8.5. Продукты сжигания ископаемого топлива. Оксиды серы. Кислотные дожди

В атмосфере крупных промышленных городов в значи­тельных количествах содержатся соединения серы - 80₂, Н₂8, сульфатные частицы. Сера попадает в атмосферный воздух в результате естественных процессов, а также антро­погенной деятельности.

Естественные источники соединений серы:

• вулканическая деятельность;

• жизнедеятельность анаэробных бактерий; ¹

• диметилсульфит — серосодержащее вещество, выделя­ющееся с поверхности вод Мирового океана.

Антропогенные источники:

• сжигание ископаемого (уголь, мазут). Содержание се­ры в них колеблется от 0,5 до 6%;

• производство цемента;

• химическая и нефтеперерабатывающая промышлен­ность;

• металлургическая промышленность. Естественная фоновая концентрация 80₂ в атмосфере

достаточно стабильна, включена в биогеохимический круго­ворот и для экологически благополучных территорий равна 0,39 мкг/м³ (Арктика), в средних широтах — 1,28 мкг/м³. Эти концентрации значительно ниже принятого в мировой практике значения ПДКпо 80₂, равного 15 мкг/м³.

При сжигании каждого миллиона тонн угля выделяется около 25 тыс. т серы, главным образом в виде диоксида (до триоксида окисляется менее 3% серы). Необходимо учиты­вать, что в 4—5 раз меньше окисленной серы дает сжигание мазута.

За год в атмосферу выбрасывается более 150 млн т диок­сида серы, из них 90% выбросов за счет ТЭС и котельных.

Диоксид серы — политропный яд. Резорбируется непо­средственно в верхних дыхательных путях. При интенсив­ном дыхании, например при занятии спортом, значитель­ная часть соединения серы достигает альвеол. Диоксид се­ры раздражает слизистые оболочки дыхательных путей, уси­ливает слезоотделение. Инкорпорированный 80₂ может за­держиваться в организме до одних суток вследствие связы­вания с белками. Основа его воздействия на организм - об­ратимое торможение парасимпатической нервной системы, контролирующей тонус гладкой мускулатуры дыхательных путей. Поэтому результатом его воздействия будет бронхо-спазм, обострение хронических заболеваний верхних дыха­тельных путей.

Хроническое воздействие диоксида серы сопровождается утолщением мукозных мембран и ухудшением ретроградно­го транспорта твердых частиц за счет работы мерцательного эпителия. Даже незначительное воздействие 80₂ (свыше 0,25 ррт) ведет у астматических больных к возникновению повышенной чувствительности верхних дыхательных путей.

Помимо этого, установлено, что воздействие 80₂ может вести к возникновению у людей рака легких.

По данным ВОЗ увеличение среднесуточной концентра­ции диоксида серы на 10 мкг/м³ приводит к росту общей смертности на 0,6%, смертности от заболеваний органов ды­хания на 1,2%, смертности от сердечно-сосудистых заболева­ний на 0,6%. Прослеживается увеличение госпитализации и/или обращаемости за скорой медицинской помощью по поводу респираторных заболеваний людей в возрасте 65 лет и более на 0,5% на каждые дополнительные 10 мкг/м³.

Более того, попавший в атмосферу диоксид серы претер­певает ряд химических превращений, ведущих к образова­нию кислот (рис. 8.21). Частично это соединение в резуль­тате фотохимического окисления превращается в триоксид серы (серный ангидрид) 80₃:

2 80₂ + 0₂ -> 2 80₃,

который реагирует с водяным паром атмосферы, образуя аэрозоли серной кислоты:

30₃ + Н₂0 -> Н₂80₄.