Жители города испытывают воздействие повышенных концентраций от выхлопных газов автотранспорта. По оценкам Всемирной организации здравоохранения показывают, загрязненный воздух является причиной смерти около 800 тысяч человек. Из них около 500 тысяч человек приходятся на страны Азии. Годы жизни, скорректированные по нетрудоспособности считают, что загрязненный воздух является причиной смерти 6,4 миллиона человек, из которых 3,8 миллиона приходится на страны Азии [62]. Уровень загрязнения атмосферного воздуха определяет состояние здоровья населения территории. Отработавшие газы автомобиля обладают аллергизирующими, тератогенными, канцерогенным и др. видами воздействия на здоровье человека. По воздействию на организм человека компоненты отработавших газов подразделяются на токсичные – оксид углерода, оксиды азота, оксиды серы, углеводороды, альдегиды, свинцовые соединения; канцерогенные – бензапирен, трихлорметан, дихлорметан, ацетальдегид, бензол, формальдегид; раздражающего действия – оксиды серы, углеводороды. Комбинированное действие веществ может приводить к усилению вызываемых ими токсических эффектов. На территории с загpязненным воздухом отмечается рост болезней органов дыхания и инфекционных заболеваний. Ведущее место в структуре заболеваний населения занимают бронхит, астма кроме того, загрязнение воздуха повышает риск рака легких. Алматы, занимающая лидирующие позиции по количеству зарегистрированных автомобилей является по совместительству и городом с самым большим количеством больных респираторных заболеваний. В 2012 году в Алматы было зарегистрировано 14,4% респираторных заболеваний [63].
Оксид углерода оказывает действие на клетки, нарушает тканевое дыхание, уменьшает потребление тканями кислорода. Он вступает в реакцию с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин, что приводит к гипоксии. У регулировщиков уличного движения к концу смены накопления карбоксигемоглобина достигает 1,40–1,74 %. Хронические отравления приводят к тяжелому течению сердечно-сосудистых патологий, наблюдается физическая и психическая астения, а также анемия. Наблюдаются нарушения со стороны деятельности желудочно-кишечного тракта, функции щитовидной железы и коры надпочечников. Страдает иммунитет, повышается восприимчивость к инфекциям [64].
Свинец вызывает полиневрит, свинцовую анемию, эритропоэз, снижение иммунитета, нарушение внимания, нарушение усвоения витаминов, и другие патологии. Соединения свинца являются причинами заболевания человеком бронхитом, астмой и сосудистой недостаточностью. Основная доля свинца поступает в организм человека через дыхательные пути. От выбросов свинца в воздух страдают прежде всего дети. Наблюдаются поражения кроветворной, иммунной, нервной, сердечно-сосудистой и других систем жизнедеятельности человека. Существует специальный термин «бензиновая пневмония» заболевание, возникает при непосредственном засасывании человеком бензина любой марки, в том числе и без свинцовых добавок, в шланг и попадании eгo в легкие [65].
Углеводороды обладают наркотическим действием, способны вызывать у человека головную боль, головокружение и т. п. Самым опасным углеводородом является бензапирен. При неполном сгорании и термическом разложении углеводородов образуется сажа, которая способна адсорбироваться на поверхности бензапирена, оказывая более сильное воздействие на организм человека, чем в чистом виде. В районах с высоким содержанием в воздухе бензапирена выше заболеваемость и смертность от рака легкого. Установлена связь рака пищевода с высоким содержанием в окружающей среде бензапирена и других полициклических ароматических углеводородов. Олефины с окислами азота вызывают раздражение глаз, горла, носа [66].
Альдегиды раздражают слизистые. Одним из них является формальдегид, который раздражает дыхательные пути, поражает центральную нервную систему. Уровень загрязнения формальдегидом вблизи автодорог, в 1,6 раза выше, чем в отдаленных от дорог районах [67].
Диоксид углерода ухудшает перенос кислорода, вызывая кислородное голодание организма, удушье и сонливость. При отравлении через 2–3 ч появляется головная боль, ощущение пульса в висках, головокружение. Воздействует на нервную и сердечно-сосудистую систему [68].
Оксиды азота вызывают у человека раздражение глаз, носа, горла и легких, что может привести к кашлю и одышке, усталости и тошноте. Вдыхание оксидов азота вызывает спазмы и отек тканей в горле и верхних дыхательных путях, накопление жидкости в легких и даже смерть. Департамент здравоохранения и социальных служб, Международное агентство по изучению рака и Агентство по охране окружающей среды не классифицировали оксиды азота как потенциальные канцерогены. По данным Всемирной организации здравоохранения, при увеличении концентрации диоксида азота на 30 мкг/м3 число заболеваний нижних дыхательных путей у детей возрастает на 20 % [69].п
Твердые частицы воздействуют на органы дыхания человека. В 1999 году в городских районах Шанхая было зарегистрировано 30800 случаев заболеваний хронического бронхита, причиной которого стали твердые частицы в легких. Согласно исследованиям Всемирного банка в 1997 году в Нью-Дели, увеличение концентрации твердых частиц до 100 мг/м³ приводит к смерти 51403 жителей города. Средняя концентрация твердых частиц в Нью-Дели составляла 378 мг/м³ [70].
Признаками отравления сернистым газом являются нейроциркуляторные расстройства, сочетающиеся с поражением желудка и печени, а также вегетативно-сосудистая дисфункция. Сернистый ангидрид вызывает раздражение глаз и верхних дыхательных путей, кашель, нарушение белкового обмена и ферментативных процессов. Администрация безопасности и гигиены труда установила предел сернистого ангидрида в воздухе рабочей зоны в 2 ppm за 8-часовой рабочий день, 40 час рабочая неделя [71].
1.7.3 Влияние автомобиля на растения и почву
Выхлопные газы и отходы автомобиля, а также вещества, образующиеся при эксплуатации автомагистралей, являются угнетателями жизни растений, которые являются основой жизни на Земле.
В процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды растения создают органические вещества, служащие продуктами питания человека и животных, сырьем для промышленности и строительства. Растения регулируют круговорот воды, защищают почву от ветровой эрозии и оказывают влияние на климат. Они очищают атмосферный воздух от вредных газов, пыли и сажи. Поэтому очень важно знать о влиянии вредных веществ на растения.
Признаки воздействия на растения окислов азота проявляются в повреждении листьев, скручивании их во внутрь и отмирании листовых пластинок. Окись азота в концентрации 0,08 мг/м³ задерживает рост и развитие овощных культур, снижает их урожайность и товарный вид. Диоксид азота в не больших концентрациях (0,01мт/мВ) вызывает нарушения азотного обмена у растений. Наблюдается уменьшение содержания белкового азота и увеличение небелкового. Под влиянием оксидов азота происходит подавление фотосинтеза у томатов. Воздействие окислов азота вызывает повреждение лесных насаждений.
Угарный газ можно назвать малотоксичным газом для растений, так как они способны окислять его до углекислого газа и связывать его в фотосинтетическом цикле. При больших концентрациях угарный газ способен ухудшать проницаемость клеточных мембран и ухудшать их рост.
Свинец, который оседает вместе с пылью на растениях, вызывает у них появление некротических пятен. В высокой концентрации тормозит прорастание семян редиса, замедляет рост корней, а также образование корневых волосков. В хлоропластах растений, растущих вблизи от автодорог, наблюдается подавление образования аденозинтрифосфорной кислоты. К растениям чувствительным к свинцу относятся ячмень, овес, пшеница, картофель и др. Смолевка при больших концентрациях свинца приобретает карликовую форму. Повышенная свинцовая нагрузка на растения может превышать фоновые уровни в условно-чистых сельскохозяйственных культурах в 5-20 раз, в травах - в 20-200 раз, в деревьях - в 100-200 раз [72].
Полициклические ароматические углеводороды влияют на рост и другие физиологические процессы растений. Полициклические ароматические углеводороды в особых концентрациях приводят к появлению у растений опухолей. Наиболее сильные изменения проявляются в рибосомах, пластидах, митохондриях, пластидах и ядрах клеток. Бензапирен вызывает деструкцию кукурузы [73].
Твердые частицы оседают на надземных органах растений под действием гравитационных и электрических сил или прилипания. Воздействие тяжелых частиц на растения можно поделить на физические и химические. Физические воздействия связаны с образованием чехла, препятствующего нормальному теплообмену и влагообмену листьев с атмосферой и доступу к свету. Химическое влияние обусловлено содержанием в пыли водорастворимых соединений. Эти соединения поступают в растения и влияют на их обмен веществ. Запыленность нарушает работу устьичного аппарата, ограничивает процесс транспирации, способствует повышению температуры листьев, ослабляет процесс фотосинтеза, понижает уровень сахаров в тканях, скорость накопления сухого вещества и роста растений, уменьшает урожайность, ухудшает качество растениеводческой продукции [74].
При наличии соединений серы листья растений желтеют, на них образуются ожоги, в конечном итоге листья отмирают. Снижение содержания хлорофилла отмечается у хвои, ели, лиственницы, тополя, акации белой, березы бородавчатой и др. Сернистый газ, повреждая растения, способствует ослаблению их устойчивости к различным факторам среды, болезням и вредителям.
Признаки повреждения растений сероводородом: потеря тургора, появление светло-желтых и буро-черных пятен, ожогов. У клещевины под влиянием сероводорода формируется бороздчатая кутикула и аномальные устьица. Особенно чувствительны к сероводороду молодые листья растений. Фотосинтез ослабляется у растений в присутствии в окружающей среде диоксида серы.
Большое количество кадмия обнаруживается в растениях, произрастающих поблизости от автомобильных дорог. У хвои, растущей вблизи автодорог, количество кадмия возрастает в 11-17 раз. При внесении eгo в количестве 20 мг на 1 кг почвы урожай риса снижается на 50%. Аналогичное снижение урожая происходит и у пшеницы при внесении кадмия в почву в количестве 15 мг/кг. По силе действия на растения кадмий превосходит многие другие тяжелые металлы. Растения погибают при концентрации этого элемента в количестве 30 мг/кг и выше [75].
Растениям, как правило, приходится сталкиваться с действием не одного, а нескольких фитотоксикантов. Теоретически, в этом случае возможно, как усиление, так и ослабление силы действия отдельных загрязнителей на растения. Чаще всего при действии двух или трех токсических веществ наблюдается заметное усиление их влияния. Такой эффект имеет место при обработке растений смесями сернистого газа с окислами азота, с озоном, с хлористым водородом [76].
Автомобильный транспорт является причиной попадания в почву тяжелых металлов, в частности свинца, благодаря автомобилям, работающим на этилированном бензине. Свинец – первый элемент, который необходимо рассматривать при оценке влияния транспорта на состояние почв. Накопление свинца в землях, находящихся вблизи автодорог, приводит к загрязнению экосистемы и делает ближайшие земли непригодными к сельскохозяйственному пользованию. В бензине марки А-76 содержание свинца может достигать 380 мг, а общее содержание тетраэтилсвинца достигает 1 г/л. Ширина дорожных аномалий свинца достигает ста метров, в некоторых случаях может составлять и 300 м. Наибольшая концентрация элемента в почве фиксируется на расстоянии 1-2 метров от дороги, достигая концентрации 500-600 мг/кг. Наличие загрязнений было замечено и на расстоянии нескольких километров. Исследования с изотопами показывают, что свинец переносится на расстояние до 50 км от автодороги. На поверхность почв попадает 250 тыс. свинца в год [77].
Свинец и другие тяжелые металлы способны поступать в почву не только в ходе работы самого автотранспорта, но также при истирании дорожного покрытия. Максимальное загрязнение тяжелыми металлами отмечается на расстоянии до 7 м от полотна дороги, опасная концентрация сохраняется до 20-30 м, а дальше уровень загрязнения постепенно снижается [78].
Выбросы углеводородов приводят почву к образованию гидрофобной пленки на ее поверхности, в результате чего ухудшается промачивание водой почвы.
Влияние автодороги как источника проявляется в длительном воздействии загрязняющих веществ, образующихся при сгорании топлива или эксплуатации автомобиля, которые оседая по краям дорожного полотна, аккумулируются на поверхности почв и мигрируют по почвенному профилю. На территориях, прилегающих к автомобильным дорогам, особую опасность представляет загрязнение продуктами выбросов автотранспорта и износа дорожного покрытия сельскохозяйственных растений, ягод и грибов.
Автомобильные дороги являются причиной поступления в почву свинца, кадмия, железа, никеля, цина, марганца и другие элементов. Цинк поступает в придорожное пространство в результате истирания различных деталей, эрозии оцинкованных поверхностей, износа шин, а также за счет использования в маслах присадок, содержащих цинк. Содержание этого элемента в почве может достигать 400 мг/кг при фоновом содержании 30-220 мг/кг. В результате износа шин и использования асфальтобетона в окружающую среду поступает кадмий. Этот металл попадет в почву и при использовании его в изготовлении дорожных покрытий. Кроме того, смазочные и дизельные масла, некоторые детали двигателей, шасси также могут быть источниками кадмия. Никель и хром являются продуктами износа покрытий кузовов, а при истирании частей двигателя выделяется железо [79].
Строительство автодорог приводит к трансформации почв. Почвы, находящиеся вблизи автодорог сильно отличаются от естественных почв. Такие почвы очень часто бывают переуплотнены и содержат включения строительных материалов. В зимнее время дороги покрывают антигололедными смесями, состоящими из хлоридов натрия и калия, смывание которых дождевыми и талыми водами приводит к нарушению состава почвенно-поглощающего комплекса и структуры почвенных коллоидов. В результате происходит ухудшение аэрации, снижение водоудерживающей способности, изменение режима влажности и усиление диспергирования почв [80].
1.7.4 Шумовое загрязнение автомобиля и его воздействие на здоровье человека
Шумом называют любой нежелательный звук или совокупность звуков, оказывающих пагубное влияние на человеческий организм. Источниками шума в транспортном комплексе являются процессы аэродинамического, электромагнитного, механического, гидродинамического происхождения, прежде всего шум от систем газообмена, вибрации корпусных деталей, охлаждения двигателей, агрегатов трансмиссии, а также шум шин автомобилей и аэродинамический шум, шум дорожно-строительных машин, технологического оборудования. Под шумом транспортного объекта понимается акустическое излучение, которое образуется при его работе. Транспортное средство характеризуют значением излучаемой акустической мощности, ее спектром и диаграммой направленности излучения.
В городе человек находится в условиях
постоянной звуковой нагрузки. Жители современных городов теряют остроту слуха к
25 годам,
когда жители деревень теряют ее в 60 – 70 лет. Транспортные средства
образуют шум при движении по автодорогам, на аэродромах, станциях и в
портах. По своей интенсивности шума автотранспортные средства довольно резко различаются.
К самым шумным относятся тяжелые грузовые автомобили (80-90 дБА), к самым
«тихим» - легковые автомобили (70-80 дБА). Автобусы занимают среднее положение
(80-85 дБА) (см. Таблицу 4).