spalania różnych rodzajów paliwa. Początkową postacią jest NO, który będąc w powietrzu utlenia się tlenem w wysokiej temperaturze do NO2.

Główne źródła wpływające na emisję dwutlenku azotu do atmosfery:

• pojazdy, których spaliny w największym stopniu przyczyniają się do stężenia substancji w powietrzu miejskim;
• elektrownie cieplne;
• przedsiębiorstwa przemysłowe, w szczególności przemysł naftowy i metalurgiczny, a także zakłady produkujące kwas azotowy i różne nawozy;
• spalanie odpadów stałych (w szczególności w spalarniach).

Brązowy odcień gazu pozwala obserwować go wizualnie w powietrzu dużych miast, gdzie dzienna dynamika stężeń tlenków azotu jest ściśle związana z intensywnością ruchu pojazdów i promieniowania słonecznego. W godzinach rannych wzrost liczby samochodów na drogach prowadzi do zauważalnego wzrostu zawartości tlenku azotu, który wraz ze wschodem słońca zamienia się w NO ₂ w wyniku utleniania fotochemicznego. Ponadto emisje niektórych zakładów chemicznych mają brązowy kolor, dlatego są one nazywane "foxtails". Są szczególnie widoczne latem.

Właściwości sanitarne i higieniczne

Spośród wszystkich tlenków grupy NOx dwutlenek azotu jest najbardziej niebezpieczny dla środowiska i ludzi. Klasa zagrożenia - druga. Oznacza to, że NO ₂ jest substancją wysoce niebezpieczną. Maksymalne dopuszczalne maksymalne pojedyncze stężenie (MPC) dwutlenku azotu w powietrzu osadów ludzkich wynosi 0,085 mg / m ³ , średnia dzienna wynosi 0,04.

Dla powietrza obszaru roboczego ustala się inne wartości standardowe. Zatem wartość maksymalnego dopuszczalnego stężenia (MPC r. H.) ^wynosi 2 mg / m3 związku (dwutlenku azotu). Klasa zagrożenia - trzecia. Oznacza to, że NO _{2 jest} klasyfikowany jako substancja niebezpieczna.

Dwutlenek azotu: wpływ na ludzi

Substancja charakteryzuje się wysoką toksycznością. Ditlenek azotu w powietrzu, nawet w stosunkowo niewielkich stężeniach, może prowadzić do istotnych zmian w ludzkim ciele. Jest to substancja drażniąca o ostrym działaniu, charakteryzująca się ogólnym toksycznym działaniem. Wpływa głównie na narządy układu oddechowego. W zależności od stężenia obserwuje się różne efekty - od łagodnego podrażnienia błon śluzowych oczu i nosa po obrzęk płuc. Może również prowadzić do zmian skład krwi w szczególności pomaga zmniejszyć zawartość hemoglobiny. Poniżej przyjrzymy się niektórym wpływom, jakie dwutlenek azotu może wywoływać u ludzi.

Wpływ na zmysł węchu

Nawet jeśli stężenie dwutlenku azotu jest niskie, ludzie mogą wyczuć jego specyficzny zapach. Próg dla wiązania gazu w powietrzu dla ludzi wynosi 0,23 mg na metr sześcienny. metr Ale gdy dwutlenek azotu jest wdychany przez 10 minut, traci się zdolność wyczuwania jego zapachu, co wskazuje na negatywny wpływ na zmysł węchu, objawiający się jego osłabieniem. Jednocześnie występuje nieprzyjemna suchość w gardle i podrażnienie błony śluzowej, które przekraczają wartość progową wykrywalności 15 razy. Jednakże zastępowane są inne, bardziej poważne objawy, oznaczające negatywny wpływ dwutlenku azotu na narządy oddechowe.

Wpływ dwutlenku azotu na widzenie

Jedną z konsekwencji złożonego działania na błony śluzowe jest pogorszenie ludzka zdolność zobacz o zmierzchu. Utracona umiejętność przystosowania się do braku światła. Stężenie progowe dla zmiany światłoczułości oka wynosi 0,14 mg na metr sześcienny. metr Biorąc pod uwagę, że wartość percepcji węchowej jest prawie dwukrotnie wyższa, możemy mówić o zdolności gazu do negatywnego oddziaływania i jednocześnie niezauważenie.

Wpływ na narządy oddechowe

Przy stosunkowo niskich stężeniach dwutlenku azotu w atmosferze może zaburzyć oddychanie. Tak więc już z zawartością w powietrzu 0,056 mg na metr sześcienny. licznik u zdrowej osoby, obserwuje się wzrost oporu w drogach oddechowych. Według Światowej Organizacji Zdrowia, osób cierpiących na przewlekłe choroby układu oddechowego, te objawy są już obserwowane, gdy zawartość NO ₂ w powietrzu, wynosi 0,04 mg na metr sześcienny. metr

Narażenie na wysokie stężenia tlenków azotu może powodować obrzęk płuc. Zostało to wyjaśnione w następujący sposób. Po spożyciu i interakcji z wilgocią, dwutlenek i podtlenek azotu tworzą kwasy azotowe i azotowe, które niszczą ściany pęcherzyków płucnych. Tak jak kapilary krwi stają się łatwo przepuszczalne. W rezultacie surowica krwi wchodzi do jamy płucnej. Podczas wdychania powietrze i ciecz tworzą pianę, która zakłóca normalną wymianę gazową, co prowadzi do obrzęku płuc.

Przy dłuższej ekspozycji na tlenki azotu człowiek staje się bardziej podatny na patogeny wywołujące choroby dróg oddechowych. Odporność płuc na bakterie pogarsza się, pęcherzyki rozszerzają się, komórki w korzeniach oskrzeli, zapaleniu oskrzeli, zapaleniach płuc itp. Są bardziej powszechne.

Ludzie z chorobami sercowo-naczyniowymi i przewlekłymi dróg oddechowych łatwiej się rozwijają w przypadku krótkotrwałych infekcji dróg oddechowych, ponieważ są bardziej wrażliwi na bezpośrednie działanie związku, takiego jak dwutlenek azotu.

Wpływ na ludzi: inne skutki

Kwas azotowy, który powstaje, gdy oddziałuje z wilgocią w drogach oddechowych, reaguje z alkalicznymi składnikami tkanek, zamieniając się w azotyny i azotany. Ekspozycja na te substancje powoduje szereg negatywnych skutków. Tak więc, azotyny, wchłaniane do krwi, prowadzą do zahamowania ośrodkowego układu nerwowego, tworzenia się methemoglobiny, hemolizy, bilirubinemii, rozszerzania naczyń krwionośnych, obniżenia ciśnienia krwi, itp. Azotany, gdy są w jelitach, są w stanie przekształcić się w substancje rakotwórcze - nitrozoaminy.

Według wielu źródeł literackich wpływ dwutlenku azotu na organizm ludzki zmniejsza jego odporność na choroby, co prowadzi do niedotlenienia tkanek. Jest to szczególnie dotkliwe u dzieci. Ditlenek azotu przyczynia się również do działania substancji rakotwórczych i powstałych nowotworów złośliwych.

Niektórzy badacze wiążą zwiększoną śmiertelność z rakiem i chorobami sercowo-naczyniowymi w pewnych obszarach o wysokim poziomie NO2 w powietrzu.

Przewlekłe zatrucie dwutlenkiem azotu

Długa praca w obecności dwutlenku azotu w powietrzu prowadzi do rozwoju chorób przewlekłych, z których najczęstszymi są: zapalenie tchawicy, zapalenie oskrzeli, perforacja przegrody nosowej, zapalenie płuc itp.

Dla osób, które pracowały przez 3-5 lat z zawartością NO ₂ w powietrzu o powierzchni roboczej 0,8-5 mg na metr sześcienny. obserwowano licznik, przewlekłe zapalenie oskrzeli, zmiany zapalne w błonie śluzowej dziąseł, stwardnienie płuc i rozstrzenie oskrzeli powikłane atakami astmy. Ponadto obserwowano wzrost maksymalnej osmotycznej oporności erytrocytów, przyspieszoną krzepliwość krwi, tendencję do niedociśnienia, granulocytozę, spadek aktywności katalazy, zawartość cukru oraz poziom globulin i albuminy we krwi.

U dzieci przebywających w obszarach, w których występował dwutlenek azotu w stężeniach 0,117-0,205 mg na metr sześcienny. licznik, ujawnił zmiany w wymuszonej objętości wydechowej, zwiększoną częstość. Ponadto w rozmazach krwi obserwowano zmiany w konfiguracji limfocytów i monocytów, wzrost oporności na erytrocyt.

Wnioski

Jak wynika z powyższego materiału, dwutlenek azotu w powietrzu atmosferycznym może mieć bardzo negatywny wpływ na organizm człowieka. Niestety, przekroczenie dopuszczalnego stężenia tej substancji w powietrzu nie jest rzadkością. Dlatego kwestie związane z opracowaniem środków mających na celu redukcję emisji dwutlenku azotu do atmosfery, które mają zarówno wartość ekologiczną, jak i sanitarno-higieniczną, są dziś dość aktualne.