Шрифт
Монооксид углерода – физиология, токсикология, неотложная помощь
Play

Монооксид углерода – физиология, токсикология, неотложная помощь

Монооксид углерода (угарный газ — СО) при нормальных условиях представляет бесцветный газ, лишенный запаха, который несколько легче воздуха (молярная масса 28,01 г/моль < 28,98 г/моль). При комнатных температурах СО малоактивен, его химическая активность значительно повышается при нагревании и в растворах.

СО горит пламенем синего цвета (температура начала реакции 700 °С) на воздухе: 2СО + О2 -> 2СО2. Температура горения СО может достигать 2100 °С. Реакция горения является цепной, причем инициаторами служат небольшие количества водородсодержащих соединений (вода, аммиак, сероводород и др.).

Образуется при горении углерода или соединений на его основе в условиях недостатка кислорода: 2С + О2 —> 2СО или при восстановлении диоксида углерода раскаленным углем: СО2 + С <-> 2СО. Эта реакция часто происходит при печной топке, когда слишком рано закрывают печную заслонку (пока окончательно не прогорели угли).

Образующийся при этом монооксид углерода, вследствие своей ядовитости, вызывает физиологические расстройства (угар) и даже смерть, отсюда и одно из названий — «угарный газ».

Благодаря такой хорошей теплотворной способности СО является компонентом разных технических газовых смесей (например, генераторного газа), используемых в том числе для отопления. В смеси с воздухом взрывоопасен.

СО реагирует с галогенами. Наибольшее практическое применение получила реакция с хлором: СО + Сl2 —> СOСl2. Реакция является экзотермической, и в присутствии катализатора (активированного угля) она идет уже при комнатной температуре. В результате реакции образуется фосген — высокотоксичное вещество.

Источники СО в атмосфере

В атмосферу СО попадает в составе вулканических и болотных газов в результате вспышки лесных и степных пожаров, выделения микроорганизмами, растениями, животными и человеком. Из поверхностных слоев океанов в год выделяется 220 * 10х6 тонн СО в результате фоторазложения красных, сине-зеленых и др. водорослей, продуктов жизнедеятельности планктона. Естественный уровень содержания оксида углерода в атмосферном воздухе — 0,01—0,9 мг/м3.

Угарный газ попадает в атмосферу от промышленных предприятий, в первую очередь металлургии. В металлургических процессах при выплавке 1 млн тонн стали образуется 320—400 тонн СО. Большое количество СО образуется в нефтяной промышленности и на химических предприятиях (крекинг нефти, производство формалина, углеводородов, аммиака и др.).

Высокая концентрация СО может иметь место в угольных шахтах и на углеподающих трассах, поскольку СО образуется при самоокислении угля. СО также образуется при неполном сгорании топлива в печах и двигателях внутреннего сгорания.

В результате деятельности человека в атмосферу ежегодно поступает 350—600 млн тонн угарного газа. В настоящее время около 56—62 % этого количества приходится на долю автотранспорта (содержание оксида углерода в выхлопных газах может достигать 12 %).

Основной путь превращения СО в атмосфере – окисление гидроксилом до диоксида углерода: СО + Н2О —> СО2 + Н2.

Немаловажным источником СО является табачный дым. В плохо вентилируемом прокуренном помещении насыщение крови СО у присутствующих может достигать 10 % и даже 14 %. Курение кальяна более опасно в плане возможности отравления СО, чем курение трубки или сигарет, поскольку он в этом случае поступает в организм в более высокой концентрации.

В среднем при выкуривании одной сигареты концентрация карбоксигемоглобина в крови достигает 4—6,5 %. У курильщиков кальяна зарегистрирован уровень карбоксигемоглобина в крови в пределах 24,0-31,1 %.

Допустимые концентрации и последствия отравления окисью углерода

ПДК оксида углерода (угарного газа, СО) в воздухе рабочей зоны – 20 мг/м3 (ГН 2.2.5.3532-18), в атмосферном воздухе населенных мест (ГН 2.1.6.3492-17) – 5 мг/м3 для максимальной разовой дозы и 3мг/м3 – для среднесуточной. Поскольку угарный газ не накапливается в организме, то в процессе работы допустимо кратковременно вдыхать и более высокие концентрации – до 50 мг/м3 в течение часа и даже до 200 мг/м3 в течение 15 минут, но после этого обязательно требуется 2-часовой перерыв.

Оксид углерода в минимальных количествах содержится в организме человека, но при повышении концентрации начинает оказывать негативное воздействие на кровеносную систему, вытесняя из гемоглобина кислород и возрастает риск нанесения серьезного вреда здоровью. От нехватки кислорода страдают ткани и мышцы. Чем выше концентрация СО, тем серьезнее последствия:

  • легкое отравление оксидом углерода вызывает одышку, головную боль, снижение работоспособности;
  • при продолжительном воздействии загрязненного воздуха (2-4 часа) или высокой концентрации СО (более 600 мг/м3) появляются признаки асфиксии, рвота, возможна потеря сознания, тахикардия;
  • максимальные концентрации СО даже в течение нескольких минут способны стать причиной смерти – именно так, а не от огня, гибнут большинство жертв при пожарах.

Физиологическое значение

СО является нормальным метаболитом организма человека. Эндогенный СО образуется в организме в процессе действия фермента гемоксигеназы на гем (гемзависимая продукция), является продуктом разрушения гемоглобина и миоглобина, а также других гемсодержащих белков (цитохромов, цитохромоксидазы, каталазы).

Продукция СО в организме человека составляет в среднем 16,4 мкмоль/ч, достигая 500 мкмоль (12 мл) в сутки. Этот процесс вызывает образование в крови человека небольшого количества карбоксигемоглобина, даже если человек не курит и дышит не атмосферным воздухом, а чистым кислородом или смесью азота с кислородом.

Содержание карбоксигемоглобина в крови в норме колеблется в пределах 1—2 % от всех видов гемоглобина и в среднем составляет 1,6 %. При патологических состояниях, сопровождающихся активацией гемолиза, продукция СО в организме значительно возрастает.

Гемнезависимая продукция эндогенного СО происходит в результате ферментативного и аутоокисления фенолов, фотоокисления органических химических соединений, индуцируемого аскорбатом и ионами железа перекисного окисления липидов.

Активаторы липидной пероксидации (фенобарбитал, дифенилгидантоин, прогестерон) способствуют увеличению продукции эндогенного СО. Напротив, применение антиоксидантов (альфа-токоферола, десферала) угнетает его гемнезависимое образование.

Продукция СО происходит в нейронах головного мозга, клетках легких, печени, селезенки, почек и крови, однако количество образующегося эндогенного СО при гемнезависимом пути продукции несравнимо меньше, чем при работе гемоксигеназы. Высокая активность гемоксигеназы имеет место в селезенке, где и происходит наиболее активное образование эндогенного СО.

До 80 % образующегося в организме СО связывается гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин. Часть СО выводится из организма через легкие, а часть подвергается окислению до углекислого газа с участием цитохромоксидазы.

Данные о влиянии СО на организм человека в настоящее время еще противоречивы. Например, установлено, что гипоксическая стимуляция активности гемоксигеназы в сердце с последующим увеличением продукции эндогенного СО приводит к снижению тонуса коронарных сосудов и увеличению кровоснабжения миокарда.

Показано, что СО оказывал защитное действие на кардиомиоциты изолированных сердец животных в условиях моделирования ишемии-реперфузии. Экзогенный СО также уменьшал тяжесть реперфузионных повреждений в моделях острого инфаркта миокарда у мышей.

С другой стороны, в одном из последних продолжительных исследований (Framingham Offspring Study) обнаружено, что повышенный уровень эндогенного СО в организме ассоциирован со значительным увеличением риска развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Феномен индуцируемой СО вазорелаксации был впервые описан в 1984 г. McGrath и Smith на коронарных артериях крыс. Очень скоро было установлено, что этот эффект не обусловлен активностью эндотелия. Установлено, что СО способствует релаксации артерии хвоста, грудного отдела аорты кролика, сонных артерий собаки, коронарных мезентериальных и бедренных артерий свиней и морских свинок, печеночных вен крысы и многих других кровеносных сосудов. Однако многие сосуды оказались не чувствительными к СО модуляции. Данные о влиянии СО на тонус легочных сосудов у разных авторов часто противоположны.

В ранних исследованиях, проводившихся на свиньях, было обнаружено, что создание концентрации СО в крови в пределах 160—185 ppm приводило к активации агрегации тромбоцитов. При повышении концентрации СО до 420 ppm с помощью электронной микроскопии была выявлена адгезия изменивших форму тромбоцитов на поверхности артериального эндотелия.

Но в более поздних работах было показано значительное ингибирование тромбоцитарной агрегации под влиянием СО. Эффект реализовывался через увеличение продукции оксида азота (NО) и образования циклического гуанозинмонофосфата.

Вдыхание СО ведет в первую очередь к гемической гипоксии через образование карбоксигемоглобина и снижение кислородной емкости крови, однако парадоксально, что ингаляция СО в концентрации 0,1% обусловливает уменьшение тяжести легочной ишемии, угнетает гипоксическую индукцию ингибитора активации плазминогена, благодаря чему снижает отложение фибрина и активность воспалительного процесса в легких.

Синтез сурфактанта пневмоцитами 2-го типа в организме человека угнетается под влиянием как экзогенного, так и эндогенного СО.

Вслед за появившимися в 1993 году первыми данными о том, что эндогенный СО является нормальным нейротрансмиттером в организме человека, а также одним из трех эндогенных газов, которые в норме модулируют течение воспалительных реакций в организме (два других — оксид азота и сероводород), СО привлек значительное внимание клиницистов и исследователей как важный биологический регулятор.

Было показано, что во многих тканях все три вышеупомянутых газа являются противовоспалительными веществами, вазодилататорами, а также вызывают ангиогенез, СО — через активацию выработки сосудистого эндотелиального фактора роста.

Основная его функция — создание новых кровеносных сосудов в эмбриональном развитии или после травмы, усиление роста мышц после физических упражнений, обеспечение коллатерального кровообращения (создание новых сосудов при блокировании уже имеющихся). Но повышенная активность сосудистого фактора роста может привести к возникновению и росту опухолей.

Таким образом, в настоящее время СО рассматривают в качестве одной из сигнальных молекул, которая принимает участие в регуляции сосудистого тонуса, процессах гемореологии, нейротрансмиссии. Ведутся исследования, посвященные определению роли СО в процессах воспаления.

CO2 (диоксид углерода) является основным парниковым газом

Прикладные аспекты экологии и природопользования

Основные виды химических веществ, загрязняющих атмосферу, их свойства и гигиеническая оценка.

Диоксид серы и сероводород.

Являетется одним из основных источников возникновения кислотных дождей.

Диоксид серы оказывает влияние, прежде всего, на слизистую оболочку верхних дыхательных путей. Остатки газа могут проникнуть дальше внутрь легких. Значительное и хроническое загрязнение сернистым ангидридом может вызвать бронхиальную закупорку, повысить сопротивление потоку воздуха в дыхательных путях, нарушить функцию ресничного эпителия и увеличить секрецию слизи. При фоновом загрязнении диоксидом серы и взвешенными частицами критической следует считать концентрацию в 0,1 мг/м3. При повышении этого порога следует ожидать более частого проявления симптомов легочных заболеваний, и даже появления патологий, особенно у младенцев и детей.

Источники загрязнений можно подразделить на три основные группы:

· дымовые газы котельных агрегатов, технологических печей, печей для сжигания нефтешламов, факельных систем;

· отходящие газы регенерации катализаторов на установках крекинга;

· хвостовые газы установок производства серной кислоты и элементной серы (установки Клауса).

Оксиды азота. Массовым видом выбросов предприятий по переработке УВС являются оксиды азота. Диоксид азота и его фотохимические производные оказывают воздействие не только на органы дыхания, но и на органы зрения. При малых дозах характерны аллергии и раздражения, при больших — бронхиты и трахеиты. Начиная с 0,15 мг/м3, при длительных воздействиях наблюдается увеличение частоты нарушений дыхательных функций и заболеваний бронхитом.

Диоксид азота является токсичным, а на солнечном свету конвертирует в оксид с выделением озона, участвующего в образовании фотохимического смога. Одновременные выбросы оксидов азота и серы обусловливают выпадение кислотных дождей. Ежегодно в промышленно развитых странах в воздушный бассейн выбрасывается до 50 млн т оксидов азота, что превышает их естественный фон в воздухе населенных пунктов.

Основными источниками выбросов оксидов азота являются: технологические печи (72,6%), газомоторные компрессоры (14%), факельные стояки (5,4%).

Образование NOх связано с окислением азота воздуха и азотсодержащих компонентов самого топлива (M).

CO2 (диоксид углерода) является основным парниковым газом.

Углекислый газ нетоксичен, но по воздействию его повышенных концентраций в воздухе на воздуходышащие живые организмы его относят к удушающим газам. Незначительные повышения концентрации до 2—4 % в помещениях приводят к развитию у людей сонливости и слабости. Опасными концентрациями считаются уровни около 7—10 %, при которых развивается удушье, проявляющее себя в головной боли, головокружении, расстройстве слуха и в потере сознания (симптомы, сходные с симптомами высотной болезни), в зависимости от концентрации, в течение времени от нескольких минут до одного часа. При вдыхании воздуха с высокими концентрациями газа смерть наступает очень быстро от удушья

Оксид углерода(II) (CO) является наиболее опасным и распространенным из газообразных загрязнителей атмосферного воздуха. CO опасен тем, что соединяется с гемоглобином крови, в результате чего образуется карбоксигемоглобин. Повышение уровня карбоксигемоглобина в крови может вызвать нарушение функций центральной нервной системы: ослабевают зрение, реакция, ориентация во времени и пространстве. Особенно опасен этот вид загрязнения для больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

CO характерен для городов и образуется главным образом за счет выхлопных газов автотранспорта (75-97% от всех выбросов оксида углерода (II)). Он образуется также на промышленных предприятиях и относится к продуктам незавершенного горения топлива (наряду с техническим углеродом, углеводородами, включая канцерогенные) при недостатке окислителя (кислорода), неудовлетворительном смешении топлива с воздухом, несовершенстве конструкции горелочных устройств и пр.

Углеводороды. Углеводороды — химические соединения углерода и водорода. К ним относят тысячи различных загрязняющих атмосферу веществ, содержащихся в несгоревшем бензине, жидкостях, применяемых в химчистке, промышленных растворителях и т. д.

Как было показано выше, выбросы углеводородов составляют более 70% выбросов вредных веществ от предприятий нефтепереработки и нефтехимии в атмосферу.

Токсичность углеводородов усиливается при наличии в атмосфере сернистых соединений, оксида углерода, что является причиной более низкого значения ПДК сероводорода в присутствии углеводородов, чем в их отсутствие. В зависимости от строения углеводороды вступают в те или иные фотохимические реакции, тем самым участвуя в образовании фотохимического смога.

Твердые вещества. Выбросы твердых веществ связаны, прежде всего, с химическими методами переработки углеводородного сырья, особенно каталитическими. Эти вещества состоят в основном из частиц диаметром от 0,01 до 100 мкм.

Химический состав образующейся пыли очень сложен и может вызвать увеличение риска заболевания раком легких, поскольку анализы обычно выявляют присутствие соединений углерода, предельных, ароматических и полициклических углеводородов, тяжелых металлов и др. Выявлена однозначная зависимость между концентрацией пыли в воздухе и хроническими заболеваниями дыхательных путей, в первую очередь, заболеваниями астмой, бронхитом и эмфиземой легких. При повышенных дозах тяжелых металлов, проникающих в организм с пылью, могут возникать нарушения в работе кроветворных органов и центральной нервной системы.

Суперэкотоксиканты. В последние годы из общего числа вредных веществ выделяют те, которые в малых дозах оказывают сильное индуцирующее или ингибирующее действие на ферменты, — так называемые суперэкотоксиканты. Наиболее распространенным в окружающей среде из суперэкотоксикантов является бенз(а)пирен, полихлорированные диоксины, дибензофураны и бифенилы, хлорсодержащие пестициды, полиароматические углеводороды, нитрозамины, некоторые микотоксины и др., а из неорганических — ртуть, свинец, кадмий. Бенз(а)пирен выделен в качестве индикатора для всей группы канцерогенных полиароматических углеводородов (ПАУ).

В тех объектах, где обнаруживается бенз(а)пирен, как правило, присутствуют и другие ПАУ, среди которых он является одним из сильнейших канцерогенов, образующихся в результате пиролитических реакций. Основным условием образования ПАУ является высокая температура — 800-1000°С, поэтому основными источниками выбросов ПАУ являются дымовые трубы технологических печей и установки производства битума.

Особенности нормирования загрязнения атмосферы. Методы контроля загрязнения атмосферы. Методы оценки воздействия производственных объектов на атмосферу. Структура тома «Предельно допустимый выброс» (ПДВ).

Особенностью нормирования качества атмосферного воздуха является зависимость воздействия загрязняющих веществ, присутствующих в воздухе, на здоровье населения не только от значения их концентраций, но и от продолжительности временного интервала, в течение которого человек дышит данным воздухом.

Поэтому в Российской Федерации, как и во всем мире, для загрязняющих веществ, как правило, установлены 2 норматива:

· норматив, рассчитанный на короткий период воздействия загрязняющих веществ. Данный норматив называется «предельно допустимые максимально–разовые концентрации».

· норматив, рассчитанный на более продолжительный период воздействия (8 часов, сутки, по некоторым веществам год). В Российской Федерации данный норматив устанавливается для 24 часов и называется «предельно допустимые среднесуточные концентрации».

ПДК — предельная допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе – концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущее поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни.

ПДКМР – предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация при вдыхании в течение 20-30 мин не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

ПДКСС– предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании.

Для анализа примесей, содержащихся в атмосфере, применяют приборы, называемые газоанализаторами. Газоанализаторы позволяют получать непрерывные по времени характеристики загрязнения воздуха и выявлять максимальные концентрации примесей, которые могут быть не зафиксированы при методическом отборе проб воздуха по нескольку раз в сутки.

Газоанализаторы различают по типам определяемых примесей (CО2, NО2), принципам действия, диапазону измеряемых концентрации. В этих приборах примеси, содержащиеся в воздухе, взаимодействуют со специальными реагентами. Концентрацию примесей определяют по характеру или показателям интенсивности реакции.

Региональные инструментальные методы анализа основаны на автоматизированной системе контроля за загрязнением воздуха в промышленном регионе или на нескольких предприятиях. Такая автоматизированная система контроля позволяет получать по каналам связи (телефонным линиям) непрерывную информацию о концентрации примесей. Информация поступает от автоматических газоанализаторов, установленных в различных местах региона или вокруг крупных промышленных объектов, а иногда на конкретных технологических установках.

Информация, полученная по каналам автоматической телефонной сети, в центре сбора выводится на индикационное табло, а затем обрабатывается по специальной программе. Если в отдельных пунктах отмечается повышение концентраций примесей, то по данным о метеорологических параметрах (в частности о силе ветра) можно судить, чем это вызвано, и от какого источника поступают примеси и передать указания о необходимости сокращения выбросов данному источнику.

Особое значение такие системы имеют для территориально-производственных комплексов, включающих многие предприятия различных типов, связанных единым технологическим циклом, сырьевыми, энергетическими и другими транспортными потоками.

Глобальный мониторинг осуществляется в основном зондированием атмосферы. Для этого используют оптическую и радиолокационную аппаратуру, которая позволяет определить на разных высотах атмосферы такие загрязнения, как СО, CО2, СН4, NО3.

В настоящее время во всём мире повышенное внимание уделяется использованию и разработке лазеров для дистанционного анализа загрязнений атмосферы. Автоматизированные приборы на основе лазеров, выпускаемые серийно, получают все большее распространение.

Приборы, представляющие собой сочетание лазера и локатора, называются лидарами. С их помощью изучают пространственное распределение примесей в воздухе. Лазерные аэрозольные спектрометры предназначены для исследования в автоматизированном режиме содержания аэрозолей в воздухе (как в городах, так и за их пределами).

Лазерные устройства дифференциального сканирования успешно используются для измерения на уровне десяти тысячных долей процента SО2 в движущихся за ветром потоках (хвостах) из труб промышленных предприятий и электростанций.

Все перечисленные системы и методы мониторинга окружающей среды служат для накопления и анализа информации о состоянии природной среды. Данные, полученные этими методами, используются для моделирования процессов в окружающей среде, составления научных прогнозов. На основе научных прогнозов вырабатываются практические рекомендации по совершенствованию охраны природы.

Структура проекта ПДВ. Проект нормативов предельно допустимых выбросов (проект ПДВ) разрабатывается на основании Закона Российской Федерации «Об охране атмосферного воздуха».

Предельно допустимый выброс (проект ПДВ) — является нормативом выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, который нормируется для стационарного источника загрязнения в соответствии с техническим нормативом предельно допустимых выбросов и уровнем фонового загрязнения атмосферного воздуха, при условии обязательного не превышения данным источником экологических нормативов предельно допустимого уровня загрязнения атмосферного воздуха, предельно допустимого воздействия на экологические системы.

Состав проекта нормативов предельно допустимых выбросов ПДВ зависит от группы (категории) сложности объекта (предприятия).

К третьей группе сложности относятся проекты предприятий, величины выбросов загрязняющих веществ которых позволяют сохранить крайне низкий уровень приземной концентрации рассматриваемого вещества в сравнении с ПДК.

Ко второй (II) группе сложности относятся проекты предприятий, величины выбросов загрязняющих веществ которых позволяют сохранить приземные концентрации загрязняющего вещества с учетом фона не выше ПДК и нормативы предельно допустимых выбросов устанавливаются на уровне фактических выбросов.

К первой (I) группе сложности относятся проекты предприятий, для которых хотя бы по одному веществу (с учетом фона) выбросы не соответствуют предельно допустимым нормативам.

Проекты первой группы сложности выполняются в полном объеме с разработкой всех разделов.

Проекты второй группы сложности выполняются не в полном объеме. Предприятия, проекты нормативов ПДВ которых относятся ко II группе сложности освобождаются от разработки мероприятий по регулированию выбросов:

Проекты третьей группы сложности выполняются в сокращенном варианте. Предприятия, проекты нормативов ПДВ которых относятся к III группе сложности, освобождаются от разработки мероприятий по регулированию выбросов в период НМУ и необходимости представления и согласования плана-графика производственного контроля.

Структура проекта ПДВ содержит в себе следующие основные разделы:

Статистика и источники отравления СО

Отравление СО составляет наиболее часто регистрируемую интоксикацию ядовитыми газами. В Великобритании ежегодно около 50 человек погибают в результате интоксикации СО при ежегодной констатации 1000-1100 отравлений СО. В США от отравления СО ежегодно погибает около 500 человек, а количество случаев интоксикации СО превышает 15 000.

Большинство случайных отравлений СО не имеют профессионального характера. Они обусловлены неполным сгоранием топлива в неисправных печах, отсутствием адекватной тяги и малыми размерами помещения. Профессиональные отравления встречаются намного реже и вызваны вдыханием выхлопных газов, нахождением в зоне пожаров и взрывов. При больших пожарах случаи массовых отравлений СО встречаются практически всегда.

Источниками интенсивного образования СО являются: газовые водонагреватели, керосиновые печи и обогреватели, древесноугольные грили, снабжаемые пропаном печи, бензиновые и дизельные электрогенераторы, заправляющиеся пропаном автопогрузчики, бензопилы, тягачи и буксировщики, лодочные моторы, устройства для распыления красок, лаков, растворителей и др.

Риску отравления СО подвержены: дети, едущие в крытых грузовиках в конце их кузова, рабочие целлюлозных мельниц, сталелитейных цехов, работающие у коксовых печей, рабочие, занятые на производстве формальдегида, работающие в зоне пожара, работающие в закрытых помещениях газо- и электросварщики, находящиеся вблизи работающих лодочных моторов.

В мегаполисах до 80 % присутствующего в воздухе СО обусловлено работой автотранспорта. Его выделяется особенно много, когда в двигатель подают избыточное количество топлива, чтобы, например, завести его на холоде. Поэтому автомобили, работающие при низких температурах (а также при торможении в пробках и дальнейшем движении транспортного потока в зимнее время года), выделяют значительные количества СО.

Ниже приводится информация о содержании СО в воздухе или других газовых смесях, которые могут вдыхать современные жители.

  • 0,1 ppm — естественный базовый уровень СО в атмосфере;
  • 0,5—5 ppm — средний базовый уровень СО в жилых домах;
  • 5—15 ppm — уровень СО в жилых домах вблизи от правильно отрегулированной газовой плиты;
  • 100—200 ppm — выхлоп автомобилей в центре мегаполиса (Мехико, Мадрид, Милан и др.);
  • 1000 ppm и выше — вблизи работающего лодочного мотора;
  • 5000 ppm — камин дома, топящийся дровами;
  • 7000 ppm — неразбавленный выхлопной газ машины;
  • 30 000 ppm—неразбавленный дым сигареты.

Содержание СО в газах, образующихся и выделяющихся в процессе промышленного производства, следующее:

  • газы работающей вагранки содержат 13—15 % СО;
  • газ, выделяемый опоками, содержит до 18 % СО;
  • в доменном газе до 30 % СО;
  • расплавленный и застывающий чугун выделяет газы, в состав которых входит до 3,4 % СО;
  • в бессемеровском (конвертерном) газе содержится до 25 % СО;
  • газ от печей для выплавки алюминия содержит 32,2 % СО;
  • пороховые газы содержат до 50 % СО;
  • выхлопные газы автомобилей в зависимости от системы двигателя, вида топлива и от условий работы мотора содержат от 1,0 до 13,7 % СО, в среднем 6,3%;
  • угольная пыль содержит от 0,1 до 3,9 % СО.

Экология СПРАВОЧНИК

Оксид углерода не оказывает, по-видимому, никакого воздействия на поверхности материалов, жизнедеятельность высших растений. Большие концентрации его могут вызвать физиологические и патологические изменения, а также смерть. Это токсичный газ, вызывающий головную боль, головокружение, рвоту, одышку, замедленное дыхание, судорогу, гибель. Поэтому установлены его жесткие предельно допустимые концентрации в воздухе: рабочих помещений — 20 мг/м3, населенных пунктов — 3 мг/м3 максимально разовая, 1 мг/м3 среднесуточная. Оксид углерода, соединяясь с гемоглобином, образует карбоксигемоглобин СОНЬ. Сродство гемоглобина с оксидом углерода примерно в 210 раз выше его сродства с кислородом. Процесс образования в крови СОНЬ — обратимый. Оксид углерода после прекращения его вдыхания постепенно выделяется, и кровь человека очищается от него наполовину за каждые 3— 4 ч. Прямое воздействие карбоксигемоглобина состоит в уменьшении способности крови переносить кислород. Кроме того, он уменьшает способность крови к переносу кислорода.[ …]

Оксид углерода(П). Монооксид углерода является наиболее опасным и распространенным из газообразных загрязнителей атмосферного воздуха. Оксид углерода(П) опасен тем, что соединяется с гемоглобином крови, в результате чего образуется карбок-сигемоглобин. Повышение уровня карбоксигемоглобина в крови может вызвать нарушение функций центральной нервной системы: ослабевают зрение, реакция, ориентация во времени и пространстве. Особенно опасен этот вид загрязнения для больных с сер-дечно-сосудистыми заболеваниями.[ …]

Оксид углерода (СО) — бесцветный газ, не имеющий запаха, известен также под названием «угарный газ». Образуется в результате неполного сгорания ископаемого топлива (угля, газа, нефти) в условиях недостатка кислорода и при низкой температуре. При этом 65% всех выбросов приходится на транспорт, 21% — на мелких потребителей и бытовой сектор, а 14% — на промышленность. При вдыхании угарный газ из-за имеющейся в его молекуле тройной связи (С=0) образует прочные комплексные соединения с гемоглобином крови человека и тем самым блокирует поступление кислорода в кровь. Это вызывает головные боли, тошноту, а при более высокой концентрации — смерть. Максимальная разовая ПДК СО — 5 мг/м3, а среднесуточная — 3 мг/м3. При 14 мг/м3 возрастает вероятность смерти от инфаркта миокарда. Столь экстремальные концентрации часто наблюдаются в районах повышенной антропогенной нагрузки на окружающую среду: в часы пик на транспорте или при инверсиях (т.е. в условиях слабого воздушного обмена), благоприятствующих возникновению смога. Уменьшение выбросов угарного газа достигается путем дожигания отходящих газов и использования альтернативных источников топлива.[ …]

Оксиды углерода и большая часть других постоянных газов атмосферы отличаются малой полярностью и высокой инертностью, что затрудняет применение химических методов для их анализа. В связи с этим для анализа постоянных газов особенно важное значение получила газовая хроматография. Почти не используют для подобных анализов и вариант газо-жидкостной хроматографии — капиллярную хроматографию. Причины заключаются в том, что постоянные газы малорастворимы при обычных температурах и давлениях во всех жидкостях, которые используют в настоящее время в качестве неподвижных фаз для газо-жидкостной хроматографии ,[173]. Однако в последнее время повысился интерес к низкотемпературной газовой хроматографии. Газовые хроматографы, в которых разделительные колонки могут быть охлаждены до температуры :(—50) — (—100°С) [63, 174], возможно позволят применить для анализа постоянных газов и газо-жидкостную хроматографию.[ …]

Оксид углерода технологических газов металлургических предприятий можно рассматривать как сырье для органического синтеза. При реализации каталитических процессов на основе СО и Н2 (синтез Фишера-Тропша) выделяют широкий спектр химических продуктов и полупродуктов. Лучшими катализаторами служат никель, кобальт и их соединения. Несколько уступают им железные катализаторы, однако последние намного дешевле.[ …]

Для определения оксида углерода в воздухе производственных помещений применяют прибор, работающий на принципе лазерного возбуждения ИК-флуоресценции [527]. Точность измерений ±1% в интервале концентраций 0—2 -10—3 % — Явление хемилюминесценции, возникающее при определенных экзотермических реакциях, используют для определения в воздухе элементов и сложных органических соединений. Для определения оксидов азота, углерода и серы, озона, аммиака и др. применяют высокочувствительные газоанализаторы, работающие на принципе хемилюминесценции. За рубежом хемилюминес-центные газоанализаторы выпускают (модель АРНА-0500, Япония), «Tociba — Bekman» (модель 104, Япония), «КЕМ» (модели 642 и 652, США), «Termo-Electron» (модель 14 D8A, США) и др. В нашей стране также разработаны хемилюминесцентные газоанализаторы для определения оксида азота, озона и пероксида водорода [482].[ …]

Основные количества оксидов углерода образуются в результате различных процессов сгорания топлива (лесные пожары, двигатели внутреннего сгорания, теплоэлектростанции и др.), причем примерно 14% общего количества С02 воздуха имеет промышленное происхождение. Одним из главных источников загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода являются выхлопные газы автомобилей, мировой парк которых в настоящее время превышает 300 миллионов [1]. Средняя концентрация СО в атмосфере составляет коло 10 5%, причем она может возрастать до З-Ю-30/ в районах скопления‘автотранспорта в часы пик [172].[ …]

Состав вредных выбросов: оксид углерода (67,5% суммарного выброса в атмосферу), твердые вещества (15,5%), сернистый ангидрид (10,8%), оксиды азота (5.4%).[ …]

Полное превращение этилена в оксид углерода и воду достигается на катализаторе АП-56 при 320°С, на М-2 — при 300°С, при этом непористый катализатор М-2 в области низких температур (200-240°С) имеет существенно худшую эксплуатационную характеристику (меньшую степень превращения) и соответственно является менее устойчивым.[ …]

Помимо органических веществ и оксида углерода в отработавших газах газотурбинных двигателей могут находиться также и оксиды азота. Восс тановление оксидов азота — достаточно сложная проблема, в качестве восстановителей обычно используют аммиак, а также углеводороды и оксид углерода. Наличие последних в качестве примесей в отработавших газах принципиально позволяет обеспечить их очистку от оксидов азота при использовании бифункциональных катализаторов.[ …]

Показания по дымности и содержанию оксида углерода и углеводородов в отработавших газах изменяются в зависимости от атмосферного давления, поэтому при проверках необходимо учитывать поправочный коэффициент на отклонение атмосферного давления от нормального. Коэффициент изменяется по прямолинейной зависимости от 1,21 при атмосферном давлении 650 мм рт. ст. до 0,92 при давлении 800 мм рт. ст.[ …]

Особенно существенная его доля по выбросам оксида углерода (% общероссийского объема) и углеводородов (% выбросов этих веществ в Российской Федерации). Вклад транспортно-дорожного комплекса в загрязнение водных объектов России незначителен.[ …]

Сероводород выбрасывается в атмосферу в основном через эжекторы барометрических конденсаторов, на градирнях, очистных сооружениях и из резервуаров.[ …]

Другим наиболее опасным загрязнителем является оксид углерода — газ, не имеющий цвета и запаха (наши органы чувств не в состоянии его обнаружить). Ранее указывалось, что самым крупным источником оксида углерода является автотранспорт. В большинстве городов свыше 90% оксида углерода в воздух попадает вследствие неполного сгорания углерода в топливе. Если при неполном сгорании углерода образуется оксид углерода, то полное сгорание дает конечный продукт в виде диоксида углерода С02. Большое содержание оксида углерода в атмосфере может привести к смерти от удушья (асфиксии).[ …]

Горючими составляющими отходящих газов КИСТР являются оксид углерода и водород, балластом — С02, И02 и водяной пар, поэтому состав газов и их теплота сгорания зависят от обогащения кислородом дутья в КИСТР и могут изменяться в достаточно широких пределах. Максимальная доля горючих составляет 93 % ([ …]

Кп — коэффициент увеличения загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода (II) у пересечений (табл. 7).[ …]

Мсо2 = 0,003660,(0, -qc- 0,43Чсо — 0,75ясн ) , где qc, ясо, ясн — удельные выбросы сажи, оксида углерода и метана, кг/т (табл. 3).[ …]

Прогрессирует насыщение биосферы тяжелыми металлами — ртуть, гелий, германий, цинк, свинец и т.д. При этом следует отметить, что при сжигании топлива, особенно угля, с золой и отходящими газами в окружающую среду поступает больше, чем их добывается из недр: магния — в 1,5 раза, молибдена — в 3, мышьяка — в 7, урана и титана — в 10, алюминия, йода, кобальта — в 15, ртути — в 50, лития, ванадия, стронция, бериллия, циркония — в сотни раз, гелия и германия — в тысячи раз, иттрия — в десятки тысяч раз.[ …]

Для окислительных процессов применяют катализатор из благородных металлов или оксидов переходных металлов (медь, никель, хром и др.). Содержание оксида углерода в выхлопных газах автомобиля с нейтрализатором снижается почти в 10 раз, а углеводородов — в 8 раз. Широкому применению каталитических нейтрализаторов препятствует использование этиллированного бензина, который содержит определенное количество свинца. Свинец дезактивирует катализаторы в течении 100-200 ч.[ …]

Большинство постоянных газов, из которых состоит атмосфе (азот, кислород, диоксид углерода, инертные газы) не относит« к токсичным веществам. Однако они обычно сопутствуют главн му загрязнителю атмосферного воздуха — оксиду углерода — и ] хроматографическое разделение и анализ следует рассматрива1 вместе.[ …]

Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: оксид углерода СО, диоксид серы 32, оксид азота Ох, углеводороды СН и пыль.[ …]

Как видно из рис. 8.14, чрезмерная затяжка подшипников ступиц колес увеличивает содержание оксида углерода по сравнению с нормативным на 43%, углеводородов — на 50%; редуктора заднего моста — оксида углерода — на 56%, углеводородов — на 47%; отклонение давления воздуха в шинах — оксида углерода — на 38%, углеводородов — на 23%.[ …]

Мольные, или атомные объемы составляют: водорода — 1,98; воздуха — 20,1; кислорода в соединениях — 5,48; углерода — 16,5; оксида углерода — 18,9; шестичлепного кольца в органических соединениях — минус 20,0.[ …]

Другим, не менее опасным и наиболее массовым компонентом газовых выбросов автомобилей является оксид углерода. Так, в большинстве крупных городов США на долю автотранспорта приходится 85-97% всех выбросов оксида углерода, а его концентрация в газовых выбросах автомобилей составляет 7%. Повышение выбросов оксида углерода наблюдается при уменьшении коэффициента избытка воздуха, малой скорости и холостом ходе двигателей, увеличении доли тяжелых фракций в составе моторных топлив.[ …]

Мольные (атомные) объемы имеют следующие значения: водород — 1,98, воздух — 20,1, кислород в соединениях — 5,48, углерод — 16,5, оксид углерода — 18,9, шестичленное кольцо в органических соединениях-минус 20.[ …]

В арматурном цехе при производстве сварочных работ выделяются вредные химические вещества в виде газа: оксиды азота (II класс опасности, периодичность контроля один раз в месяц), оксид углерода (IV класс опасности, периодичность контроля один раз в квартал), фторид водорода (I класс опасности, периодичность контроля один раз в 10 дней). Кроме того, при сварочных работах в атмосферу выделяются аэрозоли: оксиды марганца, оксиды хрома, соединения кремния и оксиды железа, которые относятся к I классу опасности и подлежат контролю с периодичностью один раз в 10 дней.[ …]

Характерными выделениями в атмосферу рабочей зоны являются продукты сгорания в бензиновых и дизельных двигателях : оксид углерода — IV класс опасности (контроль один раз в квартал); углеводороды — III класс опасности (контроль один раз в квартал); оксиды азота — II класс опасности (контроль один раз в месяц).[ …]

Более 99,9% сухого атмосферного воздуха состоит из азота, кислорода и аргона и лишь около 0,1 % приходится на долю диоксида углерода, криптона, неона, гелия, ксенона и водорода. Однако даже в чистом воздухе содержатся следовые количества (от 0,003 до 0,25 мг/м3) оксида углерода, о-зона, оксидов азота и аммиака, а также 0,5—1,5 мг/м3 водорода и метана. Присутствие небольших количеств этих газов в воздухе объясняется существованием свободного озона в верхних слоях атмосферы, а также процессами гниения и разложения (аммиак, метан, оксиды углерода и азота) или атмосферными явлениями (диоксид азота). Все другие соединения (твердые, жидкие и газообразные вещества, изменяющие естественный состав атмосферы), попадающие в воздух из различных источников (в основном антропогенного происхождения), классифицируются как загрязнители. К ним относят оксиды углерода, серы и азота, углеводороды, различные оксиданты, аэрозоли металлов, твердые частицы (пыль, сажа, органические аэрозоли) и радиоактивные вещества.[ …]

В продуктах сгорания газотурбинных установок (ГТУ) присутствуют различные вредные вещества, основными из которых являются оксиды азота (N0 ), оксид углерода (СО), несгоревшие углеводороды (СпНт).[ …]

В процессах переработки углеводородных систем в атмосферу выбрасывается более 1500 тыс. т/год вредных веществ. Из них (%): углеводородов — 78,8; оксидов серы — 15,5; оксидов азота — 1,8; оксидов углерода — 17,46; твердых веществ — 9,3. Выбросы твердых веществ, диоксида серы, оксида углерода, оксидов азота составляют до 98% суммарных выбросов от промышленных предприятий. Как показывает анализ состояния атмосферы, именно выбросы этих веществ в большинстве промышленных городов создают повышенный фон загрязнения. Удельные выбросы токсичных веществ в воздушный бассейн в целом по заводам данной отрасли составляют (кг/т нефти): углеводороды — 3,83; оксиды серы — 0,79; оксиды азота — 0,09; оксиды углерода — 0,41. Выбросы в атмосферный воздух специфических веществ (аммиака, ацетона, фенола, ксилола, толуола, бензола) составляют -2%. На предприятиях нефтепереработки и нефтехимии улавливается около 46,2% от общего количества выбросов от всех стационарных источников выделения вредных веществ, причем, количество утилизируемых вредных веществ составляет 56,7% (от улавливаемых). Прежде всего, это углеводороды (25-70%). В табл. 3.1 представлена структура выбрасываемых, улавливаемых и утилизируемых веществ предприятиями нефтепереработки и нефтехимии.[ …]

Средняя температура в реакторе составляла 440°С, скорость газового потока — 89,3 м/с, расчетные потери напора — 200 Па. Отработанные газы двигателя содержали примеси, включающие оксид углерода и широкий спектр органических примесей: низколегкие и высокомолекулярные углеводороды, альдегиды, кетоны, спирты, масляные аэрозоли, то есть как легко-, так и трудноокисляемые компоненты. Комплексный анализ проб газа выполнялся сторонней организацией, в том числе содержание оксида углерода определялось с помощью СО-анализатора «Годарт», других ингредиентов — на газовом хроматографе «Хьюлет Пакард 5730А» с пламенно-ионизационным детектором. Из-за высокой скорости потока газов время их пребывания в зоне реактора было очень низким — от 0,022 с при установке всех четырех модулей, до 0,005 6 с при установке одного четвертого модуля, — несмотря на это, была достигнута заметная очистка отработавших газов от всех исследованных примесей; глубина очистки в среднем пропорциональна числу модулей, установленных в канале газоотводящей трубы (рис. 7.13). Суммарная степень очистки отработанных газов, определенная в день отбора пробы на хроматографе ЛХМ-8МД, в УГНТУ составила 24%. Суммарная степень очистки, определенная сторонней организацией, составила 15,5%. Меньшая величина нами объясняется потерями при длительном транспорте отобранных проб газа на анализ в контейнерах [157].[ …]

При этом на холостом ходу автомобиль выбрасывает 5…7% оксида углерода к объему всего выхлопа, а в процессе движения с постоянной нагрузкой — только 1,0…2,5%. Условия, приближенные к работе под высокой нагрузкой, могут быть созданы путем увеличения числа передач или более частого переключения передач на оптимальный режим с помощью компьютера. Другим вариантом решения является использование вариаторов.[ …]

Молекулярные сита одни из немногих сорбентов, которые пригодны для эффективного! поглощения из воздуха микропримесей газообразных неорганических веществ. Цеолиты 5А и 13Х находят применение для концентрирования оксидов азота, а еще лучше использовать для этого сита 13Х, покрытые триэтаноламином [110]. Оказалось, что цеолит 5А хорошо поглощает следовые количества сероводорода и диоксида серы [П1], причем этот адсорбент лучше, чем цеолит 13Х, сорбирует сероводород. Полного улавливания СО на этом сорбенте можно добиться и при комнатной температуре, применяя цеолиты типа Y, в которых катионы натрия замещены катионами серебра. Этот способ концентрирования оксида углерода с последующим газохроматографическим анализом десорбированных примесей уже нашел применение в практике промышленно-санитарного анализа [112]. На цеолите ЗА можно избирательно концентрировать микропримеси метанола и аммиака для Последующего их определения хроматографическим или колориметрическим методом, а цеолит, содержащий ионы кадмия(II), является прекрасным адсорбентом для извлечения из воздуха очень малых количеств сероводорода [113].[ …]

Результаты анализа (1997) выбросов наиболее распространенных в России вредных веществ от стационарных промышленных источников загрязнения атмосферного воздуха свелись к следующим показателям, млн т: диоксид серы — 5,71; оксиды углерода — 3,78; твердые вещества — 2,58; оксиды азота — 1,56; углеводороды (без летучих) — 1,10; летучие органические соединения — 0,90. Степень улавливания и обезвреживания выбросов в среднем 80,2 % [14].[ …]

Для автомобилей с бензиновыми двигателями вновь изготавливаемыми и находящимися в эксплуатации в большинстве стран, бывшего СССР, в том числе и в Беларуси, действует ГОСТ 17.2.2.03-87 «Охрана природы. Нормы и методы измерения содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями. Требования безопасности» с изменением №1. Стандарт не распространяется на автомобили, полная масса которых менее 400 кг или максимальная скорость не превышает 50 км/ч, на автомобили с двухтактными и роторными двигателями.[ …]

Что касается нефтеперерабатывающей промышленности, то первичная переработка нефти ежегодно снижалась, как и добыча нефти (с начала 90-х гг.). Основными загрязнителями атмосферы, как уже упоминалось, здесь являются: углеводороды — 23% суммарного выброса, сернистый ангидрид -16%, оксиды углерода — 7% и оксиды азота — 2%.[ …]

На промышленной установке адсорбционной очистки жидких парафинов в движущемся слое алюмосиликатного катализатора в высокотемпературных газах, сбрасываемых в вытяжную трубу, содержались пары «-парафиновых и ароматических углеводородов (фракция 210-370°С) — суммарно 500-1700 мг/м 1 000-6 000 мг/м3 оксида углерода и до 10 000 мг/м3 пыли катализатора основного технологического процесса.[ …]

Наиболее сильное воздействие черная металлургий оказывает на атмосферный воздух и поверхностные воды, а также на уровень загрязнения подземных вод и почв. Черная металлургия занимает второе место по общему количеству выбросов в атмосферу среди отраслей промышленности. В основном поступают оксид углерода (67,5% суммарного выброса в атмосферу); твердые вещества (15,5%), диоксид серы (10,8%); оксид азота (5,4%).[ …]

При сжигании топлива любого вида, дымовые газы содержат широкий набор продуктов сгорания, которые в большинстве случаев без очистки выбрасываются в атмосферу. В зависимости от вида топлива и конструкции топливосжигающих устройств в дымовых газах содержатся различные количества воды, метана, оксидов углерода (СО, С02), оксидов азота (N0, ГчЮ2), сернистого ангидрида (502), оксидов ванадия (У205), 3,4-бензпирена, золы и сажи. Большинство из них отнесено к вредным веществам в промышленности, которые являются загрязнителями атмосферного воздуха.[ …]

Применение катализаторов в камерах сгорания газовых турбин, по мнению авторов работ [147, 148], позволяет повысить эффективность турбины, поскольку нет необходимости разбавления дымовых газов холодным воздухом перед подачей на лопасти, также исключается необходимость впрыскивания воды с целью уменьшения «термических» оксидов азота. Выброс оксида углерода снижается в десятки раз, а оксидов азота — до 100 раз по сравнению с факельной камерой сжигания.[ …]

При испытании на токсичность отработавших газов двигатель прогревается до рабочей температуры, воздушная заслонка полностью открывается. В выхлопную трубу на глубину не менее 300 мм от среза вставляется зонд. Устанавливается повышенная частота вращения коленчатого вала двигателя. После работы на этом режиме не менее 15 с частота вращения снижается до минимальной пшн и не ранее чем через 20 с измеряется содержание оксида углерода и углеводородов. Затем устанавливается повышенная частота вращения коленчатого вала двигателя ппов и не ранее чем через 30 с повторно измеряется содержание оксида углерода и углеводородов. Проверку на повышенной частоте вращения коленчатого вала проводят только на автомобилях, имеющих карбюратор. Минимальная и максимальная частоты устанавливаются в технических условиях и инструкции по эксплуатации автомобилей. Если эти значения не установлены, при проверке.принимают пыт = (800±50) мин-1, ппов = (3000±100) мин1.[ …]

В топливно-энергетическом комплексе добыча нефти в России в 90-е гг. снижалась, но не произошло и значительного углубления переработки нефти: в среднем переработка не превышает 70-72% (против 85-90% в ведущих странах). Объем утилизации попутного газа составляет не более 80%, и ежегодно в факелах сжигается около 7-8 млн. м3 газа. Предприятия отрасли выбрасывают в атмосферу загрязняющих веществ до 10% валового выброса в целом по России, из которого 50% приходится на углеводороды, 33% — на оксиды углерода и 2% — на твердые вещества. Количество стока загрязненных вод (на тонну добычи нефти) в поверхностные водоемы за год составляет порядка 25 тыс. м3. Дополнительный ущерб окружающей среде наносят аварии на буровых установках и платформах, а также на магистральных газо- и нефтепроводах. Последние являются наиболее типичными причинами загрязнения нефтью поверхностных вод и земельных угодий (подробнее см. гл.[ …]

Экологические проблемы загрязнения мегаполисов углеводородами и продуктами их сгорания ярко проявляются в Москве. Сегодня Москва и прилегающие окрестности — один из самых урбанизированных регионов мира. На площади в 0,3% от всей территории России проживает около 16 млн. человек (10% населения страны). Высокая плотность населения, насыщенность промышленными объектами и транспортом резко обостряют проблемы безопасности. Одним из главных виновников загрязнения является автомобильный транспорт. Ежегодный ущерб, наносимый автомобилями городу, оценивается в 150 млн. долларов США. За последние пять лет средняя концентрация оксида углерода в Москве увеличилась на 100%, оксида азота — на 50%, диоксида азота — на 37,7%, углеводородов бензиновой фракции — на 130%, формальдегида — на 26%, бенз(а)пирена — на 33,3%. За последние два года автопарк Москвы ежегодно увеличивался на 200-250 тыс. единиц. Сейчас он приближается к 2 млн. автомобилей. К 2005 г. по прогнозам автомобильный парк может достигнуть 3,3 млн., ак2010 — 4,1 млн. автомобилей. Валовое загрязнение окружающей среды (при сохранении сложившейся ситуации) может возрасти к 2005 г. в 1,6-1,8 раза, с 2010 г. — более чем в 2 раза. Увеличение количества автомобилей негативно сказывается не только на состоянии атмосферы, но и всей окружающей среды.[ …]

В республике создан крупный промышленно-технологический центр нефтехимического комплекса и теплоэнергетики, сосредоточенный в основном в городах Уфа, Стерлитамак, Салават, Мелеуз, Благовещенск, которые расположены в среднем течении реки Белая — основной водной артерии республики. Наиболее актуальными экологическими вопросами являются: загрязнение атмосферного воздуха, истощение и загрязнение водных ресурсов, утилизация и захоронение токсичных промышленных отходов. На примере города Стерлитамак уровень загрязнения атмосферного воздуха оценивается как высокий. В жилой зоне в периоды неблагоприятных условий разовые концентрации сероводорода достигают 50 ПДК, диоксида азота — 25 ПДК, метилстирола — 37 ПДК, аммиака, ртути, оксида углерода — 13 — 18 ПДК. По результатам хрома-то-масс-спектрометрического анализа атмосферного воздуха в нем обнаружено более 200 органических соединений различного класса опасности.[ …]

Кроме вышеописанных организмов-продуцентов в 1887 г. С.Н. Виноградовым были открыты хемосинтезирующие организмы. Эти организмы в процессах синтеза органического вещества используют энергию химических связей. К этой группе продуцентов относят исключительно прокариоты: бактерии, архебактерии и отчасти сине-зеленые. В природе существуют «богатые» потенциальной энергией неорганические соединения. Химическая энергия высвобождается в процессах окисления и некоторых других. Экзотермические (т. е. выделяющие теплоту) окислительные процессы используются азот-фиксирующими (нитрифицирующими) бактериями (окисляют аммиак до нитритов и далее нитратов), железобактериями (окисление закис-лого железа до окисного), серобактериями (сероводород до сульфатов). В частности, последние населяют глубокие океанические впадины, куда не проникает свет, но где в изобилии присутствует сероводород. В этих условиях природа создала уникальные экосистемы, где эти организмы продуцируют органическое вещество в результате хемосинтеза за счет высвобождаемой при расщеплении сероводорода H2S. Как субстрат для окисления используются также метан, оксид углерода и некоторые вещества.[ …]

Токсикология монооксида углерода

Механизм токсического действия СО на организм включает:

  • образование карбоксигемоглобина;
  • образование карбоксимиоглобина;
  • связывание цитохромоксидазы;
  • стимуляцию выработки NО и активацию липидной пероксидации в головном мозге.

Наибольшее количество работ, затрагивающих аспекты токсикологии СО, посвящено повреждающему эффекту гемической гипоксии при образовании большого количества карбоксигемоглобина (НbСО): HbO2 + CO —> HbCO + O2.

Образование НbСО происходит очень быстро, поскольку сродство гемоглобина к СО в 250 раз больше, чем сродство к кислороду. Скорость образования НbСО зависит от его содержания во вдыхаемом воздухе. Например, наличие 1 объема СО в 1500 объемах вдыхаемого воздуха определяет образование 50% НbСО.

Растворы карбоксигемоглобина ярко-красного цвета, их спектр поглощения характеризуется максимумами при длине волны 570 и 539 нм. Вследствие этого при отравлении СО кожные покровы пострадавших могут приобретать розоватый оттенок. Врачи описывают наличие гиперемии или эритемы.

Если скорость образования НbСО возрастает в геометрической прогрессии, то обратная реакция (высвобождение гемоглобина, отделение его от СО) имеет линейную зависимость. Расщепление карбоксигемоглобина на Нb и СО происходит в 10 000 раз медленнее, чем расщепление оксигемоглобина на Нb и O2.

Скорость замещения НbСО НbO2 зависит исключительно от количества кислорода, находящегося во вдыхаемой газовой смеси. Период полураспада НbСО составляет:

  • 320 минут, если пострадавший дышит воздухом;
  • 80 минут при вдыхании 100% 02;
  • 23 минуты при дыхании 100% 02 в барокамере при давлении 3 атм.

В клинических условиях независимо от тяжести состояния пациента и количества вдыхаемого им кислорода через 12 часов после прекращения контакта с СО концентрация НbСО в крови не превышает нормальные показатели.

Тяжесть состояния пациента будет определяться не только тяжестью гипоксических повреждений, полученных в период наличия гемической гипоксии, но также формированием гипоксии биоэнергетической, в основе которой находится митохондриальная дисфункция.

Помимо гемоглобина и миоглобина, СО блокирует гем других белков, принимающих участие в тканевом дыхании, а именно цитохром-С-оксидазы, цитохрома С, цитохрома а3, цитохрома Р450, каталазы, пероксидазы. Сродство к СО у этих белков значительно меньше, чем у гемоглобина, однако и высвобождение их из связи с СО происходит значительно медленнее — в течение 48—72 часов.

Соответственно, в этот период может быть серьезно снижена энергопродукция и имеется высокий риск развития или усугубления тяжести гипоксической энцефалопатии, а также расстройств сердечной деятельности.

Результаты пульсоксиметрического исследования и электрохимические исследования парциального давления газов крови в условиях острого отравления СО малоинформативны и не отражают тяжести гипоксемии и гипоксии.

Гипоксия имеет смешанный характер, включая гемический и гистотоксический компоненты. Хотя подавляющее количество кислорода в гипо- и нормобарических условиях транспортируются в организме с помощью НbO2 и между показателями РaO2 и SpO2 имеется определенная нелинейная зависимость, в условиях отравления СО по причине того, что объемное содержание кислорода в плазме крови может оставаться вполне нормальным, у пациентов могут регистрироваться нормальные показатели РaO2 и SpO2.

Клиническая картина отравления СО

С учетом того, что к гипоксии наиболее чувствительны нейроны головного мозга, клиническая симптоматика при отравлении СО прежде всего проявляется нарушением функций ЦНС. Второе место занимают расстройства со стороны сердечно-сосудистой системы.

Наиболее чувствительны к действию СО новорожденные, дети, беременные, лица пожилого и старческого возраста, особенно с сопутствующей патологией сердечно-сосудистой системы.

Для отравления легкой степени характерны: головная боль, ощущение пульсации в височной области, головокружение, ухудшение остроты зрения, умеренное оглушение, тошнота, слезотечение. Наблюдаются: покраснение кожных покровов (значительно чаще отмечают не распространенную гиперемию, а легкий румянец), тахикардия, артериальная гипертензия, боли в грудной клетке, сухой кашель.

Для отравления средней степени тяжести помимо указанных выше симптомов характерны усугубление тяжести оглушения, состояние сомноленции, возможно появление парезов.

При тяжелом отравлении отмечаются: синкопе, развитие сопора и гипоксической комы, мышечная атония (чаще) или гипертония с гиперрефлексией (реже), судороги, ослабление пальпебральных, корнеальных рефлексов, фотореакций, появление миоза, сменяющегося двусторонним мидриазом или анизокорией, нарушается ритм дыхания, имеют место нарушения сердечного ритма, артериальная гипотензия, румянец сменяется цианозом.

Выделяют еще и молниеносную форму отравления СО. Она развивается, когда концентрация СО во вдыхаемом воздухе составляет 0,5—1,0 % или превышает это значение. При этом SaCO быстро достигает 80 %. Пострадавший быстро впадает в кому с остановкой дыхания, сочетающуюся с декомпенсированным шоком.

Осложнениями являются гипоксический отек головного мозга и гипоксическая энцефалопатия с стойким неврологическим дефицитом, гипоксемический отек легких, инфаркт миокарда и острая недостаточность системного кровообращения, рабдомиолиз, миоглобинурия и острое повреждение почек.

Врачи давно знакомы с клиникой интоксикации СО. На протяжении многих лет были описаны многочисленные клинические формы, такие как цефалгическая, психозоподобная, судорожная, пьяная, висцеральная, легочная (протекающая с отеком легких), желудочно-кишечная, рабдомиолизная и др.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎